Кај моторите кои штедат енергија, поради зголемување на масата на активните материјали (железо и бакар), номиналните вредности на ефикасност и cosj се зголемуваат. Енергетски ефикасни мотори се користат, на пример, во САД и се ефикасни при постојано оптоварување. Изводливоста за користење на мотори за заштеда на енергија треба да се оцени земајќи ги предвид дополнителните трошоци, бидејќи мало (до 5%) зголемување на номиналната ефикасност и cosj се постигнува со зголемување на масата на железо за 30-35%, бакар за 20- 25%, алуминиум за 10-15%, т .е. зголемување на цената на моторот за 30-40%.

Приближните зависности на ефикасноста (h) и cos j од номиналната моќност за конвенционалните и штедливите мотори од Gould (САД) се прикажани на сликата.

Зголемувањето на ефикасноста на електричните мотори за заштеда на енергија се постигнува со следните промени во дизајнот:

· Јадрата се издолжени, составени од поединечни плочи од електричен челик со мали загуби. Таквите јадра ја намалуваат густината на магнетниот тек, т.е. загуби во челик.

· Загубите на бакар се намалуваат поради максималното искористување на отворите и употребата на спроводници со зголемен пресек во статорот и роторот.

· Дополнителните загуби се минимизираат поради внимателен избор на бројот и геометријата на забите и жлебовите.

· За време на работата се создава помалку топлина, што овозможува намалување на моќноста и големината на вентилаторот за ладење, што доведува до намалување на загубите на вентилаторот и, според тоа, до намалување на вкупните загуби на моќност.

Моторите со висока ефикасност ги намалуваат трошоците за енергија со намалување на загубите на моторот.

Тестовите извршени на три електромотори за „штедливи енергија“ покажаа дека при целосно оптоварување, добиените заштеди се: 3,3% за електричен мотор од 3 kW, 6% за електричен мотор од 7,5 kW и 4,5% за електричен мотор од 22 kW.

Заштедите при целосно оптоварување се приближно 0,45 kW, што по цена на енергија од 0,06 $ / kW. ч е 0,027 долари / ч. Ова е еквивалентно на 6% од оперативните трошоци на електричниот мотор.

Конвенционален електричен мотор од 7,5 kW е по цена од 171 долари, додека електромотор со висока ефикасност е 296 долари (125 долари премиум). Табелата покажува дека периодот на созревање за мотор со зголемена ефикасност, пресметан врз основа на маргиналните трошоци, е приближно 5000 часа, што е еквивалентно на 6,8 месеци работа на електричниот мотор при номинално оптоварување. При помали оптоварувања, периодот на созревање ќе биде малку подолг.

Ефикасноста на користење на мотори за заштеда на енергија ќе биде поголема, толку е поголемо оптоварувањето на моторот и поблиску неговиот режим на работа до постојано оптоварување.

Употребата и замената на моторите со енергетски ефикасни треба да се проценат земајќи ги предвид сите дополнителни трошоци и нивниот работен век.

Економската криза денес го зафаќа светот. Една од нејзините причини е енергетската криза. Затоа, денес прашањето за заштеда на енергија е многу акутно. Оваа тема е особено актуелна за Русија и Украина, каде цената на електричната енергија по единица производство е 5 пати повисока отколку во развиените европски земји. Намалувањето на потрошувачката на електрична енергија од страна на претпријатијата од комплексот гориво и енергија на Украина и Русија е главната задача на науката, електричната и електронската индустрија во овие земји. Повеќе од 60% од електричната енергија што се користи во претпријатијата отпаѓа на електричниот погон. Ако се земе предвид дека неговата ефикасност не е поголема од 69%, тогаш само со користење на мотори за заштеда на енергија може да заштедите повеќе од 120 GW / h електрична енергија годишно, што ќе изнесува повеќе од 240 милиони рубли од 100 илјади електрични мотори. Ако на ова ги додадеме заштедите во намалувањето на инсталираниот капацитет, ќе добиеме повеќе од 10 милијарди рубли.

Ако повторно ги пресметаме овие бројки во економичноста на горивото, тогаш заштедите ќе бидат 360-430 милиони тони стандардно гориво годишно. Оваа бројка одговара на 30% од вкупната домашна потрошувачка на енергија во земјата. Ако тука ги додадеме заштедите на енергија поради употребата на погон со променлива фреквенција, тогаш оваа бројка се зголемува на 40%. Русија веќе потпиша наредба за намалување на енергетскиот интензитет за 40 отсто до 2020 година.

Од септември 2008 година, стандардот IEC 60034-30 е усвоен во Европа, каде што сите мотори се поделени во 4 класи на енергетска ефикасност:

• стандард (т.е.1);
• високо (т.е. 2);
• највисока, ПРЕМИУМ (т.е.3);
• супер висока, Супер-премиум (т.е.4).

Денес, сите големи европски производители почнаа да произведуваат енергетски ефикасни мотори. Покрај тоа, сите американски производители ги заменуваат моторите со „висока“ енергетска ефикасност со мотори со „највисока“, ПРЕМИУМ енергетска ефикасност.

• Во нашите земји се развиваат и енергетски ефикасни серии на мотори за општа употреба. Постојат три предизвици за производителите да ја подобрат енергетската ефикасност;
• Развој и развој на нови енергетски ефикасни модели на нисконапонски асинхрони мотори, што одговараат на светското ниво на развој на електротехничката и машинската индустрија за употреба на домашниот и меѓународниот пазар;
• Зголемување на вредностите на ефикасност на новосоздадените енергетски ефикасни мотори според стандардот за енергетска ефикасност IEC 60034-30, додека зголемувањето на потрошувачката на материјали што се користат кај моторите од класата ie2 не е повеќе од 10 проценти;
• Треба да се постигне заштеда во активните материјали што одговара на заштеда од 10 kW моќност на kg бакар за намотување. Како резултат на употребата на енергетски ефикасни модели на електрични мотори, бројот на опрема за печат е намален за 10-15%;

Развојот и имплементацијата на електромотори со висока ефикасност го елиминира проблемот со потребата од зголемување на инсталираната моќност на електричната опрема и намалување на емисиите на штетни материи во атмосферата. Дополнително, намалувањето на големината на бучавата и вибрациите, зголемувањето на доверливоста на целиот електричен погон е неоспорен аргумент во корист на употребата на енергетски ефикасни асинхрони електрични мотори;

Опис на енергетски ефикасни индукциски мотори од серијата 7А

Асинхроните мотори со кафез од верверица од серијата 7A (7AVE) припаѓаат на трифазни асинхрони електрични мотори, општа индустриска серија со ротор со кафез со верверица. Овие мотори се веќе прилагодени за употреба во погонски кола со променлива фреквенција. Тие имаат фактор на ефикасност од 2-4% повисок од нивните колеги произведени во Русија (EFFI). Се произведуваат со стандардна оска на ротација: од 80 до 355 mm, наменети за моќност од 1 до 500 kW. Индустријата има совладано мотори со стандардна брзина од 1000, 1500, 3000 вртежи во минута и напон: 220/380, 380/660. Моторите се направени со степен на заштита што одговара на IP54 и класа на изолација F. Дозволеното прегревање одговара на класата Б.

Предности на користење асинхрони мотори од серијата 7А

Предностите на користењето асинхрони мотори од серијата 7А ја вклучуваат нивната висока ефикасност. Заштеда на електрична енергија со инсталирана моќност P сет = 10.000 kW за заштеда на енергија, можете да заштедите до 700 илјади долари годишно. Друга предност на таквите мотори е нивната висока доверливост и работен век, покрај тоа, тие имаат пониско ниво на бучава за околу 2-3 пати во однос на моторите од претходната серија. Тие овозможуваат повеќе операции за вклучување-исклучување и се поодржливи. Моторите можат да работат со мрежни флуктуации до 10% на напон.

Дизајнерски карактеристики

Електричните мотори од серијата 7А користат нов тип на намотување што може да се навива на опремата за намотување од старата генерација. Во производството на мотори од оваа серија, се користат нови лакови за импрегнација, кои обезбедуваат поголема карбуризација и висока топлинска спроводливост. Ефикасноста на користење магнетни материјали е значително подобрена. Во текот на 2009 година беа совладани димензиите 160 и 180, а во текот на 2010-2011 г. беа совладани димензиите од 280, 132, 200, 225, 250, 112, 315, 355 mm.

Современите трифазни мотори кои штедат енергија можат значително да ги намалат трошоците за енергија поради нивната поголема ефикасност. Со други зборови, таквите мотори се способни да генерираат повеќе механичка енергија од секој потрошен киловат електрична енергија. Поефикасна потрошувачка на енергија се постигнува преку индивидуална компензација на реактивна моќност. Во исто време, дизајнот на електричните мотори за заштеда на енергија е многу сигурен и има долг работен век.

Универзален трифазен електричен мотор за заштеда на енергија Besel 2SIE 80-2B верзија IMB14

Примена на трифазни мотори за заштеда на енергија

Трифазните мотори за заштеда на енергија може да се користат во речиси сите индустрии. Тие се разликуваат од конвенционалните трифазни мотори само по нивната мала потрошувачка на енергија. Во услови на постојано растечки цени на енергијата, електричните мотори кои штедат енергија можат да станат навистина профитабилна опција и за малите производители на стоки и услуги и за големите индустриски претпријатија.

Парите потрошени за купување на трифазен мотор за заштеда на енергија брзо ќе ви се вратат во вид на заштеда во средствата наменети за набавка на електрична енергија. Нашата продавница ве поканува да добиете дополнителни поволности со купување на висококвалитетен трифазен мотор за заштеда на енергија по навистина ниска цена. Замената на морално и физички застарените електрични мотори со најновите високотехнолошки модели за заштеда на енергија е вашиот следен чекор кон ново ниво на бизнис профитабилност.

Во согласност со Федералниот закон на Руската Федерација „За заштеда на енергија“во индустриско претпријатие треба да се развијат мерки за заштеда на енергија во однос на секоја електрична инсталација. Пред сè, ова се однесува на електромеханички уреди со електричен погон, чиј главен елемент е електричен мотор. Познато е дека повеќе од половина од целата електрична енергија произведена во светот се троши од електрични мотори во електрични погони на работни машини, механизми и возила. Затоа, мерките за заштеда на електрична енергија во електричните погони се најрелевантни.

Задачите за заштеда на енергија бараат оптимално решение не само за време на работата на електричните машини, туку и за време на нивниот дизајн. За време на работата на моторот, се забележуваат значителни загуби на енергија во минливи режими и, пред сè, при неговото стартување.

Загубите на енергија во минливи режими може значително да се намалат поради употребата на мотори со помали вредности на моментите на инерција на роторот, што се постигнува намалување на дијаметарот на роторотдодека се зголемува неговата должина, бидејќи моќноста на моторот мора да остане непроменета. На пример, тоа се прави кај моторите од крано-металуршката серија, наменети за работа при интермитентна работа, со голем број стартувања на час.

Ефективно средство за намалување на загубите при стартување на моторите е стартувањето со постепено зголемување на напонот што се снабдува на намотката на статорот. Енергијата што се троши при сопирање на моторот е еднаква на кинетичката енергија складирана во подвижните делови на електричниот погон кога се стартува. Ефектот на заштеда на енергија при сопирање зависи од методот на сопирање. Најголем ефект на заштеда на енергија се јавува со регенеративно регенеративно сопирање со враќање на енергијата во мрежата. При динамично сопирање, моторот се исклучува од електричната мрежа, складираната енергија се троши во моторот и не се троши енергија од електричната мрежа.

Најголемите загуби на енергија се забележани при спротивставено сопирање, кога потрошувачката на енергија е еднаква на три пати поголема од енергијата што се троши во моторот при динамично сопирање. При стабилна работа на моторот при номинално оптоварување, загубите на енергија се одредуваат според номиналната ефикасност. Но, ако електричниот погон работи со променливо оптоварување, тогаш за време на периоди на пад на оптоварувањето, ефикасноста на моторот се намалува, што доведува до зголемување на загубите. Ефективно средство за заштеда на енергија во овој случај е да се намали напонот што се доставува до моторот за време на периодите на неговото работење со недоволно оптоварување. Овој метод на заштеда на енергија може да се реализира кога моторот работи во систем со прилагодлив конверторако во него има повратна информација за струјата на оптоварување. Сигналот за тековната повратна информација го прилагодува сигналот за контрола на погонот, предизвикувајќи напонот што се снабдува на моторот да се намалува за време на периоди на намалено оптоварување.

Ако погонот е асинхрон мотор кој работи кога се поврзани намотките на статорот "тријаголник", тогаш намалувањето на напонот доставен до фазните намотки може лесно да се реализира со префрлување на овие намотки на приклучокот "ѕвезда", бидејќи во овој случај фазниот напон се намалува за 1,73 пати. Овој метод е исто така препорачлив бидејќи таквата промена го зголемува факторот на моќност на моторот, што исто така придонесува за заштеда на енергија.

Кога дизајнирате електричен погон, важно е да го имате правилното избор на моќност на моторот... Така, изборот на мотор со преценета номинална моќност доведува до намалување на неговите технички и економски показатели (ефикасност и фактор на моќност) предизвикани од недоволно оптоварување на моторот. Таквата одлука при изборот на мотор води и до зголемување на капиталните инвестиции (со зголемување на моќноста, цената на моторот се зголемува), и оперативните трошоци, бидејќи со намалување на ефикасноста и факторот на моќност, загубите се зголемуваат и, според тоа, , непродуктивната потрошувачка на енергија се зголемува. Употребата на мотори со потценета номинална моќност предизвикува нивно преоптоварување за време на работата. Како резултат на тоа, температурата на прегревање на намотките се зголемува, што придонесува за зголемување на загубите и предизвикува намалување на животниот век на моторот. На крајот, се случуваат несреќи и непредвидени исклучувања на електричниот погон и затоа се зголемуваат трошоците за работа. Ова во најголема мера се однесува на моторите со еднонасочна струја поради присуството на единицата за собирање четки, која е чувствителна на преоптоварување.

Од големо значење е рационален избор на контролна опрема... Од една страна, пожелно е процесите на стартување, сопирање на рикверц и регулирање на брзината на ротација да не се придружени со значителни загуби на електрична енергија, бидејќи тоа доведува до зголемување на трошоците за работа на електричниот погон. Но, од друга страна, пожелно е цената на придушниците да не биде исклучително висока, што би довело до зголемување на капиталните инвестиции. Обично овие барања се во конфликт. На пример, употребата на тиристорски придушници обезбедува најекономичен процес на стартување и регулирање на моторот, но цената на овие уреди е сè уште доста висока. Затоа, кога се одлучува за изводливоста за користење на тиристорни уреди, треба да се повика на распоредот на работа на дизајнираниот електричен погон. Ако електричниот погон не подлежи на значителни прилагодувања на брзината, чести стартувања, превртувања итн., тогаш зголемените трошоци за тиристор или друга скапа опрема може да бидат неоправдани, а трошоците поврзани со загубите на енергија - незначителни. И обратно, со интензивно работење на електричен погон во минливи режими, употребата на електронски придушници станува целисходна. Покрај тоа, треба да се има на ум дека на овие уреди практично не им е потребно одржување и нивните технички и економски показатели, вклучително и доверливоста, се доста високи. Неопходно е одлуката за употреба на скапи електрични погонски уреди да биде потврдена со технички и економски пресметки.

Решението на проблемот со заштеда на енергија е олеснето со употребата на синхрони мотори, кои создаваат реактивни струи во напојната мрежа кои се пред напонот во фаза. Како резултат на тоа, мрежата се истоварува од реактивната (индуктивна) компонента на струјата, факторот на моќност во овој дел од мрежата се зголемува, што доведува до намалување на струјата во оваа мрежа и, како резултат на тоа, до заштеда на енергија . Истите цели се остваруваат со вклучување во мрежата синхрони дилатациони зглобови... Пример за целисходна употреба на синхрони мотори е електричниот погон на компресорските единици кои снабдуваат компанија со компримиран воздух. Овој електричен погон се карактеризира со палење при мало оптоварување на вратилото, континуирано работење при стабилно оптоварување, отсуство на сопирање и рикверц. Овој режим на работа е во согласност со својствата на синхроните мотори.

Со користење на прекумерна возбуда во синхрон мотор, може да се постигне значителна заштеда на енергија низ целата постројка. За слична цел, се користат енергетски кондензатори ( "косинус"кондензатори). Со создавање струја во мрежата што е пред напонот во фаза, овие инсталации делумно ги компензираат индуктивните (заостанати во фаза) струи, што доведува до зголемување на факторот на моќност на мрежата и, следствено, до заштеда на енергија. . Најефективната апликација е кондензациони единицитип UKM 58 со автоматско одржување на поставената вредност на факторот на моќност и со чекорна промена на реактивната моќност во опсег од 20 до 603 kvar при напон од 400 V.

Треба да се запомни дека заштедата на енергија е насочена кон решавање не само економски, туку и еколошки проблеми поврзани со производството на електрична енергија.

Во неодамнешното минато, земјите ширум светот имаа свои стандарди за енергетска ефикасност. На пример, во Европа тие беа водени од стандардите CEMEP, Русија беше водена од ГОСТ Р 5167 2000 година, САД - според стандардот EPAct.

Со цел да се усогласат барањата за енергетска ефикасност на електричните мотори, Меѓународната комисија за енергетика (IEC) и Меѓународната организација за стандардизација (ISO) усвоија единствен стандард IEC 60034-30. Овој стандард ги класифицира нисконапонските асинхрони мотори и ги обединува барањата за нивната енергетска ефикасност.

Класи за енергетска ефикасност

IEC 60034-30 2008 дефинира три меѓународни класи на енергетска ефикасност:

• IE1- стандардна класа (Standard Efficiency). Приближно еквивалентно на европската класа EFF2.
• IE2- висока класа (Висока ефикасност). Приближно еквивалентно на EFF1 и US EPAct на 60 Hz.
• IE3- премија. Идентично со NEMA Premium 60 Hz.

Стандардот се однесува на скоро сите индустриски трифазни асинхрони мотори со кафез со верверица. Исклучоци се моторите:

• работа од конвертор на фреквенција;
• вграден во структурата на опремата (на пример, пумпна единица или вентилатор) кога не е можно да се изврши независно тестирање.

Корелација на единствен меѓународен стандард со нормите на различни земји во светот.

Дистрибуција на енергија според различни стандарди

IEC 60034-30 опфаќа мотори од 0,75 до 375 kW со 2p = 2, 4, 6 парови на полови.

Индикаторите на CEMEP беа дистрибуирани според ефикасноста за електрични мотори со моќност до 90 kW и поларитет 2p = 2, 4.

Стандарди Epact - вредност на моќност од 0,75 до 150 kW со спарен број на столбови 2p = 2, 4, 6.

Карактеристики на стандардизација

Благодарение на единствениот стандард IEC, клиентите на мотори ширум светот лесно можат да ја препознаат опремата со потребните параметри.

IE класите за енергетска ефикасност опишани во IEC / EN 60034-30 се засноваат на резултатите од тестот во согласност со меѓународниот стандард IEC / EN 60034-2-1-2007. Овој стандард ја дефинира енергетската ефикасност во смисла на губење на моќност и ефикасност.

Забележете дека рускиот пазар на електрични мотори има свои карактеристики. Домашните производители можат условно да се поделат во две групи. Едната група ја означува ефикасноста како главен индикатор, другата не укажува на ништо. Така, се формира недоверба во електричната опрема, која служи како бариера за купување руски производи.

Методи за определување на енергетската ефикасност

Постојат два методи за одредување на ефикасноста: директен и индиректен. Директниот метод се заснова на експериментални мерења на моќноста и е донекаде неточен. Новиот стандард претпоставува употреба на индиректен метод, кој се потпира на следните параметри:

• почетна температура
• загуби на оптоварување, кои се одредуваат со мерење, евалуација и математичка пресметка

Индикаторите за ефикасност се споредливи само со истиот метод за одредување на вредностите. Индиректниот метод подразбира:

1. Мерење на загубите на моќност пресметано од резултатите од тестовите на оптоварување.
2. Проценка на загубите на влезната моќност при номинално оптоварување до 1000 kW.
3. Математичка пресметка: се користи алтернативен индиректен метод со пресметка на загубите на P (моќ). Се одредува со следнава формула:

η = P2 / P1 = 1-ΔP / P1

каде што: P2 - нето моќност на вратилото на моторот; Р1 - активна моќност од мрежата; ΔР - вкупни загуби кај електричните мотори.

Повисоката вредност на ефикасност ги намалува загубите на енергија и потрошувачката на електричниот мотор и ја зголемува неговата енергетска ефикасност.

Голем број руски стандарди, на пример, ГОСТ Р 54413-2011, може да се поврзат со меѓународните стандарди.

Разликите помеѓу руските и меѓународните стандарди се:

• во некои карактеристики на математичките пресметки за одредување на параметрите на опремата;
• разлики во мерните единици;
• во процесите на тестирање;
• во параметрите на опремата за тестирање;
• под услови на тест;
• во карактеристиките на работењето.

Во Русија се усвоени истите класи на енергетска ефикасност како и во Европа. Информациите за часовите се содржани во податоците за пасошот, техничката документација, ознаката и на табличките со имиња.

Други корисни материјали: