Verouderde elektromotoren vervangen naar moderne energiezuinig. Asynchrone motor met gecombineerde wikkelingen die energie-efficiëntie en energiebesparende synchrone motoren verbeteren

Excursie in de geschiedenis. Aantal energiebesparingsprobleem

Het probleem van het redden van de energiebronnen van de planeet was gemarkeerd in de tweede helft van de 20e eeuw. Dus in de jaren 70 van de vorige eeuw, brak de energiecrisis uit de wereld. De olieprijzen van 1972 tot 1981 bedroegen 14,5 keer. En hoewel de meeste moeilijke momenten van die tijd werden overwonnen, ontving het probleem van het besparen van de wereldwijde brandstof- en energiecomplex de status van een wereldwijd bijzonder significant probleem, en elk jaar wordt meer en meer aandacht besteed aan dit probleem.

Energiebesparing vandaag

Vanwege de technologische ontwikkeling is over de hele wereld een snelle toename van het energieverbruik. Zodat de middelen van de planeet in de toekomst voldoende menselijkheid hebben, zijn mensen op zoek naar verschillende manieren en oplossingen: alternatieve natuurlijke energiebronnen (wind, water, zonnepanelen) worden gebruikt, milieuvriendelijke energieproductietechnologieën werden uitgevonden door afval en Verschillende huishoudelijke afval, technologische apparatuur van jaar tot jaar wordt geüpgraded om de energie verbruikt door deze apparatuur te verminderen.

Energie-efficiëntie van apparatuur, in privé betreft ieder van ons. Het is tenslotte direct afhankelijk van de maandelijkse account voor Eleto Elek. In Europa is elektriciteit veel duurder dan in Rusland, zodat elke Europese technologische apparatuur probeert te selecteren die zo weinig mogelijk energie bestaat. We denken ook aan dit veel kleinere aantal mensen, maar in ons land kan het gebruik van energiebesparende technologieën veilig beïnvloeden van de "dikte van uw portemonnee". Betalen voor iedere elektriciteitsrekeningen We denken niet dat jaarlijkse bedrijfskosten een indrukwekkend bedrag zijn dat aan andere doeleinden kan worden besteed.

Energie-efficiëntie in ventilatie

De belangrijkste bron van elektriciteitsverbruik in de ventilatie-installatie, omdat het niet moeilijk te raden is, is een ventilator en een specifieke elektromotor (of motor), dankzij welke de waaier van de ventilator roteert.

IE-energie-efficiëntieklasse

De Europese normen van de DIN-elektriciteit zijn gebaseerd op de normalisatie van energie-efficiëntie van IEC-apparatuur (internationale elektrotechnische commissie).

Volgens de internationale normen vandaag, de ontwikkeling van vier energie-efficiëntie-energie-efficiëntie-energie-efficiëntie IE1, IE2, IE3 en IE4. IE betekent "internationale energie-efficiëntieklasse" - internationale energie-efficiëntieklasse

IE1 standaard energie-efficiëntieklasse.
IE2 Hoogwaardige energie-efficiëntie.
IE3 Ultra-High Energy Efficiency-klasse.
IE4 de maximale hoge klasse van energie-efficiëntie.

Hieronder staan \u200b\u200bde krommen van de efficiëntie van de efficiëntie van de motor, de overeenkomstige klasse van energie-efficiëntie, van de nominale kracht.

Vanaf 1 januari 2017 zullen alle Europese fabrikanten van motoren, volgens de aangenomen richtlijn, energie-efficiëntieklasse elektrische motoren die niet lager zijn dan IE3

Selectie van energie-efficiëntie bij het selecteren van installaties in het QC Ventilazione-programma

TM Quattroclima biedt ventilatie-instellingen met asynchrone motoren van de IE2 en IE3-klasse, ook EC-motoren van premium-klasse IE4.

Het selecteren van het ventilatortype wordt uitgevoerd door op de linkermuisknop op het tabblad "Fan" te drukken.

Radiale ventilator met een directe transmissie - een asynchrone motor (standaard IE2).

De radiale ventilator met directe transmissie en EC-motor komt overeen met de IE4-klasse.

U kunt hier de gewenste energie-efficiëntieklasse-asynchrone motor kiezen, net hieronder.

Van theorie om te oefenen

Overweeg voor duidelijkheid een voorbeeld. Bereken de standaard toevoereenheid met een stroomsnelheid van 20.000 m3 / uur en een vrije druk van 500 PA in drie versies:

1) met asynchrone motorklasse IE2

2) met een asynchrone IE3-klasse

3) C EC-motorklasse IE4

En vergelijk vervolgens de verkregen resultaten.

Installatie met asynchrone motorklasse IE2

Installatie met een asynchrone motorklasse IE3

Installatie met EG-motorklasse IE4

In dit geval heeft het programma een deel van twee EG-fans gekregen.

Vergelijk nu de verkregen resultaten.

Technische specificaties	Asynchronous Engine Energy Efficiency Class IE2	Asynchrone energie-energie-efficiëntieklasse IE3	EG-motor Energie-efficiëntieklasse IE4.
Fan-efficiëntie,%
Nominale kracht, kW
Stroomverbruik, kW

Het stroomverbruik van IE3-klassenmotor is minder dan een vergelijkbare IE2-klasine met 0,18 kW. En het verschil tussen de mozingen van twee EC-motoren en de IE2-engine is al 1,16 kW.

In het geval van vergelijkbare berekeningen voor de levering en uitlaatventilatie Grote ventilatie-eenheden, kan het verschil in de kracht van IE2 en IE3-motoren 25-30% bereiken. En indien op de faciliteit, worden tientallen installaties gebruikt, het energieverbruik van ventilatie kan worden verminderd door een orde van grootte en, dankzij dit, honderdduizenden besparen en zelfs miljoenen roebel.

In de volgende artikelen zullen we praten over andere manieren om de stroom te verminderen die wordt geconsumeerd door elektromotoren bij het selecteren van ventilatie-installaties in QC Ventilazione. Eerder hadden we het over het verhogen van de energie-efficiëntie van goedkope ventilatie-eenheden met roterende recuperators. U kunt het artikel lezen.

Elektrische motoren staan \u200b\u200bin een aantal belangrijke consumenten van energiebronnen. Een van de manieren om de economie van elektromotoren te verhogen is om de oude vloot van elektrische machines te vervangen door nieuwe modificaties met verbeterde kenmerken van energiebesparing. Dit zijn de zogenaamde krachtige of energie-efficiënte motoren.

Energie-efficiënt is een motor, waarin de efficiëntie van de efficiëntie, vermogensfactor en betrouwbaarheid verbeterd wordt met behulp van een systematische aanpak bij het ontwerpen, productie en werking.

Energie-efficiënte motoren met de IE2-efficiëntieklasse zijn elektromotoren waarvan de efficiëntie hoger is dan die van standaard IE1-modellen, wat betekent verminderd stroomverbruik op hetzelfde niveau van laadvermogen.

Samen met besparing van energie verbruikt, maakt de overgang naar het gebruik van elektromotoren van de IE2-klasse:

verhoog de levensduur en apparatuur die ermee verband houdt;
verhoog de efficiëntie van de motor met 2-5%;
verhoog de stroomcoëfficiënt;
overbelasting verbeteren;
onderhoudskosten verminderen en downtime verminderen;
verhoog de stabiliteit van de motor voor thermische belastingen en tot storingen van bedrijfsomstandigheden;
verminder de last op het servicepersoneel door bijna stil werk.

Asynchrone elektromotoren met een kortgesloten rotor zijn momenteel een aanzienlijk deel van alle elektrische machines, meer dan 50% van de verbruikte elektriciteit is erop. Het is bijna onmogelijk om de bol te vinden waar het ook wordt gebruikt: industriële apparatuur, pompen, ventilatietechnieken en nog veel meer. Bovendien is het volume van het technologische park en de kracht van de motoren constant groeit.

Energie Enal Enal Energy Air Series ... E ES is constructief voltooid als driefasige asynchrone single-speed motoren met een kortgesloten rotor en komen overeen met GOST P51689-2000.

Energie-efficiënte motor van de AIR-serie ... E heeft een grotere efficiëntie als gevolg van de volgende systeemverbeteringen:

1. De massa van actieve materialen (koperen wikkeling van de stator en koudgewalst staal in de stator- en rotorpakketten);
2. Elektrisch staal met verbeterde magnetische eigenschappen en verminderde magnetische verliezen worden gebruikt;
3. Geoptimaliseerde tanden-dummy zone van de magnetische pijplijn en het ontwerp van de wikkelingen;
4. isolatie met verhoogde thermische geleidbaarheid en elektrische sterkte;
5. Verlaagde luchtkloof tussen de rotor en de stator met behulp van high-tech apparatuur;
6. Een speciaal ventilatorontwerp is gebruikt om ventilatieverliezen te verminderen;
7. Lagers en smeermiddelen worden hogere kwaliteit toegepast.

De nieuwe consumenteneigenschappen van de energie-efficiënte motor van de luchtserie zijn gebaseerd op structurele verbeteringen, waar een speciale plaats wordt betaald aan bescherming tegen ongunstige omstandigheden en hoge afdichting.

Dus de ontwerpfuncties van de AIR-serie ... Uh stelt u toe om de verliezen in de statorwikkelingen te minimaliseren. Vanwege de lage temperatuur van de elektromotor wordt de levensduur van de isolatie ook uitgebreid.

Het aanvullende effect geeft een afname van wrijving en trillingen, wat oververhit betekent, vanwege het gebruik van hoogwaardige smering en lagers, waaronder een dichter lagervergrendeling.

Een ander aspect geassocieerd met de lagere temperatuur van de motorbedrijfsmotor is de mogelijkheid om te werken bij een hogere omgevingstemperatuur of de mogelijkheid om de kosten te verlagen die verband houden met de uitwendige koeling van de werkmotor. Het leidt ook tot een afname van de elektriciteitskosten.

Een van de belangrijke voordelen van een nieuwe energie-efficiënte motor is een verminderd geluidsniveau. In elektromotoren van de IE2-klasse worden niet zo krachtig en stillere fans gebruikt, wat ook een rol speelt bij het verbeteren van aerodynamische eigenschappen en het verminderen van ventilatieverliezen.

Kapitaal en bedrijfskosten minimaliseren zijn essentiële vereisten voor industriële energie-efficiënte elektromotoren. Tijdens de praktijk toont de periode van compensatie als gevolg van het prijsverschil bij het verkrijgen van meer geavanceerde asynchrone elektromotoren van de IE2-klasse tot 6 maanden alleen door de bedrijfskosten en consumptie van een kleinere hoeveelheid elektriciteit te verminderen.

Lucht 132M6E (IE2) P2 \u003d 7,5 kW; Efficiëntie \u003d 88,5%; In \u003d 16,3a; COSφ \u003d 0,78.
AIR132M6 (IE1) P2 \u003d 7,5 kW; Efficiëntie \u003d 86,1%; In \u003d 17.0A; cosφ \u003d 0,77

Energieverbruik: P1 \u003d P2 / Efficiëntie
Laadkarakteristiek: 16 uur per dag \u003d 5840 uur per jaar

Jaarlijkse economie van elektriciteitskosten: 1400 kW / uur

Bij het overschakelen naar nieuwe energie-efficiënte motoren, wordt in aanmerking genomen:

verhoogde milieuvereisten
vereisten voor het niveau van energie-efficiëntie en operationele kenmerken van producten
energie-efficiëntieklasse IE2, samen met de mogelijkheid om op te sparen als een uniforme "kwaliteitsmerkteken" voor de consument
fINANCIËLE INCIRTIVES: Mogelijkheid om het stroomverbruik en de bedrijfskosten te verminderen Uitgebreide oplossingen: energie-efficiënt motor + efficiënt besturingssysteem (instelbaar station) + Efficiënt beveiligingssysteem \u003d beste resultaat.

Dus energie-efficiënte motoren - Dit zijn motoren van verhoogde betrouwbaarheid voor ondernemingen gericht op energiebesparende technologieën.

De indicatoren voor energie-efficiëntie van de luchtmotoren van de lucht ... E-productie van elfalen komt overeen met GOST P51677-2000 en de internationale standaard IEC 60034-30 in de energie-efficiëntieklasse van IE2.

Elektrische motoren asynchrone driefasige hoofduitvoering energie efficiënt (IE2 klasse) serie lucht, 7aver

Motoren van algemeen industrieel doel zijn ontworpen om in modus S1 te werken uit het AC-netwerk van 50 Hz, Voltage 380V (220, 660V). Standaardgraad - IP54, IP55, Klimaatprestaties en plaatsing Categorie - U3, U2.
Energie-efficiëntieklasse - IE2 (in overeenstemming met GOST P51677-2000 en International Standard IEC 60034-30).

P, kW	3000 tpm		1500 tpm		1000 tpm		750 rpm
P, kW	mark el / DV	massa, kg.	mark el / DV	massa, kg.	mark el / DV	massa, kg.	mark el / DV	massa, kg.
0,06			AIR 50 A4.	3,2
0,09	AIR 50 A2.	3,1	Lucht 50 b4.	3,6
0,12	Lucht 50 b2.	3,4	AIR 56 A4.	3,5
0,18	AIR 56 A2.	3,6	AIR 56 B4.	3,9	AIR 63 A6.	6,0	AIR 71 A8.	9,3
0,25	AIR 56 B2.	3,9	AIR 63 A4.	5,6	AIR 63 B6.	7,0	AIR 71 B8.	8,9
0,37	AIR 63 A2.	5,6	AIR 63 B4.	6,7	AIR 71 A6.	8,1	AIR 80 A8.	13,5
0,55	AIR 63 B2.	6,7	AIR 71 A4.	8,3	AIR 71 B6.	9,7	AIR 80 B8.	15,7
0,75	AIR 71 A2.	8,6	AIR 71 B4.	9,4	AIR 80 A6.	12,5	AIR 90 LA8.	19,5
1,10	AIR 71 B2.	9,3	AIR 80 A4.	12,8	AIR 80 B6.	16,2	AIR 90 LV8	22,3
1,50	AIR 80 A2.	13,3	AIR 80 B4.	14,7	AIR 90 L6.	20,6	Lucht 100 L8.	28,0
2,20	AIR 80 B2.	15,9	AIR 90 L4.	19,7	AIR 100 L6.	25,1	AIR 112 MA8.	50,0
3,00	AIR 90 L2.	20,6	AIR 100 S4.	25,8	AIR 112 MA6.	50,5	AIR 112 MV8.	54,5
4,00	AIR 100 S2.	23,6	Lucht 100 L4.	26,1	AIR 112 MV6.	55,0	AIR 132 S8.	62,0
5,50	Lucht 100 L2.	32,0	AIR 112 M4.	56,5	AIR 132 S6.	62,0	AIR 132 M8.	72,5
7,50	AIR 112 M2.	56,5	AIR 132 S4.	63,0	AIR 132 M6.	73,0	AIR 160 S8.	120,0
11,00	Lucht 132 m2	68,5	AIR 132 M4	74,5	AIR 160 S6.	122,0	AIR 160 M8.	145,0
15,00	AIR 160 S2.	122,0	AIR 160 S4.	127,0	AIR 160 M6	150,0	AIR 180 M8.	180,0
18,50	AIR 160 M2	133,0	AIR 160 M4.	140,0	AIR 180 M6	180,0	AIR 200 m8.	210,0
22,00	AIR 180 S2.	160,0	AIR 180 S4.	170,0	AIR 200 M6	195,0	AIR 200 L8.	225,0
30,00	AIR 180 m2.	180,0	AIR 180 M4	190,0	AIR 200 L6.	240,0	AIR 225 M8.	316,0
37,00	AIR 200 m2.	230,0	AIR 200 M4.	230,0	AIR 225 M6	308,0	AIR 250 S8.	430,0
45,00	AIR 200 L2.	255,0	AIR 200 L4.	260,0	AIR 250 S6.	450,0	AIR 250 M8.	560,0
55,00	AIR 225 M2	320,0	AIR 225 M4	325,0	AIR 250 M6	455,0	AIR 280 S8.	555,0
75,00	AIR 250 S2.	450,0	AIR 250 S4.	450,0	AIR 280 S6.	650,0	AIR 280 M8.	670,0
90,00	Lucht 250 m2.	490,0	AIR 250 M4.	495,0	AIR 280 M6	670,0	AIR 315 S8.	965,0
110,00	AIR 280 S2.	590,0	AIR 280 S4.	520,0	AIR 315 S6.	960,0	AIR 315 M8.	1025,0
132,00	AIR 280 m2.	620,0	AIR 280 M4.	700,0	AIR 315 M6	1110,0	AIR 355 S8.	1570,0
160,00	AIR 315 S2.	970,0	AIR 315 S4.	1110,0	AIR 355 S6.	1560,0	AIR 355 M8.	1700,0
200,00	AIR 315 M2	1110,0	AIR 315 M4.	1150,0	AIR 355 M6.	1780,0	AIR 355 MB8.	1850,0
250,00	AIR 355 S2.	1700,0	AIR 355 S4.	1860,0	AIR 355 MB6	1940,0
315,00	AIR 355 M2	1820,0	AIR 355 M4.	1920,0

Het gebruik van energie-efficiënte motoren maakt het mogelijk:

verhoog de efficiëntie van de motor met 2-5%;
het elektriciteitsverbruik verminderen;
verhoog de levensduur en apparatuur die ermee verband houdt;
verhoog de stroomcoëfficiënt;
overbelasting verbeteren;
verhoog de stabiliteit van de motor tot warmtebelasting en veranderingen in de bedrijfsomstandigheden.

Over het algemeen komen de installatie- en verbindingsafmetingen van energie-efficiënte motoren overeen met de algemene, installatie- en verbindingsmaten van de belangrijkste uitvoeringsmotoren.

Energiezuinige elektrische motoren EFF1 / IE2 productie-energie

Energiezuinige Eff1-elektromotoren zijn driefasige asynchrone elektromotoren met één snelheid met een kortgesloten rotor.
Energiezuinige elektromotoren zijn elektromotoren van algemene industriële bestemming, waarbij het totale vermogensverlies ten minste 20% minder is dan het totale verlies van motorvermogen met normale efficiëntie van dezelfde kracht en snelheid.

Belangrijkste kenmerken:

Energie-efficiëntieklasse EFF 1 Meets IE2-standaard
De technische kenmerken van energie-efficiënte motorproductiemotoren worden gepresenteerd in de tabel:

EFF1.	Vermogen	KPD.	cos.	Rated stroom, en	Multipliciteit van het maximale moment	Huidige multipliciteit met gesloten rotor	Multipliciteit van moment met een gesloten rotor	Draaisnelheid
AIR132M2.	11	90,29	0,925	20,96	3,07	6,86	2,11	2905
AIR132M4.	11	90,39	0,8495	20,87	2,51	6,74	2,26	1460
Air160S2.	15	91,3	0,89	28	2,3	8	2,2	2945
AIR160S4.	15	91,8	0,86	28,9	2,3	7,5	2,2	1475
Air160S6.	11	90	0,79	23,5	2,1	6,9	2,1	980

Vergelijking van kenmerken:

Energie Enal Enal Energy Air Series ... E ES is constructief voltooid als driefasige asynchrone single-speed motoren met een kortgesloten rotor en komen overeen met GOST P51689-2000.

Energie-efficiënte motor van de AIR-serie ... E heeft een grotere efficiëntie als gevolg van de volgende systeemverbeteringen:

Het aanvullende effect geeft een afname van wrijving en trillingen, wat oververhit betekent, vanwege het gebruik van hoogwaardige smering en lagers, waaronder een dichter lagervergrendeling.

Het minimaliseren van kapitaal- en bedrijfskosten zijn de belangrijkste vereisten voor industriële energie-efficiënte elektromotoren. Tijdens de praktijk toont de periode van compensatie als gevolg van het prijsverschil bij het verkrijgen van meer geavanceerde asynchrone elektromotoren van de IE2-klasse tot 6 maanden alleen door de bedrijfskosten en consumptie van een kleinere hoeveelheid elektriciteit te verminderen.

Vermindering van de kosten bij het vervangen van de motor naar energie-efficiënt:

Lucht 132M6E (IE2) P2 \u003d 7,5 kW; Efficiëntie \u003d 88,5%; In \u003d 16,3a; COSφ \u003d 0,78.
AIR132M6 (IE1) P2 \u003d 7,5 kW; Efficiëntie \u003d 86,1%; In \u003d 17.0a; cosφ \u003d 0,77

Energieverbruik: P1 \u003d P2 / Efficiëntie
Laadkenmerken: 16 uur per dag \u003d 5840 uur per jaar
Jaarlijkse economie van elektriciteitskosten: 1400 kW / uur

Bij het overschakelen naar nieuwe energie-efficiënte motoren, wordt in aanmerking genomen:

verhoogde vereisten voor milieuaspecten;
vereisten voor het niveau van energie-efficiëntie en operationele kenmerken van producten;
iE2 Energie-efficiëntieklasse samen met economie kansen, fungeert als een uniforme "kwaliteitsmerkteken" voor de consument;
fINANCIËLE INCIRTIVES: Mogelijkheid om het stroomverbruik en de bedrijfskosten te verminderen Uitgebreide oplossingen: energie-efficiënt motor + efficiënt besturingssysteem (instelbaar station) + Efficiënt beveiligingssysteem \u003d beste resultaat.

Voordelen:

Verstrek een afname van het totale vermogensverlies ten minste 20% ten opzichte van motoren met normale efficiëntie van dezelfde kracht en snelheid;
- Verhoogde efficiëntie in gedeeltelijke laadmodus (met 1,8 - 2,4%);
- Heb verbeterde prestaties:

beter bestand tegen fluctuaties in het netwerk;
minder oververhitting, minder energiestroom;
werk met een lager geluidsniveau;
Verhoogde betrouwbaarheid en verhoogde levensduur;
Met een hogere aankoopwaarde (met 15-20% in vergelijking met de standaard), betaalt de ED voor adressen door het energieverbruik gedurende 500-600 uurwerkuren te verminderen;
Verminderde totale bedrijfskosten.

Aldus zijn energiezuinige motoren motoren van verhoogde betrouwbaarheid voor ondernemingen die zijn gericht op energiebesparende technologieën.

In overeenstemming met de federale wet van de Russische Federatie "Op energiebesparing" Bij de industriële onderneming moeten maatregelen worden ontwikkeld om elektriciteit te besparen met betrekking tot elke elektrische installatie. Allereerst verwijst dit naar elektromechanische apparaten met elektrische aandrijving, het hoofdelement waarvan de elektromotor. Het is bekend dat meer dan de helft van de gehele elektriciteit geproduceerd in de wereld wordt geconsumeerd door elektrische motoren in de elektrische aandrijvingen van werknemers, mechanismen, voertuigen. Daarom zijn maatregelen om elektriciteit in elektrische schijven te besparen het meest relevant.

De taken van energiebesparing vereisen de optimale oplossing, niet alleen tijdens de werking van elektrische machines, maar ook tijdens hun ontwerp. Tijdens de werking van de motor worden aanzienlijke energieverliezen waargenomen in transiënte modi en voornamelijk wanneer het begint.

Energieverlies in transiënte modi kan aanzienlijk worden verminderd vanwege het gebruik van motoren met kleinere waarden van de momenten van de rotor, die is bereikt het verminderen van de diameter van de rotor Met een gelijktijdige toename in zijn lengte, aangezien het motorvermogen ongewijzigd moet blijven. Het gebeurt bijvoorbeeld in de motoren van kraan- en metallurgische serie, ontworpen om te werken in de re-kortetermijnmodus, met een groot aantal insluitsels per uur.

Een effectieve manier om verliezen te verminderen bij het starten van de motoren is een begin met een geleidelijke toename van de spanning die optreedt naar de statorwikkeling. De energie verbruikt bij het remmen van de motor is gelijk aan kinetische energie die is opgeslagen in bewegende delen van de elektrische schijf wanneer het start. Het energiebesparende effect in het remmen hangt af van de remmende methode. Het grootste energiebesparende effect optreedt bij de generatorrecuperatieve remmen met de terugkeer van energie naar het netwerk. Met dynamisch remmen wordt de motor losgekoppeld van het netwerk, de opgeslagen energie wordt in de motor gedissipeerd en het energieverbruik voorkomt niet van het netwerk.

De grootste energieverliezen worden waargenomen bij het remmen door tegenstanders wanneer het elektriciteitsverbruik gelijk is aan een drievoudige waarde van de energie die tijdens het dynamisch remmen in de motor wordt verspreid. Met de geïnstalleerde motorbewerkingsmodus wordt met een nominale belasting van energieverlies bepaald door de nominale waarde van de efficiëntie. Maar als de aandrijving werkt met een variabele belasting, dan wordt de motor tijdens de perioden van de recessie van de motor verminderd, wat leidt tot de groei van verliezen. Een effectief middel voor energiebesparing in dit geval is om de spanning samen te brengen tot de motor tijdens perioden van zijn werk met onderbelasting. Deze energiemethode is mogelijk om te implementeren wanneer de motor in het systeem loopt verstelbare converter Als er er een feedback in zit. Het huidige feedbacksignaal past het converterbesturingssignaal aan, waardoor een afname van de spanning aan de motor wordt geleverd tijdens perioden van het verminderen van de belasting.

Als de drive een asynchrone motor is die werkt bij het aansluiten van statorwikkelingen "Driehoek"De vermindering van de voedingsspanningsvoeding naar fasewikkeling kan eenvoudig worden geïmplementeerd door deze wikkelingen naar de verbinding te schakelen. "Ster"Omdat in dit geval fasespanning 1,73 keer afneemt. Deze methode is ook geschikt en omdat met een dergelijk schakelen de motorfactor verhoogt, wat ook bijdraagt \u200b\u200baan energiebesparing.

Bij het ontwerpen van een elektrische schijf is het belangrijk om te corrigeren motorvermogen kiezen. Aldus leidt de keuze van het overschat vermogen van de motor tot een afname van haar technische en economische indicatoren (efficiëntie en stroomfactor) die wordt veroorzaakt door het onderbelasting van de motor. Een dergelijke oplossing bij het kiezen van een motor leidt tot de groei van kapitaalinvesteringen (met toenemende vermogen, neemt de kosten van de motor toe) en de bedrijfskosten, aangezien met een afname van de efficiëntie en vermogensfactor, verliezen, en daarom de Niet-productie consumptie van elektriciteit groeit. Het gebruik van motoren van laag nominale vermogen zorgt ervoor dat ze overbelast tijdens het gebruik. Dientengevolge groeit de oververhittingstemperatuur van de wikkelingen, wat bijdraagt \u200b\u200baan de groei van verliezen en veroorzaakt een vermindering van de levensduur van de motor. Uiteindelijk ontstaan \u200b\u200bongevallen en onvoorziene haltes van de elektrische aandrijving en behouden daarmee de operationele kosten. Tot de grootste mate verwijst dit naar DC-motoren als gevolg van de aanwezigheid van een borstel-collector-assemblage die gevoelig is voor overbelasting.

Het heeft veel belang rationele keuze aan startaanpassingsapparatuur. Aan de ene kant is het wenselijk dat het opstarten, omkeer- en snelheidscontroleprocessen vergezeld gaan van significante elektriciteitsverliezen, omdat het leidt tot de stijging van de werking van de elektrische schijf. Maar aan de andere kant is het wenselijk dat de waarde van de stroomaanpassingsinrichtingen niet extreem hoog zou zijn, wat zou leiden tot een toename van de kapitaalinvesteringen. Meestal zijn deze vereisten in tegenspraak. Het gebruik van thyristor gehavende apparaten biedt bijvoorbeeld de meest economische stroom van de start- en motorcontroleprocessen, maar de kosten van deze apparaten zijn nog steeds vrij hoog. Daarom raadpleegt u bij het oplossen van de kwestie van de geschiktheid van het gebruik van thyristorapparaten het werkschema van de ontworpen elektrische schijf. Als de drive niet onderworpen is aan significante snelheidsaanpassingen, kunnen frequente starts, omkeringen, enz., Dan kunnen verhoogde kosten van thyristor of andere dure apparatuur ongerechtvaardigd zijn, en de kosten in verband met energieverlies zijn onbeduidend. Omgekeerd, met de intensieve werking van de elektrische schijf in overgangsmodi, wordt het gebruik van elektronische stroomaanpassingsinrichtingen passend. Bovendien moet het in gedachten worden gebracht dat deze apparaten praktisch niet nodig hebben en hun haalbaarheid van economische indicatoren, inclusief betrouwbaarheid, vrij hoog. Het is noodzakelijk dat het besluit over het gebruik van dure elektrische aandrijfinrichtingen wordt bevestigd door technische en economische berekeningen.

De oplossing van het probleem van energiebesparing draagt \u200b\u200bbij aan het gebruik van synchrone motoren die reactieve stromingen in het leveringsnetwerk creëren, waardoor de spanning in fase leidt. Dientengevolge wordt het netwerk gelost tegen de reactieve (inductieve) component van de stroom, neemt de vermogensfactor toe op dit gebied van het netwerk, wat leidt tot een afname van de stroom in dit netwerk en, als gevolg hiervan besparing. Dezelfde doelen nastreven in het netwerk synchrone compensatoren. Een voorbeeld van het doelmatig gebruik van synchrone motoren is de elektrische aandrijving van de compressorinstallaties die de onderneming met perslucht leveren. Hiervoor wordt de aandrijving gekenmerkt door een lancering bij een kleine belasting op de schacht, de lange werkingsmodus tijdens een stabiele belasting, geen remmen en omkeercijfers. Deze werkingsmodus komt volledig overeen met de eigenschappen van synchrone motoren.

Gebruik in de synchrone motor, kan de over-excitatie-modus aanzienlijk energiebesparing worden bereikt op de schaal van de onderneming. Met een vergelijkbaar doel worden force condensor-installaties gebruikt ( "cosinus" Condensors). Het creëren van een stroom op het netwerk, vóór de fasespanning, worden deze instellingen gedeeltelijk gecompenseerd door inductieve (achterblijvend in fase) stromen, die leidt tot een toename van de vermogensfactor van het netwerk, en daarom tot energiebesparing. Meest effectief is de applicatie condensorinstallaties Type UKM 58 met automatisch onderhoud van een vooraf bepaalde waarde van de vermogensfactor en met een stapverandering in reactieve stroom in het bereik van 20 tot 603 k2 bij een spanning van 400 V.

Het is noodzakelijk om te onthouden dat energiebesparing gericht is op het oplossen van niet alleen economische, maar ook de milieuproblemen die verband houden met de productie van elektriciteit.

Nummer in formaat pDF. (4221 KB)

JA. Duyun. , Project Manager, LLC "AC en PP", Moskou, Zelenograd

In Rusland valt het aandeel van asynchrone motoren, volgens verschillende schattingen, van 47 tot 53% van het verbruik van alle gegenereerde elektriciteit. Industrie - gemiddeld 60%, in koudwatervoorzieningssystemen - tot 90%. Ze voeren bijna alle technologische processen uit met de beweging en bedekken alle gebieden van het menselijk leven. Met de komst van nieuwe, zogenaamde motoren met gecombineerde wikkelingen (DSO) is het mogelijk om hun parameters aanzienlijk te verbeteren zonder de prijs te vergroten.

Voor elk appartement van een modern woongebouw zijn er meer asynchrone motoren dan huurders erin. Eerder, aangezien de taken van energiebesparing niet, bij het ontwerpen van apparatuur, probeerden ze "vooruitgang" en gebruikte motoren met een vermogen van de berekende. Het opslaan van elektriciteit in het ontwerp werd afgewezen op de achtergrond en een dergelijk concept als energie-efficiëntie was niet zo relevant. Energiezuinige motoren zijn nogal puur westers fenomeen. Industrie van Rusland Dergelijke motoren ontwerpen en produceerde niet. De overgang naar de markteconomie veranderde de situatie drastisch. Vandaag, om een \u200b\u200beenheid energiebronnen te redden, bijvoorbeeld 1 ton brandstof in voorwaardelijke calculus, twee keer zo goedkoper dan om het te krijgen.

Energie-efficiënte motoren (ED) die op de buitenlandse markt worden gepresenteerd, zijn een asynchroon ED met een kortgesloten rotor, waarin wordt gevolgd door een toename van de massa actieve materialen, hun kwaliteit, en ook vanwege speciale ontwerpmethoden, is het mogelijk Om 1-2% (krachtige motoren) of 4-5% (kleine motoren) nominale efficiëntie met enige verhoging van de motorprijs te verhogen. Deze aanpak kan profiteren als de lading van kleine, snelheidsregeling niet vereist is en de parameters van de motor correct zijn geselecteerd.

Het gebruik van motoren met gecombineerde wikkelingen (DSO), als gevolg van verbeterde mechanische kenmerken en hogere energie-indicatoren, werd het niet alleen mogelijk om te besparen van 30 tot 50% van het energieverbruik in hetzelfde nuttige werk, maar ook om een \u200b\u200binstelbare energiebesparende aandrijving te creëren Met unieke kenmerken die geen analogen in de wereld hebben. Het grootste effect wordt bereikt bij gebruik van de DPO in instellingen met een variabel laadkarakter. Op basis van het feit dat momenteel de wereldwijde productie van asynchrone motoren van verschillende capaciteiten zeven miljard stukken per jaar heeft bereikt, is het effect van de introductie van nieuwe motoren moeilijk te overschatten.

Het is bekend dat de gemiddelde belasting van de elektromotor (de verhouding van vermogen verbruikt door het werklichaam van de machine, naar de nominale kracht van de elektromotor) in de binnenlandse industrie 0,3-0,4 is (in de Europese praktijk, deze waarde is 0.6). Dit betekent dat de gebruikelijke motor werkt met efficiëntie aanzienlijk lager is dan de nominale. Het overschat motorvermogen leidt vaak tot een onberispelijk, maar zeer significante negatieve gevolgen in het onderhoud van elektrische apparatuur, bijvoorbeeld aan onnodige druk in hydraulische netwerken die samenhangen met toenemende verliezen, betrouwbaarheid, enz. In tegenstelling tot standaard heeft DPO een lage geluidsniveau en trillingen, hogere multipliciteit van momenten, een efficiëntie en krachtfactor dicht bij nominaal in een breed scala aan ladingen. Hiermee kunt u de gemiddelde belasting op de motor verhogen tot 0,8 en de kenmerken van de technologische apparatuur met name door de drive verhogen, in het bijzonder, om het stroomverbruik aanzienlijk te verminderen.

Besparingen, terugverdientijd, winst

Het bovenstaande betreft energiebesparing in de drive en is bedoeld om de verliezen voor de transformatie van elektrische energie in mechanisch te verminderen en de energie-indicatoren van de drive te verhogen. DPO met grootschalige implementatie geeft voldoende mogelijkheden voor energiebesparing tot het creëren van nieuwe energiebesparende technologieën.

Volgens de site van de Federal State Statistics Service (http://www.gks.ru/
WPS / WCM / CONNECT / ROSSTAT / ROSSTATSITE / MAIN /) Elektriciteitsverbruik in 2011 als geheel in Rusland bedroeg 1.021,1 miljard kWh.

Volgens de volgorde van de federale dienst voor tarieven van 10/06/2011 nr. 239-э / 4, wordt het minimumniveau van het tarief voor elektrische energie (vermogen), geleverd door kopers in de retailmarkten in 2012, 164.23 COP / kWh (zonder btw).

Het vervangen van standaard asynchrone motoren bespaart 30 tot 50% van de energie tijdens hetzelfde nuttige werk. Het economische effect van wijdverspreide vervanging zal het minimum zijn:

1021.1 · 0,47 · 0.3 · 1.6423 \u003d 236.4503 miljard roebel. in jaar.

Volgens de regio Moskou is het effect het minimum:

47100.4 · 0,47 · 0.3 · 1.6423 \u003d 10906.771 miljoen roebel. in jaar.

Gezien de limietniveaus van tarieven voor elektrische energie op perifere en andere probleemgebieden, worden het maximale effect en de minimale terugverdientijd bereikt in de regio's met maximale tarieven - regio Irkutsk, Khanty-Mansiysk Autonome Okrug, Chukotka Autonome District, Yamalo-Nenets autonoom District, etc.

Het maximale effect en de minimale terugverdientijd kunnen worden bereikt bij het vervangen van motoren met een continue werkingsmodus, bijvoorbeeld - watertoevoereenheden, ventilatorinstallaties, rolmolens, evenals met hoge geladen motoren, zoals liften, roltrappen, transportbanden.

Om de terugverdientijd te berekenen, worden de prijzen van OJSC Uralelectro als basis genomen. Wij zijn van mening dat de onderneming een energie-servicecontract heeft gesloten voor het vervangen van de motor van de motor 132 M4 van de pompeenheid onder leaseomstandigheden. Motorprijs 11 641 wrijven. De kosten van het werk aan zijn vervanging (30% van de kosten) is 3.492.3 roebel. Bijkomende kosten (10% van de kosten) 1,164,1 roebel.

Totale kosten:

11 641 + 3 492,3 + 1 164.1 \u003d 16 297.4 Roebel.

Het economische effect zal zijn:

11 kW · 0.3 · 1.6423 wrijven. / KW · H · 1.18 · 24 \u003d 153.48278 wrijven. per dag (met btw).

Terugbetalingsperiode:

16 297.4 / 153.48278 \u003d 106.18 dagen of 0.291.

Voor andere capaciteiten geeft de berekening vergelijkbare resultaten. Gezien het feit dat het tijdstip van de werking van de motoren in industriële ondernemingen niet langer is dan 12 uur, kan de terugverdientijd niet meer dan 0,7-0,8 jaar zijn.

Er wordt aangenomen dat volgens de voorwaarden van het leasecontract de onderneming, vervangte motoren tot nieuw, na betaling van leasingbetalingen 30% van de elektriciteitsbesparing binnen drie jaar betaalt. In dit geval zullen het inkomen zijn: 153.48278 · 365 · 3 \u003d 168 063.64 roebel. Bijgevolg maakt de vervanging van één low-power-engine inkomsten uit 84 tot 168 duizend roebel. Gemiddeld kan een inkomen van ten minste 4,8 miljoen roebel worden verkregen uit de vervanging van motoren van een kleine gemeenschappelijke onderneming. De introductie van nieuwe motoren in de modernisering van de norm zal toestaan \u200b\u200bin een gemeenschappelijke bol en in vervoer in veel gevallen om elektriciteitssubsidies zonder tariefgroei te verlaten.

Speciaal maatschappelijk belang wordt verkregen in verband met de toetreding van Rusland tot de WTO. Binnenlandse fabrikanten van asynchrone motoren kunnen niet concurreren met toonaangevende wereldfabrikanten. Dit kan leiden tot het faillissement van veel stadsvormende ondernemingen. Het beheersen van de productie van motoren met gecombineerde wikkelingen zal deze dreiging niet alleen verwijderen, maar ook om serieuze concurrentie op buitenlandse markten te doen. Daarom heeft de implementatie van het project voor het land en politiek belang.

Nieuwheid van de voorgestelde aanpak

In de afgelopen jaren, in verband met het verschijnen van betrouwbare en acceptabele frequentieomzetters, begonnen de instelbare asynchrone schijven wijdverspreid te krijgen. Hoewel de prijs van de converters en blijft hoog genoeg (twee tot drie keer duurdere motor), laten ze in sommige gevallen toe om het elektriciteitsverbruik te verminderen en de kenmerken van de motor te verbeteren, waardoor ze de kenmerken zijn van minder betrouwbare DC-motoren. Betrouwbaarheid van frequentieregelaars is ook lager dan elektrische motoren. Niet elke consument heeft het vermogen om zo'n enorm geld te investeren over de installatie van frequentieregelaars. In Europa is in 2012 slechts 15% van de gereguleerde elektrische schijven uitgerust met DC-motoren. Daarom is het relevant voor het probleem van energiebesparing, voornamelijk in verhouding tot de asynchrone elektrische aandrijving, inclusief de frequentie-instelbare, uitgerust met gespecialiseerde motoren met minder materiaalverbruik en kosten.

In de wereldpraktijk zijn er twee hoofdrichtingen voor het oplossen van het opgegeven probleem.

De eerste - energiebesparing door middel van een elektrische aandrijving als gevolg van de indiening van de eindverbruiker op elk moment van de vereiste stroom. De tweede is de productie van energie-efficiënte motoren die voldoen aan de IE-3-standaard. In het eerste geval zijn de inspanningen gericht op het verminderen van de kosten van frequentieomvormers. In het tweede geval - op de ontwikkeling van nieuwe elektrische materialen en optimalisatie van de hoofdgroottes van elektrische machines.

In vergelijking met bekende werkwijzen voor het verbeteren van de energie-efficiëntie van een asynchrone aandrijving, bestaat de nieuwheid van de door ons voorgestelde aanpak in het veranderen van het fundamentele beginsel van het ontwerp van de klassieke motorwikkelingen. De wetenschappelijke nieuwigheid ligt in het feit dat nieuwe principes voor de bouw van motorwikkelingen worden geformuleerd, evenals de keuze van de optimale verhoudingen van het aantal rotorgroeven en de stator. Op basis van hun basis worden industriële structuren en schema's van eenlaagse en tweelaagse gecombineerde wikkelingen ontwikkeld, zowel voor handmatig als automatisch leggen. Voor technische oplossingen sinds 2011 werden 7 patenten van de Russische Federatie verkregen. Verschillende applicaties zijn in overweging in rospatent. Bereidtoepassingen voor in het buitenland.

In vergelijking met bekende, kan de frequentie-instelbare aandrijving worden uitgevoerd op de doss-basis met een verhoogde voedingsfrequentie. Dit wordt bereikt ten koste van kleinere verliezen in de magnetische pijplijn. De kosten van een dergelijke aandrijving worden aanzienlijk lager verkregen dan bij gebruik van standaardmotoren, in het bijzonder, worden geluid en trillingen aanzienlijk verminderd.

Tijdens de tests die zijn uitgevoerd bij de stands van de Katai-pompinstallatie, werd een reguliere 5,5 kW-motor vervangen door een motor van 4,0 kW van ons ontwerp. De pomp verstrekte alle parameters in overeenstemming met de vereisten daarvan, terwijl de motor bijna niet opwarmde.

Momenteel is het werk aan de gang op de introductie van technologie in het olie- en gascomplex (bedrijven Lukoil, TNK-BP, Rosneft, Bugulmina Electro-Plant), in Metropolitan Enterprises (International Metropolitan Association), in de Mining Industry (LEBEDINSKY GOK) en een aantal andere industrieën.

Essentie van de voorgestelde ontwikkeling

De essentie van de ontwikkeling volgt uit het feit dat, afhankelijk van het circuit van het aansluiten van de driefasige belasting op het driefasige netwerk (ster of driehoek), u twee stelsel van stromingen vormen die vormen tussen de magnetische stroominductievectoren van 30 elektrische graden. Dienovereenkomstig kan een elektromotor die een niet-driefasige wikkeling heeft, kan worden aangesloten op een driefasig netwerk en zes-fase. In dit geval moet een deel van de wikkeling worden opgenomen in de ster, en het deel in de driehoek en de resulterende vectorinductie van de sterren van de sterren en de driehoek van de sterren en de driehoek moeten een hoek van 30 elektrische graden vormen.

Het combineren van twee schema's in één wikkeling maakt het mogelijk om de veldvorm in de werkende kloof van de motor te verbeteren en als gevolg hiervan de belangrijkste kenmerken van de motor aanzienlijk te verbeteren. Het veld in de werkklei van de standaardmotor kan alleen sinusoïdaal worden genoemd. In feite is het gestapt. Dientengevolge ontstaat de motor harmonischen, trillingen en remmomenten die een negatieve invloed op de motor hebben en de kenmerken ervan verersen. Daarom heeft de standaard asynchrone motor alleen aanvaardbare kenmerken in de nominale laadmodus. Met een andere last dan de nominale, worden de kenmerken van de standaardmotor sterk verminderd, de vermogensfactor en de efficiëntie afneemt.

Gecombineerde wikkelingen laten u ook toe om het niveau van magnetische inductie van velden van oneven harmonischen te verminderen, wat leidt tot een aanzienlijke vermindering van de totale verliezen in de elementen van de magnetische pijpleiding van de motor en de overbelasting en specifieke kracht vergroot. Het maakt het ook mogelijk om motoren uit te voeren om te werken bij hogere feedspanningfrequenties bij het gebruik van staalsoorten die zijn ontworpen om te werken met een frequentie van 50 Hz. Motoren met gecombineerde wikkelingen hebben een kleinere snelheid van startstromen bij hogere lanceringen. Dit is essentieel voor apparatuur die met frequente en langdurige lancering werkt, evenals voor apparatuur die is aangesloten op uitgebreide en hoogbelaste netwerken met een hoogspanningsdruppel. Ze genereren minder interferentie met het netwerk en vervormen de vorm van de voedingsspanning, die essentieel is voor een verscheidenheid aan objecten die zijn uitgerust met complexe elektronica- en computersystemen.

In FIG. 1 toont de vorm van het veld in een standaardmotor 3000 tpm in de stator 24-groeven.

De vorm van het veld van een vergelijkbare motor met gecombineerde wikkelingen wordt gepresenteerd in FIG. 2.

Uit de bovenstaande grafieken kan worden gezien dat de vorm van het motorveld met gecombineerde wikkelingen dichter bij het sinusvormig is dan die van de standaardmotor. Dientengevolge, zoals de bestaande ervaring laat zien, zonder de arbeidsintensiteit, met minder materieel verbruik, zonder de bestaande technologieën te veranderen, met gelijke andere omstandigheden, verkrijgen wij motoren, in termen van zijn kenmerken aanzienlijk superieur aan de norm. In tegenstelling tot eerder bekende werkwijzen voor het verbeteren van de energie-efficiëntie, is de voorgestelde oplossing het minst kostbaar en implementeerde niet alleen in de productie van nieuwe motoren, maar ook met revisie en upgrades van het bestaande park. In FIG. 3 Het wordt getoond hoe het mechanische kenmerk is veranderd van de vervanging van de standaardwikkeling tot de motor gecombineerd tijdens de grote motorreparatie.

Geen enkele bekende methode kan niet zo radicaal zijn en effectief de mechanische kenmerken van een bestaande motorvloot verbeteren. De resultaten van stand-tests uitgevoerd door de Central Factory Laboratory CJSC Uralelectro-K G. Mednogorsk bevestigen de geclaimde parameters. De verkregen gegevens bevestigen de resultaten die zijn verkregen tijdens de tests in NipTiem Vladimir.

De gemiddelde gegevens van de belangrijkste energie-indicatoren van de efficiëntie en COS, verkregen bij het testen van een batch gemoderniseerde motoren overschrijden de catalogus van standaardmotoren. In het complex bieden alle bovenstaande indicatoren motoren met gecombineerde wikkelingenkarakteristieken, superieur aan de beste analogen. Dit werd bevestigd, zelfs bij het eerste prototype van gemoderniseerde motoren.

Competitieve voordelen

De uniciteit van de voorgestelde oplossing ligt in het feit dat de concurrenten op het eerste gezicht duidelijk zijn, in feite potentiële strategische partners zijn. Dit wordt uitgelegd door het feit dat het mogelijk is om de productie en modernisering van motoren te beheersen met gecombineerde wikkelingen in de kortst mogelijke tijd in bijna elk profielbedrijf, bezet door de productie of reparatie van standaardmotoren. Het vereist geen wijzigingen in bestaande technologieën. Hiervoor is het genoeg om de ontwerpdocumentatie in ondernemingen te voltooien. Geen concurrerend product heeft dergelijke voordelen. Tegelijkertijd is het niet nodig om speciale vergunningen, licenties en certificaten te verkrijgen. Een indicatief voorbeeld is de ervaring met samenwerking met OJSC Uralelectro-K. Dit is de eerste onderneming waarmee een licentieovereenkomst werd gesloten voor het recht om energie-efficiënte asynchrone motoren te produceren met gecombineerde wikkelingen. In vergelijking met frequentieverhijven stelt de voorgestelde technologie toe dat u meer besparingen van elektriciteit verkrijgen met aanzienlijk kleinere kapitaalinvesteringen. Tijdens bedrijf zijn de servicekosten ook aanzienlijk lager. In vergelijking met andere energie-efficiënte motoren wordt het voorgestelde product gekenmerkt door een lagere prijs met dezelfde indicatoren.

Conclusie

De reikwijdte van asynchrone motoren met gecombineerde wikkelingen dekt bijna alle bollen van menselijke vitale activiteit. Elk jaar zijn er ongeveer zeven miljard stukjes motoren van verschillende capaciteiten en uitvoeringen. Tegenwoordig kan vrijwel geen technologisch proces worden georganiseerd zonder het gebruik van elektromotoren. De gevolgen van grootschalig gebruik van deze ontwikkeling is moeilijk te overschatten. Op de sociale sfeer staan \u200b\u200bze ons in staat om de tarieven voor de belangrijkste soorten diensten aanzienlijk te verminderen. Op het gebied van ecologie stellen ze u in staat om ongekende resultaten te bereiken. Bijvoorbeeld, met hetzelfde nuttige werk, laten ze drie keer toe om de specifieke stroomopwekking te verminderen en, waardoor het specifieke verbruik van koolwaterstoffen scherp is.