emc電動機節(jié)電率計算

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1、應(yīng)用相控電動機節(jié)電器的節(jié)電率計算1前言???近幾年來，隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，能源成為了制約中國經(jīng)濟發(fā)展的一個重要問題，節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境也被國家提到議事日程。電機的能源消耗占整個能源消耗的60％～70％。各種節(jié)能措施被廣泛應(yīng)用，其中變頻器在風(fēng)機水泵等方面得到了廣泛的應(yīng)用，但由于變頻器價格高，有些場合并不適合調(diào)速或調(diào)速將會給生產(chǎn)帶來負(fù)面影響等原因限制了變頻器的應(yīng)用。???相控電機節(jié)電器（實際上就是根據(jù)電機負(fù)載率通過可控硅降壓）逐漸成為各節(jié)能廠家積極介入的重點。相控電機節(jié)電器的主要特點是：(1)不改變受控電機的轉(zhuǎn)速；(2)可

2、以實現(xiàn)軟啟動，降低啟動電流；(3)減少電磁損耗；(4)安裝調(diào)試簡單；(5)投資成本低。???目前市面上有許多這種類型的節(jié)電器，廠家介紹只要負(fù)載率在70％以下，就可以有較好的節(jié)電率，根據(jù)負(fù)載率的大小，節(jié)電率可達(dá)到20%～50%。但在實際應(yīng)用中卻發(fā)現(xiàn)有很大的差距，而且應(yīng)用的范圍也并不像介紹的那么廣泛，其中主要是與節(jié)電率的計算方法和節(jié)電的可能性有關(guān)。???2節(jié)電率計算方法???中國節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證管理委員會發(fā)布的《電力省電裝置節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證技術(shù)要求》中對電機輕載調(diào)壓節(jié)電器節(jié)電率計算作了明確規(guī)定。???2.1試驗接線原理（見圖1）2.

3、2節(jié)電率剛量計算方法[1]???在接入節(jié)電器前后，必須保持負(fù)載電機轉(zhuǎn)速不變。???(1)不接入節(jié)電器（即閉合旁路開關(guān)K）旁路運行，記錄lh（時間的長短可根據(jù)負(fù)載的周期來確定）電機的用電量W；???(2)接入節(jié)電器（即斷開旁路開關(guān)K），電機進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)，記錄lh的用電量W′。?節(jié)電率計算公式為從圖1中可以看出，電度表是安裝在節(jié)電器電源的進(jìn)線端，因此節(jié)電器木身的能耗也計算在內(nèi)。但有個別廠家是將電度表安裝在節(jié)電器后進(jìn)行測量，這樣旁路時負(fù)載的用電量和電度表接在節(jié)電器的前端是一樣的，但計算節(jié)電率時卻有區(qū)別，主要是將電度表安裝在節(jié)電

4、器后沒有將節(jié)電器本身的損耗計入，從而使計算的節(jié)電率偏高。???3相控電機節(jié)電器的節(jié)能原理???3.1節(jié)電必須使電機的電流和功率因數(shù)的乘積減少???由于電機在輕載或空載運行時，電機電流主要是勵磁電流，這時功率因數(shù)比額定負(fù)載時低。相控電機節(jié)電器就是通過測量負(fù)載的功率因數(shù)，在電機輕載時通過降低電壓、減少勵磁電流，從而達(dá)到節(jié)能的目的。???根據(jù)三相電機功率公式要降低功率消耗可以通過減少電機的U、I和cosφ來實現(xiàn)。從圖1可以看出，實際上由于電度表安裝在節(jié)電器的前端，因此測量的電壓實際上并沒有變化，因此要減少功率消耗，電機電流和功

5、率因數(shù)的乘積一定要下降，才能節(jié)電。由于在降低電壓、減少勵磁電流的同時，功率因數(shù)會上升，因此，電流降低的程度一定要大于功率因數(shù)上升的幅度，才能實現(xiàn)節(jié)能。???3.2電機效率、節(jié)電率和負(fù)載率之間的關(guān)系???從相控電機節(jié)電器的原理來說，節(jié)電主要是降低電機在低負(fù)載時的空載損耗，因此，空載損耗所占比例的大小就直接影響節(jié)電率的高低。???(1)電機效率越低、電機的損耗就越大，則電機的節(jié)電空間越大???電機銘牌上的額定功率PN為軸功率，效率77N為額定輸出功率時的電機效率，而額定工況小，電機從電網(wǎng)吸收的功率尸總等于電機的軸功率與總損耗

6、藝PN之和，即???P＝P總×ηN????????????????(2)???P總＝PN十∑PN??????????????(3)????????????????????????????????電機的總損耗與額定功率和效率的關(guān)系為??????(2)電機功率與效率的關(guān)系???以Y系列電機為例，電機越小、效率越低；電機越大、效率越高。同樣功率的電機轉(zhuǎn)速越低、效率越低，轉(zhuǎn)速越高、效率越高。圖2為Y系列電機功率與效率的關(guān)系曲線（電機效率是將同功率不同極數(shù)的效率平均得到）。???(3)電機節(jié)電量與效率之間的關(guān)系???從圖2可以看出

7、，電機功率越小，效率越低，損耗越大。電機運行時的損耗，主要由以下幾方面的損耗組成：鐵損、銅損、機械損耗、雜散損耗（包括風(fēng)損）等。由于采取輕載調(diào)壓節(jié)電主要是減少電機在輕載時的功率損耗，從而提高電機效率。由此可見，效率越低，空載損耗越大的電機，采取調(diào)壓節(jié)電的空間就越大。???3.3節(jié)電率與負(fù)載率之間的關(guān)系???3.3.1效率與負(fù)載率之間的關(guān)系???異步電動機的運行特性用曲線表示如圖3所示。???電動機運行特性定義β=P2/PN，即電動機負(fù)載與額定負(fù)載的比值，橫坐標(biāo)為β。???由圖3可以看出：???(1)轉(zhuǎn)速只是隨負(fù)荷的增加略

8、有下降；???(2)電流和轉(zhuǎn)矩隨負(fù)荷的增加呈指數(shù)曲線上升；???(3)效率和功率因數(shù)隨負(fù)荷變化呈拋物曲線變化，有一個最大值點。???由圖3的效率曲線可以看出，當(dāng)P<0.5時效率隨負(fù)載的降低急劇下降，這是因為空載損耗在總損耗中所占比例較大造成的?？蛰d損耗的主要成分是鐵損和機械損耗，二者幾乎不隨P變化，稱為不變損耗。因為