电动机是把电能转换成机械力的装置。它们根据电磁力原理工作,利用绕组电流和磁场之间的相互作用来产生力。有些电机,比如交通行业中使用的那些电机,也可以逆转这种效应并发电,将力转化为电能。
许多工业工厂70%以上的电力消耗都来自电机,所以即使效率稍有提高,也能极大地减少能源消耗并提高利润。
如何提高电机效率
有许多领域,电机效率的损失可能发生。它们的范围从摩擦和热损失到电机核心内磁场的耗散。即使是使用的材料类型会影响电机的整体效率。
提高电机效率可分为3个阶段:
第一阶段-评估
第一步是监控和记录每个电机,并评估当前的性能水平。收集和记录对评估电机当前效率或消耗至关重要的细节,例如:
- 马达的年代
- 马达实际上产生了多少马力
- 功率和消耗评级
- 你们工厂实施了什么样的控制水平
- 通过使用功率记录器来识别电机所承受的各种负载
一旦你有了所有的信息,你可以使用效率计算器系统,如电机master,来计算电机的效率。
第2阶段-改善
马上,您就可以使用在阶段1中收集到的信息来立即进行一些改进。旧的马达本来效率就低,所以可以用现代的高效率马达代替。如果有尺寸过大或过小的,请更换尺寸更好的型号,以提高运行效率。
为了优化您打算保留的电机,检查它们的三个变量,已知会降低效率,甚至电机的寿命显着:
- 电压不平衡在三相电机中,电压不平衡是两相之间的电压差。为了获得最佳的性能和效率,相的电压应该相同,或尽可能接近:
计算电压不平衡(Vu)非常简单:- 三相电压平均值(Va)
- 计算与平均值的最大偏差(Vm)
- 将差值除以平均电压再乘以100[(Va- vm)X100] ÷ Va = Vu平均电压为460V,仅5V的差就会产生1.1%的电压不平衡。虽然国家电气制造商协会(NEMA)和标准EN50160要求最大不平衡分别为5%和2%,但通常建议不超过1%。
- 电流不平衡电流不平衡类似于电压不平衡。与电压相反,它是通过测量在三相电机的每一个腿上所吸取的电流之间的差值来计算的。纠正电流不平衡的方法取决于造成电流不平衡的因素:
- 功率因数校正装置,用于供电不平衡
- 电机内部故障或安装故障,需重新绕线或更换电机
- 在某些情况下,购买一台新电机是首选
- 15年以上,40马力以下的发动机
- 15马力以下的非专业电机
- 复卷成本超过购买新电机的50%
- 功率因数功率因数是电机的实际功率(以千瓦为单位)和其表观(总)功率(以KVA为单位)的比率(或百分比)。视功率是电机的实际功率及其无功功率的表达式,单位为千瓦(kVAR)。功率因数应在所有主要负载和电路上进行评估,而不仅仅是电机。电机无功功率的增加会增加表观功率。这会导致功率因数降低。
功率因数越接近1(或100%)越好,因此降低无功功率通常对效率更好。确定功率因数的目标是确定哪些负载导致无功功率滞后,并设计可以改善功率因数的策略。
阶段3:延长寿命
除了上面提到的方法,您还可以使用其他一些策略来增加设备中电机的使用寿命,从而提高其运行效率:
- 纹理-可以使用含有少量硅的钢,而不是更便宜的碳钢。使用更薄的层压层和增加它们的长度可以通过限制饱和和迟滞的影响来减少芯的损失。
- 润滑-润滑间隔是由许多因素决定的,所以你在使用润滑剂时应该小心。不同类型的油脂,即使是含有相同成分的油脂,也绝不能混合在一起。
- 绝缘-效率也会因涡流而降低。这些可以通过绝缘片材或适当分层来最小化。
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