Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое электрические потери мощности асинхронного двигателя

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским проектно-конструкторским и технологическим институтом электромашиностроения (НИПТИЭМ)

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 333 «Машины электрические вращающиеся»

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 7 декабря 2000 г. N 333-ст

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором общего назначения мощностью от 1 до 400 кВт включительно (далее — двигатели) для работы от сети переменного тока напряжением до 690 В, изготовляемые для нужд народного хозяйства и экспорта.

Стандарт не распространяется на специальные двигатели, устанавливаемые на средствах наземного, морского и воздушного транспорта, взрывозащищенные двигатели, а также на двигатели, работающие в нестационарных режимах, многоскоростные двигатели и двигатели с повышенным скольжением.

Стандарт устанавливает уровни показателей энергоэффективности (энергетических показателей): коэффициента полезного действия (КПД) и коэффициента мощности, а также методы их определения.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 183-74 Машины электрические вращающиеся. Общие технические условия

ГОСТ 7217-87 Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний

ГОСТ 28330-89 Машины электрические асинхронные мощностью от 1 до 400 кВт включительно. Двигатели. Общие технические требования*

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51689-2000.

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 двигатели с нормальным КПД: Двигатели общепромышленного назначения, КПД которых соответствует уровню, достигнутому в производстве двигателей серии АИ.

3.2 двигатели с повышенным КПД (энергосберегающие двигатели): Двигатели общепромышленного назначения, у которых суммарные потери мощности не менее чем на 20% меньше суммарных потерь мощности двигателей с нормальным КПД той же мощности и частоты вращения.

КПД энергосберегающего двигателя , %, при различных уровнях снижения суммарных потерь определяют по формуле

, (1)

где — коэффициент полезного действия двигателя с нормальным КПД, %;

0,2 — относительное снижение суммарных потерь мощности в двигателе, о.е.

Минимальные значения КПД энергосберегающего двигателя (для случая снижения суммарных потерь мощности в двигателе на 20%, т.е. при =0,2), , %, определяют по формуле

. (2)

4 Основные параметры и размеры

Основные параметры и размеры двигателей — по ГОСТ 28330.

5 Технические требования

5.1 Показателями энергоэффективности являются:

— коэффициент полезного действия, представляющий отношение полезной мощности на валу двигателя, выраженной в киловаттах, к активной мощности, потребляемой двигателем из сети, выраженной в киловаттах;

— коэффициент мощности, представляющий отношение потребляемой активной мощности, выраженной в киловаттах, к полной мощности, потребляемой из сети, выраженной в киловольтамперах.

5.2 В зависимости от требований к уровню энергоэффективности двигатели подразделяют на:

— двигатели с нормальным КПД;

— двигатели с повышенным КПД (энергосберегающие двигатели).

5.3 Двигатели с нормальным КПД мощностью от 1 до 400 кВт включительно должны иметь номинальные значения КПД и коэффициента мощности не ниже указанных в таблицах 1 и 2.

Читать еще:  Горячий двигатель постоит и не заводится

Таблица 1 — Значения КПД двигателей с нормальным КПД

Таблица 2 — Значения коэффициента мощности двигателей с нормальным и повышенным КПД

5.4 Двигатели с повышенным КПД (энергосберегающие двигатели) мощностью от 15 до 400 кВт включительно должны иметь номинальные значения КПД и коэффициента мощности не ниже указанных в таблицах 3 и 2.

Значения КПД, указанные в таблице 3, определены по формуле (2).

Таблица 3 — Значения КПД двигателей с повышенным КПД

5.5 Номинальные значения показателей энергоэффективности (КПД и коэффициента мощности) указывают в технических условиях на двигатели конкретных типов.

5.6 Допускаемые отклонения от номинальных значений показателей энергоэффективности — в соответствии с требованиями ГОСТ 183.

6 Маркировка

Маркировка двигателей с повышенным КПД — по ГОСТ 28330.

При маркировании в условном обозначении двигателей с повышенным КПД применяют строчную букву , которую располагают после цифры, обозначающей число полюсов двигателя.

Пример условного обозначения асинхронного двигателя серии 5А высотой оси вращения 180 мм, длиной , двухполюсного, с повышенным КПД, климатического исполнения Т2:

7 Методы контроля

Методы испытаний двигателей — по ГОСТ 7217.

Основные причины потерь электроэнергии

Разобравшись со структурой, перейдем к причинам, вызывающим нецелевой расход в каждой из перечисленных выше категорий. Начнем с составляющих технологического фактора:

  1. Нагрузочные потери, они возникают в ЛЭП, оборудовании и различных элементах электросетей. Такие расходы напрямую зависят от суммарной нагрузки. В данную составляющую входят:
  • Потери в ЛЭП, они напрямую связаны с силой тока. Именно поэтому при передаче электроэнергии на большие расстояния используется принцип повышения в несколько раз, что способствует пропорциональному уменьшению тока, соответственно, и затрат.
  • Расход в трансформаторах, имеющий магнитную и электрическую природу ( 1 ). В качестве примера ниже представлена таблица, в которой приводятся данные затрат на трансформаторах напряжения подстанций в сетях 10 кВ.

Потери в силовых трансформаторах подстанций

Нецелевой расход в других элементах не входит в данную категорию, ввиду сложностей таких расчетов и незначительного объема затрат. Для этого предусмотрена следующая составляющая.

  1. Категория условно-постоянных расходов. В нее входят затраты, связанные со штатной эксплуатацией электрооборудования, к таковым относятся:
  • Холостая работа силовых установок.
  • Затраты в оборудовании, обеспечивающем компенсацию реактивной нагрузки.
  • Другие виды затрат в различных устройствах, характеристики которых не зависят от нагрузки. В качестве примера можно привестисиловую изоляцию, приборы учета в сетях 0,38 кВ, змерительные трансформаторы тока, ограничители перенапряжения и т.д.
  1. Климатическая составляющая. Нецелевой расход электроэнергии может быть связан с климатическими условиями характерными для той местности, где проходят ЛЭП. В сетях 6 кВ и выше от этого зависит величина тока утечки в изоляторах. В магистралях от 110 кВ большая доля затрат приходится на коронные разряды, возникновению которых способствует влажность воздуха. Помимо этого в холодное время года для нашего климата характерно такое явление, как обледенение на проводах высоковольтных линий, а также обычных ЛЭП. Гололед на ЛЭП
Читать еще:  В каком году изобрели первый паровой двигатель

Учитывая последний фактор, следует учитывать затраты электроэнергии на расплавление льда.

Законодательная база Российской Федерации

Бесплатная горячая линия юридической помощи

  • Энциклопедия ипотеки
  • Кодексы
  • Законы
  • Формы документов
  • Бесплатная консультация
  • Правовая энциклопедия
  • Новости
  • О проекте
Бесплатная консультация
Навигация
Федеральное законодательство
  • Конституция
  • Кодексы
  • Законы

Действия

  • Главная
  • ПРИКАЗ Госстроя РФ от 18.04.2001 N 81 «ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ЭНЕРГОРЕСУРСОАУДИТА В ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМ ХОЗЯЙСТВЕ»

Потери энергии в электродвигателях. Проверка соответствия мощности электродвигателей и мощности потребителя

Электродвигатели являются наиболее распространенными электропотребителями коммунальных предприятий. На них приходится около 80% потребления электроэнергии. Большую долю установленной мощности составляют асинхронные электродвигатели.

При проведении энергоаудита необходимо проверять соответствие мощности привода (электродвигателя) потребляемой мощности нагрузки, т.к. завышение мощности электродвигателя приводит к снижению КПД и cos . С уменьшением степени загрузки двигателя возрастает доля потребляемой реактивной мощности на создание магнитного поля системы по сравнению с активной мощностью и снижается величина cos . Капитальные затраты на замену одного двигателя другим двигателем с соответствующей номинальной мощностью целесообразны при его загрузке менее 45%, при загрузке 45-75% для замены требуется проводить экономическую оценку мероприятия, при загрузке более 70% замена нецелесообразна.

Эффективность зависит от типа, скорости, времени нагрузки двигателя, а также от его мощности: Для двигателей мощностью 5 кВт при 100% нагрузке КПД = 80%, для двигателей 150 кВт КПД = 90%. Для двигателей мощностью 5 кВт при 50% нагрузке КПД = 55%, для двигателей мощностью 150 кВт КПД равен 65%.

При снижении нагрузки двигателя до 50% и менее его эффективность начинает быстро падать по причине того, что потери в железе начинают преобладать.

Суммарные потери в электродвигателе имеют четыре основных составляющих (см. рис. 2):

— Потери в стали (потери намагничивания), связанные с напряжением питания, постоянны для каждого двигателя и не зависят от нагрузки.

— Активные потери в меди I(2) R,пропорциональные квадрату тока нагрузки.

— Потери на трение, постоянные для данной частоты вращения и не зависящие от нагрузки.

— Добавочные потери от рассеивания — зависят от нагрузки.

Снижение с помощью регулятора напряжения питания электродвигателя позволяет уменьшить магнитное поле в стали, которое избыточно для рассматриваемого режима нагрузки, снизить потери в стали и уменьшить их долю в общей потребляемой мощности, т.е. повысить КПД двигателя. Сам регулятор напряжения (обычно в тиристорном исполнении) потребляет мало энергии. Его собственное потребление становится заметным, когда двигатель работает на полной нагрузке. Часто в режиме холостого хода потребляется почти столько же энергии, сколько необходимо для работы при низкой загрузке. Переключение обмоток двигателя мощностью 7,5 кВт, работающего в номинальном режиме (линейное напряжение равно 380 В) по схеме «треугольник», на схему звезды при работе на пониженной нагрузке 1 кВт (режим холостого хода) позволяет уменьшить потери с 0,5 кВт до 0,25 кВт (рис.3).

Читать еще:  Датчик давления масла на двигателе cummins газель

Автоматическое переключение обмоток со схемы «треугольник дельта» на схему соединения «звезда» в зависимости от нагрузки является простейшей схемой регулирования двигателя, длительное время работающего на малой нагрузке. Необходимо избегать работы двигателя в режиме холостого хода.

В установках с регулируемым числом оборотов (насосы, вентиляторы и др.) широко применяются регулируемые электроприводы. Оценочные значения экономии электроэнергии при применении регулируемого электропривода в вентиляционных системах, работающих в переменных режимах — 50%, в компрессорных системах — 40-50%, в воздуходувках и вентиляторах — 30%, в насосных системах — 25%.

Тиристорные регуляторы напряжения дешевле, диапазон регулирования скорости вращения меньше (снижение на 10-15% ниже номинальных); частотные регуляторы (наиболее часто в транзисторном исполнении) дороже, диапазон регулирования шире. Стоимость частотного регулятора оборотов электродвигателя примерно равна стоимости электродвигателя.

Для электроприводов, работающих большую часть рабочего времени на нагрузку, достигающую 30% и менее от номинальной мощности и в которой регулирование можно осуществлять изменением оборотов электропривода (насосы, вентиляторы, мешалки и др.), эффективно применение частотных регуляторов оборотов электродвигателя. Для 15-киловатного двигателя в 1996 г. стоимость электронной частотной системы управления составляла около 200$ USA/кВт. В настоящее время она снизилась до 85-100$ USA/кВт. Удельная стоимость снижается при увеличении единичной мощности привода (см. Рис. 4).

Рис. 2. Сложение составляющих потерь мощности в электродвигателях

Рис. 3. Влияние на потери переключения из «треугольника» в «звезду» стандартного двигателя мощностью 7,5 кВт

Рис.4. Стоимость (с НДС) 1 кВт мощности частотного преобразователя EI-7001 ПКФ «ВЕСПЕР» г. Москва осень 1999 г.

Перечень общих мероприятий по энергосбережению в установках, использующих электродвигатели:

— Мощность двигателя должна соответствовать нагрузке.

— При часто повторяющейся работе в режиме холостого хода двигатель должен легко выключаться.

— Необходимо эффективно защищать крыльчатку системы обдува двигателя для устранения его возможного перегрева и увеличения доли потерь.

— Проверять качество эксплуатации трансмиссии.

— На эффективность работы системы влияет смазка подшипников и узлов трения; применять правильно тип трансмиссии;

— Рассмотреть возможность применения электронных регуляторов скорости вращения в двигателях, которые часть времени работают на неполной нагрузке.

— Оценить возможность применения энергоэффективных (ЭЭ) двигателей, т.к. суммарная экономия электроэнергии может превысить в 15 раз стоимость электродвигателя.

— Качественно проводить ремонт двигателя, отказаться от применения неисправных или плохо отремонтированных двигателей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector