效率和功率因數(shù)是兩個不同的概念。電機的效率是指電機的軸輸出功率與電機從電網(wǎng)吸取的功率之比,而功率因數(shù)是指電機的有功功率與視在功率之比。功率因數(shù)低會造成無功電流大,線路電阻壓降大,造成電壓低。因線路損耗增加,有功功率增加。功率因數(shù)低,電壓和電流不同步;在流經(jīng)電機時有無功電流,電機電流增加,溫度高,扭矩低,增加電網(wǎng)電能損耗。
稀土永磁同步電機 | 異步Y2電動機,永磁同步電機 |
1.節(jié)能效果對比 三級能效的YX3電機比傳統(tǒng)的普通Y2電機具有更高的效率和功率因數(shù),而永磁同步電機比三級能效的YX3電機的效率和功率因數(shù)還要高,因此節(jié)能效果更好。 2.節(jié)能實例 以銘牌功率22千瓦的永磁電機效率0.95,功率因數(shù)0.95和Y2電機效率0.9,功率因數(shù)0.85對比Y2電機的輸入電流:I=P/1.73×380×cosφ·η=44A,永磁電機的輸入電流:I=P/1.73×380×cosφ·η=37A,消耗電流相差19% 3.視在功率分析 Y2電機P=1.732UI=29千瓦永磁電機P=1.732UI=24.3千瓦消耗功率相差19% 4.部分負載能耗分析 Y2電機在80%負載以下效率下滑嚴重,功率因數(shù)下滑嚴重,永磁電機在20%~120%負載之間基本保持較高的效率和功率因數(shù)、在部分負載時永磁電機比Y2電機具有很大的節(jié)能優(yōu)勢,甚至節(jié)能超過50% 5.消耗無用功分析 Y2電機的無用功電流一般約為額定電流的0.5~0.7倍,永磁電機的功率因數(shù)接近1,無需勵磁電流,所以無功電流永磁電機與Y2電機相差50%左右 6.輸入電機電壓分析 經(jīng)常檢測到如果永磁電機替換了Y2電機后,電壓會升高一般380V升到390V原因:Y2電機功率因數(shù)低會造成無功電流大,進而造成因線路電阻壓降大,引起電壓低。永磁電機功率因數(shù)高消耗的總電流低,線路壓降減少,就產(chǎn)生了電壓上升的現(xiàn)象。 7.電機滑差分析 異步電機一般具有1%~6%的滑差,永磁電機同步運轉(zhuǎn),滑差0,因此在同等條件下永磁電機做工比Y2電機多出1%~6% 8.電機自損耗分析 22千瓦Y2電機效率90%,自損耗10%,該電機連續(xù)不間斷運行一年自損耗2.0萬千瓦以上;永磁電機效率95%,自損耗5%,該電機連續(xù)不間斷運行一年自損耗1.0萬千瓦左右,Y2電機自損耗是永磁電機的2倍 9.功率因數(shù)國家獎懲表分析 Y2電機功率因數(shù)0.85,加收0.6%電費;功率因數(shù)大于0.95,減收3%電費。永磁電機替代Y2電機電費存在3.6%的價差,連續(xù)運行一年電力價值0.7萬千瓦 10.能量守恒定律分析 功率因數(shù)是有用功和視在功率的比值,Y2電機功率因數(shù)低,吸收電力利用率差,能耗高;永磁電機功率因數(shù)高,吸收利用率好,能耗低 11.國家能效標識分析 永磁電機二級能效:節(jié)能電機YX3電機三級能效:普通Y2電機屬于淘汰電機:耗能電機 12.從國家能效補貼分析 二級能效的電機國家補貼比三級能效的高很多,目的是從整個社會層面上節(jié)能,從而保證國家在世界上的競爭力。在全局角度上來看如果普及使用永磁電機,整廠功率因數(shù)提高了,具有更高的全網(wǎng)電壓,機器效率更高,更低的線損,更低的線發(fā)熱 國家規(guī)定功率因數(shù)在0.7-0.9之間的,每低于0.9的0.01就收0.5%,在0.65-0.7間的每低于0.7的0.01就加收1%,在0.65以下的,每低于0.65的0.01就加收2%,假如用戶的功率因數(shù)是0.6,那么就是(0.9-0.7)/0.01 X0.5% +(0.7-0.65)/0.01 X1% +(0.65-0.6)/0.01X2%=10%+5%+10%=25% | 1.效率高 平均節(jié)電10%以上,異步Y2電動機效率曲線,一般在60% 額定負載時下跌較快,輕載時效率很低;永磁電動機效率曲線高而平,在20%~120% 額定負載時均處于高效率區(qū)。經(jīng)多個廠家不同工況現(xiàn)場實測,永磁同步動機的節(jié)電率在10~40% 。
2.功率因數(shù)高 功率因數(shù)高,接近1:永磁同步電機無需無功勵磁電流,所以功率因數(shù)幾乎為1(甚至容性),功率因數(shù)曲線和效率曲線高而平,功率因數(shù)高,定子電流小,進而降低定子銅耗,提高效率。工廠電網(wǎng)可減少甚至取消電容無功補償。同時永磁電機的無功補償是實時就地補償,使得工廠的功率因數(shù)更平穩(wěn),對其它設(shè)備的正常運行非常有利,減少工廠內(nèi)電纜傳輸?shù)臒o功損耗,起到綜合節(jié)能的效果。
3.電機電流小 采用永磁電機后,電機電流明顯下降,經(jīng)實測,永磁電機和Y2電機相比,電機電流明顯減少。 永磁電機無需無功勵磁電流,電機電流大幅降低。減少了電纜傳輸中的損耗,等于擴大了電纜的容量,輸電電纜經(jīng)可以安裝更多電機。
4.運行無滑差,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定 永磁電機是同步電機,電機的轉(zhuǎn)速只與電源頻率有關(guān),2極電機,在50Hz電源下工作時,轉(zhuǎn)速嚴格穩(wěn)定在3000r/min。不丟轉(zhuǎn)、無滑差、不受電壓波動、負載大小的影響。
5.溫升低15~20℃ 與Y2電機相比,永磁電機的電阻損耗小,總損耗大大降低,降低了電動機的溫升。經(jīng)實測,在同等條件下,永磁電機的工作溫度比Y2電機低15~20℃。 |
與Y2電機相比,永磁電機的電阻損耗小,總損耗大大降低,降低了電動機的溫升。經(jīng)實測,在同等條件下,永磁電機的工作溫度比Y2電機低15~20℃。