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          高效節能電機在電廠中的應用研究

          2018年03月08日14:39 肖智軍《科技創新與應用》

          高效節能電機采用新型材料、新工藝以及優化設計,以降低機械能、電磁能以及熱能的消耗方式來達到提高輸出效率的目的。相比于普通電機來說,高效節能電機可提高4%左右的效率。雖然該類新型電機已經在我國上市較長時間,但我國國民對其需求量相對并不大,如今我國高效節能電機的使用率僅在 20%以下,由此可見,加強人們對高效節能電機的認識是極為關鍵且必要的,高效節能電機應用于電廠中能夠明顯降低電廠用電量,提高用電效率。

          1 高效節能電機概述

          1.1 高效節能電機的運行原理

          高效節能電機在相同時間內電量的總消耗量相比于普通電機可減少20%左右,所節約的電能大約為15%。電機在運行中主要消耗銅和鐵,但是高效節能電機在制造材料的選擇中以新型鐵磁材料來取代普通鐵芯,同時選擇特別的下線工具來提高定子的槽滿率從而使得銅線的截面面積增大,這樣一來不但能夠有效地降低鐵和銅的損耗,而且還使得電機的制造精度明顯增加,使得雜散的電量消耗大大降低。除此之外,高效節能電機的制造過程及其工藝都選用現代技術,其中主要選擇高導磁且低損耗的優質性電工硅鋼片來制成其轉子鐵芯以及定子鐵芯,這樣一來高效節能電機在運行過程中所產生的損耗較小,功率因數較高,使用時間較長且穩定性高,同時新型材料以及工藝制造也降低了高效節能電機的面積和體積。

          1.2 高效節能電機的特點

          對于高效節能電機的應用來說,其相比于普通電機來說具有較多的優點,首先其應用于長期電力生產中時能夠大大降低所需成本且節省大部分能源,可應用于風機、水泵、壓縮機等中,高效節能電機在應用中可直接啟動并使用變頻器進行速度調節,且功率因數大都在 0.85-1.0之間,能夠明顯提高電網的品質因數,不需配備相關的功率因數補償器。同時該類電機中所產生的電流相對較小,因此可以明顯降低輸配時的用電量,明顯提高使用壽命,若將 55 千瓦的高效節能電機應用于用電中能夠比普通電機節省大約 15%的用電量,以每度電 0.5 元來計算其可在一年之內收回更換電機的消耗費用。

          1.3 高效節能電機的發展現狀

          在我國主要將高效節能電機推廣于中小型電機類企業中去,在我國 1997 年京都議定書中針對世界各國均面臨著節能減排這一巨大壓力的現狀來講對我國高效節能電機進行了新規定,對于我國而言,在

          2011 年時我國的全國用電量為 46928 億千瓦,如果將該普通電機更換為高效節能電機則可節省大約 4%,即 1051 億千瓦的電量同時大約可降低 31 萬噸SO2 以及 9347 萬噸CO2 的排放量。由此可見,該規定明顯的體現出我國對于電機效率的提高重視,但是對于國外高效節能電機來說其費用較高,是我國中小型電機企業不愿選擇的主要原因,這也就需要我國相關政府部門不斷加強對我國電機制造業的重視和扶持,使我國能夠盡快建立起電機業的市場競爭力。

          電機產品主要應用于工業生產,因此國家在工業等方面的發展速 度直接決定了電機業產品的需求量,同時節能環保這一問題也受到了 全世界的關注,各個國家都在尋找合理有效的電力節能措施,特別是歐美國家[3],其已經逐漸將高效節能電機應用于各項生產中,對于個別發達國家已經開始創新和應用超高效率的節能電機。通過對我國相關文獻 參考分析,自 2012 年高效節能電機多生產于亞洲以及歐洲國家,其中亞洲主要在韓國、中國、日本和印度等國家,歐洲主要在英國、法國以及 德國等國家,這些國家的生產力可占全世界生存率的 69%左右,但是至今以來,高效節能電機的生產量已經逐漸從發達國家向發展中國家發 展。我國在 2010 年發布了《節能產品惠民工程高效電機推廣實施細節》,隨之配以節能補貼,至 2014 年 4 月,惠民工程推廣低壓高效電機、高壓高效電機、永磁電機合計 3300 多萬千瓦,高效電機市場占有率在

          2013 年達到 17.25%,但與國務院、工信部要求的 2015 年達到 50%占有率差距還很大。

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