效率和功率因數是兩個(gè)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,而功率因數是指電機的有功功率與視在功率之比。功率因數低會(huì )造成無(wú)功電流大,線(xiàn)路電阻壓降大,造成電壓低。因線(xiàn)路損耗增加,有功功率增加。功率因數低,電壓和電流不同步;在流經(jīng)電機時(shí)有無(wú)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(dòng)機,永磁同步電機 |
1.節能效果對比 三級能效的YX3電機比傳統的普通Y2電機具有更高的效率和功率因數,而永磁同步電機比三級能效的YX3電機的效率和功率因數還要高,因此節能效果更好。 2.節能實(shí)例 以銘牌功率22千瓦的永磁電機效率0.95,功率因數0.95和Y2電機效率0.9,功率因數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、在部分負載時(shí)永磁電機比Y2電機具有很大的節能優(yōu)勢,甚至節能超過(guò)50% 5.消耗無(wú)用功分析 Y2電機的無(wú)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接近1,無(wú)需勵磁電流,所以無(wú)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(huì )升高一般380V升到390V原因:Y2電機功率因數低會(huì )造成無(wú)功電流大,進(jìn)而造成因線(xiàn)路電阻壓降大,引起電壓低。永磁電機功率因數高消耗的總電流低,線(xiàn)路壓降減少,就產(chǎn)生了電壓上升的現象。 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,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%,該電機連續不間斷運行一年自損耗2.0萬(wàn)千瓦以上;永磁電機效率95%,自損耗5%,該電機連續不間斷運行一年自損耗1.0萬(wàn)千瓦左右,Y2電機自損耗是永磁電機的2倍 9.功率因數國家獎懲表分析 Y2電機功率因數0.85,加收0.6%電費;功率因數大于0.95,減收3%電費。永磁電機替代Y2電機電費存在3.6%的價(jià)差,連續運行一年電力價(jià)值0.7萬(wàn)千瓦 10.能量守恒定律分析 功率因數是有用功和視在功率的比值,Y2電機功率因數低,吸收電力利用率差,能耗高;永磁電機功率因數高,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(gè)社會(huì )層面上節能,從而保證國家在世界上的競爭力。在全局角度上來(lái)看如果普及使用永磁電機,整廠(chǎng)功率因數提高了,具有更高的全網(wǎng)電壓,機器效率更高,更低的線(xiàn)損,更低的線(xiàn)發(fā)熱 國家規定功率因數在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(hù)的功率因數是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 平均節電10%以上,異步Y2電動(dòng)機效率曲線(xiàn),一般在60% 額定負載時(shí)下跌較快,輕載時(shí)效率很低;永磁電動(dòng)機效率曲線(xiàn)高而平,在20%~120% 額定負載時(shí)均處于高效率區。經(jīng)多個(gè)廠(chǎng)家不同工況現場(chǎng)實(shí)測,永磁同步動(dòng)機的節電率在10~40% 。
2.功率因數高 功率因數高,接近1:永磁同步電機無(wú)需無(wú)功勵磁電流,所以功率因數幾乎為1(甚至容性),功率因數曲線(xiàn)和效率曲線(xiàn)高而平,功率因數高,定子電流小,進(jìn)而降低定子銅耗,提高效率。工廠(chǎng)電網(wǎng)可減少甚至取消電容無(wú)功補償。同時(shí)永磁電機的無(wú)功補償是實(shí)時(shí)就地補償,使得工廠(chǎng)的功率因數更平穩,對其它設備的正常運行非常有利,減少工廠(chǎng)內電纜傳輸的無(wú)功損耗,起到綜合節能的效果。
3.電機電流小 采用永磁電機后,電機電流明顯下降,經(jīng)實(shí)測,永磁電機和Y2電機相比,電機電流明顯減少。 永磁電機無(wú)需無(wú)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(wú)滑差,轉速穩定 永磁電機是同步電機,電機的轉速只與電源頻率有關(guān),2極電機,在50Hz電源下工作時(shí),轉速?lài)栏穹定在3000r/min。不丟轉、無(wú)滑差、不受電壓波動(dòng)、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(dòng)機的溫升。經(jīng)實(shí)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(dòng)機的溫升。經(jīng)實(shí)測,在同等條件下,永磁電機的工作溫度比Y2電機低15~20℃。