Hocheffizienter Motor (High Efficiency Motor) bezieht sich auf den Motor mit höherem Wirkungsgrad, dessen Effizienzwert die GB18613-2012-Standardstufe zwei erreichen kann. Der Hochleistungsmotor nutzt ein neues Motordesign, neue Technologien und neue Materialien, um die Ausgangseffizienz durch Reduzierung des Verlusts an elektromagnetischer, thermischer und mechanischer Energie zu verbessern. Im Vergleich zum Standardmotor erhöht sich der Wirkungsgrad um durchschnittlich 4 %.
In May 2020, China announced the latest motor energy-efficiency standard "GB18613-2020 motor energy-efficiency limits and energy-efficiency levels", the standard was formally implemented on June 1, 2021, IE3 (international standards) below the energy-efficiency motors will be mandatory discontinued, and the domestic motor industry has fully entered the era of IE3 high-efficiency.
Die neue nationale Norm legt außerdem fest, dass seit dem Datum der Umsetzung der Norm der IE3-Wirkungsgrad Chinas niedrigster Wirkungsgrad-Grenzwert für dreiphasige Asynchronmotoren (dreistufige Energieeffizienz) wird, der niedriger ist als der IE3-Energieeffizienz-Grenzwert von dreiphasigen Motoren Asynchronmotoren (z. B. Motoren der IE2-Serie usw.) dürfen nicht reproduziert und verkauft werden, was darauf hinweist, dass Chinas kleine und mittlere dreiphasige Asynchronmotoren noch einmal einen Wirkungsgrad haben, um das Niveau einer Klasse zu verbessern. Die neue nationale Norm listet auch die IE4-Effizienz als sekundären Energiespar-Bewertungsindex auf.
GB 18613-2020 nach der Umsetzung der neuen nationalen Norm zur Kennzeichnung der Motorenergieeffizienz ist der Unterschied unten dargestellt:
Für die neue Version des Motor-Energieeffizienzstandards GB18613-2020 ist das Shanghai Electrical Apparatus Research Institute (Group) Co., Ltd. Sonderberater des Präsidenten von Herrn Chen Weihua, der Ventilatoren und Pumpen unterstützt und den Einsatz von Elektromotoren im Geltungsbereich unterstützt des GB18613-Standards, aber die Effizienz der Lüfter- und Pumpeneinheit fällt nicht unter die Standardbeschränkungen; Bremsmotoren, Umrichter-Sondermotoren und andere Sondermotoren fallen nicht in den Anwendungsbereich der Norm. Im Geltungsbereich der Norm.
Was die Automobilunternehmen betrifft, so dürfen seit dem 1. Juni 2021 Motoren, die unter dem Energieeffizienzgrenzwert IE3 liegen, nicht mehr produziert, verkauft und die Verwendung von Einheiten nicht gekauft werden, sodass die Automobilunternehmen aus den Bereichen Technologie, Ausrüstung, Technologie, Materialien und Vertrieb sowie andere Aspekte der Produktion und des Vertriebs von IE3 und höher, um die Energieeffizienz des Motors vollständig vorzubereiten.
Im Vergleich zu IE3 sind die Kosten um etwa 20 % gestiegen. Im Vergleich zu IE3 sind die Kosten für IE4 ebenfalls erheblich gestiegen. Um die erforderlichen Energieeffizienzindikatoren im Produkt unter der Prämisse des Designs, des Prozesses und anderer Aspekte des Potenzials zur Kostensenkung zu erreichen, haben Automobilunternehmen daher viele Automobilunternehmen damit begonnen, die intelligente Fertigung zu implementieren, sodass Motorprodukte hergestellt werden kann ein hohes Maß an Konsistenz erreichen, zusätzlich zu den vorhandenen Motorprodukten im Prozess (z. B. Bearbeitungsgenauigkeit), Ausrüstung usw. können eine bessere Möglichkeit zur Verbesserung sein.
Gegenwärtig macht Chinas industrieller Energieverbrauch etwa 70 % des gesamten Energieverbrauchs aus, wobei der motorische Energieverbrauch etwa 60 bis 70 % des industriellen Energieverbrauchs ausmacht, zuzüglich des nichtindustriellen motorischen Energieverbrauchs, dem tatsächlichen Energieverbrauch des Landes Der Anteil des Motors am Gesamtenergieverbrauch betrug mehr als 50 %. Und jetzt ist der Einsatz energieeffizienter Motoren gering. Nach Angaben des Nationalen Qualitätsüberwachungs- und Inspektionszentrums für kleine und mittlere Motoren wurden in 198 Stichprobenerhebungen zu inländischen Schlüsselunternehmen mehr als 2 Stufen des energieeffizienten Motoranteils von nur 8 % erreicht, was zu einer großen Verschwendung führt der Ressourcen der gesamten Gesellschaft.
Maßnahmen zur Verbesserung des Wirkungsgrades von Elektromotoren. Die Energieeinsparung von Elektromotoren ist ein systematisches Projekt, das den gesamten Lebenszyklus von Elektromotoren umfasst, von der Konstruktion und Herstellung des Elektromotors bis hin zur Auswahl, dem Betrieb, der Regulierung, der Überholung und der Verschrottung des Elektromotors. Wir sollten die Auswirkungen berücksichtigen Energiesparmaßnahmen beziehen sich auf den gesamten Lebenszyklus von Elektromotoren, und das In- und Ausland berücksichtigt vor allem die folgenden Aspekte, um den Wirkungsgrad von Elektromotoren in dieser Hinsicht zu verbessern.
Das Design eines energiesparenden Motors bezieht sich auf den Einsatz von Optimierungsdesigntechnologie, neuer Materialtechnologie, Steuerungstechnologie, Integrationstechnologie, Test- und Inspektionstechnologie und anderen modernen Designmitteln, um den Leistungsverlust des Motors zu reduzieren und den Wirkungsgrad des Motors zu verbessern , und entwerfen Sie einen hocheffizienten Motor.
Bei der Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie verliert der Motor gleichzeitig auch einen Teil der Energie. Der typische Verlust eines Wechselstrommotors kann im Allgemeinen in drei Teile, feste Verluste, variable Verluste und Streuverluste, unterteilt werden.
Variable Verluste ändern sich mit der Last, einschließlich Statorwiderstandsverlust (Kupferverlust), Rotorwiderstandsverlust und Bürstenwiderstandsverlust; Der feste Verlust hat nichts mit der Last zu tun, einschließlich Eisenkernverlust und mechanischem Verlust. Der Eisenverlust setzt sich aus Hystereseverlust und Wirbelstromverlust zusammen, der proportional zum Quadrat der Spannung ist, wobei der Hystereseverlust auch umgekehrt proportional zur Frequenz ist; Andere Streuverluste sind mechanische Verluste und andere Verluste, einschließlich Reibungsverluste der Lager und des Lüfters, des Rotors usw. aufgrund der Drehung des Windwiderstandsverlusts.
1, Energieeinsparung, Reduzierung der langfristigen Betriebskosten, sehr gut geeignet für Textilien, Ventilatoren, Pumpen, Kompressoren, auf Energieeinsparung angewiesen, ein Jahr kann die Kosten für den Motorkauf decken; 2, Direktstart oder Drehzahlregelung mit Frequenzumrichter, kann vollständig durch Asynchronmotoren ersetzt werden; 3. Der energieeffiziente Seltenerd-Permanentmagnetmotor selbst kann mehr als 15℅ Energie einsparen als gewöhnliche Motoren. 4, Motorleistungsfaktor nahe 1, Verbesserung des Qualitätsfaktors des Netzes, ohne Leistungsfaktorkompensator hinzuzufügen; 5. Der Motorstrom ist gering, wodurch die Kraftübertragungs- und -verteilungskapazität gespart und die Gesamtlebensdauer des Systems verlängert wird. 6, Energiesparbudget: 55 Kilowatt Motor, zum Beispiel hocheffizientere Motoren als der allgemeine Motor, um 15℅ zu sparen, Stromkosten pro Kilowattstunde werden auf 0,5 Yuan berechnet, der Einsatz energiesparender Motoren innerhalb eines Jahres durch Die Stromeinsparung kann durch den Ersatz der Motorkosten wiederhergestellt werden.
Vorteile von Hochleistungsmotoren: Direktstart, kann den Asynchronmotor vollständig ersetzen. Der energieeffiziente Seltenerd-Permanentmagnetmotor selbst kann mehr als 3℅ Strom einsparen als ein normaler Motor. Der Motorleistungsfaktor ist im Allgemeinen höher als 0,90, wodurch der Qualitätsfaktor des Netzes verbessert wird, ohne dass ein Leistungsfaktorkompensator hinzugefügt werden muss. Der Motorstrom ist gering, was die Leistungsübertragungs- und -verteilungskapazität spart und die Gesamtbetriebslebensdauer des Systems verlängert. Plus-Antrieb kann Sanftanlauf, Sanftstopp, stufenlose Geschwindigkeitsregelung realisieren, der Energiespareffekt wird weiter verbessert.
Reduzieren Sie in der Praxis hauptsächlich den I^2R-Verlust des Motorstators. Die am weitesten verbreiteten Methoden sind: 1. Erhöhen Sie die Querschnittsfläche der Statornut. Bei gleichem Statoraußendurchmesser verringert eine Vergrößerung der Querschnittsfläche der Statornut die Fläche des Magnetkreises und erhöht die magnetische Dichte der Zähne. 2. Erhöhen Sie die volle Schlitzrate des Statorschlitzes, was für kleine Niederspannungsmotoren effektiver ist. Durch die Verwendung der besten Wicklungs- und Isolationsgröße und einer großen Drahtquerschnittsfläche kann die volle Schlitzrate des Stators erhöht werden. 3. Versuchen Sie, die Länge des Statorwicklungsendes zu verkürzen. Der Verlust am Statorwicklungsende macht den Gesamtverlust der Wicklung auf 1/4 bis 1/2 aus. Reduzieren Sie die Länge des Wicklungsendes, um den Wirkungsgrad des Motors zu verbessern. Experimente zeigen, dass die Länge des Endes um 20 % reduziert und der Verlust um 10 % verringert wurde.
Rotorverlust
Der I^2R-Verlust des Motorrotors hängt hauptsächlich mit dem Rotorstrom und dem Rotorwiderstand zusammen. Die entsprechenden Energiesparmethoden sind hauptsächlich: 1. Reduzieren Sie den Rotorstrom, was durch eine Verbesserung der Spannung und des Motorleistungsfaktors berücksichtigt werden kann. 2. Erhöhen Sie die Querschnittsfläche des Rotorschlitzes. 3. Reduzieren Sie den Widerstand der Rotorwicklung, z. B. durch die Verwendung dicker Drähte und Materialien mit niedrigem Widerstand. Dies ist für kleine Motoren sinnvoller, da kleine Motoren im Allgemeinen aus Aluminiumgussrotoren bestehen. Bei Verwendung von Kupfergussrotoren ist der Gesamtverlust höher Der Stromverbrauch des Motors kann um 10 bis 15 % reduziert werden, aber der heutige Gusskupferrotor, der für die Herstellung von Hochtemperatur- und -technologien erforderlich ist, hat sich noch nicht durchgesetzt, und seine Kosten sind um 15 bis 20 % höher als die des Aluminiumgussrotors.
Eisenverbrauch
Der Eisenverbrauch des Motors kann durch folgende Maßnahmen gesenkt werden: 1. Reduzieren Sie die magnetische Dichte und erhöhen Sie die Länge des Eisenkerns, um die magnetische Flussdichte zu verringern. Die vom Motor verwendete Eisenmenge nimmt jedoch zu. 2. Reduzieren Sie die Dicke der Eisenspäne, um den Verlust des induzierten Stroms zu verringern. Beispielsweise kann kaltgewalzter Siliziumstahl anstelle von warmgewalztem Siliziumstahl die Dicke von Siliziumstahl verringern, aber dünne Eisenspäne erhöhen die Anzahl der Eisenspäne und Motorenbau Chenben; 3, die Verwendung von kaltgewalztem Siliziumstahlblech mit guter magnetischer Leitfähigkeit, um den Hystereseverlust zu reduzieren; 4, die Verwendung einer Hochleistungs-Isolierbeschichtung aus Eisensplittern; 5, Wärmebehandlung und Herstellungstechnologie, die Eigenspannung bei der Verarbeitung von Eisenspänen wirkt sich ernsthaft auf den Motorverlust aus, während die Verarbeitung von Siliziumstahlblechen, die Schnittrichtung, die Stanz- und Scherbeanspruchung einen größeren Einfluss auf den Eisenkernverlust haben. Durch Schneiden in Fräsrichtung des Siliziumstahlblechs und Wärmebehandlung des Siliziumstahlstanzens kann der Verlust um 10 bis 20 % reduziert und andere Methoden erreicht werden.
Streuverlust
Das heutige Verständnis der motorischen Streuverluste befindet sich noch im Forschungsstadium. Einige der wichtigsten Methoden zur Reduzierung der Streuverluste sind derzeit: 1, die Verwendung von Wärmebehandlung und Endbearbeitung, um den Kurzschluss der Rotoroberfläche zu reduzieren; 2, Isolationsbehandlung der Innenfläche des Rotorschlitzes; 3、Reduzierung von Oberschwingungen durch Verbesserung des Statorwicklungsdesigns; 4. Verbessern Sie den Rotorschlitz mit Design und Koordination, um Oberwellen zu reduzieren, erhöhen Sie den Stator, die Rotorzahnnut, die Rotorschlitzform ist als schräger Schlitz konzipiert, die Verwendung von in Reihe geschalteten Sinuswicklungen, verstreuten Wicklungen und Wicklungen mit kurzer Steigung kann erheblich reduziert werden die hohen Harmonischen; Die Verwendung von magnetischem Schlitzschlamm oder magnetischem Schlitzkeil als Ersatz für den herkömmlichen Isolationsschlitzkeil mit magnetischem Schlitzschlamm zum Füllen des Schlitzes im Kern des Motorstators soll den zusätzlichen Störverlust der effektiven Methoden reduzieren.
Worauf man achten sollte, ist, dass es etwa 25 % des Gesamtschadens des Motors ausmacht. Reibungsverluste werden hauptsächlich durch Lager und Dichtungen verursacht, die durch folgende Maßnahmen reduziert werden können: 1. Minimieren Sie die Größe der Welle, müssen jedoch die Anforderungen an das Ausgangsdrehmoment und die Rotordynamik erfüllen. 2、Verwendung von hocheffizienten Lagern; 3, die Verwendung von hocheffizienten Schmiersystemen und Schmiermitteln;
Zusammenfassen
Motorprodukte als Industriemacht, die Entwicklungsgeschwindigkeit und die Industriepolitik des Landes hängen stark davon ab, wie man die Marktchancen nutzt, die Produktstruktur rechtzeitig anpasst, marktfähige Produkte entwickelt und eine gute Differenzierung energiesparender Motorprodukte wählt Im Mittelpunkt steht die nationale Industriepolitik. Global gesehen entwickelt sich die Automobilindustrie in Richtung hoher Effizienz und Energieeinsparung, das Entwicklungspotenzial ist riesig. Alle entwickelten Länder haben sukzessive die Energieeffizienzstandards für Motoren formuliert. Europa, die Vereinigten Staaten und andere Industrieländer verbessern weiterhin die Zugangsstandards zur Energieeffizienz von Motoren. Grundsätzlich wurden alle energieeffizienten Motoren verwendet, und einige Regionen haben damit begonnen, energiesparende Motoren mit ultrahohem Wirkungsgrad zu verwenden.
Beispiel
Ein Unternehmen vor der Y-Serie gewöhnlicher 7,5-kW-Motoren, insgesamt 10 Einheiten gleichzeitig im Werk, die 8 Stunden am Tag und 300 Tage im Jahr laufen. Dieses Jahr hat dieses Unternehmen die Ausrüstung aufgerüstet und zehn Motorsätze des Modells IE3-132M-4P-7,5 kW ausgetauscht. Die Leistung ist immer noch dieselbe, aber es spart viel Strom.
7,5 kW der gleichen Leistung, gewöhnlicher Y-Motorwirkungsgrad 87 %, energieeffizienter Motorwirkungsgrad 90,1 %, dann das ganze Jahr:
◆ Y-132M-4P-7,5 kW, der pro Jahr Strom verbraucht, beträgt: (7,5/0,87)8300=20.689,6 Grad
◆ IE3-132M-4P-7,5 kW, ein Jahr lang Strom für: (7,5/0,901)8300 = 19.977,8 Grad
◆ Der Einsatz energieeffizienter Motoren nach ganzjähriger Stromeinsparung: 20.689,6 – 19977,8 = 711,8 Grad
Das Unternehmen verwendet 10 Sätze energieeffizienter 7,5-kW-Motoren. die jährliche Stromeinsparung von 7118 Grad!
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