에너지 효율적인 모터는 실제로 얼마나 많은 전기를 절약할 수 있나요?

소개:

고효율 모터(High Efficiency Motor)는 고효율 모터를 말하며, 그 효율 값은 GB18613-2012 표준 레벨 2에 도달할 수 있습니다. 고효율 모터는 새로운 모터 설계, 신기술 및 신소재를 채택하여 전자기 에너지, 열 에너지 및 기계 에너지의 손실을 줄여 출력 효율을 향상시킵니다. 표준 모터와 비교하여 효율은 평균 4% 증가합니다.

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.

새로운 국가 표준은 또한 표준 시행일로부터 IE3 효율이 중국의 가장 낮은 3상 비동기 모터 효율 한계 값(3단계 에너지 효율)이 될 것이라고 규정하고 있으며, 이는 3상 비동기 모터 효율 한계 값인 IE3 에너지 효율 한계 값보다 낮습니다. 비동기 모터(예: IE2 시리즈 모터 등)는 복제 및 판매가 허용되지 않습니다. 이는 중국의 중소형 3상 비동기 모터 효율 수준이 다시 한 번 등급 수준을 향상했음을 나타냅니다. 새로운 국가 표준에는 IE4 효율성도 2차 에너지 절약 평가 지표로 기재되어 있습니다.

새로운 국가 표준 모터 에너지 효율 라벨링 차이를 구현한 후 GB 18613-2020은 다음과 같습니다.

고효율 모터의 에너지 절약 대책

전기 모터의 효율을 향상시키기 위한 조치입니다. 전동기의 에너지 절약은 전동기의 설계, 제조에서부터 전동기의 선택, 운전, 조절, 정밀검사 및 폐기에 이르기까지 전동기의 전 생애주기를 포함하는 체계적인 프로젝트이므로, 그 효과를 고려해야 합니다. 전기모터의 수명주기 전반에 걸쳐 에너지 절약 대책을 추진하고 있으며, 이와 관련하여 전기모터의 효율을 향상시키기 위해 국내외에서는 주로 다음과 같은 측면을 고려하고 있습니다.

에너지 절약 모터의 설계는 최적화 설계 기술, 신소재 기술, 제어 기술, 통합 기술, 테스트 및 검사 기술 및 기타 현대 설계 수단을 사용하여 모터의 전력 손실을 줄이고 모터의 효율을 향상시키는 것을 말합니다. , 고효율 모터를 설계하십시오.

전기 에너지를 기계 에너지로 동시에 변환하는 모터는 에너지의 일부를 잃습니다. 일반적인 AC 모터 손실은 일반적으로 고정 손실, 가변 손실 및 표유 손실의 세 부분으로 나눌 수 있습니다.

고정자 저항 손실(구리 손실), 회전자 저항 손실 및 브러시 저항 손실을 포함하여 가변 손실은 부하에 따라 변경됩니다. 고정 손실은 철심 손실 및 기계적 손실을 포함하여 부하와 관련이 없습니다. 철손은 히스테리시스 손실과 와전류 손실로 구성되며, 이는 전압의 제곱에 비례하며, 이중 히스테리시스 손실도 주파수에 반비례합니다. 기타 표유 손실은 기계적 손실과 바람 저항 손실의 회전으로 인한 베어링과 팬, 로터 등의 마찰 손실을 포함한 기타 손실입니다.

고효율 모터 기능

1, 에너지 절약, 장기 운영 비용 절감, 섬유, 팬, 펌프, 압축기에 매우 적합하며 절전에 의존하여 1년 동안 모터 구매 비용을 회수할 수 있습니다.
2, 직접 시동 또는 주파수 변환기를 통한 속도 조절은 비동기 모터로 완전히 대체될 수 있습니다.
3, 희토류 영구 자석 에너지 효율적인 모터 자체는 일반 모터보다 15℅ 이상 에너지를 절약할 수 있습니다.
4, 1에 가까운 모터 역률은 역률 보상기를 추가하지 않고 그리드의 품질 요소를 향상시킵니다.
5, 모터 전류가 작아서 전력 전송 및 분배 용량을 절약하고 시스템의 전체 작동 수명을 연장합니다.
6, 절전 예산: 55킬로와트의 모터, 예를 들어 일반 모터보다 고효율 모터를 사용하면 15℅를 절약할 수 있고 킬로와트시당 전기 비용은 0.5위안으로 계산되며 1년 이내에 에너지 절약 모터를 사용할 수 있습니다. 모터 비용을 교체하면 절약된 전력을 회수할 수 있습니다.

고효율 모터의 장점:
직접 시작은 비동기 모터를 완전히 대체할 수 있습니다.
희토류 영구자석 에너지 효율 모터 자체는 일반 모터에 비해 3℅ 이상의 전기를 절약할 수 있습니다.
모터 역률은 일반적으로 0.90보다 높으며 역률 보상기를 추가하지 않고도 그리드의 품질 계수를 향상시킵니다.
모터 전류가 작아서 동력 전달 및 분배 용량이 절약되어 시스템의 전체 작동 수명이 연장됩니다.
플러스 드라이브는 소프트 스타트, 소프트 스톱, 무단 속도 조절을 실현할 수 있어 절전 효과가 더욱 향상됩니다.

모터의 5가지 주요 손실

고정자 손실

실제로 모터 고정자 I^2R 손실의 주요 수단을 줄이려면 다음과 같은 방법이 더 널리 사용됩니다.
1, 고정자 슬롯 단면적을 늘리십시오. 고정자 외경이 동일한 경우 고정자 슬롯 단면적을 늘리면 자기 회로 면적이 감소하고 자기 밀도의 톱니가 증가합니다.
2, 저전압 소형 모터에 더 효과적인 고정자 슬롯의 전체 슬롯 속도를 높이십시오. 최상의 권선 및 절연 크기를 적용하면 큰 와이어 단면적이 고정자의 전체 슬롯 속도를 높일 수 있습니다.
3, 고정자 권선 끝 길이를 줄이려고 노력하십시오. 고정자 권선 끝 손실은 권선 1/4 ~ 1/2의 총 손실을 차지하고 권선 끝 길이를 줄여 모터 효율을 향상시킬 수 있습니다. 실험 결과 끝의 길이가 20% 감소하고 손실이 10% 감소한 것으로 나타났습니다.

로터 손실

모터 회전자 I^2R 손실은 주로 회전자 전류 및 회전자 저항과 관련이 있으며 해당 에너지 절약 방법은 주로 다음과 같습니다.
1, 회전자 전류를 줄입니다. 이는 전압 및 모터 역률 개선으로 간주될 수 있습니다.
2, 로터 슬롯 단면적을 늘리십시오.
3, 작은 모터는 일반적으로 알루미늄 주조 로터이기 때문에 두꺼운 와이어와 낮은 저항 재료의 사용과 같은 로터 권선의 저항을 줄입니다. 이는 주조 구리 로터를 사용하는 경우 총 손실이 발생합니다. 모터의 회전수는 10~15% 정도 줄일 수 있으나 고온과 기술을 요구하는 현재의 동주물 로터는 아직 대중화되지 않았으며, 알루미늄 주물 로터에 비해 가격이 15~20% 더 높다.

철분 소비

모터 철 소비는 다음 조치를 통해 줄일 수 있습니다.
1, 자기 밀도를 줄이고 철심의 길이를 늘려 자속 밀도를 줄이되 모터에서 사용하는 철의 양이 증가합니다.
2, 철 칩의 두께를 줄여 유도 전류의 손실을 줄입니다. 열간 압연 실리콘 강철 대신 냉간 압연 실리콘 강철과 같이 실리콘 강철의 두께를 줄일 수 있지만 얇은 철 칩은 철 칩의 수를 증가시키고 모터 제조 Chenben;
3, 히스테리시스 손실을 줄이기 위해 자기 전도성이 좋은 냉간 압연 실리콘 강판을 사용합니다.
4, 고성능 철 칩 절연 코팅 사용;
5, 열처리 및 제조 기술, 철 칩 가공 잔류 응력은 모터 손실, 실리콘 강판 가공, 절단 방향, 펀칭 및 전단 응력에 심각한 영향을 미치며 철 코어 손실에 더 큰 영향을 미칩니다. 규소 강판의 밀링 방향으로 절단하고 규소 강판을 펀칭하는 열처리는 10% ~ 20%의 손실을 줄이고 다른 방법으로 달성할 수 있습니다.

길잃은 손실

오늘날 모터 표유 손실에 대한 이해는 아직 연구 단계에 있으며, 현재 표유 손실을 줄이는 몇 가지 주요 방법은 다음과 같습니다.
1, 로터 표면 단락을 줄이기 위해 열처리 및 마무리를 사용합니다.
2, 로터 슬롯 내부 표면의 절연 처리;
3, 고정자 권선 설계를 개선하여 고조파를 줄입니다.
4, 고조파를 줄이기 위해 설계 및 조정으로 회 전자 슬롯을 개선하고 고정자, 회 전자 톱니 홈, 경사 슬롯으로 설계된 회 전자 슬롯 모양, 직렬 연결된 정현파 권선, 산란 권선 및 짧은 피치 권선의 사용을 크게 줄일 수 있습니다 고조파; 모터 고정자 코어의 슬롯을 채우기 위해 자기 슬롯 머드로 기존 절연 슬롯 웨지를 대체하기 위해 자기 슬롯 머드 또는 자기 슬롯 웨지를 사용하는 것은 효과적인 방법의 추가 의사 손실을 줄이는 것입니다.

바람마찰 손실

사람들이 주의해야 할 점은 모터 전체 손실의 약 25%를 차지한다는 것입니다. 마찰 손실은 주로 베어링과 씰로 인해 발생하며 다음 조치를 통해 줄일 수 있습니다.
1, 샤프트의 크기를 최소화하지만 출력 토크 및 로터 역학의 요구 사항을 충족해야 합니다.
2, 고효율 베어링 사용;
3, 고효율 윤활 시스템 및 윤활제의 사용;

요약하다

산업의 동력인 모터 제품, 국가의 발전 속도 및 산업 정책은 크게 좌우되므로 시장 기회를 포착하는 방법, 제품 구조의 적시 조정, 시장성 있는 제품 개발, 에너지 절약형 모터 제품의 좋은 차별화 선택, 국가산업정책이 핵심이다. 글로벌 관점에서 볼 때 모터 산업은 고효율 및 에너지 절약 방향으로 발전하고 있으며 발전 잠재력은 엄청납니다. 모든 선진국에서는 모터에 대한 에너지 효율 표준을 연속적으로 공식화했습니다. 유럽, 미국 및 기타 선진국에서는 모터 에너지 효율 액세스 표준을 지속적으로 개선하고 있으며 기본적으로 모든 에너지 효율적인 모터가 사용되었으며 일부 지역에서는 초고효율 에너지 절약 모터를 사용하기 시작했습니다.

예

일반 7.5KW 모터의 Y 시리즈 이전 기업은 공장에서 동시에 총 10개 장치를 가동하고 하루 8시간, 연간 300일을 가동했습니다. 올해 이 기업은 장비를 업그레이드하고 모델 IE3-132M-4P-7.5KW 모터 10세트를 교체했습니다. 전력은 여전히 ​​동일하지만 많은 전력을 절약합니다.

동일한 전력의 7.5KW, 일반 Y 모터 효율 87%, 에너지 효율적인 모터 효율 90.1%, 일년 내내:

◆ Y-132M-4P-7.5KW 1년 운전전력량은 (7.5/0.87)8300=20,689.6도

◆ IE3-132M-4P-7.5KW는 다음 용도로 1년 동안 전력을 공급합니다.
(7.5/0.901)8300=19,977.8도

◆ 연간 절전 후 에너지 효율적인 모터 사용 : 20,689.6 - 19977.8 = 711.8도

기업은 7.5KW 에너지 효율 모터 10세트를 사용합니다. 연간 절전량 7118도!