Motor de alta eficiência (Motor de alta eficiência) refere-se ao motor de maior eficiência, seu valor de eficiência pode atingir o nível dois do padrão GB18613-2012. O motor de alta eficiência adota um novo design de motor, novas tecnologias e novos materiais para melhorar a eficiência de saída, reduzindo a perda de energia eletromagnética, energia térmica e energia mecânica. Comparado com o motor padrão, sua eficiência aumenta em média 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.
A nova norma nacional também estipula que, desde a data de implementação da norma, a eficiência do IE3 se tornará o valor limite de eficiência do motor assíncrono trifásico mais baixo da China (eficiência energética de três níveis), inferior ao valor limite de eficiência energética do IE3 de motor trifásico motor assíncrono (como motores da série IE2, etc.) não é permitido para reprodução e vendas, indicando que o nível de eficiência do motor assíncrono trifásico trifásico de pequeno e médio porte da China mais uma vez para aumentar o nível de uma nota. A nova norma nacional também lista a eficiência do IE4 como um índice secundário de avaliação de economia de energia.
GB 18613-2020 após a implementação do novo padrão nacional, a diferença de rotulagem de eficiência energética do motor é mostrada abaixo:
Para a nova versão do padrão de eficiência energética do motor GB18613-2020, Shanghai Electrical Apparatus Research Institute (Group) Co., Ltd. consultor especial do presidente do Sr. Chen Weihua que ventiladores, bombas apoiam o uso de motores elétricos no escopo do padrão GB18613, mas a eficiência da unidade de ventiladores e bombas não é coberta pelas limitações padrão; motores de frenagem, motores especiais inversores e outros motores de design especial não estão no escopo de aplicação da norma Dentro do escopo da norma.
Em termos de empresas automobilísticas, desde 1º de junho de 2021, o valor limite de eficiência energética inferior ao IE3 do motor não deve ser produzido, vendido, o uso de unidades não deve ser adquirido, portanto, as empresas automobilísticas da tecnologia, equipamentos, tecnologia, materiais e vendas e outros aspectos da produção e vendas de IE3 e acima da eficiência energética do motor estejam totalmente preparados.
IE3 em relação ao IE2, o custo de aumento de cerca de 20%; IE4 em relação ao IE3, o custo também teve um aumento substancial. Portanto, as empresas automobilísticas para atingir os indicadores de eficiência energética exigidos no produto sob a premissa do design, processo e outros aspectos do potencial de redução de custos, há muitas empresas automobilísticas que começaram a implementar a fabricação inteligente, de modo que os produtos automotivos pode atingir um alto grau de consistência, além dos produtos motores existentes no processo (como precisão de usinagem), equipamentos e assim por diante podem ser a melhor maneira de melhorar.
Actualmente, o consumo de energia industrial da China representa cerca de 70% do consumo total de energia, dos quais o consumo de energia motora representa cerca de 60% a 70% do consumo de energia industrial, mais o consumo de energia motora não industrial, o consumo real de energia do o motor foi responsável por mais de 50% do consumo total de energia. E agora a aplicação de motores energeticamente eficientes é baixa. De acordo com o Centro Nacional de Supervisão e Inspeção de Qualidade de Motores de Pequeno e Médio Porte nas principais empresas nacionais de 198 conjuntos de pesquisa por amostragem de motores, que atingiu mais de 2 níveis de proporção de motores com eficiência energética de apenas 8%, o que produz um grande desperdício recursos de toda a sociedade.
Medidas de economia de energia para motores de alta eficiência
Medidas para melhorar a eficiência dos motores elétricos. A economia de energia do motor elétrico é um projeto sistemático, envolvendo todo o ciclo de vida do motor elétrico, desde o projeto e fabricação do motor elétrico até a seleção, operação, regulação, revisão e sucateamento do motor elétrico, devemos considerar o efeito de seu medidas de poupança de energia de todo o ciclo de vida do motor eléctrico, e os países nacionais e estrangeiros consideram principalmente os seguintes aspectos para melhorar a eficiência do motor eléctrico a este respeito.
O design do motor de economia de energia refere-se ao uso de tecnologia de design de otimização, nova tecnologia de material, tecnologia de controle, tecnologia de integração, tecnologia de teste e inspeção e outros meios de design modernos para reduzir a perda de energia do motor, melhorar a eficiência do motor , e projetar um motor de alta eficiência.
O motor na conversão de energia elétrica em energia mecânica ao mesmo tempo, ele próprio também perde parte da energia, a perda típica do motor CA pode geralmente ser dividida em perda fixa, perda variável e perda parasita em três partes.
A perda variável é alterada com a carga, incluindo perda de resistência do estator (perda de cobre), perda de resistência do rotor e perda de resistência da escova; a perda fixa não tem nada a ver com a carga, incluindo perda do núcleo de ferro e perda mecânica. A perda de ferro é composta por perda por histerese e perda por correntes parasitas, que é proporcional ao quadrado da tensão, da qual a perda por histerese também é inversamente proporcional à frequência; outras perdas parasitas são perdas mecânicas e outras perdas, incluindo perda por atrito dos rolamentos e ventilador, rotor, etc. devido à rotação da perda de resistência do vento.
1, economia de energia, redução dos custos operacionais de longo prazo, muito adequado para têxteis, ventiladores, bombas, compressores, contar com economia de energia por um ano pode recuperar o custo de compra do motor; 2, partida direta ou regulação de velocidade com conversor de frequência, pode ser totalmente substituída por motores assíncronos; 3, o próprio motor com eficiência energética de ímã permanente de terras raras pode economizar energia do que os motores comuns com mais de 15 ℅; 4, fator de potência do motor próximo a 1, melhora o fator de qualidade da rede, sem adicionar compensador de fator de potência; 5, a corrente do motor é pequena, economizando capacidade de transmissão e distribuição de energia, prolongando a vida operacional geral do sistema; 6, orçamento de economia de energia: 55 quilowatts de motor, por exemplo, motores de alta eficiência do que o motor geral para economizar 15℅, custos de eletricidade por quilowatt-hora calculados em 0,5 yuan, o uso de motores de economia de energia dentro de um ano por a economia de eletricidade pode ser recuperada substituindo o custo do motor.
Vantagens dos motores de alta eficiência: Partida direta, pode substituir totalmente o motor assíncrono. O próprio motor com eficiência energética de ímã permanente de terras raras pode economizar mais de 3℅ de eletricidade do que o motor comum. O fator de potência do motor é geralmente superior a 0,90, melhora o fator de qualidade da rede, sem adicionar compensador de fator de potência. A corrente do motor é pequena, economizando capacidade de transmissão e distribuição de energia, prolongando a vida operacional geral do sistema. Além disso, a unidade pode realizar partida suave, parada suave, regulação de velocidade contínua e efeito de economia de energia melhorado ainda mais.
Reduza os principais meios de perda I ^ 2R do estator do motor na prática, os métodos mais amplamente utilizados são: 1, aumentar a área da seção transversal da ranhura do estator, no caso do mesmo diâmetro externo do estator, aumentar a área da seção transversal da ranhura do estator reduzirá a área do circuito magnético, aumentará os dentes da densidade magnética; 2, aumentar a taxa total da ranhura do estator, que é mais eficaz para pequenos motores de baixa tensão, a aplicação do melhor tamanho de enrolamento e isolamento, grande área de seção transversal do fio pode aumentar a taxa total da ranhura do estator; 3, tente encurtar o comprimento final do enrolamento do estator, a perda final do enrolamento do estator foi responsável pela perda total do enrolamento 1/4 ~ 1/2, reduz o comprimento final do enrolamento, pode melhorar a eficiência do motor. Experimentos mostram que o comprimento da extremidade é reduzido em 20%, a perda diminui em 10%.
Perda do rotor
A perda I ^ 2R do rotor do motor está relacionada principalmente à corrente e resistência do rotor, os métodos de economia de energia correspondentes são principalmente: 1, reduza a corrente do rotor, o que pode ser considerado melhorando a tensão e o fator de potência do motor; 2, aumente a área transversal da ranhura do rotor; 3, reduza a resistência do enrolamento do rotor, como o uso de fio grosso e materiais de baixa resistência, o que é mais significativo para motores pequenos, porque os motores pequenos são geralmente rotores de alumínio fundido, se o uso de rotor de cobre fundido, a perda total do motor pode ser reduzido em 10% a 15%, mas o atual rotor de cobre fundido necessário para fabricar alta temperatura e tecnologia ainda não foi popularizado, e seu custo é superior ao do rotor de alumínio fundido de 15% a 20%.
Consumo de ferro
O consumo de ferro do motor pode ser reduzido pelas seguintes medidas: 1, reduza a densidade magnética, aumente o comprimento do núcleo de ferro para reduzir a densidade do fluxo magnético, mas a quantidade de ferro usada pelo motor aumenta; 2, reduza a espessura do chip de ferro para reduzir a perda de corrente induzida, como aço silício laminado a frio em vez de aço silício laminado a quente pode reduzir a espessura do aço silício, mas o chip de ferro fino aumentará o número de chips de ferro e fabricação de motores Chenben; 3, o uso de chapa de aço silício laminada a frio com boa condutividade magnética para reduzir a perda de histerese; 4, o uso de revestimento de isolamento de cavacos de ferro de alto desempenho; 5, tratamento térmico e tecnologia de fabricação, a tensão residual do processamento de cavacos de ferro afetará seriamente a perda do motor, o processamento de chapas de aço silício, a direção de corte, a tensão de perfuração e cisalhamento têm um impacto maior na perda do núcleo de ferro. O corte na direção da fresagem da chapa de aço silício e o tratamento térmico da punção de aço silício podem reduzir a perda de 10% a 20% e outros métodos para alcançar.
Perda perdida
A compreensão atual da perda parasita do motor ainda está em fase de pesquisa, agora alguns dos principais métodos para reduzir a perda parasita são: 1, o uso de tratamento térmico e acabamento para reduzir o curto-circuito da superfície do rotor; 2, tratamento de isolamento da superfície interna da ranhura do rotor; 3、Redução de harmônicos melhorando o design do enrolamento do estator; 4, melhorar a ranhura do rotor com o design e coordenação para reduzir harmônicos, aumentar o estator, a ranhura dos dentes do rotor, a forma da ranhura do rotor projetada como uma ranhura inclinada, o uso de enrolamentos sinusoidais conectados em série, enrolamentos dispersos e enrolamentos de passo curto podem reduzir significativamente os harmônicos altos; o uso de lama com fenda magnética ou cunha de fenda magnética para substituir a cunha de fenda de isolamento tradicional, com lama de fenda magnética para preencher a fenda no núcleo do estator do motor é reduzir a perda espúria adicional dos métodos eficazes.
Para as pessoas devem prestar atenção, é responsável por cerca de 25% da perda total do motor. A perda por atrito é causada principalmente por rolamentos e vedações, que podem ser reduzidas pelas seguintes medidas: 1, minimize o tamanho do eixo, mas precise atender aos requisitos de torque de saída e dinâmica do rotor; 2、Uso de rolamentos de alta eficiência; 3, o uso de sistema de lubrificação e lubrificantes de alta eficiência;
Resumir
Produtos motores como potência industrial, a velocidade de desenvolvimento do país e a política industrial dependem de um grande, então como aproveitar a oportunidade de mercado, ajuste oportuno da estrutura do produto, o desenvolvimento de produtos comercializáveis, escolha uma boa diferenciação de produtos motores que economizam energia, siga a política industrial nacional é o foco. De uma perspectiva global, a indústria automóvel está a desenvolver-se no sentido de uma elevada eficiência e poupança de energia, o potencial de desenvolvimento é enorme. Todos os países desenvolvidos formularam sucessivamente os padrões de eficiência energética para motores. A Europa, os Estados Unidos e outros países desenvolvidos continuam a melhorar os padrões de acesso à eficiência energética dos motores, basicamente todos os motores com eficiência energética foram utilizados e algumas regiões começaram a utilizar motores de poupança de energia de ultra-alta eficiência.
Exemplo
Uma empresa antes da série Y de motores comuns de 7,5KW, um total de 10 unidades na fábrica ao mesmo tempo, funcionando 8 horas por dia, funcionando 300 dias por ano. Este ano, esta empresa atualizou o equipamento, substituiu 10 conjuntos de motor modelo IE3-132M-4P-7.5KW, a potência continua a mesma, mas economiza muita energia elétrica.
7,5KW da mesma potência, eficiência do motor Y comum de 87%, eficiência do motor com eficiência energética de 90,1% e, em seguida, o ano inteiro:
◆ Y-132M-4P-7,5KW com eletricidade por ano é: (7,5/0,87)8300 = 20.689,6 graus
◆ IE3-132M-4P-7.5KW operando um ano com eletricidade para: (7,5/0,901)8300 = 19.977,8 graus
◆ O uso de motores energeticamente eficientes após uma economia de energia durante todo o ano: 20.689,6 - 19.977,8 = 711,8 graus
A empresa usa 10 conjuntos de motores com eficiência energética de 7,5 kW, a economia anual de energia de 7.118 graus!
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