電機(jī)節(jié)能改造技術(shù)與意義
一、電機(jī)制造與使用現(xiàn)狀
目前,我國(guó)工礦企業(yè)使用的電機(jī)大體分為三大類。
第一類為20世紀(jì)50年代制造、20世紀(jì)40年代水平的產(chǎn)品,如J、JO系列及相應(yīng)水平的產(chǎn)品,約占總量的10%。這些電機(jī)采用A級(jí)絕緣,體積大、效率低。20世紀(jì)50年代建設(shè)的工礦企業(yè)和20世紀(jì)60年代生產(chǎn)的各種主機(jī),如風(fēng)機(jī)、水泵、車床等,均采用此類電機(jī),經(jīng)多年改造,至今已為數(shù)不多。
第二類是20世紀(jì)60年代至70年代制造,20世紀(jì)50至60年代水平的產(chǎn)品,如J2、JO2系列及其相應(yīng)水平的產(chǎn)品,約占總量的50%左右。這些電機(jī)采用E級(jí)絕緣,體積大、效率低、啟動(dòng)性能差。
第三類是20世紀(jì)80年代制造,20世紀(jì)70年代末和20世紀(jì)80年代初的產(chǎn)品,如Y系列電機(jī),占總量40%。這些電機(jī)采用B級(jí)絕緣,啟動(dòng)性能好、效率也較高。近幾年生產(chǎn)的各種主機(jī)大多與這類電機(jī)配套。
二、電機(jī)的節(jié)能改造修理
供電質(zhì)量、機(jī)械磨損、絕緣老化等諸多因素會(huì)造成電機(jī)的損壞。損壞的電機(jī)又受主體工藝設(shè)備及改造資金的制約不可能全部淘汰更新。這就需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行修理。在修理過(guò)程中,如何達(dá)到提高效率、節(jié)約能源的目的,我們采取了分類指導(dǎo)、區(qū)別對(duì)待的原則。具體做法如下。
1.J、JO系列的電機(jī)。逐步淘汰,根據(jù)實(shí)際負(fù)荷,選用相應(yīng)的Y系列電機(jī)替代。
2.J2、JO2系列的電機(jī)。由于其采用E級(jí)絕緣材料,厚度較大。在修理過(guò)程中,采用Y系列電機(jī)的B級(jí)絕緣材料,通過(guò)減少絕緣材料的厚度,在保證槽滿度的情況下,增加導(dǎo)線的截面積,通過(guò)降低定子銅耗提高電機(jī)效率。這樣改造的電機(jī)效率可提高1%左右,而且不需要增加大量的投資。在同樣的負(fù)載條件下,由于效率的提高,定子繞組的升溫相應(yīng)降低,延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命。
3.JO2L鋁線電機(jī)。采用的方法是用B級(jí)絕緣代替原來(lái)的E級(jí)絕緣,用銅導(dǎo)線代替原來(lái)的鋁導(dǎo)線。由于銅和鋁的電阻率不同,銅導(dǎo)線的直徑大約是鋁導(dǎo)直徑的0.8倍左右,這樣即可達(dá)到原鋁導(dǎo)線電機(jī)的性能,槽滿率僅為原來(lái)的64%。為達(dá)到節(jié)能降耗的目的,在保持原有槽滿度的基礎(chǔ)上,適當(dāng)增加導(dǎo)線直徑和繞組的匝數(shù),根據(jù)不同型號(hào)的電機(jī)采用不同的增加比例。這樣改造后的電機(jī),既降低了定子的銅耗,又降低了定子的鐵耗。可提高電機(jī)效率5%以上,節(jié)能效果相當(dāng)明顯。
4.一些大電機(jī)。大型電機(jī)由于其造價(jià)高,在工礦企業(yè)中更新替換的難度更大,其大容量、低效率又增加了企業(yè)生產(chǎn)成本。在修理過(guò)程中,根據(jù)大型電機(jī)的定子繞組一般為成型繞組、電機(jī)槽型為開(kāi)口槽或半開(kāi)口槽的特點(diǎn),采用磁性槽泥或磁性槽楔的方法,通過(guò)降低鐵損的方法來(lái)達(dá)到節(jié)能改造的目的。這樣改造的電機(jī),效率可提高1.5%左右。
三、經(jīng)濟(jì)效益
在電機(jī)修理過(guò)程中對(duì)電機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造,在不增加大量資金的情況下,達(dá)到了修理、改造、節(jié)能的目的,經(jīng)濟(jì)效益顯著。我單位電機(jī)總?cè)萘繛?MW,已對(duì)其中3MW電機(jī)進(jìn)行了改造,年節(jié)約電量30萬(wàn)Kw&S226;h以上,創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益10萬(wàn)多元。
四、電機(jī)改造技術(shù)與實(shí)例分析
中國(guó)電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)消耗的電能多達(dá)全國(guó)總量的2/3,所用電機(jī)90%是交流異步電動(dòng)機(jī),其中風(fēng)機(jī)、泵類拖動(dòng)電機(jī)耗電量約占全國(guó)總量的35%,電動(dòng)機(jī)容量約有1.5億千瓦,拖動(dòng)軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、磨機(jī)、交通運(yùn)輸機(jī)械、機(jī)床等生產(chǎn)設(shè)備的電動(dòng)機(jī)容量約3億千瓦,耗電量約占全國(guó)總量的30%。變負(fù)荷運(yùn)行的風(fēng)機(jī)、泵類達(dá)到總量的70%左右,裝機(jī)容量近1億千瓦,年耗電量約3000億千瓦時(shí),它們是靠閘板或閥門(mén)調(diào)節(jié)流量,以粗略適應(yīng)負(fù)荷的需要,平均浪費(fèi)20%以上的電能,年達(dá)200-300億元??梢?jiàn),電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能改造的潛力很大,這項(xiàng)節(jié)能改造的實(shí)施對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的成長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)都有重要的作用。
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