电机节能改造技术Word文件下载.docx

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家庭用空调只有0.5HP、1HP、2HP、3HP等，而工厂和宾馆的空调容量要大的多，节电明显。

北京丽都假日饭店动力中心是一个集中供冷、供热的工厂，安装有20吨/小时蒸汽锅炉3台，300万大卡溴化锂制冷机4台，负责动力厂周围的丽都假日饭店、燕翔饭店、新万寿宾馆、国际学校、日本学校、德国学校及丽都饭店宿舍、托儿所、公园等涉外饭店、宾馆、公寓、学校的供热、供冷，供热面积30万平方米、供冷面积20万平方米。

91年，对水泵制冷机、引风机采用变频控制，节电明显，一般在30～60%，年节电17.5万KW，优于其他调速方式。

广州市鸣泉居度假村在冷热水、喷泉等设施上采用了变频调速控制，节电效果非常好。

我们深圳市的东华假日酒店的空调也采用了变频调速，节电显著、房间温度适度。

实例2、泵类负载

泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、沙泵等，有低压中小容量，也有高压大容量。

茂名石化公司炼油厂从1990年开始先后在蒸馏、裂解、加氢、糠醛、酮笨等20多条生产线上使用161台变频调速装置。

变频器总功率达8091KW。

1990年10月至1992年2月对其中30台泵进行测试，在同等工艺下，采用调节阀控制耗电999.9KW，而采用变频调速电耗为396.7KW，节电603.2KW,节电率60.3%。

采用变频控制时，电机和泵的转数下降，轴承等机械部件磨损减低，泵端密封系统不易损坏，电机故障率降低，维修工作量大为减少。

94年后，该厂又采用了14套6KV大容量变频装置，节电40%到70%。

1995年11月14日《中国石化报》第一版“茂名石化公司炼油节能居同行前面”文章称“仅通过变频调速技术一年就节电2000万千瓦时”。

深圳梅林水厂首期设计日供水能力为60万立方米，八套离心水泵有4套采用了高—低—高型变频调速装置，95年节电83万度。

深圳市益力矿泉水公司也在水泵上安置变频调速装置，取得了较好的节电效果。

实例3、电梯高架游览车类负载

由于电梯是载人工具，要求拖动系统可靠，又要频繁的加减速和正反转，电梯动态特性和可靠性的提高，便增加了电梯乘坐的安全感、舒适感和效率。

过去电梯调速直流居多，近几年逐渐转为交流电机变频调速，无论是日本，还是德国。

我国不少电梯厂都争先恐后的用变频调速来装备电梯。

如上海三菱、广州日立、青岛富士、天津奥的斯均采用交流变频调速。

不少原来生产的电梯也进行变频改造。

许多人坐过深圳世界之窗的单轨高架游览车，该车行驶中频繁起动、停车、上坡、下坡，并要求起停平稳，车速恒定。

由于是载人车，运行必须安全可靠，常年日晒雨淋，环境恶劣。

以往要求调速性能高的传动装置，多采用带测速反馈的矢量控制系统，价格较高。

为了降低价格，并维修方便，我们采用了通用型变频器转矩矢量控制方式，成功解决了起动/加速、停车/减速、恒速/变速行驶等，并防止了“下滑”、“冲站”现象的产生，达到了安全可靠，用户非常满意。

这次改造是由我们深圳华能电子有限公司完成的。

案例4、搅拌机类负载

化工、医药行业搅拌机非常之多，采用变频调速取代其他调速方式，好处特多。

东北制药厂氢化发酵岗位共有8台6.5吨发酵罐，电机功率为18.5KW，原为齿轮调速，如遇搅拌速度变化需拆卸三角皮带，既笨重又不安全。

改用变频调速后，年节电8.6万KW，发酵过程明显好转，提高了产品质量，减少了维修，仅减少三角带费用就节省3万元，减少了工人劳动强度，有益于工厂，有益于工人。

又如：

石家庄华曙制药厂用10套315KW变频器拖动搅拌机在制药工艺中生产土霉素。

实例5、注塑机类负载

注塑机是塑料加工成型的关键设备，数量多，耗电大。

过去的节电方式多为通过△型转换Y型（星型）来节电的，效果一般。

采用变频器调速不改变注塑机原来的结构，控制油泵几个过程的压力或流量（如锁模、合模、射胶、保压、脱模、退模等），可节电20%～52%，较好的取代过去的比例阀节流调速方式，大幅度降低能耗，珠三角的不少注塑厂都进行了变频改造。

改造注塑机时，要注意合模加速，否则产量降低；

注意输入端和输出端的谐波干扰。

实例6、污水处理等环保类负载

环境保护越来越被重视，它关系到人类赖以生存的环境，连申奥也有环境指标。

于是乎清洁能源、绿色城市均出现了。

变频调速可用在三个方面的环保类负载。

一是工业污水处理，二是垃圾电厂，三是工业排烟、排气、除尘的控制。

如广州炼油厂，改用曝气机污水处理的搅拌设备，采用笼式电机变频调速后，提高产品可靠性，节电40%以上，同时提高了活性污泥微生物群的寿命，提高了污水处理的效果。

再如佛山垃圾电厂在工艺中选用52台变频器。

可见变频调速已成为环境保护的主要设备。

中国石化总公司制定一个熄灭火炬（主要指大炼油厂的可烧气体）计划，即是把可燃气体输送到用变频调速的压缩机柜回收。

实例7、音乐喷泉类负载

非常招揽游人的音乐喷泉，其水的高低和量的大小是靠变频控制的。

亚洲喷水最高的广东河源市音乐喷泉和规模很大的山东济南泉城广场音乐喷泉均属于此，即节电又效果颇佳，在施工音乐喷泉时，要注意变频器谐波对控制系统的干扰。

实例8、卷烟机类负载

卷烟行业过去进口的卷烟机，不论莫林8、还是莫林10，均非无级调速。

因而，在卷烟行业主要是解决无级调速和可靠性问题，技术简单，变频器用法简单，收效极大。

昭通卷烟厂十九台进口的格兰特4卷接包装联合机组采用变频调速后，日增产香烟200箱，200箱香烟的利税相当19台变频器的价格，即一天收回投资。

因而，卷烟机改造迅速，受益很大。

现在国产的烟机大部分都装备了变频调速功能。

实例9、大型窑炉煅烧类负载

冶金、建材、烧碱等大型工业转窑（转炉）以前大部分采用直流、整流子电机、滑差电机、串极调速。

由于这些调速方式或有滑环、或效率低，近年来，不少单位采用交流变频控制，效果很好。

株州冶炼厂锌浸出渣挥发回转窑是回收锌的主体设备，共有三台。

窑外径2.8米，长44米，原用正流子电机和滑差电机拖动，故障多，经常跳闸，维修量极大。

由于现场环境恶劣，导电尘埃多，电机火花不断。

刷握、碳刷更换不断，90年小修56次，更换碳刷1670只，刷握647只，严重的影响了生产。

91年6月该厂完成了回转窑的变频调速改造。

运行平稳、可靠、操作简单，没有发生因电机拖动故障而影响生产。

年节电12万度，超产117.82万元。

唐山碱厂轻灰煅烧炉是纯碱生产关键设备，直径3.6米，炉身长30米，总重266吨，采用220KW变频器拖动，低频启动好，旋转稳定，可靠性高，提高了产品质量，使该煅烧炉的生产进入全国先进行列。

实例10、吊车、翻斗车类负载

吊车、翻斗车等负载转矩大且要平稳，正反频繁且要可靠。

变频装置控制吊车、翻斗车满足这些要求。

独子山石化厂酮苯车间为三台过滤器的安装而设置一台20吨桥式起重机，工艺要求防爆，采用防爆笼型电机。

原生产的吊车主钩、辅钩、大车、小车无调速功能，不能定位。

力矩小，吊起物体下滑，无法吊装19吨重的过滤器机座，使该车间晚开工一年多，损失千万元。

91年7月采用变频调速加制动功能，使主钩、辅钩、大车、小车五台电机由一台变频器控制，效果很好。

过载试验吊起22吨，很快把3台各重40吨的过滤机安装在10米高二层平台的机位上。

码头港机、车站龙门吊、货场堆取料机等都可以采用变频调速装置，以达到可靠、平稳、节电、少维修的目的。

变频调速装置，除节电显著外，还是某些生产工艺中必需的设备。

变频调速除节电外，还有增产、降耗、优质的效果。

由于它具有体积些重量轻、精度高、通用性强、工艺先进、功能丰富、保护齐全、可靠性高、操作简便等优点，深受使用人员欢迎，变频调速确是节能、降耗、优质、高产的理想设备，是迈入21世纪的首要的传动技术，利国利民。

五、电机节能改造带来的效益

　　中国的电能以火电为主，而火电燃料中煤炭占到75%，所以，这条项目线实施获得的环境效益是按照节约煤炭的折算量计量，虽然比直接节约煤炭燃烧污染物减排量稍小，但仍可减排大量温室气体CO2，有益于缓解全球气候变暖，还可以减排大量酸雨气体SO2和总悬浮颗粒物，可以改善地区的生态环境。

对以高耗能电机为主要产品的企业来说，日子开始变得越来越艰难。

一个月后开始实施《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》标准意味着只有达到相关节能标准的电机企业才能拿到市场的通行证。

这项强制性标准规定了中小型三相异步电动机的能效等级、能效限定值、目标能效限定值、节能评价值和试验方法。

　　调查了解到，目前中国电动机消耗的电量约占全国用电量的６０％，而中小型电动机占到全国电动机功率的７５％，若把中小型电动机的效率平均提高一个百分点，一年可节电２０多亿ｋＷｈ。

由此可见，电动机的节能潜力巨大，提高中小型电动机的能源效率是工业终端设备节能的一个重要方面。

　　除此之外，电动机能效水平的提高所带来的电能节约还可以大大减少温室气体的排放，因此电动机节能工作对于环境和自然资源的保护将发挥重要的作用。

平均每三年举办一次的全球电机系统能效论坛第一次把会议的地点选在中国，表明了中国电机产品耗能问题正在引起世界的关注。

第五届全球电机系统能效论坛（ＥＥＭＯＤＳ）给笔者提供的资料显示，如果在２０２０年全部使用高效电动机，我国每年可以减少向大气排放２．６亿吨ＣＯ２，７８．９万吨ＳＯ２。

电动机能效水平的提高不仅能够带来电能的节约，还可以提升电动机制造厂商的产品竞争力，扩大出口，促进电动机行业的发展；

推动技术与装备的科技进步，拉动国民经济的增长。

　　有关专家透露，在这样的形式下，中国的电机生产企业必须要了解到关于提高能源利用效率的更多知识及其行业的发展方向。

在我国，电动机系统是一个面广量大的应用产业。

其中风机、泵类、压缩机和空调制冷机的用电量分别占全国用电量的１０．４％、２０．９％、９．４％和６％。

从全球范围看，电动机的用电量平均占世界各国社会总用电量的一半以上，占工业用电量的７０％左右。

因此，电机系统效率的提高，对节约电能意义十分

一、概述

电机是一种应用量大、使用范围广的高耗能动力设备。

据统计，我国的总装机容量约为4亿千瓦，年耗电量约为6000亿kwh，约占工业用电的70—80%。

我国以中小型电机为主，约占80%，而中小型电机耗损的电量却占总损耗量的90%。

电机在我国的实际应用中，同国外相比差距很大，机组效率为75%，比国外低10%；

系统运行效率为30—40%，比国际先进水平低20—30%。

因此在我国中小型电机具有极大的节能潜力，推行电机节能势在必行。

由于异步电机结构简单、制造方便、价格低廉、坚固耐用、运行可靠，可用于恶劣的环境等优点，在工农业生产中得到了广泛的应用。

特别是对各行各业的泵类和风机的拖