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高能效电机的节能损耗问题

2008年01月08日 11:29:00 中国传动网

行业引领者们一直在努力寻求更高能效的电动机以摊薄成本,从而使人人都能从电机生命周期成本的节省中获益。 在许多电动机的工作生命周期中,能量消耗所占的实际成本比电动机自身的花费要高许多。但是,既然高能效电机能大大减少长期运行下的能量消耗,它为什么仍然没有获得更多买家的青睐呢?    1.高能效电机要花费更多的前期成本。 2.最终用户可能没有意识到高能效电机生命周期成本(电动机成本和运行过程的能耗成本之和)的节省,或是没有从中直接获益,因为预算设备资金的人不一定同时管理着能源的使用。选择非节能电动机虽然设备成本减少了,却消耗了更多的能源,这样做如同为了节省一角硬币而丢掉一美元(或放大比例来说,现在省下了几千美元,而长期下去或几年以后,损失的资金将会是数万美元)。一些实际应用的反馈表明,电动机整个寿命过程的电能损耗可能是电动机自身成本的100倍。 3.高能效电机的生产商们担心顾客们可能不愿意接受前期成本较高的高能效电机,而宁愿选择其他竞争者生产的前期成本低,而在整个工作生命周期中能源耗费巨大的普通电动机。各种电动机的生产商,电力企业,顾问,系统集成专家,注重实际的配套供应商(OEMs),决策人,或是立法者都一直在寻求机会引导、鼓励更多顾客使用高能效电机作为动力设备。使用高能效电机可能是最直接或最明显的能源节约措施,但是它不是唯一的措施。
根据能源部最近出版的《能源小贴士》中的解释,能效是指输出功率除以输入功率。能效的每一个百分点的提高都是有意义的,它的测量依赖于负载、能量质量以及温度,并且可以如IEEE标准112(b)所描述的那样,在实验室里通过功率表完成。 节省能源的可行性方案    在一个电机系统中,可以节省能量、提高效率的措施包括避免运动、减少运动,动态能量恢复。简而言之,提高效率的具体方法如下:    ■ 简化工作流程,包括减少工作步骤或是减少处理事件的次数。这样可以减少电动机的使用。准时方案是实现这个目的的好方法。 ■ 使用变速器驱动电动机,使其在符合要求的某点速度上运行,从而避免了全程全速运行的能量浪费,以及传动箱内的散热、制动和控制速度时的摩擦损耗。 ■ 新驱动器的设计:新的电机驱动器通过更好利用电压和电源管理技术来节省能量,同时优化面板参数以更加适合实际应用的需求。如果附属从机使用水冷技术,则板载电机和驱动器也可使用同一种水冷技术。直接驱动电动机比传动驱动电动机的效率更高。 ■ 能量再生技术,常被用在超大型的工业电动机上。它可以像发电机一样吸收运动产生的能量,而不是在制动中让能量白白消散。 ■ 改变型号。工程师们在选择电动机和驱动设备(或是操作设备).组合时,一般会保守地选择比实际需要大一号功率的。这样做可能会使得执行装置或是设备长期运行在最优效率范围之外,造成电能的浪费。 美国能源部称,电机驱动设备所造成的电能损耗占美国工业用电总量的64%。而一台电动机大约95%的消费成本都在于能量的消耗,因此,所有采购人员都认识到了高效率电动机的优势。美国全国电气制造商协会(NEMA)2004年的报告指出,超高效电动机的单台发货量从2001年到2002年间增加了30%,从2002年到2003年间增加了14%。NEMA仍持续在采取各种各样的方法鼓励人们使用高能效电机。    2007年5月,在美国众议院能源与商业委员会和空气质量附属委员会的会议中,NEMA主席兼首席执行官 Evan Gaddis提出对《能源政策与节约法案》(Energy Policy and Conservation Act)进行进一步修正的建议,该建议提出:如果某项相关建议以“多数人提案”的形式被提交,DOE将会获得通过快速通道更快地作出决策的权利。最近的美国节能源经济委员会(ACEEE)与NEMA的多数人提案将会把DOE的计划提快三年,即在2011年之前实现预期的1-200马力积分电动机能量节省计划。同时,该提案将会大大提高联邦政府规定的电动机数量和使用范围。    4月,NEMA已证实,美国参议院能源和自然资源委员会在未决的S1115条例即《2007年NEMA能源效率提高法案》里,向国会强调了扩大实施能源效率税条例的需要。为了扫除如今高效节能产品发展的障碍之一,初始成本,所有的产品包装都要标有经过法律证实的总能耗。 “有限的投资资金的竞争已经非常激烈,”NEMA说,如果能够应用更多的节省动力能耗的技术,那么就能省下更多的资金以用于其它方面的投资。 电动机分类和节能产品 MotorMarster+ Version4.0.6 由美国能源部(DOE)三月份发布,更新了DOE工业技术项目发布的高能效电机的选择和管理工具。这个软件主要包含了一个超过20000种交流电动机的目录,另有电动机目录管理工具,维修记录跟踪,效率分析,节能评估,能量计算,以及环境报告能力的功能。它还包括了一栏MotorMaster+系列的NEMA Premium超高能效电机,并写明联邦政府机构内部只能购买NEMA Premium电动机。同样也包括了一栏NEMA Premium节能电动机与其他电机的性能比较以供选择替换型号。该版本还更新了Reliance,Baldor,Siemens等电动机的价格和性能资料。 MotorMaster+ International 1.0.15 让顾客能对更多厂家电动机(包括那些获得电子电气工程师学会(IEEE)标准认证或是国际电工委员会(IEC)认证的电动机)的维修和置换服务进行评价。该软件适用多国的货币和语言。    NEMA Premium超高能效电机计划的目标是为用户和配套供应商(OEMs)提供获得公共认可的高能效电机,以满足其应用的需求。NEMA与美国能源效率经济委员会(ACEEE)正联手向国会提出有关能源政策的相关建议。 ComponentSelector 是一个由MotionInfo.com 与Incremotion Associates 共同开发的“电机智能专家系统”。此系统帮助用户对设备的型号、性能以及预期成本进行统一的最优化选择。    DOE产业评估中心 (IAC)数据库内包含了产品所有公开的评价和推荐资料。这些资料内有产品的信息(如型号,厂家,耗能等等)以及推荐选用该产品的详细理由(如类型,节省的能源及资金等)。截至2007年5月,IAC数据库内包含13453 条评价信息和99714条推荐信息。在所有推荐信息中,推荐使用节能电动机的统计总数排在第24位。

供稿:网络转载

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