高效节能电机在电器设备中的运用分析

陈方

文章编号：2095-6835（2016）13-0134-02

摘 要：随着经济的快速发展，人们的生活水平得到了相应的提高，对电力的需求量越来越大。在所有电器设备中，高效节能电机占据着重要的地位。主要对高效节能电机在电器设备中的运用进行了深入分析，促使高效节能电机发挥更大的作用，为相关部门和工作人员提供有效的借鉴和参考。

关键词：高效节能电机；电器设备；发电量；供电煤耗

中图分类号：TM275 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.134

与普通电机相比，高效节能电机通过使用新型材料，并对工艺进行设计，在很大程度上降低了机械能，提高了输出效率。在电力行业中，加大对高效节能电机的应用，可达到提高工作效率、减小损耗、提高用电效率的目的。

1 高效节能电机应用的必要性及发展前景

当前，国民经济的发展步伐加快，促使电力工业得到了大力发展，但与此同时，环境资源和经济之间的矛盾越来越突出。为了促使经济顺利实现可持续发展，在确保经济稳步发展的前提下，必须采取积极、有效的措施，进一步节约资源，保护环境。

近年来，电机产品在工业领域得到了广泛的应用，推动了电力工业的发展，给人们生活带来了巨大的便利，但也给环境造成了极大的污染。按照我国政府颁布的《节能中长期规划》，将节约能源作为一项长远发展政策，电机作为消耗电能的主要设备，已经被纳入到节能降排对象中。为此，采用高效节能电机成为了我国未未来发展的一个重点，是实现节能的前提和保证。

一直以来，我国电力在工业需求方面表现得并不是特别强烈，虽然高效节能电机已经上市很多年，但相关数据调查发现，其在我国市场的占有率不足10%.虽然市场上也有一部分企业可以生产高效节能电动机，但规模比较小，仅占市场的4%，而且有一部分电动机主要出口到外海国家，国内的需求量依然比较小。究其原因，主要是一部分电力企业节能意识比较单薄，对于“节能”概念，未能深入认识。当前，世界各国为了进一步节约能源，提高经济效益，保护环境，都积极采取各种有效措施进一步提高电能效率。在这种发展背景之下，“高效（节能）电机”的概念应运而生。

2 高效节能电机的应用现状

电机产品主要应用在工业领域当中。为此，国家工业的发展速度决定了对电机产品的需求量，加之全球环保意识不断提高，各个国家都在积极寻找更加有效的节能措施，尤其是欧美发达国家，已经把高效节能电机运用在生产的各个环节中，并不断创新研究，开发出节能效率更高的电机产品。通过分析调查，我国在2012年开始，高效节能电机主要由欧洲国家生产，亚洲主要集中在日本、印度及韩国等较为发达的国家，欧洲主要集中在法国、英国及德国等国家。这些国家的生产总量占世界生产总量的70%.当前，高效节能电机的生产量已经逐步从发达国家向发展中国家转移。

3 高效节能电机的运行原理及节能效果

高效节能电机，根据字面意思，主要是使用新型材料和新型电机设计，进一步提高输出效率，降低机械能的损耗、热能和电磁能，即输入功率的百分值比有效输出功率低的电机。与普通电机相比，高效节能电机的效果更加明显，工作效率更高。一般情况下，可提高大约4%的功效，总体损耗能量比普通电机少20%左右，电能可减少15%左右。例如将55 kW的电机，根据高效节能电机比一般电机节省15%的电，电费按照0.5元/kW·h来计算，使用高效节能电机2年内靠节电可收回更换电机的费用。

与普通电机对比，高效节能电机在使用过程中的优点主要表现在以下几方面：①节能效果更加显著，效率更高。此外，驱动机可实现软停、软起及无极调速，提高节电效果。②产品的经济性能更高，延长了使用时间，提升了运行稳定性。③温升小，采用可降低损耗设计，进一步延长了使用寿命，提升了设备运行的可靠性和安全性。④减少了对环境所造成的污染。⑤其电机功率与1接近，大大提升了电网品质因数。⑥不需要因数补偿器增加功率，电机产生的电流较小，大大延长了系统整体的寿命。

4 高效节能电机的主要作用和运用条件

发电厂的主要作用是向全国供应电能，发电厂的生产过程都是通过自动化和机械化来完成的，需要使用电动机拖动带动机械运行，需要消耗大量的电能。

一般来说，发电机的经济技术指标包括发电量、供电煤耗和厂用电量3个，它们之间既相互联系又相互影响。例如，如果某厂负荷率下降1%，则会促使厂用电率升高 0.06 %.用电率每变化 1%，对供电煤耗的影响系数为 3.499%.以装机容量 1 000 MW为例，如果按照额定工况运行，厂用电率按照 4.2% 来计算，那么厂用电消耗的容量就会达到 50.4 MW ，每年消耗的电量为 3.024×108 kW·h；如果厂用电的消耗降低 5%，那么节省厂用电消耗的电量约 160 MW·h，按照电价 0.35元/kW·h 来计算，售电收入可增加大约530余万元。数据表明，经济效益非常显著。

从宏观角度分析，如果火力发电厂平均厂用电率降低，可有效缓解资源短缺所造成的压力，进一步提高火电厂的经济效益，对日益增长的厂用电率产生抑制，确保了我国国民经济的可持续发展。虽然高效电动机的效率要高于普通电动机，但是从制造成本和造价角度分析，在相同条件下，高效电动机价格要高出普通电动机30%左右，增加了工程的初始投资。虽然高效电动机的价格要比普通电动机要高，但从长远角度分析，只要正确、合理地选择电机，经济性还是显著的。因此，在选择厂辅机设备的型号时要谨慎，尽可能地选择高效节能电机。

在不断优化工艺专业后，电动给水泵已经被取消，采用汽动引风机驱动。但是，依然有很多高压电动机作为压缩机、胶带输送机、水泵、风机等主要设备的驱动设备。为此，可以从以下几个方面来考虑辅机设备的电动机的效率和耗能，以此获取更好的经济效益：①对于每年运行时间超出5 000 h、切负荷率在70%以上的电机来说，使用高效节能电动机更为适宜。例如，电动机为2×104 kW ，如果改用平均效率提高1%的节能型高效电动机，按照运行时间5 000 h计算，那么可节省电能1×106 kW·h。②对于厂用电压等级高、消耗厂用电大的大功率电机来说，根据统计数据，全国火力发电厂的8种风机和水泵，即排粉风机、锅炉给水泵、循环水泵、凝结水泵、送风机、引风机、一次风机和灰浆泵，它们的配套电动机的总容量和年总用电量分别为15 000 MW和5.2×1010 kW·h，占全国火电发电量的5.8%.如果提高这些水泵系统和风机的运行效率，那么节省的电能将会达到3×1010～5×1010 kW·h/年，等于6～10个装机容量为 1 000 MW 级的大型火力一年的发电总量。③在各个系统中，都会使用到相应的设备。这些设备所配套的电机都采用新型高效节能电机。这在很大程度上提升了供电的可靠性。这些设备一般包括发电机定子冷却水泵、闭式循环冷却水泵、汽机系统的凝结水泵、锅炉系统的送风机、一次风机、磨煤机、交流润滑油泵、氧化风机、内吸收塔循环泵、各胶带输送机、循环水系统的循环水泵、暖通系统的空调冷水机、仪用空气压缩机、物料输送系统的除灰机等。上述设备均是使用新型高效节能电机进行优化的主要研究对象。因此，我们应当根据实际情况正确选用设备，从根本上提升电力效能。

5 结束语

随着我国电力企业的不断发展和进步，全球环保意识不断提高，能源消耗将进一步降低，提高运行效率成为了电力行业的重要任务。为此，相关电厂管理人员应从实际出发，正确选用高效、节能的电机设备，进一步降低能耗，提高用电率，减少环境污染，促使经济和环境实现可持续发展。

参考文献

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〔编辑：刘晓芳〕