Prefazione

Efficienza e fattore di potenza sono due concetti diversi.L'efficienza del motore si riferisce al rapporto tra la potenza in uscita all'albero del motore e la potenza assorbita dal motore dalla rete, mentre il fattore di potenza si riferisce al rapporto tra la potenza attiva del motore e la potenza apparente.Un basso fattore di potenza causerà una grande corrente reattiva e una grande caduta di tensione sulla resistenza di linea, con conseguente bassa tensione.La potenza attiva aumenta a causa delle maggiori perdite di linea.Il fattore di potenza è basso e la tensione e la corrente non sono sincronizzate;quando la corrente reattiva scorre attraverso il motore, la corrente del motore aumenta, la temperatura è elevata e la coppia è bassa, il che aumenta la perdita di potenza della rete.

Analisi del risparmio energetico di un motore a magneti permanenti ad altissima efficienza

1. Confronto tra gli effetti del risparmio energetico

Il motore YX3 con efficienza energetica a tre livelli ha efficienza e fattore di potenza più elevati rispetto al tradizionale motore Y2 ordinario e al motore sincrono a magnete permanenteha efficienza e fattore di potenza più elevatirispetto al motore YX3 con efficienza energetica a tre livelli, quindi l'effetto di risparmio energetico è migliore.

2. Esempio di risparmio energetico

La corrente di ingresso del motore a magnete permanente con una potenza nominale di 22 kW è 0,95, fattore di potenza 0,95 e efficienza del motore Y2 0,9, fattore di potenza 0,85: I=P/1,73×380×cosφ·η=44A, l'ingresso del motore permanente Motore a magnete Corrente: I=P/1,73×380×cosφ·η=37A, la differenza di consumo di corrente è del 19%

3. Analisi della potenza apparente

Motore Y2 P=1,732UI=motore a magneti permanenti da 29 kW P=1,732UI=24,3 kW la differenza di consumo energetico è del 19%

4. Analisi del consumo energetico a carico parziale

L'efficienza dei motori Y2 scende notevolmente al di sotto dell'80% del carico e il fattore di potenza diminuisce notevolmente.I motori a magneti permanenti mantengono sostanzialmente un'elevata efficienza e un fattore di potenza compreso tra il 20% e il 120% dei carichi.A carichi parziali, motori a magneti permanentiAvereGrandi vantaggi in termini di risparmio energetico, anche oltre il 50% di risparmio energetico

5. Consumo di analisi del lavoro inutili

La corrente reattiva del motore Y2 è generalmente da 0,5 a 0,7 volte la corrente nominale, il fattore di potenza del motore a magnete permanente è vicino a 1 e non è necessaria alcuna corrente di eccitazione, quindi la differenza tra la corrente reattiva del motore a magnete permanente e il motore Y2 è circa al 50%.

6. Analisi della tensione del motore in ingresso

Viene spesso rilevato che se il motore a magnete permanente sostituisce il motore Y2, la tensione aumenterà da 380 V a 390 V.Motivo: il basso fattore di potenza del motore Y2 causerà una grande corrente reattiva, che a sua volta causerà una grande caduta di tensione dovuta alla resistenza della linea, con conseguente bassa tensione.Il motore a magnete permanente ha un fattore di potenza elevato, consuma una corrente totale bassa e riduce la caduta di tensione di linea, con conseguente aumento di tensione.

7. Analisi dello slittamento del motore

I motori asincroni hanno generalmente uno scorrimento compreso tra l'1% e il 6% e i motori a magneti permanenti funzionano in modo sincrono con uno scorrimento pari a 0. Pertanto, alle stesse condizioni, la lavorazione dei motori a magneti permanenti è superiore dall'1% al 6% rispetto a quella dei motori Y2 .

8. Analisi delle autoperdite del motore

Il motore Y2 da 22 kW ha un'efficienza del 90% e un'autoperdita del 10%.La perdita propria del motore è di oltre 20.000 kilowatt in un anno di funzionamento continuo e ininterrotto;l'efficienza di un motore a magnete permanente è del 95% e la sua perdita è del 5%.Circa 10.000 kilowatt, l'autoperdita del motore Y2 è doppia rispetto a quella del motore a magnete permanente

9. Analisi della tabella nazionale dei premi e delle punizioni del fattore di potenza

Se il fattore di potenza del motore Y2 è 0,85 verrà addebitato lo 0,6% della tariffa elettrica;se il fattore di potenza è maggiore di 0,95 la tariffa elettrica verrà ridotta del 3%.Esiste una differenza di prezzo del 3,6% nelle tariffe elettriche per i motori a magneti permanenti che sostituiscono i motori Y2 e il valore dell'elettricità per un anno di funzionamento continuo è di 7.000 kilowatt

10. Analisi della legge di conservazione dell'energia

Il fattore di potenza è il rapporto tra lavoro utile e potenza apparente.Il motore Y2 ha un basso fattore di potenza, uno scarso tasso di utilizzo della potenza di assorbimento e un elevato consumo energetico;il motore a magneti permanenti ha un elevato fattore di potenza, un buon tasso di utilizzo dell'assorbimento e un basso consumo energetico

11. Analisi dell'etichetta di efficienza energetica nazionale

Efficienza energetica di secondo livello del motore a magnete permanente: il motore YX3 con il maggior risparmio energetico Efficienza energetica di livello tre: il motore Y2 ordinario viene eliminato Motore: motore che consuma energia

12. Dall'analisi degli incentivi nazionali per l'efficienza energetica

Il sussidio nazionale per i motori con efficienza energetica di secondo livello è molto più elevato di quello per i motori con efficienza energetica di terzo livello.Lo scopo è quello di risparmiare energia all'intera società, così da garantire la competitività del Paese nel mondo.Da una prospettiva globale, se i motori a magneti permanenti fossero ampiamente utilizzati, il fattore di potenza dell'intero impianto migliorerebbe, con una tensione di rete complessiva più elevata, una maggiore efficienza della macchina, minori perdite di linea e una minore generazione di calore di linea.

Lo stato stabilisce che se il fattore di potenza è compreso tra 0,7 e 0,9, verrà addebitato lo 0,5% per ogni 0,01 inferiore a 0,9 e l'1% verrà addebitato per ogni 0,01 inferiore a 0,7 tra 0,65 e 0,7 e inferiore a 0,65, ogni inferiore a 0,65 Se il fattore di potenza dell'utente è 0,6,Poiè (0,9-0,7)/0,01 X0,5% + (0,7-0,65)/0,01 X1% + (0,65-0,6)/0,01X2%= 10%+5%+10%=25%

 

Principi specifici

Motore sincrono a magneti permanenti CA, il rotore non ha slittamento, nessuna eccitazione elettrica e il rotore non presenta perdite fondamentali di ferro e rame.Il rotore ha un fattore di potenza elevato poiché il magnete permanente ha un proprio campo magnetico e non richiede corrente di eccitazione reattiva.La potenza reattiva è inferiore, la corrente dello statore è notevolmente ridotta e la perdita di rame dello statore è notevolmente ridotta.Allo stesso tempo, poiché il coefficiente dell'arco polare del motore a magneti permanenti in terre rare è maggiore di quello del motore asincrono, quando la tensione e la struttura dello statore sono costanti, l'intensità media dell'induzione magnetica del motore è inferiore a quella del motore asincrono motore e la perdita di ferro è piccola.Si può vedere che il motore sincrono a magneti permanenti delle terre rare risparmia energia riducendo le varie perdite e non è influenzato dai cambiamenti nelle condizioni di lavoro, nell'ambiente e in altri fattori.

Caratteristiche del motore sincrono a magneti permanenti

1. Alta efficienza

Il risparmio energetico medio è superiore al 10%.La curva di efficienza del motore asincrono Y2 generalmente scende rapidamente al 60% del carico nominale e l'efficienza è molto bassa a carico leggero.La curva di efficienza del motore a magnete permanente è alta e piatta e si trova ad un livello elevato dal 20% al 120% del carico nominale.zona di efficienza.Secondo misurazioni in loco effettuate da più produttori in diverse condizioni di lavoro, il tasso di risparmio energetico dei motori sincroni a magneti permanenti è del 10-40%.

2. Elevato fattore di potenza

Elevato fattore di potenza, vicino a 1: il motore sincrono a magnete permanente non necessita di corrente di eccitazione reattiva, quindi il fattore di potenza è quasi 1 (anche capacitivo), la curva del fattore di potenza e la curva di efficienza sono alte e piatte, il fattore di potenza è elevato, il la corrente dello statore è piccola e la perdita di rame dello statore è ridotta, migliora l'efficienza.La rete elettrica di fabbrica può ridurre o addirittura annullare la compensazione della potenza reattiva del condensatore.Allo stesso tempo, la compensazione della potenza reattiva del motore a magnete permanente è una compensazione in loco in tempo reale, che rende più stabile il fattore di potenza della fabbrica, il che è molto vantaggioso per il normale funzionamento di altre apparecchiature, riduce la potenza reattiva perdita di trasmissione via cavo in fabbrica e ottiene l'effetto di un risparmio energetico completo.

3. La corrente del motore è ridotta

Dopo l'adozione del motore a magnete permanente, la corrente del motore diminuisce in modo significativo.Rispetto al motore Y2, il motore a magnete permanente ha una corrente motore notevolmente ridotta grazie alla misurazione effettiva.Il motore a magnete permanente non richiede corrente di eccitazione reattiva e la corrente del motore è notevolmente ridotta.La perdita nella trasmissione via cavo viene ridotta, il che equivale ad espandere la capacità del cavo e è possibile installare più motori sul cavo di trasmissione.

4. Nessun slittamento durante il funzionamento, velocità stabile

Il motore a magnete permanente è un motore sincrono.La velocità del motore è correlata solo alla frequenza dell'alimentazione.Quando il motore a 2 poli funziona con un'alimentazione di 50 Hz, la velocità è rigorosamente stabile a 3000 giri/min.Nessuna perdita di rotazione, nessuno slittamento, non influenzato dalle fluttuazioni di tensione e dalle dimensioni del carico.

5. L'aumento della temperatura è inferiore di 15-20 ℃

Rispetto al motore Y2, la perdita di resistenza del motore a magnete permanente è ridotta, la perdita totale è notevolmente ridotta e l'aumento di temperatura del motore è ridotto.Secondo la misurazione effettiva, alle stesse condizioni, la temperatura di funzionamento del motore a magnete permanente è inferiore di 15-20°C rispetto a quella del motore Y2.

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Orario di pubblicazione: 18 aprile 2023