高效率电机及电动机能效标准与应用.pptx

一、引言二 高效率电机及电动机能效标准三、中小型电机发展及现实状况四、高效电机产业政策及法律法规五、高效电机节能分析与应用高效率电机及电动机能效标准与应用第1页一、引言 1111月月2626日，联合国气候改变框架条约第日，联合国气候改变框架条约第1818次缔约方次缔约方会议暨京都议定书第会议暨京都议定书第8 8次缔约方会议在卡塔尔多哈开次缔约方会议在卡塔尔多哈开幕幕，1212月月8 8日日结束。结束。中国政府提出，到单位国内生产总值二氧化碳排放中国政府提出，到单位国内生产总值二氧化碳排放比下降比下降40%40%至至45%45%。高效率电机及电动机能效标准与应用第2页一、引言 节能减排在节能减排在当今世界是一个无法回避话题当今世界是一个无法回避话题，影响着世影响着世界经济发展。界经济发展。作为节能减排重点工业领域。其中，电机系作为节能减排重点工业领域。其中，电机系统节能潜力巨大，用电量约占全国用电量统节能潜力巨大，用电量约占全国用电量60%60%，引发各方引发各方关注。关注。高效率电机及电动机能效标准与应用第3页 YE3 YE3超超高效电机效率平均值为高效电机效率平均值为9 91 1.7%7%YX3YX3高效电机效率平均值为高效电机效率平均值为90.390.3%Y Y系列系列电机效率平均值为电机效率平均值为8787.3.3%一、引言高效率电机及电动机能效标准与应用第4页 7 7月月1 1日日起起正正式式实实施施 中中小小型型三三相相异异步步电电动动机机能能效效限限定定值值及及能能效效等等级级(GB(GB 18613-)18613-)国国家家标标准准颁颁布布实实施施，要要求求自自7 7月月1 1日日起起，凡凡是是能能效效标标准准达达不不到到国国家家标标准准强强制要求制要求产品产品将不能继续生产将不能继续生产、销售。销售。一、引言高效率电机及电动机能效标准与应用第5页二、高效率电机及电动机能效标准1 何为高效率电机 高效率电机出现在上世纪70年代第一次能源危机时,它与普通电动机相比其损耗下降损耗下降约20%左右。因为能源供给连续担心，近年又出现了所谓超高效率电机，其损耗又比高效率电机下降15%20%。这些电机功率等级与安装尺寸关系，以及其它性能要求则与普通电动机相同。高效率电机及电动机能效标准与应用第6页二 高效率电机及电动机能效标准 2 2 电动机能效标准电动机能效标准 当当前前世世界界上上己己有有十十余余个个国国家家和和地地域域颁颁发发了了电电动动机机能能效效标标准准，主主要要有有美美国国、欧欧盟盟、澳澳大大利利亚亚和和中中国国电电动机能效标准。动机能效标准。6 6月月1 1日日，中国由发改委和质质检检总总局局颁颁布布实实施施能能源效率标识管理方法。电机必须标识能效等级。源效率标识管理方法。电机必须标识能效等级。高效率电机及电动机能效标准与应用第7页 1 1）美国电动机能效标准美国电动机能效标准 美国1992年颁发能源政策法令（即EPAct）要求，从1997年起在美国生产和从国外进口到美国电动机必须到达EPact要求最低效率指标（IE2高效电机）。，美国电机制造商协会(NEMA)在制订了超高效率电机能效标准，普通称为NEMA Premium标准，年经过立法，年12月17日后执行IE3超高效能效限定值。高效率电机及电动机能效标准与应用第8页 2 2）欧盟电动机能效标准欧盟电动机能效标准 1999年，欧盟交通能源局与欧洲电机及电力电子制造商协会达成自愿协议(简称EU-CEMEP协定)。该协定将电动机效率分为EFF1、EFF2、EFF3 三级。底，实施EFF2级（IE1)电动机。8月11日起，欧盟EuP指令正式转化为欧盟组员国法规。在起实施EFF1(IE2高效）标准高效率电机及电动机能效标准与应用第9页 3 3）中国电动机能效标准）中国电动机能效标准 中国对中小型三相感应电动机在颁发了能效标准，修订GB18613-2006中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级。要求自7月1日起，中小型异步电机实施国家二级能效标准（即IE2高效电机）。9月1日实施GB18613-2012要求9月1日起，中小型异步电机实施新标国家二级（IE3超高效电机）。高效率电机及电动机能效标准与应用第10页4 4）IECIEC电动机能效标准电动机能效标准 ，IEC/TC2确定了IEC60034-30单速、三相、笼型感应电动机效率分级。要求了全球统一新电动机效率等级。其中IE1为标准效率等级；IE2为高效率等级；IE3为超高效等级；IE4为超超高效等级。高效率电机及电动机能效标准与应用第11页国际、国家能效等级与其它能效指标关系高效率电机及电动机能效标准与应用第12页三、中国中小型电机发展及现实状况：J、JO、JO2系列系列：20世纪五、六十年代为效仿原苏联模式阶段，开发产品有J、JO、J2、JO2系列等，该批电机已经在国家产业调整目录明令淘汰。高效率电机及电动机能效标准与应用第13页三、中国中小型电机发展及现实状况：1982年定型年定型Y系列电机：系列电机：1979年，全国组织含有80年代初国际先进水平Y（IP44）系列电动机统一设计，采取国际IEC标准要求功率等级和安装尺寸，采取B级绝缘，1982年定型生产。高效率电机及电动机能效标准与应用第14页1996年定型 Y2系列电机 Y2系列电动机是Y系列电机更新换代产品。Y2系列电机安装尺寸和功率等级符合IEC标准，防护等级为IP54，冷却方法为IC41l。采取F级绝缘，温升按B级考评并要求考评负载噪声指标。三、中国中小型电机发展及现实状况：高效率电机及电动机能效标准与应用第15页 定型 Y3系列电机 1999年，国家公布淘汰落后生产力、工艺和产品目录（第二批），明确要求从底起淘汰热叠轧工艺、停顿生产热轧硅钢片。，设计“以冷带热”Y3系列电动机。该系列电机采取冷轧硅钢，全系列基本满足GB18163能效限值标准。三、中国中小型电机发展及现实状况：高效率电机及电动机能效标准与应用第16页 高效电机(IE2)-YX3系列电机 电机能效限定值（.7.1）从能源形势、节能减排及世界电机行业发展出发，中小型电机开始研制满足GB18163中节能评价值即中国2级，IE2级高效电机。从导磁材料选择、冲片研究、通风改进等方面改进。效率平均提升2.76%。长久连续负荷长久连续负荷能够节约大量电费。三、中国中小型电机发展及现实状况：高效率电机及电动机能效标准与应用第17页 超高效电机(IE3)-YE3电机 电机能效限定值（.9.1）针对美国将在全球率先强制推行超高效率标准电机，国内电科所牵头，研制超高效电机系列产品开发。该电机损耗值比高效电机降低20%。对于年运行时间超出8000小时电机，负荷率超出60%，电费以0.7元/度计算，1.5年左右可收回标准电机额外增加成本。三、中国中小型电机发展及现实状况：高效率电机及电动机能效标准与应用第18页 超超高效电机（IE4）-YE4电机 针对新国家标准GB18613-要求，国内个别厂家开始试制。当前还未有成熟设计。三、中国中小型电机发展及现实状况：高效率电机及电动机能效标准与应用第19页 我国当前中小型异步电机市场现实状况我国当前中小型异步电机市场现实状况 截止当前，因为国内中小型电机市场上Y系列电机为主仍占据了近90%市场份额。而当前我国高效电机市场份额仅为3%左右。因为价格原因，当前含有规模近300家中小型电机厂中，只有约82家取得YX3系列高效电机认证。三、中国中小型电机发展及现实状况：高效率电机及电动机能效标准与应用第20页 GB GB 18613-2018613-201212中中小小型型三三相相异异步步电电动动机机能能效效限限定定值值及及能能效效等等级级要要求求，7 7月月1 1日日，凡凡是是能能效效产产品品将将不不能能继续生产销售继续生产销售。GBGB/T/T 1 124972497-三三相相异异步步电电动动机机经经济济运运行行要要求求，2002006 6年年1212月月1 1日日起起，年年运运行行时时间间超超出出30003000小小时时，负负载载率率大大于于60%60%电电动动机机应应优优先先选选取取能能效效指指标标符合节能评价值节能（高效）电机符合节能评价值节能（高效）电机。四、高效电机产业政策及法律法规：高效率电机及电动机能效标准与应用第21页国务院国务院4040号号产业结构调整指导目录产业结构调整指导目录(本本)1.1.JO2JO2、JO3JO3系系列列，JDO2JDO2、JDO3JDO3系系列列，YBYB隔隔爆爆型型（淘淘汰汰类）类）2.2.国家发改委第国家发改委第9 9号产业结构调整指导目录（本）号产业结构调整指导目录（本）1.1.YBYB、YBFYBF、YBKYBK系列隔爆型三相异步电动机系列隔爆型三相异步电动机（淘汰类）（淘汰类）2.2.YY、Y2Y2系列电机（限制类）系列电机（限制类）3.3.四、高效电机产业政策及法律法规：高效率电机及电动机能效标准与应用第22页工工信信部部2002009 9 6767号号高高耗耗能能落落后后机机电电设设备备（产产品品）淘淘汰汰目录（第目录（第一一批）批）1.1.JO2JO2、JO3JO3系系列列，JDO2JDO2、JDO3JDO3系系列列，J2J2、JZJZ系系列列三三相相异步电动机异步电动机2.2.（停顿生产、尽快更换）（停顿生产、尽快更换）工工信信部部20201212 1414号号高高耗耗能能落落后后机机电电设设备备（产产品品）淘淘汰汰目录（第目录（第二二批）批）1.1.YY、Y2Y2系列电机（停顿生产，要求期限内停顿使用）系列电机（停顿生产，要求期限内停顿使用）2.2.四、高效电机产业政策及法律法规：高效率电机及电动机能效标准与应用第23页上上海海市市经经信信委委、发发改改委委20201212 181181号号文文件件：关关于于落落实实本本市高效电机推广任务通知市高效电机推广任务通知1.1.GB18613-GB18613-能能效效三三级级（普普通通效效率率）禁禁止止生生产产，在在用用逐步淘汰逐步淘汰2.2.新建、搬迁选取高效电机新建、搬迁选取高效电机3.3.工信部工信部2002009 9 6767号号包括电机（包括电机（J J、JOJO、YB)YB)底前淘汰底前淘汰4.4.JS/JSQ JS/JSQ电机底前淘汰电机底前淘汰5.5.四、高效电机产业政策及法律法规：高效率电机及电动机能效标准与应用第24页GB18613 标准应用解读高效率电机及电动机能效标准与应用第25页GB18613 标准应用解读高效率电机及电动机能效标准与应用第26页GB18613 标准应用解读高效率电机及电动机能效标准与应用第27页GB18613 标准应用解读电机适用范围：电机类型、电压、转速、冷却方式、设计等两个日期：7月1日9月1日高效率电机及电动机能效标准与应用第28页收益收益/2.6kW x 0.7RMB x 8,760 hrs=15943 RMB75kW6.4kW3.8kW92%(EFF3)81.4kWInputOutput95%(EFF1)78.8kW普通电机损耗普通电机损耗高效电机损耗高效电机损耗五、高效电机节能分析与应用高效率电机及电动机能效标准与应用第29页效率定义：POutput loadPInputPOutput=hInputP=hPOutputSPLossesPOutput+PInput=hS-PInputPLossesn电机效率是指电机所输出机械能机械能与电源所提供电能电能之比。用字母“”表示。n高效率高效率意味着在从电能向机械能转化过程中伴伴随更少能量损失。更少能量损失。高效率电机及电动机能效标准与应用第30页通风摩擦损耗通风摩擦损耗(10%)转子损耗转子损耗(24%)定子铜耗定子铜耗(34%)杂散损耗杂散损耗(14%)电机损耗：定子铁耗定子铁耗(18%)精密制造精密制造31高效率电机及电动机能效标准与应用第31页怎样提升电机效率？怎样提升电机效率？更高质量等级铜线紧凑端部设计良好槽满率优异浸漆工艺适当增加铁心长度（降低电流密度）n优化电磁设计n更高要求制造工艺办法降低杂散损耗降低杂散损耗n不降低冷却效果前提下，使用更小尺寸风扇。n更高品质轴承n更高等级定转子同心度，降低振动、摩擦。降低转子铝耗降低转子铝耗n优异转子压铸工艺n改进转子绝缘n高压冲模铸铝转子n高转子动平衡n选取高效片，确保材质低损耗、高磁感特征。n先进合理槽形设计。更薄硅钢片降低定子铜耗降低定子铜耗降低风摩损耗降低风摩损耗降低铁耗降低铁耗32高效率电机及电动机能效标准与应用第32页怎样提升电机效率？怎样提升电机效率？高效率电机及电动机能效标准与应用第33页IEC 效率等级划分效率数值标准 不一样容量、不一样转速下电机效率对比高效率电机及电动机能效标准与应用第34页4 4极电动机能效等级极电动机能效等级 我国当前广泛应用系列电动机效率平均值为我国当前广泛应用系列电动机效率平均值为87.387.3；高效电动机效率平均值为高效电动机效率平均值为90.390.3，超高效电动机其效率平均，超高效电动机其效率平均值为值为91.791.7。高效率电机及电动机能效标准与应用第35页高效电机投资、节能潜力分析国家主动勉励高效电机推广使用，制订了相关政策：财政部、发改委联合颁布了关于做好高效电机推广工作通知（财建-62号），对购置和使用高效电机企业给予一定额度财政补助（标准见表2），该标准连续到年底前：高效率电机及电动机能效标准与应用第36页高效电机节能潜力分析（高效电机投资回收期）：以一台常见18.5kW4极电机为例：Y系列电机效率值为89.3%（IE1级）；高效电机效率值为91.2%（IE2级）；超高效电机效率值为92.6%（IE3级）。按照60%平均负荷率，年运行时间8500小时，宝钢实际电能成本0.5元/度进行计算。新建项目采取高效或超高效电机投资回报期对比见下表。高效率电机及电动机能效标准与应用第37页高效电机节能潜力分析（高效电机投资回收期）：高效率电机及电动机能效标准与应用第38页高效电机应用注意：1、高效电机寿命周期成本（LCC）；2、高效电机应用范围；3、电机系统节能；4、电机节能计算与评定。高效率电机及电动机能效标准与应用第39页1、对于符合GB18613-要求范围内低压三相异步电机，应选取高效电动机（IE2级），且考虑财政补助后，不增加投资，多节电；2、对年运行时间（小时）负载率（0-100%）4800电动机（高负荷率、高运行时间）宜选取超高效电动机；3、高效高压三相异步电机及稀土永磁高效电机，因国家标准、产业政策未强制推行，价格高，可经过技术经济分析后决定。4、当电机坏掉时候用（超）高效电机来更换。高效电机应用提议：高效率电机及电动机能效标准与应用第40页电机改造标准：1、电压380v、频率50Hz、功率3200kW；2、使用年限；3、整年连续工作8000小时，55kW以下电机负荷率60%及以上，55kW及以上电机负荷率90%及以上；4、部分状态不佳、维修成本高、缺乏备件（进口）高能耗电机。高效率电机及电动机能效标准与应用第41页高效电机改造需要注意问题：1、电机制造厂家选择；2、改造电机选择；3、电机原始安装状态确实认；4、新电机适应性调整。高效率电机及电动机能效标准与应用第42页