电动机节能分析.doc

使用高效电动机节能

电动机是工业生产中用得最多、也是耗电量最大的设备，特别是大功率交流电动机，在生产中耗电最为严重。我国电动机耗电占总耗电量的2/3，其中交流电动机占90％。电动机消耗中，40％来自低压电机，50％来自高压电机。
电动机的效率是电动机节能的重要指标，为了确保电动机运行节能，力求提高电动机的运行效率或系统效率。电动机节能的过程就是提高其效率的过程，因此，应尽量选用高效率的电动机。对一台电机来说，其设计寿命一般为20年以上，从其总成本来说，电机购买费用约占总费用的0.9％，安装调试费用约占总费用的0.1％，而99％的费用为电机运行的能耗费用，因此，选用高效电动机，成为工业节能的主要手段之一。
电动机的效率公式如下：

P2：电动机机械输出功率 (kW)
P1：电动机从电网或供电装置中吸收的电功率 (kW)
ΔP：电动机在能量转换中的损耗功率 (kW)
因此，电动机节能的关键是减小电动机在能量转换中的损耗功率ΔP。
电动机的损耗主要由发热损耗（定子绕组铜耗、转子绕组铜耗、铁芯损耗）、杂散损耗、机械摩擦损耗、通风损耗组成。电动机节能的原理就是通过对电动机的电、磁、机械和通风的优化、优质材料及先进制造工艺的使用，并结合先进全面的试验及测试手段，切实有效地降低电动机的各方面损耗。
西门子具有150年的电机生产历史，积累了丰富的经验，拥有世界一流的研发队伍、最新关联设计工具，在新型材料的研究和使用、最新工艺手段和设备、健全科学的试验及测试手段、新的设计理念、理论与实践的有效结合各方面，均处于世界领先水平。
西门子通过优化电机内电与磁的合理匹配、选用优质的绕组材料、选用损耗与磁性能匹配合理的铁芯、有效增大铜面积来降低电机发热损耗；通过合理设计齿槽关系和气隙、可靠的制造艺减小磁场畸变来降低杂散损耗；通过合理的轴承结构和润滑设计来降低电机机械磨擦损耗；通过提高热传导、提高自然对流散热能力、减小通风量、提高冷却器的热交换效率、提高冷却风扇的效率来降低通风损耗。
西门子早已停止能效3的电机的生产，取而代之的是能效1和能效2的电机。西门子高效电机可帮助工业用户有效地节约电能。
西门子大型电动机与国内同功率等级的电动机相比，其效率要高1~2个百分点。以11MW电机为例，如果以1.5％的效率提高、以每年连续运行350天为计算参考，来估算电机的节电空间，则电机年节电量为：
11,000KWh×350×24×1.5％＝1,386,000（KWh）
以工业用电每度电按0.58元/度计算，则运行一年节省的能耗费用为：
1,386,000KWh×0.58元/KWh ＝ 803,880（元RMB）
可见，电机效率虽然只提高1.5个百分点，但其节电效果是十分可观的。如果按电动机运行寿命期进行估算，则节电量是一个非常巨大的数字。
相对国内同功率等级的大型电机( 11MW )，SIEMENS电机基本可以实现每年约80多万成本的电能节约，按3年左右时间计算，则完全可以稳定地收回一次增加的投资成本 (相对国内同功率等级电机首次投资成本)，且在以后时间的运行中可以完全实现节能降耗和减少运行成本的目的。
对于贵公司的制氧压缩机配套电机(11KW左右)，我们建议采用高效节能、长寿命、免维护的SIEMENS大型传动电机，以保障工程的顺利进行，运行后的安全可靠和以后生产运行中的节能降耗。