【皖南電機(jī)導(dǎo)讀】： 詳細(xì)介紹了國內(nèi)電機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀及高效電機(jī)節(jié)電原理，以皖南電機(jī)的普通電機(jī)、高效電機(jī)、超高效電機(jī)為例，進(jìn)行了節(jié)能經(jīng)濟(jì)分析，對超高效電機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行中的應(yīng)用進(jìn)行了理論和實(shí)際分析節(jié)電量對比，得出改造后的節(jié)能價(jià)值，達(dá)到了節(jié)約能源的目的。

目前，中國能源消耗占世界消耗總量的20％，溫室氣體排放居世界首位，節(jié)能減排刻不容緩， “十二五”規(guī)劃綱要中將節(jié)能減排放在首位。電機(jī)作為重要的工業(yè)能耗設(shè)備，廣泛應(yīng)用于流體機(jī)械領(lǐng)域，其產(chǎn)量的增長速度直接反映國民經(jīng)濟(jì)的增長速度。電機(jī)系統(tǒng)具有巨大的市場空間和節(jié)能潛力，電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程已被列為“十二五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程之一，是國家實(shí)施節(jié)能減排既定工作的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域。

1  國內(nèi)電機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，中國生產(chǎn)和在用的電機(jī)以Y系列為主，占據(jù)了近90％以上的市場份額，效率平均值為87．3％左右，中國在用高效電機(jī)比例僅占3％。近年來，中國電機(jī)能效水平不斷提高，但總體水平仍然較低，從電機(jī)自身效率看，中國電機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行效率比發(fā)達(dá)國家低3％～5％；從電機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行效率看，因匹配不合理、調(diào)節(jié)方式落后等原因，中國電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率僅為發(fā)達(dá)國家的80％～90％。

普通電機(jī)的大量使用造成巨大用電浪費(fèi)。若電機(jī)能效水平提高2％，可在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)節(jié)電200×108kw·h，相當(dāng)于1×104 Mw裝機(jī)容量的火力發(fā)電廠的年發(fā)電量。因此，工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)能效水平的提高，不僅直接關(guān)系到工業(yè)能耗水平，而且對社會整體用電效率具有很大影響。通過大力推廣高效電機(jī)，淘汰在用普通電機(jī)，對現(xiàn)有普通電機(jī)進(jìn)行改造等方式能夠促進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)效率的提高，對節(jié)約電能意義非常重大。推廣使用高效電機(jī)既可節(jié)約大量電能，還可帶動壓縮機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備提高能效水平，進(jìn)而提高中國整個裝備制造業(yè)的能效水平。

2  高效節(jié)能電機(jī)的原理及效率分析

高效節(jié)能電機(jī)，是采用新型電機(jī)設(shè)計(jì)、新工藝及新材料，通過降低電磁能、熱能和機(jī)械能的損耗，提高輸出效率。

提高電機(jī)的效率主要是降低電機(jī)的五種損耗，即定子繞組損耗、轉(zhuǎn)子繞組損耗、鐵心損耗、風(fēng)摩損耗和雜散損耗。因此，電機(jī)效率的提高主要從減少損耗人手，高效電機(jī)對降低5種損耗的主要措施有：

a)更換磁性槽楔，可使磁性槽楔氣隙密度分布趨于均勻，縮短有效氣隙長度，減少空載電流，改善功率因數(shù)；

b)降低鐵心損耗，使用低損耗、高磁感的冷軋無取向電工鋼替代高損耗的熱軋電工鋼，損耗降低幅度能夠達(dá)到20％；

c)增加定子和轉(zhuǎn)子的有效材料用量，改進(jìn)線圈結(jié)構(gòu)，增加銅線截面，減少銅耗，提高制造精度，降低雜質(zhì)損耗；

d)降低機(jī)械損耗，通常包括通風(fēng)系統(tǒng)損耗及軸承摩擦損耗，隨著電機(jī)容量的增加，其在總損耗中比重也隨之增大。通過改善通風(fēng)結(jié)構(gòu)、改進(jìn)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、減小風(fēng)扇尺寸等措施，損耗降低幅度能夠達(dá)到35％；e)降低雜散損耗，包括雜散鐵損和雜散銅損，能耗量占總損耗的10％～15％。

與普通電機(jī)相比，高效節(jié)能電機(jī)的節(jié)能效果非常明顯，通常情況下效率可平均提高4％，總損耗比普通系列電機(jī)降低20％以上，節(jié)約電能15％。電機(jī)的節(jié)能效果如圖l所示，隨著高效電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間越長，節(jié)電效果越明顯閉。

中國目前大批量生產(chǎn)的Y、Y2、Y3系列及J02系列三相異步電機(jī)為普通效率的電機(jī)產(chǎn)品；YE2、YX3系列為高效率三相異步電機(jī)產(chǎn)品，YE3系列等為超高效率產(chǎn)品，如表1所示。

以安徽皖南電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的Y系列普通電機(jī)、YE2系列高效電機(jī)(YX3系列高效電機(jī))、YE3系列超高效電機(jī)為例，詳細(xì)介紹其功率及各項(xiàng)技術(shù)數(shù)，如表2所示，并分析其各類電機(jī)的效率。皖南電機(jī)的普通電機(jī)主要以熱軋硅鋼片為導(dǎo)磁材料，高效電機(jī)主要以冷軋硅鋼片為導(dǎo)磁材料，見圖2。

本文來源于《山西能源與節(jié)能》。