การคำนวณเปรียบเทียบการประหยัดพลังงานของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรประสิทธิภาพสูงและมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส

01 ประสิทธิภาพและตัวประกอบกำลัง

ในขั้นตอนการทำงานของมอเตอร์อะซิงโครนัส ขดลวดโรเตอร์จำเป็นต้องดูดซับพลังงานไฟฟ้าส่วนหนึ่งที่มาจากโครงข่ายเพื่อกระบวนการกระตุ้น ดังนั้นกระบวนการนี้จึงใช้และทำให้พลังงานกริดหมดไป พลังงานไฟฟ้าที่ถูกดูดซับจะถูกใช้เป็นหลักโดยกระแสภายในกลไกการพันของโรเตอร์เพื่อผลิตความร้อน ทำให้เกิดความสูญเสียประมาณ 20 ถึง 30% ของการสูญเสียทั้งหมดของมอเตอร์ ส่งผลให้ประสิทธิภาพโดยรวมลดลง

นอกจากนี้ในระบบนี้ หลังจากผ่านขดลวดสเตเตอร์ กระแสกระตุ้นของโรเตอร์จะเปลี่ยนเป็นกระแสอุปนัย การแปลงสภาพนี้ทำให้เกิดความล่าช้าระหว่างขดลวดสเตเตอร์ที่ป้อนในปัจจุบันและแรงดันไฟฟ้าของกริดดั้งเดิมโดยการวัดเชิงมุมเฉพาะ ซึ่งต่อมาจะลดขนาดตัวประกอบกำลังของมอเตอร์

นอกจากนี้จากกราฟประสิทธิภาพและตัวประกอบกำลังของ มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร และมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส (รูปที่ 1) จะเห็นได้ว่าเมื่ออัตราการโหลด (= P2 / Pn) ของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสน้อยกว่า 50% ประสิทธิภาพในการทำงานและตัวประกอบกำลังในการทำงานจะลดลงอย่างมาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องโดยทั่วไป ดำเนินการในเขตเศรษฐกิจ คือ อัตราการโหลดอยู่ระหว่าง 75% ถึง 100%

หลังจากที่มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรถูกฝังอยู่กับก แม่เหล็กถาวร บนโรเตอร์ แม่เหล็กถาวรจะใช้เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กของโรเตอร์ ในระหว่างการทำงานปกติ สนามแม่เหล็กของโรเตอร์และสเตเตอร์จะทำงานพร้อมกัน ไม่มีกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในโรเตอร์ และไม่มีการสูญเสียความต้านทานของโรเตอร์ มีเพียงสิ่งนี้เท่านั้นที่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์ได้ 4% ~ 50%

เนื่องจากไม่มีการกระตุ้นกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในโรเตอร์ของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ขดลวดสเตเตอร์อาจเป็นโหลดความต้านทานล้วนๆ ทำให้ตัวประกอบกำลังของมอเตอร์อยู่ใกล้ 1 อย่างไม่สิ้นสุด จากเส้นโค้งประสิทธิภาพและตัวประกอบกำลังของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรและ มอเตอร์แบบอะซิงโครนัส (รูปที่ 1) จะเห็นได้ว่าเมื่ออัตราการโหลดของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรอยู่ที่> 20% ประสิทธิภาพการทำงานและตัวประกอบกำลังในการทำงานของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรจะไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก และประสิทธิภาพในการทำงาน คือ >80%

รูปที่ 1 ประสิทธิภาพและตัวประกอบกำลังเทียบกับเส้นโค้งอัตราการโหลด

เอนเนิง's มอเตอร์ แม่เหล็กถาวร รุ่นมาตรฐาน TYB ซีรี่ส์ เป็นที่รู้จักในด้านขนาดที่เล็ก, ตัวประกอบกำลังสูง, ประสิทธิภาพสูงและประหยัดพลังงาน มีมอเตอร์แม่เหล็กถาวรที่มีประสิทธิภาพหลายชนิดที่ผลิตโดย เอนเนิงโปรดติดต่อเรา

02 อุณหภูมิในการทำงานเพิ่มขึ้น

เมื่อมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสทำงานจะมีกระแสไหลในขดลวดโรเตอร์และกระแสไฟฟ้านี้ถูกใช้ไปอย่างสมบูรณ์ในรูปของพลังงานความร้อน ดังนั้นความร้อนจำนวนมากจะถูกสร้างขึ้นในขดลวดโรเตอร์ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิของมอเตอร์เพิ่มขึ้น และส่งผลต่ออายุการใช้งานของมอเตอร์

เนื่องจากมอเตอร์แม่เหล็กถาวรมีประสิทธิภาพสูง จึงไม่มีการสูญเสียความต้านทานในขดลวดของโรเตอร์ และมีกระแสปฏิกิริยาน้อยหรือแทบไม่มีเลยในขดลวดสเตเตอร์ ดังนั้นอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์จึงต่ำ และอุณหภูมิที่ต่ำมาก- อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นยังช่วยยืดอายุการใช้งานของแม่เหล็กถาวรและยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์ การประยุกต์ใช้เครื่องลากลิฟต์อย่างครอบคลุมก็พิสูจน์จุดนี้ได้เช่นกัน

03 ผลกระทบต่อการทำงานของกริด

เนื่องจากตัวประกอบกำลังไฟฟ้าต่ำของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส มอเตอร์จึงต้องดูดซับกระแสรีแอกทีฟจำนวนมากจากโครงข่ายไฟฟ้า ส่งผลให้กระแสรีแอกทีฟจำนวนมากในโครงข่ายไฟฟ้า อุปกรณ์ส่งและแปลงกำลัง และอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยลดปัจจัยด้านคุณภาพของโครงข่ายไฟฟ้าและเพิ่มโครงข่ายไฟฟ้าและระบบส่งกำลัง โหลดของอุปกรณ์สร้างพลังงานไฟฟ้าของอุปกรณ์สถานีย่อยและกระแสไฟฟ้ารีแอกทีฟกินส่วนหนึ่งของพลังงานไฟฟ้าในโครงข่ายไฟฟ้า อุปกรณ์ส่งและเปลี่ยนกำลัง และอุปกรณ์สร้างไฟฟ้า ส่งผลให้ประสิทธิภาพของโครงข่ายไฟฟ้าลดลงและส่งผลต่อการใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ เนื่องจากมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสมีประสิทธิภาพต่ำ เพื่อตอบสนองความต้องการของกำลังไฟฟ้าขาออก จึงจำเป็นต้องดูดซับพลังงานจากโครงข่ายมากขึ้น ซึ่งจะเพิ่มการสูญเสียพลังงานโครงข่ายและทำให้ภาระงานโครงข่ายรุนแรงขึ้น

ไม่มีการกระตุ้นกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในโรเตอร์ของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ค่าตัวประกอบกำลังของมอเตอร์อยู่ในระดับสูง ปัจจัยด้านคุณภาพของโครงข่ายไฟฟ้าได้รับการปรับปรุง และไม่จำเป็นต้องติดตั้งตัวชดเชยในโครงข่ายไฟฟ้าอีกต่อไป ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากมอเตอร์แม่เหล็กถาวรมีประสิทธิภาพสูง จึงช่วยประหยัดไฟฟ้าด้วย

04 การคำนวณการประหยัดพลังงาน

เมื่อประสิทธิภาพของมอเตอร์ภายใต้โหลดที่กำหนดเพิ่มขึ้นจาก η1 เป็น η2 พลังงานไฟฟ้า ws (kW·h) ที่มอเตอร์ประหยัดได้สำหรับการทำงานหนึ่งปีจะเป็นดังนี้:

ในสูตร: PN—- กำลังพิกัดของมอเตอร์ (kW);

LF% – อัตราโหลดการทำงานของมอเตอร์

ธ —- เวลาทำการประจำปี (h)

จากตัวอย่างสภาพการทำงานที่กำหนดของมอเตอร์ 22kW-4P ประสิทธิภาพของมอเตอร์อะซิงโครนัสซีรีส์ Y คือ 91.5% เมื่อประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเป็น 94.7% หลังจากเปลี่ยนเป็นมอเตอร์แม่เหล็กถาวรประสิทธิภาพสูง หนึ่งยูนิตสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ทุกปี: 4.09×103 kW.h

หมายเหตุ: การคำนวณข้างต้นดำเนินการภายใต้สภาวะการทำงานที่ได้รับการจัดอันดับ หากอัตราการโหลดเปลี่ยนแปลงและสภาพการทำงานด้วยช่วงความเร็วในการหมุนที่กว้าง ผลการประหยัดพลังงานจะมากกว่าจุดที่กำหนดมาก

05 สรุป

เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรให้ประโยชน์ที่แตกต่างกัน สิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยประสิทธิภาพและตัวประกอบกำลังที่เหนือกว่า ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพสูงสุด โครงสร้างที่กะทัดรัด ลักษณะน้ำหนักเบา และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นน้อยที่สุด ยิ่งไปกว่านั้น ยังช่วยประหยัดพลังงานได้อย่างมากพร้อมกับเพิ่มปัจจัยด้านคุณภาพของโครงข่ายไฟฟ้า พวกเขาควบคุมความสามารถของระบบไฟฟ้าที่มีอยู่อย่างเต็มที่ในขณะเดียวกันก็ลดการลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานกริด สิ่งที่โดดเด่นที่สุดคือ สามารถแก้ไขปัญหาทั่วไปของมอเตอร์กำลังสูงที่ขับโหลดเบาซึ่งแพร่หลายในการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ