หน้าแรก > บนพีเอ็มมอเตอร์ > เทคโนโลยีมอเตอร์ประหยัดพลังงานประสิทธิภาพสูงและความสำคัญต่อการพัฒนาอุตสาหกรรม

เทคโนโลยีมอเตอร์ประหยัดพลังงานประสิทธิภาพสูงและความสำคัญต่อการพัฒนาอุตสาหกรรม

2024-02-20 11:50:29

By

    แบ่งปันไปที่:

จากมุมมองของการอนุรักษ์พลังงานและการปกป้องสิ่งแวดล้อม มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงและประหยัดพลังงานเป็นแนวโน้มการพัฒนาระหว่างประเทศในปัจจุบัน สหรัฐอเมริกา แคนาดา และยุโรปได้ประกาศใช้กฎระเบียบที่เกี่ยวข้องอย่างต่อเนื่อง มาตรฐาน CEMEP ที่ยุโรปกำหนดขึ้นแบ่งประสิทธิภาพออกเป็นสามระดับ: eff1 (สูงสุด), eff2 และ eff3 (ต่ำสุด) โดยอิงตามเวลาการทำงานของมอเตอร์ ซึ่งจะดำเนินการทีละขั้นตอนตั้งแต่ปี 2003 ถึง 2006 IEC60034-30 ล่าสุด มาตรฐานแบ่งประสิทธิภาพของมอเตอร์ออกเป็นสี่ระดับ: IE1 (ตรงกับ eff2), IE2 (ตรงกับ eff1), IE3 และ IE4 (สูงสุด) ประเทศของเราสัญญาว่าจะใช้ IE2 และมาตรฐานที่สูงกว่าตั้งแต่วันที่ 1 กรกฎาคม 2011

ปัจจุบัน การใช้พลังงานทางอุตสาหกรรมในประเทศของฉันคิดเป็นประมาณ 70% ของการใช้พลังงานทั้งหมด ซึ่งการใช้พลังงานของมอเตอร์คิดเป็นประมาณ 60% ถึง 70% ของการใช้พลังงานทางอุตสาหกรรม เมื่อเพิ่มการใช้พลังงานของมอเตอร์ที่ไม่ใช่ระดับอุตสาหกรรมแล้ว การใช้พลังงานจริงของมอเตอร์คิดเป็นประมาณ 50% ของการใช้พลังงานทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ข้างต้น สัดส่วนการใช้งานของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงและประหยัดพลังงานในปัจจุบันยังอยู่ในระดับต่ำ จากการสำรวจตัวอย่างของมอเตอร์ 198 ตัวจากองค์กรในประเทศที่สำคัญโดยศูนย์กำกับดูแลและตรวจสอบคุณภาพมอเตอร์ขนาดเล็กและขนาดกลางแห่งชาติ พบว่ามีเพียง 8% เท่านั้นที่เป็นมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงและประหยัดพลังงานที่ถึงระดับ 2 ขึ้นไป ซึ่ง ได้ก่อให้เกิดการสิ้นเปลืองทรัพยากรอย่างมหาศาลต่อสังคมทั้งหมด

บางองค์กรคำนวณว่าหากประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าทั้งหมดเพิ่มขึ้น 5% จะสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ 76.5 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงตลอดทั้งปี ตัวเลขนี้ใกล้เคียงกับการผลิตไฟฟ้าประจำปีของ Three Gorges ในปี 2008 ดังนั้นอุตสาหกรรมมอเตอร์ประหยัดพลังงานจึงมีพื้นที่การพัฒนาขนาดใหญ่และมีความต้องการที่แข็งแกร่ง ในแง่ของนโยบาย หน่วยงานมาตรฐานแห่งชาติได้ออกมาตรฐานบังคับ "ค่าขีดจำกัดประสิทธิภาพพลังงาน GB18613-2012 และระดับประสิทธิภาพพลังงานของมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟสขนาดเล็กและขนาดกลาง" ในปี 2012

มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงสำหรับการใช้งานจริง

มาตรการประหยัดพลังงานสำหรับมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง

การประหยัดพลังงานของมอเตอร์เป็นโครงการที่เป็นระบบที่เกี่ยวข้องกับวงจรชีวิตของมอเตอร์ทั้งหมด ตั้งแต่การออกแบบและการผลิตมอเตอร์ไปจนถึงการเลือกมอเตอร์ การใช้งาน การปรับแต่ง การบำรุงรักษา และการทำลายทิ้ง ผลของมาตรการประหยัดพลังงานต้องพิจารณาจากวงจรชีวิตของมอเตอร์ทั้งหมด ภายในประเทศ ภายนอกเราพิจารณาการปรับปรุงประสิทธิภาพเป็นหลักจากประเด็นต่อไปนี้

การออกแบบมอเตอร์ประหยัดพลังงานหมายถึงการใช้วิธีการออกแบบที่ทันสมัย ​​เช่น เทคโนโลยีการออกแบบที่เหมาะสม เทคโนโลยีวัสดุใหม่ เทคโนโลยีการควบคุม เทคโนโลยีบูรณาการ และเทคโนโลยีการทดสอบและตรวจจับ เพื่อลดการสูญเสียพลังงานของมอเตอร์ ปรับปรุงประสิทธิภาพของ มอเตอร์และออกแบบมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพ

ในขณะที่มอเตอร์แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล มอเตอร์จะสูญเสียพลังงานส่วนหนึ่งไปด้วย โดยทั่วไปการสูญเสียมอเตอร์ AC โดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน: การสูญเสียคงที่ การสูญเสียตัวแปร และการสูญเสียที่หลงทาง การสูญเสียที่เปลี่ยนแปลงได้จะแตกต่างกันไปตามโหลด และรวมถึงการสูญเสียความต้านทานของสเตเตอร์ (การสูญเสียทองแดง) การสูญเสียความต้านทานของโรเตอร์ และการสูญเสียความต้านทานของแปรง การสูญเสียคงที่ไม่เกี่ยวข้องกับโหลด และรวมถึงการสูญเสียแกนเหล็กและการสูญเสียทางกล การสูญเสียธาตุเหล็กประกอบด้วยการสูญเสียฮิสเทรีซิสและการสูญเสียกระแสไหลวน ซึ่งเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของแรงดันไฟฟ้า และการสูญเสียฮิสเทรีซิสก็แปรผกผันกับความถี่เช่นกัน การสูญเสียหลงทางอื่นๆ ได้แก่ การสูญเสียทางกลและการสูญเสียอื่นๆ รวมถึงการสูญเสียแรงเสียดทานของแบริ่ง พัดลม และโรเตอร์ ฯลฯ การสูญเสีย Windage เนื่องจากการหมุน

 

ลักษณะของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง

ประหยัดพลังงานและลดต้นทุนการดำเนินงานในระยะยาว เหมาะมากสำหรับใช้ในสิ่งทอ พัดลม ปั๊มน้ำ และคอมเพรสเซอร์ ต้นทุนการซื้อมอเตอร์สามารถกู้คืนได้โดยการประหยัดไฟฟ้าในหนึ่งปี

สตาร์ทโดยตรงหรือใช้ตัวแปลงความถี่เพื่อปรับความเร็ว และสามารถเปลี่ยนมอเตอร์อะซิงโครนัสได้อย่างสมบูรณ์

มอเตอร์ประหยัดพลังงานแม่เหล็กถาวรประสิทธิภาพสูงที่หายากของโลกสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้มากกว่า 15℅ เมื่อเทียบกับมอเตอร์ธรรมดา

ตัวประกอบกำลังของมอเตอร์อยู่ใกล้กับ 1 ซึ่งช่วยปรับปรุงตัวประกอบคุณภาพของโครงข่ายไฟฟ้าโดยไม่ต้องเพิ่มตัวชดเชยตัวประกอบกำลัง

กระแสไฟของมอเตอร์มีขนาดเล็ก ช่วยประหยัดความสามารถในการส่งและจ่ายพลังงาน และยืดอายุการใช้งานโดยรวมของระบบ

งบประมาณการประหยัดพลังงาน: ยกตัวอย่างมอเตอร์ขนาด 55 กิโลวัตต์ มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงประหยัดพลังงานได้มากกว่ามอเตอร์ธรรมดาถึง 15% ค่าไฟฟ้าคำนวณที่ 0.5 หยวนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนมอเตอร์สามารถคืนได้ด้วยการประหยัดไฟฟ้าภายในหนึ่งปีหลังจากใช้มอเตอร์ประหยัดพลังงาน

 

ข้อดีของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง

สตาร์ทโดยตรง การเปลี่ยนมอเตอร์อะซิงโครนัสโดยสมบูรณ์

มอเตอร์ประหยัดพลังงานแม่เหล็กถาวรประสิทธิภาพสูงที่หายากของโลกสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้มากกว่า 3% เมื่อเทียบกับมอเตอร์ทั่วไป

โดยทั่วไปแล้วตัวประกอบกำลังไฟฟ้าของมอเตอร์นั้นสูงกว่า 0.90 ซึ่งจะปรับปรุงตัวประกอบคุณภาพของกริดพลังงานโดยไม่ต้องเพิ่มตัวชดเชยตัวประกอบกำลังไฟฟ้า

กระแสไฟของมอเตอร์มีขนาดเล็ก ช่วยประหยัดความสามารถในการส่งและจ่ายพลังงาน และยืดอายุการใช้งานโดยรวมของระบบ

การเพิ่มไดรเวอร์สามารถรับรู้ถึงการสตาร์ทแบบนุ่มนวล การหยุดแบบนุ่มนวล และการควบคุมความเร็วแบบไม่มีขั้นตอน ซึ่งช่วยปรับปรุงผลการประหยัดพลังงานให้ดียิ่งขึ้น

ส่วนรายละเอียดของมอเตอร์สมรรถนะสูง

การสูญเสียที่สำคัญห้าประการสำหรับมอเตอร์

การสูญเสียสเตเตอร์

วิธีหลักในการลดการสูญเสีย I^2R ของสเตเตอร์ของมอเตอร์ วิธีการที่ใช้บ่อยที่สุดในทางปฏิบัติคือ:

เพิ่มพื้นที่หน้าตัดของช่องสเตเตอร์ ภายใต้เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกสเตเตอร์เดียวกัน การเพิ่มพื้นที่หน้าตัดของช่องสเตเตอร์จะลดพื้นที่วงจรแม่เหล็ก และเพิ่มความหนาแน่นของแม่เหล็กของฟัน

เพิ่มอัตราเต็มของช่องสเตเตอร์ ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับมอเตอร์ขนาดเล็กแรงดันต่ำ การใช้ขนาดขดลวดและฉนวนที่เหมาะสมที่สุดและพื้นที่หน้าตัดของตัวนำขนาดใหญ่จะสามารถเพิ่มอัตราเต็มของช่องสเตเตอร์ได้

ลดความยาวของปลายขดลวดสเตเตอร์ให้เหลือน้อยที่สุด การสูญเสียสิ้นสุดของการม้วนสเตเตอร์คิดเป็น 1/4 ถึง 1/2 ของการสูญเสียการม้วนทั้งหมด การลดความยาวปลายม้วนสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์ได้ การทดลองแสดงให้เห็นว่าความยาวปลายลดลง 20% และการสูญเสียลดลง 10%

การสูญเสียโรเตอร์

การสูญเสีย I^2R ของโรเตอร์ของมอเตอร์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับกระแสของโรเตอร์และความต้านทานของโรเตอร์ วิธีการประหยัดพลังงานที่เกี่ยวข้องส่วนใหญ่ประกอบด้วย:

ลดกระแสของโรเตอร์ ซึ่งพิจารณาได้จากสองด้าน ได้แก่ การเพิ่มแรงดันและปัจจัยกำลังของมอเตอร์

เพิ่มพื้นที่หน้าตัดของช่องโรเตอร์

ลดความต้านทานของขดลวดโรเตอร์ เช่น การใช้ลวดหนาและวัสดุต้านทานต่ำ สิ่งนี้มีความหมายมากกว่าสำหรับมอเตอร์ขนาดเล็ก เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วมอเตอร์ขนาดเล็กจะมีโรเตอร์อะลูมิเนียมหล่อ หากใช้โรเตอร์ทองแดงแบบหล่อ การสูญเสียรวมของมอเตอร์จะลดลง 10% ~15% แต่โรเตอร์ทองแดงแบบหล่อในปัจจุบันต้องใช้อุณหภูมิในการผลิตสูง เทคโนโลยีนี้ยังไม่ได้รับความนิยม และมีราคาสูงกว่าโรเตอร์อะลูมิเนียมหล่อถึง 15% ถึง 20%

การสูญเสียธาตุเหล็ก

มาตรการต่อไปนี้สามารถลดการสูญเสียธาตุเหล็กของมอเตอร์ได้:

ลดความหนาแน่นของแม่เหล็กและเพิ่มความยาวของแกนเหล็กเพื่อลดความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก แต่ปริมาณเหล็กที่ใช้ในมอเตอร์จะเพิ่มขึ้น

ลดความหนาของเศษเหล็กเพื่อลดการสูญเสียกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ตัวอย่างเช่น การใช้เหล็กแผ่นซิลิกอนรีดเย็นแทนเหล็กแผ่นซิลิกอนรีดร้อนสามารถลดความหนาของแผ่นเหล็กซิลิกอนได้ แต่เศษเหล็กบางจะเพิ่มจำนวนเศษเหล็กและต้นทุนการผลิตของมอเตอร์

ใช้แผ่นเหล็กซิลิกอนรีดเย็นที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็กที่ดีเพื่อลดการสูญเสียฮิสเทรีซิส

ใช้การเคลือบฉนวนชิปเหล็กประสิทธิภาพสูง

เทคโนโลยีการรักษาความร้อนและการผลิต ความเค้นตกค้างหลังจากการแปรรูปแผ่นเหล็กจะส่งผลร้ายแรงต่อการสูญเสียของมอเตอร์ เมื่อแปรรูปเหล็กแผ่นซิลิกอน ทิศทางการตัดและความเค้นเฉือนของการเจาะมีผลกระทบต่อการสูญเสียแกนเหล็กมากขึ้น การตัดตามทิศทางการกลิ้งของแผ่นเหล็กซิลิกอนและการบำบัดความร้อนบนแผ่นเหล็กเจาะเหล็กซิลิกอนสามารถลดการสูญเสียได้ 10% ถึง 20%

การสูญเสียหลงทาง

ความเข้าใจในปัจจุบันเกี่ยวกับการสูญเสียมอเตอร์หลงทางยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัย วิธีการหลักบางประการในการลดการสูญเสียที่หลงทาง ได้แก่:

ใช้ความร้อนและการตกแต่งเพื่อลดการลัดวงจรบนพื้นผิวโรเตอร์

การรักษาฉนวนบนพื้นผิวด้านในของช่องโรเตอร์

ลดฮาร์โมนิกส์โดยการปรับปรุงการออกแบบขดลวดสเตเตอร์

ปรับปรุงการออกแบบช่องโรเตอร์และความร่วมมือเพื่อลดฮาร์โมนิค เพิ่มช่องสเตเตอร์และฟันโรเตอร์ ออกแบบรูปร่างช่องโรเตอร์ให้เป็นช่องเอียง และใช้ขดลวดไซน์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม ขดลวดกระจัดกระจาย และขดลวดระยะสั้นเพื่อลดฮาร์โมนิกที่มีลำดับสูงอย่างมาก ; การใช้โคลนสล็อตแม่เหล็กหรือเวดจ์สล็อตแม่เหล็กเพื่อแทนที่เวดจ์สล็อตฉนวนแบบดั้งเดิมและการเติมช่องของแกนสเตเตอร์ของมอเตอร์ด้วยโคลนสล็อตแม่เหล็กเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดการสูญเสียที่หลงทางเพิ่มเติม

การสูญเสียแรงเสียดทานจากลม

สมควรได้รับความสนใจจากผู้คน โดยคิดเป็นประมาณ 25% ของการสูญเสียมอเตอร์ทั้งหมด การสูญเสียแรงเสียดทานส่วนใหญ่เกิดจากตลับลูกปืนและซีล ซึ่งสามารถลดมาตรการต่อไปนี้ได้:

ลดขนาดของเพลาให้มากที่สุด แต่ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของแรงบิดเอาท์พุตและการเปลี่ยนแปลงของโรเตอร์

ใช้ตลับลูกปืนประสิทธิภาพสูง

ใช้ระบบหล่อลื่นและสารหล่อลื่นที่มีประสิทธิภาพ

ใช้เทคโนโลยีการปิดผนึกขั้นสูง

สินค้าที่เกี่ยวข้อง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรพลังงานลม/น้ำ

บริษัทของเราได้ศึกษาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสสามเฟสโดยการดูดซับข้อดีของผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกันทั้งในและต่างประเทศ สามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวางกับระบบไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์หลักหรืออุปกรณ์สำรอง เช่น สถานีไฟฟ้าทางทะเล แท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง สถานีไฟฟ้าภาคพื้นดิน สถานีไฟฟ้าบนเกาะ สถานีเคลื่อนที่ สถานีไฟฟ้าฉุกเฉิน และสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก และสามารถขับเคลื่อนได้ด้วยภายใน เครื่องยนต์สันดาป เครื่องยนต์แก๊ส กังหันไอน้ำ กังหันน้ำ และมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจเป็นการทำงานแบบหน่วยเดียว การทำงานแบบขนาน หรือการดำเนินการที่เชื่อมต่อกับกริด
เราสามารถปรับแต่งได้อย่างสมบูรณ์แบบสำหรับลูกค้าที่แตกต่างกันตามความต้องการที่แตกต่างกัน สิ่งที่คุณต้องการ วิศวกรที่มีประสบการณ์ของเราจะมอบโซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพตามที่คุณต้องการ
ความต้องการของคุณคือสิ่งที่เราติดตามเสมอ!

มอเตอร์ แม่เหล็กถาวร รุ่นมาตรฐาน TYB ซีรี่ส์

ใช้แม่เหล็กถาวร NdFeB ที่มีประสิทธิภาพสูง ไม่มีการสูญเสียการกระตุ้น และด้วยการออกแบบโครงสร้างโรเตอร์แบบพิเศษ ช่วยลดการสูญเสียเหล็กและการสูญเสียหลงทางได้อย่างมาก ประสิทธิภาพของเครื่องจักรทั้งหมดสูงกว่ามาตรฐาน IE4 ประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้น 5-10% และ ตัวประกอบกำลังได้รับการปรับปรุง 10-15% หรือมากกว่า

สามารถรักษาประสิทธิภาพสูงและตัวประกอบกำลังในช่วงโหลด 20% -120% ตัวประกอบกำลังสามารถเป็น 1 มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสสามารถเข้าถึงได้เพียง 0.86 เท่านั้น
ลดการสูญเสียในสายได้อย่างมีประสิทธิภาพ การประหยัดพลังงานในการโหลดเบามีความสำคัญมากขึ้น และปรับปรุงการใช้กริด