高效節(jié)能電機技術(shù)與行業(yè)發(fā)展意義

從節(jié)能環(huán)保角度出發(fā)，高效率電動機是現(xiàn)今國際發(fā)展趨勢，美國、加拿大、歐洲相繼頒布了有關(guān)法規(guī)。歐洲根據(jù)電動機的運行時間，制定的CEMEP標(biāo)準(zhǔn)將效率分為eff1（）、eff2、eff3（）三個等級，從2003-2006年間分步實施。出臺的IEC60034-30標(biāo)準(zhǔn)將電機效率分為IE1（對應(yīng)eff2）、IE2（對應(yīng)eff1）、IE3、IE4（）四個等級。我國承諾從2011年7月1日起執(zhí)行IE2及以上標(biāo)準(zhǔn)。

目前我國工業(yè)能耗約占總能耗的70%，其中電機能耗約占工業(yè)能耗的60%~70%，加上非工業(yè)電機能耗，電機實際能耗約占總能耗的50%以上，而現(xiàn)今高效節(jié)能電機應(yīng)用比例低。根據(jù)國家中小電機質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對國內(nèi)重點企業(yè)198臺電機的抽樣調(diào)查，其中達到2級以上的高效節(jié)能電機比例只有8%，這對整個社會資源產(chǎn)生了極大的浪費。

高效電機的節(jié)能措施

    電機節(jié)能是一項系統(tǒng)工程，涉及電動機的全壽命周期，從電動機的設(shè)計、制造到電動機的選型、運行、調(diào)節(jié)、檢修、報廢，要從電動機的整個壽命周期考慮其節(jié)能措施的效果，國內(nèi)外在這方面主要考慮從以下幾個方面改進提高效率。

 節(jié)能電動機的設(shè)計是指運用優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、新材料技術(shù)、控制技術(shù)、集成技術(shù)、試驗檢測技術(shù)等現(xiàn)代設(shè)計手段，減小電動機的功率損耗，提高電動機的效率，設(shè)計出高效的電動機。

    電動機在將電能轉(zhuǎn)換為機械能的同時，本身也損耗一部分能量，典型交流電動機損耗一般可分為固定損耗、可變損耗和雜散損耗三部分?？勺儞p耗是隨負荷變化的，包括定子電阻損耗（銅損）、轉(zhuǎn)子電阻損耗和電刷電阻損耗；固定損耗與負荷無關(guān)，包括鐵芯損耗和機械損耗。鐵損又由磁滯損耗和渦流損耗所組成，與電壓的平方成正比，其中磁滯損耗還與頻率成反比；其它雜散損耗是機械損耗和其它損耗，包括軸承的摩擦損耗和風(fēng)扇、轉(zhuǎn)子等由于旋轉(zhuǎn)引起的風(fēng)阻損耗。

高效電機的特點

1、節(jié)約能源、降低長期運行成本，非常適合紡織、風(fēng)機、水泵、壓縮機使用，靠節(jié)電一年可收回電機購置成本；

2、直接啟動、或用變頻器調(diào)速，可全面更換異步電機；

3、稀土永磁高效節(jié)能電機本身可比普通電機節(jié)約電能15℅以上；

4、電機功率因數(shù)接近1，提高電網(wǎng)品質(zhì)因數(shù)，無需加功率因數(shù)補償器；

5、電機電流小，節(jié)約輸配電容量、延長系統(tǒng)整體運行壽命；

6、節(jié)電預(yù)算：以55千瓦電機為例，高效電機比一般電機節(jié)電15%，電費每度按0.5元計算，使用節(jié)能電機一年內(nèi)靠節(jié)電可收回更換電機的費用。

高效電機的優(yōu)點

˙直接啟動，可全面更換異步電機。

˙稀土永磁高效節(jié)能電機本身可比普通電機節(jié)約電能3%以上。

˙電機功率因數(shù)一般高于0.90，提高電網(wǎng)品質(zhì)因數(shù)，無需加功率因數(shù)補償器。

˙電機電流小，節(jié)約輸配電容量、延長系統(tǒng)整體運行壽命。

˙加驅(qū)動器可實現(xiàn)軟起、軟停、無級調(diào)速，節(jié)電效果進一步提高。

高效電機行業(yè)發(fā)展情況

    國家在煤炭、礦業(yè)、裝備制造等行業(yè)的整合、重組，將進一步推動中型電機產(chǎn)品的需求和發(fā)展。國家節(jié)能減排政策的深入落實，對電機系統(tǒng)節(jié)能提出了新的、更高的要求。由單純追求電機的高效率正在向系統(tǒng)運行的高效率轉(zhuǎn)變，并最終促進電機產(chǎn)品市場的進一步細分，推動特殊、專用產(chǎn)品和成套系統(tǒng)的發(fā)展。這不僅對中小型電機的設(shè)計、生產(chǎn)提出了更高的要求，同時也提供了更廣闊的產(chǎn)品應(yīng)用空間、經(jīng)濟利潤空間和行業(yè)發(fā)展空間。未來五年國家將采用財政補貼方式推廣中小型節(jié)能高效電機等產(chǎn)品。預(yù)計未來五年中小型節(jié)能高效電機產(chǎn)量將得到爆發(fā)性增長，年均增長率為58.07%。中小型節(jié)能高效電機產(chǎn)量經(jīng)過2013年的高速發(fā)展，到2014年增長趨勢趨于穩(wěn)定，增長率小幅下降，但難以改變中小型節(jié)能高效電機產(chǎn)量大幅增長的趨勢，2016年中小型節(jié)能高效電機產(chǎn)量將增長到21840萬千瓦。

總結(jié)

    電機產(chǎn)品作為工業(yè)動力，對國家的發(fā)展速度和產(chǎn)業(yè)政策依賴較大，因此如何搶占市場先機，及時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，研制適銷對路的產(chǎn)品，選擇好差異化的節(jié)能電機產(chǎn)品，緊跟國家產(chǎn)業(yè)政策是重點。從角度來看，電機行業(yè)正向高效節(jié)能方向發(fā)展，發(fā)展?jié)摿薮?。各發(fā)達國家都相繼制定了電機的能效標(biāo)準(zhǔn)。歐美等發(fā)達國家不斷提高電機能效準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，基本已經(jīng)全部使用高效節(jié)能電機，部分地區(qū)已經(jīng)開始使用超高效節(jié)能電機。