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高能效電機的節(jié)能損耗問題

時間:2008-01-08

來源:中國傳動網

導語:在許多電動機的工作生命周期中,能量消耗所占的實際成本比電動機自身的花費要高許多。

行業(yè)引領者們一直在努力尋求更高能效的電動機以攤薄成本,從而使人人都能從電機生命周期成本的節(jié)省中獲益。 在許多電動機的工作生命周期中,能量消耗所占的實際成本比電動機自身的花費要高許多。但是,既然高能效電機能大大減少長期運行下的能量消耗,它為什么仍然沒有獲得更多買家的青睞呢?    1.高能效電機要花費更多的前期成本。 2.最終用戶可能沒有意識到高能效電機生命周期成本(電動機成本和運行過程的能耗成本之和)的節(jié)省,或是沒有從中直接獲益,因為預算設備資金的人不一定同時管理著能源的使用。選擇非節(jié)能電動機雖然設備成本減少了,卻消耗了更多的能源,這樣做如同為了節(jié)省一角硬幣而丟掉一美元(或放大比例來說,現(xiàn)在省下了幾千美元,而長期下去或幾年以后,損失的資金將會是數萬美元)。一些實際應用的反饋表明,電動機整個壽命過程的電能損耗可能是電動機自身成本的100倍。 3.高能效電機的生產商們擔心顧客們可能不愿意接受前期成本較高的高能效電機,而寧愿選擇其他競爭者生產的前期成本低,而在整個工作生命周期中能源耗費巨大的普通電動機。各種電動機的生產商,電力企業(yè),顧問,系統(tǒng)集成專家,注重實際的配套供應商(OEMs),決策人,或是立法者都一直在尋求機會引導、鼓勵更多顧客使用高能效電機作為動力設備。使用高能效電機可能是最直接或最明顯的能源節(jié)約措施,但是它不是唯一的措施。
根據能源部最近出版的《能源小貼士》中的解釋,能效是指輸出功率除以輸入功率。能效的每一個百分點的提高都是有意義的,它的測量依賴于負載、能量質量以及溫度,并且可以如IEEE標準112(b)所描述的那樣,在實驗室里通過功率表完成。 節(jié)省能源的可行性方案    在一個電機系統(tǒng)中,可以節(jié)省能量、提高效率的措施包括避免運動、減少運動,動態(tài)能量恢復。簡而言之,提高效率的具體方法如下:    ■ 簡化工作流程,包括減少工作步驟或是減少處理事件的次數。這樣可以減少電動機的使用。準時方案是實現(xiàn)這個目的的好方法。 ■ 使用變速器驅動電動機,使其在符合要求的某點速度上運行,從而避免了全程全速運行的能量浪費,以及傳動箱內的散熱、制動和控制速度時的摩擦損耗。 ■ 新驅動器的設計:新的電機驅動器通過更好利用電壓和電源管理技術來節(jié)省能量,同時優(yōu)化面板參數以更加適合實際應用的需求。如果附屬從機使用水冷技術,則板載電機和驅動器也可使用同一種水冷技術。直接驅動電動機比傳動驅動電動機的效率更高。 ■ 能量再生技術,常被用在超大型的工業(yè)電動機上。它可以像發(fā)電機一樣吸收運動產生的能量,而不是在制動中讓能量白白消散。 ■ 改變型號。工程師們在選擇電動機和驅動設備(或是操作設備).組合時,一般會保守地選擇比實際需要大一號功率的。這樣做可能會使得執(zhí)行裝置或是設備長期運行在最優(yōu)效率范圍之外,造成電能的浪費。 美國能源部稱,電機驅動設備所造成的電能損耗占美國工業(yè)用電總量的64%。而一臺電動機大約95%的消費成本都在于能量的消耗,因此,所有采購人員都認識到了高效率電動機的優(yōu)勢。美國全國電氣制造商協(xié)會(NEMA)2004年的報告指出,超高效電動機的單臺發(fā)貨量從2001年到2002年間增加了30%,從2002年到2003年間增加了14%。NEMA仍持續(xù)在采取各種各樣的方法鼓勵人們使用高能效電機。    2007年5月,在美國眾議院能源與商業(yè)委員會和空氣質量附屬委員會的會議中,NEMA主席兼首席執(zhí)行官 Evan Gaddis提出對《能源政策與節(jié)約法案》(Energy Policy and Conservation Act)進行進一步修正的建議,該建議提出:如果某項相關建議以“多數人提案”的形式被提交,DOE將會獲得通過快速通道更快地作出決策的權利。最近的美國節(jié)能源經濟委員會(ACEEE)與NEMA的多數人提案將會把DOE的計劃提快三年,即在2011年之前實現(xiàn)預期的1-200馬力積分電動機能量節(jié)省計劃。同時,該提案將會大大提高聯(lián)邦政府規(guī)定的電動機數量和使用范圍。    4月,NEMA已證實,美國參議院能源和自然資源委員會在未決的S1115條例即《2007年NEMA能源效率提高法案》里,向國會強調了擴大實施能源效率稅條例的需要。為了掃除如今高效節(jié)能產品發(fā)展的障礙之一,初始成本,所有的產品包裝都要標有經過法律證實的總能耗。 “有限的投資資金的競爭已經非常激烈,”NEMA說,如果能夠應用更多的節(jié)省動力能耗的技術,那么就能省下更多的資金以用于其它方面的投資。 電動機分類和節(jié)能產品 MotorMarster+ Version4.0.6 由美國能源部(DOE)三月份發(fā)布,更新了DOE工業(yè)技術項目發(fā)布的高能效電機的選擇和管理工具。這個軟件主要包含了一個超過20000種交流電動機的目錄,另有電動機目錄管理工具,維修記錄跟蹤,效率分析,節(jié)能評估,能量計算,以及環(huán)境報告能力的功能。它還包括了一欄MotorMaster+系列的NEMA Premium超高能效電機,并寫明聯(lián)邦政府機構內部只能購買NEMA Premium電動機。同樣也包括了一欄NEMA Premium節(jié)能電動機與其他電機的性能比較以供選擇替換型號。該版本還更新了Reliance,Baldor,Siemens等電動機的價格和性能資料。 MotorMaster+ International 1.0.15 讓顧客能對更多廠家電動機(包括那些獲得電子電氣工程師學會(IEEE)標準認證或是國際電工委員會(IEC)認證的電動機)的維修和置換服務進行評價。該軟件適用多國的貨幣和語言。    NEMA Premium超高能效電機計劃的目標是為用戶和配套供應商(OEMs)提供獲得公共認可的高能效電機,以滿足其應用的需求。NEMA與美國能源效率經濟委員會(ACEEE)正聯(lián)手向國會提出有關能源政策的相關建議。 ComponentSelector 是一個由MotionInfo.com 與Incremotion Associates 共同開發(fā)的“電機智能專家系統(tǒng)”。此系統(tǒng)幫助用戶對設備的型號、性能以及預期成本進行統(tǒng)一的最優(yōu)化選擇。    DOE產業(yè)評估中心 (IAC)數據庫內包含了產品所有公開的評價和推薦資料。這些資料內有產品的信息(如型號,廠家,耗能等等)以及推薦選用該產品的詳細理由(如類型,節(jié)省的能源及資金等)。截至2007年5月,IAC數據庫內包含13453 條評價信息和99714條推薦信息。在所有推薦信息中,推薦使用節(jié)能電動機的統(tǒng)計總數排在第24位。
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