[論文]電機(jī)合理選型匹配.李志強(qiáng)

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1、普通高效電機(jī)用在泵類負(fù)載節(jié)能分析一、概述我國(guó)在高效電機(jī)的推廣應(yīng)用方面比歐美國(guó)家已經(jīng)有了一定的距離，尤其是在專用高效電機(jī)方面近乎空白，本文通過對(duì)普通高效電機(jī)和普通電機(jī)帶泵類負(fù)載情況進(jìn)行分析并進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比，力爭(zhēng)發(fā)現(xiàn)普通高效電機(jī)用在泵類負(fù)載上的節(jié)能情況和不足，為我們今后的泵類負(fù)載專用節(jié)能電機(jī)的研制和開發(fā)提供些許經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)。二、普通高效電機(jī)用在水泵負(fù)載分析例1：一臺(tái)IS100-80-160單級(jí)單吸清水泵，額定轉(zhuǎn)速是2900r/min，流量是27.78L/S，揚(yáng)程是32.01m，軸功率是11.16Kw。現(xiàn)分別配

2、以YX3-160M2-2（15Kw）普通高效電機(jī)，Y2-160M2-2（15Kw）普通Y2電機(jī)和Y2-160M1-2（11Kw）普通Y2電機(jī)，分別進(jìn)行輸入功率的比較。1、三臺(tái)電機(jī)在帶同一個(gè)泵時(shí)，調(diào)節(jié)管道閥門使流量和揚(yáng)程的乘積保持不變，進(jìn)行電機(jī)的輸入功率的比較。由于已對(duì)流量和揚(yáng)程進(jìn)行了調(diào)節(jié)，本處不計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的差異，都按2935r/min時(shí)的軸功率計(jì)算。由于水泵的功率和轉(zhuǎn)速的三次方成正比，即，因此，在電機(jī)工作在轉(zhuǎn)速為2935r/min時(shí)，電機(jī)的軸功率為，=11.57Kw。在電機(jī)保持流量和揚(yáng)程的乘積不變時(shí)，

3、可視為此時(shí)的軸功率保持不變，亦即三臺(tái)電機(jī)的輸出功率保持不變?yōu)?1.57Kw，對(duì)兩臺(tái)15千瓦的電機(jī)等于工作在77%負(fù)載率時(shí)，對(duì)于11千瓦電機(jī)等于工作在105%負(fù)載率時(shí)，下面對(duì)三臺(tái)電機(jī)進(jìn)行電磁計(jì)算得出的電機(jī)工作在11.57千瓦時(shí)的效率和轉(zhuǎn)速值。電機(jī)型號(hào)功率（KW）滿載效率(%)11.57KW時(shí)效率(%)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)11.57KW時(shí)轉(zhuǎn)速(r/min)輸入功率（KW）Y2-160M1-2118988.842935r/min2931r/min13.02Y2-160M2-21590.190.62933r

4、/min2949r/min12.77YX3-160M1-21592.1292.602942r/min2956r/min12.49由上表可知，在理論上，保持軸功率不變時(shí)即流量和揚(yáng)程都不變時(shí)，高效電機(jī)(YX3-160M2-2)的輸入功率最小，效率要高于其它兩種，普通Y2-160M2-2(15KW)電機(jī)的輸入功率小于普通Y2-160M1-2(11KW)電機(jī)。結(jié)論：在水泵的揚(yáng)程流量保持不變時(shí)，高效電機(jī)是節(jié)能的，由于電機(jī)的效率曲線自60%負(fù)載率時(shí)已經(jīng)接近最高點(diǎn)（如下圖所示），所以基本上不存在“大馬拉小車現(xiàn)象。Y

5、X3-160M2-2電機(jī)比對(duì)應(yīng)規(guī)格的普通電機(jī)Y2-160M2-2節(jié)約電能2.2%。2、在實(shí)際工作作業(yè)時(shí)，往往是用普通電機(jī)拖動(dòng)時(shí)，泵的流量和壓力已經(jīng)能滿足要求，此時(shí)更換高效電機(jī)是否節(jié)能？節(jié)能效果如何呢？我們來分析在管道尺寸和閥門不變，分別換以YX3-160M2-2（15Kw）普通高效電機(jī)，Y2-160M2-2（15Kw）普通Y2電機(jī)和Y2-160M1-2（11Kw）普通Y2電機(jī)，進(jìn)行輸入功率的比較。此時(shí)，由于三臺(tái)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速不同，在管道閥門沒有變化時(shí)，泵的軸功率按三次方增大,即，但由于隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的增

6、大和泵的輸出水功率增大的同時(shí),又阻止著電機(jī)轉(zhuǎn)速增大,因此,電機(jī)將在泵的額定軸功率和按三次方關(guān)系變化的功率之間的某一點(diǎn)工作,這一工作點(diǎn)也就是電機(jī)的工作特性曲線和水泵工作特性曲線的交點(diǎn)。根據(jù)水泵在水泵的額定轉(zhuǎn)速2900r/min時(shí)的軸功率11.16KW和水泵的比例定律，反復(fù)進(jìn)行電機(jī)的電磁計(jì)算和水泵的比例定律計(jì)算，計(jì)算結(jié)果將收縮到電機(jī)和泵各自工作特性曲線的交叉點(diǎn)，亦即分別找到三臺(tái)電機(jī)的工作點(diǎn)。以YX3-160M2-2高效電機(jī)為例，由得，，=11.65Kw，再計(jì)算YX3-160M2-2電機(jī)在11.65Kw時(shí)的

7、轉(zhuǎn)速為2955r/min。再由得，，=11.81Kw，再計(jì)算YX3-160M2-2電機(jī)在11.81Kw時(shí)的轉(zhuǎn)速仍為2955r/min，則YX3-160M2-2電機(jī)和水泵的工作特性交叉于轉(zhuǎn)速n=2955r/min,功率N=11.81Kw時(shí)，即該電機(jī)的工作點(diǎn)。用同樣的方法可以計(jì)算出其它兩臺(tái)電機(jī)和水泵相配時(shí)的工作點(diǎn)，如下表。電機(jī)型號(hào)額定功率滿載效率工作點(diǎn)的功率和效率工作點(diǎn)轉(zhuǎn)速輸入功率Y2-160M1-2118911.52—88.86%2931r/min12.96Y2-160M2-21590.111.72—9

8、0.59%2948r/min12.94YX3-160M1-21592.1211.81--92.57%2955r/min12.76得出結(jié)論為，在管道和閥門都不變的情況下，三種電機(jī)在保證流量和揚(yáng)程時(shí)，耗能情況是YX3-160M2-2最小，分別比Y2-160M2-2（15Kw）電機(jī)節(jié)能1.39%，比Y2-160M1-2（11Kw）節(jié)能1.54%。而從成本上（參考下表），YX3-160M2-2電機(jī)則比Y2-160M2-2電機(jī)高材料電機(jī)型號(hào)Y2-160M1-2Y