异步电动机经济运行方法初探程德蓉(成都电业局龙泉供电局,四川成都610100)摘要:介绍了异步电动机若干经济运行方法,并根据其不同的工作原理,得出了相应的应用范围。关键词:异步电动机;铁损;铜损;经济运行;功率因数Abstract:Severaleconomicoperationmethodsofasynchronousmotorareintroduced,andthecorrespondingapplicationrangesareobtainedaccordingtotheirdifferentworkingprinciples.Keywords:asynchronousmotor;coreloss;copperloss;economicoperation;powerfactor:TM306文献标识码:B:1003-6954(2006)05-0071-02异步电机作为电能转换的特定机械,在交通、能源、工农业生产中应用广泛,据不完全统计,异步电机的用电量高达整个电网的60%以上,如果能采取有效措施使其经济运行,节能0.9%,则按2000年初中国的总装机为27700万kW的容量计算,相当于增加了一个150万kW装机的发电厂。由此可见,异步电机实现经济运行,节能效益十分可观。1经济运行主要措施1.1正确选型应经济运行的需要,用户宜优先选用高效电机,且必须减小所选电机的浮装容量,杜绝/大马拉小车0的不良现象,使电机负载率始终保持在80%以上。中国自行设计的Y、YX系列异步电机较老式的JO2具有较高的效率,通常情况下,Y系列电机的损耗为输入功率的6%~25%,平均损耗折算后为13%,较JO2的效率高出0.4%,而YX的平均效率较Y又高出3.0%。为了降低铜、铁损,必须采用损耗低、导磁性能较好的磁性材料,同时又须以设计及工艺的革新来降低杂散损耗,使得高效电机的成本相应地增加了20%~30%,但对于长期连续运行且负载率较高的工况,采用高效电机是合适的,有例为证:设一台功率为11kW的4极高效电机,其损耗下降为25%,负载率KL=1,运行小时数H=4000h,电价Ce=0.4元/度,由成本回收公式vC=(1/G0-1/Ge)PNHKLCe可知,每年可节约电费600元,而高效电机的投资增加量为500元,由计算可知,10个月后高效电机的追加成本可以回收。电机选型时除了上述原则外,以下几点不容忽视:¹因转子效率的差异,鼠笼电机较绕线电机宜优先选择;º因功率因数的差异,高速电机较低速电机宜优先选择;»因电压等级差异导致损耗有所差异,当负载较大时,高压电机较低压电机宜优先选择。1.2提高功率因数异步电机在运行过程中会在电网中吸取大量的感性无功功率,这样,就使电网中的功率因数被恶化,系统的运行效率下降,可以采取无功补偿的方法予以调整:¹并联电容器;º对大容量的绕线式异步电机宜使其同步运行;»安装功率因数静补装置,该装置主要由交流滤波装置及容量可无级连续调节的感性无功设备联合组成,可以进、滞相运行。电网的功率因数提高后,在保证有功功率恒定的前提下,使系统的视在电流有所减小,降低了供电线路的损耗,从而有效地实现了经济运行。1.3调速经济运行1.3.1串级调速经济运行图1串级调速示意图如图1所示,串级调速是将异步电机运行时转子线圈中的感应电势SE2通过滑环装置引出,经三相整#71#流桥变为直流,再由三相全控桥将其逆变为50Hz或60Hz的交流电源,通过变压器调压后并接于电机的电源两端,这样,就可以通过调节逆变桥的可控硅触发角来调节电机的转速,同时,还可以确保转差率功率SPem被电网再利用,对大容量的异步电机,有利于其在低速状态下节约大量的电能。1.3.2变压调速经济运行当异步电机轻载时,降低其外在的电源电压,可以实现经济运行。设异步电机正常运行,若不计空载转矩,则电磁转矩Te必定等于负载转矩TL,电源电压下调后,其主磁通Ám减小,此时,Te=CTÁmI2cosÁ2=TL保持不变,因转差率S及cosÁ2基本无变化,故只有转子电流I2增加,需要指出的是,电机轻载时,转子电流I2的增幅较小,由电磁理论可知:定子电流I1=Im-I2,式中Im是随着Ám减小而减小的,在一定的负载下,只要满足I2的增幅小,使得Im的减幅起主导作用,此时I2及Im的矢量和减小,即:定子电流I1减小,定子铜损PCU1=3I12r1随之减小,电机效率上升。图2v-Y切换示意图在实际应用中,对于v接法的异步电机,当负载率低于50%以下时,可以改接为Y形接法,此时,电机的相电压降为原来的1/3,具有较好的经济运行效果。据悉,山东胜利油田的抽油机采用v-Y切换后,平均有功节电14.53%,综合节电率为22.49%,该油田在5个月内累积节电产值为51.84万元,十分可观。...