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葆德电机与您向高效电机时代迈进
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电机作为生产线上的核心部件,对生产过程有着至关重要的作用。而 在电机的整个生命周期内,其采购价格占电机总成本的2%,维修费用占其总成本的0.7%,而耗能成本则占到了97.3%。因此,采用高能效的电机有着十分 重要的意义,不仅可以提高生产率和降低电机生命周期成本,而且还能减少能源消耗并降低CO2的排放量。

目前,关于电机能效的标准主要包括欧洲标准(EFF1、EFF2和EFF3)和美国标准(EPAct和EFF1+)。我国制定的能效标准更接近欧洲 标准。所谓高效电机就是指能效达到欧洲EFF1标准的电机;而在美国,将由EFF1直接升级为更高能效等级的电机称之为超高效电机。超高效电机的损耗比高 效电机有了更进一步的下降,可比普通电机的能源效率提高30%以上。

张强先生 葆德电气(上海)有限公司中国区市场和销售经理
张强先生  葆德电气(上海)有限公司中国区市场和销售经理

根据国内外的调查,工业领域的电机年平均运行时间约在3000 h左右,但在石油、化工、造纸、冶金和电力等行业,电机往往需24 h/天运转,年运行时间往往超过6000 h。对于这些运行时间长且负荷较高的场合,若采用超高效电机,则能源节约的效果将更加显著。

如我国2003年的发电量为l8500亿kWh。由于发电量的50%通过电机传递,而目前国产的三相异步电机约占90%,其中一般用途的Y系列电机 又占70%,因此Y系列电机将传递31.5%的总电能,即5800亿kWh。若这些电机全部换成高效率电机,也即效率提高2.75个百分点,损耗平均下降 20%左右,则每年可节约电能160亿kWh。如果考虑其中的30%的电机运行在6000h以上的场合,将这部分电机改用超高效率电机,也即效率再提高 1.5~2个百分点,损耗平均下降15%左右,则可再节约电能46亿kWh,相应可再节约170万t标煤,约合240万t原煤,并可再节约一座100万 kW电站的投资建设。

而若升级一台 0.75 kW Eff2等级的电机到葆德的超高效电机,相当于每年减少1 桶原油的燃烧或者240 kg 煤的燃烧。

目前,美国报告表明其市场上销售的电机中有33%是超高效电机,约50%为符合EPAct标准的高效电机。据欧洲电力机械制造商委员会 (CEMEP)的报告,在欧洲市场上销售的电机仅有15%左右是EFF1等级 (相当于 EPAct)的。而我国现在的目标是在2010年将欧洲2级标准,即EFF2作为我国的强制标准,而目前国内市场上高效电机的占有率仅有5%左右。由此可 见,在高效电机的推广使用中,我国与欧美等发达国家存在着很大差距,造成这种差距的原因主要有以下几个方面。

首先,采购商没有节能环保的意识。目前国内大部分采购商包括企业和政府机构,没有节能环保的意识,在采购过程中,将采购成本作为选择产品的主要因 素。另外,由于采购者与电机使用者是分离的,不了解电机生命周期成本的构成和电机效率的重要性,这同样造成其在选购电机时只关注初始成本,挑选价格便宜的 产品。

其次,高效电机由于原材料使用较多,成本要比普通电机高出20%左右。高效电机之所以高效主要在于其使用了更多的材料,如铜和钢等,而原材料价格在不断上涨,导致了高效电机的高制造成本,这就造成了采购者更趋向于普通电机的形势。

再次,虽然我国也制定了普通三相异步电动机的能源效率标准,即《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》(GB18613-2002),但这 仅仅是建议,国家并没有相关强制性的政策支持。另外,政府部门也没有出台相关的扶持政策,如购买高效电机给予补贴等,导致了企业对使用高效电机的积极性不 高。

目前,国内高效电机的市场占有率大约只有5%左右。这一现状明显和我国“十一五”规划中节能减排的要求相悖。中小型电机消耗了国家2/3的工业用 电,量大面广,用提高电机效率的方法来降低能耗明显比其他方法实用得多。要促进高效电机在我国的发展,还是要从多个方面着手。不但需要国家相关的政策对生 产、销售和采购方面进行扶持,也需要向大家进行节能和环保知识的灌输。

此外,由于我国目前的GBl8613—2002以及修订后的能效标准中1级、2级和3级效率建议值的效率指标,是根据杂散损耗按0.5%输入功率来 计算的,而美国NEMA Premium和IEEE一841所规定的效率指标中的杂散损耗都是按实际测量确定的。这种不同标准的定义和测量方法也导致国内客户对超高效电机的认可存 在障碍。

作为北美第一世界第二的工业电机生产商,葆德公司已有上百年工业电机的生产历史,积累了丰富的经验,特别是超高效电机的生产。其产品线已非常完善, 可生产功率从0.75~1000kW的电机,超过800 个不同型号的产品都有库存,而且其还可提供50 Hz的IEC标准的电机。

葆德公司在提高电机能效和延长电机使用寿命方面有着自己的“诀窍”。

显然,葆德公司在提高电机能效和延长电机使用寿命方面有着自己的“诀窍”。

其新型定子槽设计,增加了槽的数量,提高了效率及功率因数。其还使用先进的计算机分析系统来进行铁芯设计,使铁芯更长,确保了较高的感应性能、较低 的磁通密度并且提高了冷却能力,减少了电磁损耗和负载损耗。增加铜的用量,增大铜线圈的横截面积,降低运行温升,减少电阻,并降低定子和负载损耗。采用更 多更薄的优质钢片,降低电磁损耗和负载损耗。使用优质铝或铜制造的较粗的转子条和端环,减少电阻,从而减少转子损耗。优质的ISRTM漆包线,比普通线圈 在防潮方面的性能高出10倍, 并且对于变频器所产生的瞬时峰值、高频及短时脉冲,具有高耐受度,比普通线圈的耐受度高出100倍以上。高质量轴承设计满足了ABEC-B10寿命,额定 工况下寿命超过100000h。减少了摩擦和振动,降低杂散损耗和机械噪声,使电机保持安静运行。

此外,葆德公司还通过采用专利的Lube-Lok 保持架保持油脂密封;锁紧的轴承减少了端间隙;更小的风扇设计,改进的转子绝缘;更高的转子动平衡,依照IEEE 841振动限制标准 (0.08 in/s)生产;以及优化的气隙设计等手段来进一步减少电机能耗,达到提高电机效率的目的。

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