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誤區五:永磁電機最節能
永磁電機雖然在額定電壓的時(shí)候有很好的節能效果,但是在實(shí)際用戶(hù)現場(chǎng)電壓經(jīng)常會(huì )偏離額定電壓,而當電壓大于或者小于感應電壓時(shí),電流都會(huì )急劇增大,功率因數變小,節能效果大幅度變差。(見(jiàn)圖13)。由圖中可以看出:偏差在±3%電壓范圍內時(shí),電機功率因數大于或等于0.9,否則,功率因數較低。

永磁電機雖然在額定電壓的時(shí)候有很好的節能效果,但是在實(shí)際電壓偏離額定電壓的時(shí)候,節能效果大幅度變壞。
另外,對于常規結構的永磁電機,在不同負載下的運行特性差別很大,負載率低于25%,功率因數變很低。見(jiàn)圖14。

永磁電機在用戶(hù)電壓波動(dòng)小<±2%且負載率>25%時(shí)才節能!
誤區六:通過(guò)簡(jiǎn)單改造把工頻空壓機改為變頻空壓機

前面講了,無(wú)論是主機軸功率還是電機效率,都有其額定轉數(最佳轉數),偏離了最佳轉數,其效率都會(huì )降低。(見(jiàn)圖15a、15b)

在空壓機滿(mǎn)載時(shí),工頻空壓機的設計是主機和電機轉數一般都處于最佳轉數狀態(tài)下,其能耗也處于最低。
而變頻空壓機由于設計時(shí)更多地考慮變負荷運行,其主機轉數最佳值放在70%左右的負荷。再加上變頻電機的特殊構造,不是簡(jiǎn)單的普通電機+變頻器=變頻空壓機。
因此簡(jiǎn)單使用變頻器對工頻空壓機進(jìn)行改造,不但不會(huì )對節能產(chǎn)生幫助,反而增加了空壓機的風(fēng)險,比如電機散熱和壽命問(wèn)題,機器的可靠性及變頻器的耗能和散熱等等。
變頻器對電機的影響:
?、?a href="http://www.668qz.com" target="_blank" class="keylink">電動(dòng)機的效率和溫升的問(wèn)題:使電動(dòng)機在非正弦電壓、電流下運行會(huì )產(chǎn)生很大的轉子損耗,這些損耗都會(huì )使電動(dòng)機額外發(fā)熱,效率降低,輸出功率減小。
?、陔妱?dòng)機絕緣強度問(wèn)題:載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動(dòng)機定子繞組要承受很高的電壓上升率,會(huì )對電動(dòng)機對地絕緣構成威脅,對地絕緣在高壓的反復沖擊下會(huì )加速老化。
?、壑C波電磁噪聲與震動(dòng):普通異步電動(dòng)機采用變頻器供電時(shí),會(huì )使由電磁、機械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復雜。當電磁力波的頻率和電動(dòng)機機體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí),將產(chǎn)生共振現象,從而加大噪聲。
?、茈妱?dòng)機對頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的適應能力:采用變頻器供電后,電動(dòng)機可以在很低的頻率和電壓下以無(wú)沖擊電流的方式啟動(dòng),給機械結構和絕緣結構帶來(lái)疲勞和加速老化問(wèn)題。
?、莸娃D速時(shí)的冷卻問(wèn)題:普通異步電動(dòng)機再轉速降低時(shí),冷卻風(fēng)量與轉速的三次方成比例減小,致使電動(dòng)機的低速冷卻狀況變壞,溫升急劇增加,難以實(shí)現恒轉矩輸出。
?、拊谠O計結構及選材上都有些區別,主要是為了考慮散熱及高/低頻轉矩等問(wèn)題:變頻電機可在0.1HZ~130HZ范圍長(cháng)期運行,普通電機可在:2極的為20~65hz范圍長(cháng)期運行,4極的為25~75hz范圍長(cháng)期運行。
誤區七:忽略了電機的差異性
電機是空壓機里除了主機外,成本占比最大的零部件。想節省成本的方法很多:
?、俨牧喜町悾簐硅鋼板:熱軋/冷軋
◆線(xiàn)圈:粗細/含銅量
◆端子:大小/黃銅/紫銅
◆殼體:鑄鐵/鋁合金
◆軸承:國產(chǎn)/進(jìn)口/SKF
?、诮^緣等級:

如果超出上限溫度10℃并持續一段時(shí)間, 絕緣材料將會(huì )減少大約一半的使用壽命。絕緣等級(見(jiàn)圖16)越高,采購成本越大。
?、鄯雷o等級
根據IEC 60034-5標準,電動(dòng)機的防護等級表示防塵、防水以及防碰撞的能力,用字母IP以及后面兩位數字表示。這跟電機的采購成本有關(guān)。數字越大,成本越高。

?、軝C座號選取
機座號是衡量電機采購成本的重要指標,同樣功率的電機可能會(huì )有兩種中心高度,數值越大,可靠性越好,價(jià)格也越高。
?、蓦姍C效率:
通常電機也分能效等級1~3級,每級電機效率相差不大,但價(jià)格卻是差距很大。

通常工頻空壓機采用三相異步電動(dòng)機一般為IE3,變頻空壓機采用永磁電機一般為IE4以上;各級效率η相差1~2%;
電機功率越大,節能效果越好。從空壓機使用周期來(lái)看:能用高壓不用低壓,能用節能電機不用入門(mén)電機。
誤區八:只要有節能空壓機,干燥機配什么都無(wú)所謂
例3,某工廠(chǎng)配置一臺10m3/min冷干機,一天工作的平均負載情況如圖19。

大多數干燥機都是采用固定輸出功率且按最大負荷配置,當壓縮空氣處理量發(fā)生變化時(shí),干燥機的耗功卻固定不變,就造成了干燥機耗能的浪費。


相當于浪費了10kW/天,3000kW/年。(見(jiàn)圖20)
另外對于干燥器的選配原則應根據客戶(hù)使用氣體品質(zhì)對七個(gè)壓力露點(diǎn)的不同需求來(lái)選配干燥機。(見(jiàn)圖21)

干燥機的選型原則:能用冷干機就不用吸干機,再生方式能用電就不用氣,能用熱就不用電。(見(jiàn)圖22)
在多臺空壓機的系統中,不要一臺干燥器兜底,最好是一對一配置!
誤區九:忽略機房環(huán)境溫度的影響
空壓機進(jìn)氣溫度越高,其耗功也越高;(見(jiàn)圖23)

例4,一臺75kW空壓機,如果進(jìn)氣溫度降低10℃,大約可以節約15138度電/年。

GB50029《壓縮空氣站設計規范》站房溫度1-40℃;當環(huán)境溫度增加5℃。
?、倏諌簷C排氣量減少1.5%左右;
?、诟稍锲髟黾?5%的負荷




誤區十:一味強調節能,忽視了空壓機的質(zhì)量和安全
無(wú)論機器多么節能,如果質(zhì)量和安全得不到保障,客戶(hù)省下來(lái)的節能成本還不夠花費的。國家對產(chǎn)品的質(zhì)量安全監督只會(huì )越來(lái)越嚴格。

空壓機的質(zhì)量是客戶(hù)賺錢(qián)的基礎,螺桿空壓機生產(chǎn)制造驗收項目主要有以下13項:

空壓機的檢測項目13項中有9項涉及到安全指標,任何一項不達標,產(chǎn)品會(huì )被視為不合格產(chǎn)品。在現代空壓機生產(chǎn)制造中,任何一件合格產(chǎn)品都需要有規范、標準、作業(yè)指導書(shū)和測試報告。如果一味強調節能,忽視了質(zhì)量和安全,賺的還不夠賠的。不出事還好,出事就是大事。
<注:本文完!>

作者簡(jiǎn)介
梁柳生,1968年,男,廣西柳州,大學(xué)本科。
?、俑呒壒こ處?,1990開(kāi)始從事空壓機行業(yè)工作。有在國企、合資及外企工作經(jīng)歷,其中22年在A(yíng)C集團工作。先后從事過(guò)空壓機及后處理設備的產(chǎn)品設計、產(chǎn)品工藝、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤服務(wù)等及全國銷(xiāo)售總監并有在歐洲學(xué)習和工作的經(jīng)歷。2017年創(chuàng )辦上善氣體工作室,專(zhuān)業(yè)從事壓縮空氣系統研究,精益生產(chǎn)管理及銷(xiāo)售的培訓工作
?、趪覙藴蔎BT10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》第一起草人
?、廴珖?a href="http://www.668qz.com" target="_blank" class="keylink">壓縮機標準化技術(shù)委員會(huì )委員

來(lái)源:本站原創(chuàng )
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誤區五:永磁電機最節能
永磁電機雖然在額定電壓的時(shí)候有很好的節能效果,但是在實(shí)際用戶(hù)現場(chǎng)電壓經(jīng)常會(huì )偏離額定電壓,而當電壓大于或者小于感應電壓時(shí),電流都會(huì )急劇增大,功率因數變小,節能效果大幅度變差。(見(jiàn)圖13)。由圖中可以看出:偏差在±3%電壓范圍內時(shí),電機功率因數大于或等于0.9,否則,功率因數較低。

永磁電機雖然在額定電壓的時(shí)候有很好的節能效果,但是在實(shí)際電壓偏離額定電壓的時(shí)候,節能效果大幅度變壞。
另外,對于常規結構的永磁電機,在不同負載下的運行特性差別很大,負載率低于25%,功率因數變很低。見(jiàn)圖14。

永磁電機在用戶(hù)電壓波動(dòng)小<±2%且負載率>25%時(shí)才節能!
誤區六:通過(guò)簡(jiǎn)單改造把工頻空壓機改為變頻空壓機

前面講了,無(wú)論是主機軸功率還是電機效率,都有其額定轉數(最佳轉數),偏離了最佳轉數,其效率都會(huì )降低。(見(jiàn)圖15a、15b)

在空壓機滿(mǎn)載時(shí),工頻空壓機的設計是主機和電機轉數一般都處于最佳轉數狀態(tài)下,其能耗也處于最低。
而變頻空壓機由于設計時(shí)更多地考慮變負荷運行,其主機轉數最佳值放在70%左右的負荷。再加上變頻電機的特殊構造,不是簡(jiǎn)單的普通電機+變頻器=變頻空壓機。
因此簡(jiǎn)單使用變頻器對工頻空壓機進(jìn)行改造,不但不會(huì )對節能產(chǎn)生幫助,反而增加了空壓機的風(fēng)險,比如電機散熱和壽命問(wèn)題,機器的可靠性及變頻器的耗能和散熱等等。
變頻器對電機的影響:
?、?a href="http://www.668qz.com" target="_blank" class="keylink">電動(dòng)機的效率和溫升的問(wèn)題:使電動(dòng)機在非正弦電壓、電流下運行會(huì )產(chǎn)生很大的轉子損耗,這些損耗都會(huì )使電動(dòng)機額外發(fā)熱,效率降低,輸出功率減小。
?、陔妱?dòng)機絕緣強度問(wèn)題:載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動(dòng)機定子繞組要承受很高的電壓上升率,會(huì )對電動(dòng)機對地絕緣構成威脅,對地絕緣在高壓的反復沖擊下會(huì )加速老化。
?、壑C波電磁噪聲與震動(dòng):普通異步電動(dòng)機采用變頻器供電時(shí),會(huì )使由電磁、機械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復雜。當電磁力波的頻率和電動(dòng)機機體的固有振動(dòng)頻率一致或接近時(shí),將產(chǎn)生共振現象,從而加大噪聲。
?、茈妱?dòng)機對頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的適應能力:采用變頻器供電后,電動(dòng)機可以在很低的頻率和電壓下以無(wú)沖擊電流的方式啟動(dòng),給機械結構和絕緣結構帶來(lái)疲勞和加速老化問(wèn)題。
?、莸娃D速時(shí)的冷卻問(wèn)題:普通異步電動(dòng)機再轉速降低時(shí),冷卻風(fēng)量與轉速的三次方成比例減小,致使電動(dòng)機的低速冷卻狀況變壞,溫升急劇增加,難以實(shí)現恒轉矩輸出。
?、拊谠O計結構及選材上都有些區別,主要是為了考慮散熱及高/低頻轉矩等問(wèn)題:變頻電機可在0.1HZ~130HZ范圍長(cháng)期運行,普通電機可在:2極的為20~65hz范圍長(cháng)期運行,4極的為25~75hz范圍長(cháng)期運行。
誤區七:忽略了電機的差異性
電機是空壓機里除了主機外,成本占比最大的零部件。想節省成本的方法很多:
?、俨牧喜町悾簐硅鋼板:熱軋/冷軋
◆線(xiàn)圈:粗細/含銅量
◆端子:大小/黃銅/紫銅
◆殼體:鑄鐵/鋁合金
◆軸承:國產(chǎn)/進(jìn)口/SKF
?、诮^緣等級:

如果超出上限溫度10℃并持續一段時(shí)間, 絕緣材料將會(huì )減少大約一半的使用壽命。絕緣等級(見(jiàn)圖16)越高,采購成本越大。
?、鄯雷o等級
根據IEC 60034-5標準,電動(dòng)機的防護等級表示防塵、防水以及防碰撞的能力,用字母IP以及后面兩位數字表示。這跟電機的采購成本有關(guān)。數字越大,成本越高。

?、軝C座號選取
機座號是衡量電機采購成本的重要指標,同樣功率的電機可能會(huì )有兩種中心高度,數值越大,可靠性越好,價(jià)格也越高。
?、蓦姍C效率:
通常電機也分能效等級1~3級,每級電機效率相差不大,但價(jià)格卻是差距很大。

通常工頻空壓機采用三相異步電動(dòng)機一般為IE3,變頻空壓機采用永磁電機一般為IE4以上;各級效率η相差1~2%;
電機功率越大,節能效果越好。從空壓機使用周期來(lái)看:能用高壓不用低壓,能用節能電機不用入門(mén)電機。
誤區八:只要有節能空壓機,干燥機配什么都無(wú)所謂
例3,某工廠(chǎng)配置一臺10m3/min冷干機,一天工作的平均負載情況如圖19。

大多數干燥機都是采用固定輸出功率且按最大負荷配置,當壓縮空氣處理量發(fā)生變化時(shí),干燥機的耗功卻固定不變,就造成了干燥機耗能的浪費。


相當于浪費了10kW/天,3000kW/年。(見(jiàn)圖20)
另外對于干燥器的選配原則應根據客戶(hù)使用氣體品質(zhì)對七個(gè)壓力露點(diǎn)的不同需求來(lái)選配干燥機。(見(jiàn)圖21)

干燥機的選型原則:能用冷干機就不用吸干機,再生方式能用電就不用氣,能用熱就不用電。(見(jiàn)圖22)
在多臺空壓機的系統中,不要一臺干燥器兜底,最好是一對一配置!
誤區九:忽略機房環(huán)境溫度的影響
空壓機進(jìn)氣溫度越高,其耗功也越高;(見(jiàn)圖23)

例4,一臺75kW空壓機,如果進(jìn)氣溫度降低10℃,大約可以節約15138度電/年。

GB50029《壓縮空氣站設計規范》站房溫度1-40℃;當環(huán)境溫度增加5℃。
?、倏諌簷C排氣量減少1.5%左右;
?、诟稍锲髟黾?5%的負荷




誤區十:一味強調節能,忽視了空壓機的質(zhì)量和安全
無(wú)論機器多么節能,如果質(zhì)量和安全得不到保障,客戶(hù)省下來(lái)的節能成本還不夠花費的。國家對產(chǎn)品的質(zhì)量安全監督只會(huì )越來(lái)越嚴格。

空壓機的質(zhì)量是客戶(hù)賺錢(qián)的基礎,螺桿空壓機生產(chǎn)制造驗收項目主要有以下13項:

空壓機的檢測項目13項中有9項涉及到安全指標,任何一項不達標,產(chǎn)品會(huì )被視為不合格產(chǎn)品。在現代空壓機生產(chǎn)制造中,任何一件合格產(chǎn)品都需要有規范、標準、作業(yè)指導書(shū)和測試報告。如果一味強調節能,忽視了質(zhì)量和安全,賺的還不夠賠的。不出事還好,出事就是大事。
<注:本文完!>

作者簡(jiǎn)介
梁柳生,1968年,男,廣西柳州,大學(xué)本科。
?、俑呒壒こ處?,1990開(kāi)始從事空壓機行業(yè)工作。有在國企、合資及外企工作經(jīng)歷,其中22年在A(yíng)C集團工作。先后從事過(guò)空壓機及后處理設備的產(chǎn)品設計、產(chǎn)品工藝、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤服務(wù)等及全國銷(xiāo)售總監并有在歐洲學(xué)習和工作的經(jīng)歷。2017年創(chuàng )辦上善氣體工作室,專(zhuān)業(yè)從事壓縮空氣系統研究,精益生產(chǎn)管理及銷(xiāo)售的培訓工作
?、趪覙藴蔎BT10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》第一起草人
?、廴珖?a href="http://www.668qz.com" target="_blank" class="keylink">壓縮機標準化技術(shù)委員會(huì )委員

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