论文部分内容阅读
【摘要】国家《电机能效提升计划(2013-2015年)》的出台,加速了电机更新换代的速度,随着淘汰的废旧电机增多,电机高效再制造产业必将蓬勃发展,与废旧电机回收企业等相关企业一起构建电机高效再制造产业链,推动节能减排和循环经济的发展。
【关键词】电机;再制造
1、前言
电机是风机、水泵、机床、矿山机械、起重机械等各种设备的驱动装置,广泛应用于采矿、冶金、化工、煤炭、建材、公用设施等行业,是用电量最大的电力机械。据权威统计,2011年,我国电机保有量约17亿千瓦,总耗电量约3万亿千瓦时,占全社会总用电量的64%。我国电机能效水平总体仍然较低,电机效率平均水平比国外低3-5个百分点。低效电机的大量使用造成巨大的用电浪费。面对日趋紧张的能源形势,提升我国电机能效水平势在必行。
2013年6月工业和信息化部与国家质量监督检验检疫总局联合下发了《电机能效提升计划(2013-2015年)》,提出了到2015年全国电机能效提升的总体目标,规定到2015年累计淘汰在用低效电机1.6亿千瓦。随着计划的进行,将产生大量的废旧电机。如何处理此部分电机成为我们必须面对的问题,对电机进行拆解等低层次的资源利用会导致资源的浪费,同时部分电机被不法商贩回收后经过翻新重新投入市场也会阻碍电机能效提升计划的进行。此时发展电机再制造业并推动废旧电机回收企业与电机高效再制造企业建立合作便凸显了其重要性。
2、发展电机高效再制造的必要性
电机再制造就是在原低效电机基础上,经过对电机重新设计通过更换绕组或铁心等电机部件的方法,达到提高电机效率和资源再利用的目的。再制造电机具有能效水平高(达到GB18613《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》中2级要求)、废旧电机部件再利用率高、使用寿命长(几乎与新造电机相当)、更换成本低等特点。
电机高效再制造可以为企业节约大量资金。目前我国电动机市场中安装最普遍的主要是20世纪80年代推广的Y系列及后期设计的Y2和Y3系列电机,各企业在用数量均比较多,特别是化工、采矿等水泵、风机使用多的企业更是如此,在没有财政补贴的情况下,短时间内淘汰大量电机对企业来说是巨大的经济负担。在保证电机性能参数基本不变的前提下电机再制造费用仅为更换新型高效电机费用的2/3左右,因此相比较更换新型高效电机,电机高效再制造可为企业节省大量资金。
电机高效再制造符合国家循环经济和资源再利用的政策。对旧电机的再制造可以实现资源的最大化利用,再制造是对旧电机材料直接利用,避免传统电机拆解在铸铁和硅钢片等材料再利用加工过程中的能源消耗。电机再制造后可以有效提高原电机效率,达到节能的目的。如果对国家2015年电机淘汰计划的1/3进行再制造,提高电机能效2-3个百分点,预计可实现节电量50-80亿千瓦时,节能潜力巨大。
3、电机高效再制造发展方向
电机高效再制造是在原电机基础上进行,因此不能改变原电机的铁心和槽型等结构,且因为生产厂家众多,设计过程中电机结构及铁心材料使用上均有细微的差别,同时由于工况不同电机机械结构磨损等不尽相同,这些原因导致电机再制造没有统一设计方案,改造必须针对不同电机进行专门设计,这大大降低了再制造的效率,再制造成本升高,失去了再制造部分意义。因此在再制造电机工艺设计时应尽量细化设计方案,完善再制造产品发展方向,尽量提高再制造效率。
目前电机高效再制造主要采用保留原定转子铁心,为电机更换新绕组,或延长定子铁心配备新转子铁心同时调整电机绕组参数的方法进行改造。铸铜转子是当下电机节能设计的一个发展方向,仍处于探索阶段,电机高效再制造过程中采用铸铜转子替换原铸铝转子可以在确保原有电机启动力矩、启动电流等基本参数符合标准的情况下,有效提高原电机效率可以达到国际IEC标准规定的IE3效率(即GB18613中2级效率值),相对于传统再制造方法,更换转子具有操作简单的特点可大大缩短电机再制造的设计加工时间提高再制造效率,而且铜转子在替换过程中只占电机总成本三分之一左右,对于生产企业降低更换电机成本意义重大,铜转子替换也是电机再制造技术发展方向。
电机高效再制造产品应用方向主要有:
企业风机、水泵系统在设计时均留有较大的裕量,电机再制造过程中可以考虑对原系统进行测试,根据测试情况对原电机降容再制造,来匹配系统负载情况,提高负载率和运行效率,同时可减少设计工作量提高再制造效率。
对于皮带输送机、搅拌机等经常处于空载和轻载状态电机,可以根据工况将原电机再制造成永磁电机,降低电机损耗提高电机效率,同时提高系统功率因数降低线路损耗,节约电能。
对于有调速需求的电机可以根据需求将原电机再制造成变级双速、多速电机等调速电机达到提高效率和调节转速的目的。
4、电机高效再制造产业前景
电机高效再制造产业仍处于起步阶段,许多有电机更换需求的企业对这一行业仍不甚了解,电机高效再制造企业客户需求信息比较匮乏,这大大制约了再制造企业的发展。企业在发展的过程中应与废旧电机回收企业建立合作关系,构造“电机回收─再制造─再制造电机返销企业“的产业链,推动整个产业的发展。
同时行业内应制订行业标准、设计规范。加强再制造电机与负载匹配技术、再制造产品质量控制、再制造工艺改进经验的沟通,加强与具有改造前后的现场测试、节能评估等资质的服务公司进行合作,打造电机高效再制造产业联盟和产业链,推动整个行业的发展。
5、结束语
节能减排是政府近几年工作的重点,工业节能又是节能减排工作的重中之重,电机系统节能又是工业节能的重要内容,随着电机能效提升计划的推进,企业淘汰电机数量逐渐增多,电机高效再制造产业必将迎来一个发展的高峰,为国家循环经济发展和节能减排工作作出更大的贡献。
参考文献
[1] GB 18613-2012 中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级
[2]李光耀,陈伟华,李志强,顾德军.电机高效再制造简介[J].电机与控制应用.2012年04期
作者简介
1张帅(1986.3.22-),男,山东省烟台市,职称:助理工程师,学历:本科,研究方向:电气工程及其自动化。
【关键词】电机;再制造
1、前言
电机是风机、水泵、机床、矿山机械、起重机械等各种设备的驱动装置,广泛应用于采矿、冶金、化工、煤炭、建材、公用设施等行业,是用电量最大的电力机械。据权威统计,2011年,我国电机保有量约17亿千瓦,总耗电量约3万亿千瓦时,占全社会总用电量的64%。我国电机能效水平总体仍然较低,电机效率平均水平比国外低3-5个百分点。低效电机的大量使用造成巨大的用电浪费。面对日趋紧张的能源形势,提升我国电机能效水平势在必行。
2013年6月工业和信息化部与国家质量监督检验检疫总局联合下发了《电机能效提升计划(2013-2015年)》,提出了到2015年全国电机能效提升的总体目标,规定到2015年累计淘汰在用低效电机1.6亿千瓦。随着计划的进行,将产生大量的废旧电机。如何处理此部分电机成为我们必须面对的问题,对电机进行拆解等低层次的资源利用会导致资源的浪费,同时部分电机被不法商贩回收后经过翻新重新投入市场也会阻碍电机能效提升计划的进行。此时发展电机再制造业并推动废旧电机回收企业与电机高效再制造企业建立合作便凸显了其重要性。
2、发展电机高效再制造的必要性
电机再制造就是在原低效电机基础上,经过对电机重新设计通过更换绕组或铁心等电机部件的方法,达到提高电机效率和资源再利用的目的。再制造电机具有能效水平高(达到GB18613《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》中2级要求)、废旧电机部件再利用率高、使用寿命长(几乎与新造电机相当)、更换成本低等特点。
电机高效再制造可以为企业节约大量资金。目前我国电动机市场中安装最普遍的主要是20世纪80年代推广的Y系列及后期设计的Y2和Y3系列电机,各企业在用数量均比较多,特别是化工、采矿等水泵、风机使用多的企业更是如此,在没有财政补贴的情况下,短时间内淘汰大量电机对企业来说是巨大的经济负担。在保证电机性能参数基本不变的前提下电机再制造费用仅为更换新型高效电机费用的2/3左右,因此相比较更换新型高效电机,电机高效再制造可为企业节省大量资金。
电机高效再制造符合国家循环经济和资源再利用的政策。对旧电机的再制造可以实现资源的最大化利用,再制造是对旧电机材料直接利用,避免传统电机拆解在铸铁和硅钢片等材料再利用加工过程中的能源消耗。电机再制造后可以有效提高原电机效率,达到节能的目的。如果对国家2015年电机淘汰计划的1/3进行再制造,提高电机能效2-3个百分点,预计可实现节电量50-80亿千瓦时,节能潜力巨大。
3、电机高效再制造发展方向
电机高效再制造是在原电机基础上进行,因此不能改变原电机的铁心和槽型等结构,且因为生产厂家众多,设计过程中电机结构及铁心材料使用上均有细微的差别,同时由于工况不同电机机械结构磨损等不尽相同,这些原因导致电机再制造没有统一设计方案,改造必须针对不同电机进行专门设计,这大大降低了再制造的效率,再制造成本升高,失去了再制造部分意义。因此在再制造电机工艺设计时应尽量细化设计方案,完善再制造产品发展方向,尽量提高再制造效率。
目前电机高效再制造主要采用保留原定转子铁心,为电机更换新绕组,或延长定子铁心配备新转子铁心同时调整电机绕组参数的方法进行改造。铸铜转子是当下电机节能设计的一个发展方向,仍处于探索阶段,电机高效再制造过程中采用铸铜转子替换原铸铝转子可以在确保原有电机启动力矩、启动电流等基本参数符合标准的情况下,有效提高原电机效率可以达到国际IEC标准规定的IE3效率(即GB18613中2级效率值),相对于传统再制造方法,更换转子具有操作简单的特点可大大缩短电机再制造的设计加工时间提高再制造效率,而且铜转子在替换过程中只占电机总成本三分之一左右,对于生产企业降低更换电机成本意义重大,铜转子替换也是电机再制造技术发展方向。
电机高效再制造产品应用方向主要有:
企业风机、水泵系统在设计时均留有较大的裕量,电机再制造过程中可以考虑对原系统进行测试,根据测试情况对原电机降容再制造,来匹配系统负载情况,提高负载率和运行效率,同时可减少设计工作量提高再制造效率。
对于皮带输送机、搅拌机等经常处于空载和轻载状态电机,可以根据工况将原电机再制造成永磁电机,降低电机损耗提高电机效率,同时提高系统功率因数降低线路损耗,节约电能。
对于有调速需求的电机可以根据需求将原电机再制造成变级双速、多速电机等调速电机达到提高效率和调节转速的目的。
4、电机高效再制造产业前景
电机高效再制造产业仍处于起步阶段,许多有电机更换需求的企业对这一行业仍不甚了解,电机高效再制造企业客户需求信息比较匮乏,这大大制约了再制造企业的发展。企业在发展的过程中应与废旧电机回收企业建立合作关系,构造“电机回收─再制造─再制造电机返销企业“的产业链,推动整个产业的发展。
同时行业内应制订行业标准、设计规范。加强再制造电机与负载匹配技术、再制造产品质量控制、再制造工艺改进经验的沟通,加强与具有改造前后的现场测试、节能评估等资质的服务公司进行合作,打造电机高效再制造产业联盟和产业链,推动整个行业的发展。
5、结束语
节能减排是政府近几年工作的重点,工业节能又是节能减排工作的重中之重,电机系统节能又是工业节能的重要内容,随着电机能效提升计划的推进,企业淘汰电机数量逐渐增多,电机高效再制造产业必将迎来一个发展的高峰,为国家循环经济发展和节能减排工作作出更大的贡献。
参考文献
[1] GB 18613-2012 中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级
[2]李光耀,陈伟华,李志强,顾德军.电机高效再制造简介[J].电机与控制应用.2012年04期
作者简介
1张帅(1986.3.22-),男,山东省烟台市,职称:助理工程师,学历:本科,研究方向:电气工程及其自动化。