论文部分内容阅读
中图分类号：P612 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）25-0281-01
一、立项的目的意义及必要性
随着市场竞争日趋激烈，企业进入微利时代，如何提高企业竞争力，增加企业的盈利能力，是摆在企业决策者面前的头等大事，开源节流是必要的手段。对于企业自身而言，降低综合运营成本是有多方面可以挖掘潜力的。电力成本作为我公司来说是主要成本之一，2012年仅地面生产用电大约支出电费为760万元。利用高新技术对现有的配电系统或电机设备进行节电改造，可以大幅度降低电力成本支出，尤其对于我公司这样的用电大户企业，节电方面的改造潜力十分巨大。
二、主要研究、试验内容及技术创新点
对现有地面配电系统或电机设备进行节能诊断，对用电情况、设备运行情况、负荷情况等进行测试、节能分析，实行单机节能。
电动机是工矿企业生产中使用量及耗电量最多的一种电气设备。在电机拖动系统中，往往以最高负载量加上裕量来设计参数及选型，而在实际的运行中，大部分的电动机不是满载运行，而是工作于满电压、满速度而负载荷较小的状态；对于负载波动频繁的电机，在满载运行的同时，也会有很大比例的空载运行时间。
负载的变化会随着实际需求变化，因此，大多数情况存在大功率电机拖动小负载的情况（即常说的“大马拉小车”）。由电机设计和运行特性可以知道，电动机在满载运行时效率最高，功率因数COSΦ最佳；轻载运行效率降低、COSΦ也降低，空载时COSΦ甚至降到0.3以下，所以在轻载运行时电机的电能浪费较大。
这是因为当电机从满载变化到轻载、空载时，定子电流有功分量减小，而励磁的无功电流基本不变（所以COSΦ降低）；由于励磁无功电流基本不变，则空载损耗中占主要成份的定子铁损耗，一点没有减少，所以效率很低。如果适当降低定子电压，励磁无功电流IM也成比例下降，这样定子电流中的无功分量减少了，COSΦ就提高了，适当控制可以接近最佳值。随着定子电压下降，轻载、空载时占主要损耗的铁耗大量减少，使电机的运行效率大大提高，这就是电机节电器轻载降压节电的道理。
电机节电器通过闭环反馈系统控制，其感应电路比较通过电机的电压和电流波形，由于是电感电路，电压和电流波形存在时间差，负载越轻，电流波形的滞后越大。空载时电机的效率最低，波形间的间隔也最大。微处理器将监测波形间的间隔并相应地调整可控硅的触发脉冲，其速度为每秒钟改变100次。这一速度比电机所能响应的速度要快得多，但对防止电机在任何负荷工况出现失速是十分必要的。如果负荷增加，电压将自动上升以防止电机失速，实现电机的负载和供电之间“所供即所需”这种电机的输入功率和电压能自动跟随电机负载的动态变化而变化的模式是一种柔性化电能管理新模式。
三、达到的技术水平，经济、社会效益及推广应用的前景
电动机节能技术是目前省内领先的一种电机节电技术，完全符合降低电费成本、提高设备管理运营水平的初衷，一方面能起到提高电能使用效率，降低用电成本的作用；同时它还能保护设备不受损害，延长的设备使用寿命、减少维修管理费用的作用。达到开源节流，增加市场竞争力的目的。
电机节电器采用智能化的微处理器控制，无需人工调节。在轻负载情况下电机电压自动降至最低需求而转速保持恒定，因此降低了不必的损耗。如果负荷增加，电压将自动上升以防止电机失速。 电机节电器通过闭环反馈系统控制，其感应电路比较通过电机的电压和电流波形，由于是电感电路，电压和电流波形存在时间差，负载越轻，电流波形的滞后越大。空载时电机的效率最低，波形间的间隔也最大。微处理器将监测波形间的间隔并相应地调整可控硅的触发脉冲，其速度为每秒钟改变100次。这一速度比电机所能响应的速度要快得多，但对防止电机在任何负荷工况出现失速是十分必要的。
电动机按560kw配置节电器，以上设备每天的工作时间在16-22个小时，按综合节电率15%计算，每年以上设备能节电费22万元。直接投资回收期在2年左右.间接投资回报：设备的使用寿命延长2-4倍，同时降低设备的维护成本80%，在市场竞争日趋激烈，企业进入微利时代，开源节流是必要的手段，电动机节能技术可以大幅度降低电力成本支出，提高企业经济效益，市场推广应用前景广泛。
作者简介
王潘忠（1968.3.4—— ），性别：男，职称（职务）：机电助理工程师（机电矿长），研究方向：煤矿高低压供电研究。
一、立项的目的意义及必要性
随着市场竞争日趋激烈，企业进入微利时代，如何提高企业竞争力，增加企业的盈利能力，是摆在企业决策者面前的头等大事，开源节流是必要的手段。对于企业自身而言，降低综合运营成本是有多方面可以挖掘潜力的。电力成本作为我公司来说是主要成本之一，2012年仅地面生产用电大约支出电费为760万元。利用高新技术对现有的配电系统或电机设备进行节电改造，可以大幅度降低电力成本支出，尤其对于我公司这样的用电大户企业，节电方面的改造潜力十分巨大。
二、主要研究、试验内容及技术创新点
对现有地面配电系统或电机设备进行节能诊断，对用电情况、设备运行情况、负荷情况等进行测试、节能分析，实行单机节能。
电动机是工矿企业生产中使用量及耗电量最多的一种电气设备。在电机拖动系统中，往往以最高负载量加上裕量来设计参数及选型，而在实际的运行中，大部分的电动机不是满载运行，而是工作于满电压、满速度而负载荷较小的状态；对于负载波动频繁的电机，在满载运行的同时，也会有很大比例的空载运行时间。
负载的变化会随着实际需求变化，因此，大多数情况存在大功率电机拖动小负载的情况（即常说的“大马拉小车”）。由电机设计和运行特性可以知道，电动机在满载运行时效率最高，功率因数COSΦ最佳；轻载运行效率降低、COSΦ也降低，空载时COSΦ甚至降到0.3以下，所以在轻载运行时电机的电能浪费较大。
这是因为当电机从满载变化到轻载、空载时，定子电流有功分量减小，而励磁的无功电流基本不变（所以COSΦ降低）；由于励磁无功电流基本不变，则空载损耗中占主要成份的定子铁损耗，一点没有减少，所以效率很低。如果适当降低定子电压，励磁无功电流IM也成比例下降，这样定子电流中的无功分量减少了，COSΦ就提高了，适当控制可以接近最佳值。随着定子电压下降，轻载、空载时占主要损耗的铁耗大量减少，使电机的运行效率大大提高，这就是电机节电器轻载降压节电的道理。
电机节电器通过闭环反馈系统控制，其感应电路比较通过电机的电压和电流波形，由于是电感电路，电压和电流波形存在时间差，负载越轻，电流波形的滞后越大。空载时电机的效率最低，波形间的间隔也最大。微处理器将监测波形间的间隔并相应地调整可控硅的触发脉冲，其速度为每秒钟改变100次。这一速度比电机所能响应的速度要快得多，但对防止电机在任何负荷工况出现失速是十分必要的。如果负荷增加，电压将自动上升以防止电机失速，实现电机的负载和供电之间“所供即所需”这种电机的输入功率和电压能自动跟随电机负载的动态变化而变化的模式是一种柔性化电能管理新模式。
三、达到的技术水平，经济、社会效益及推广应用的前景
电动机节能技术是目前省内领先的一种电机节电技术，完全符合降低电费成本、提高设备管理运营水平的初衷，一方面能起到提高电能使用效率，降低用电成本的作用；同时它还能保护设备不受损害，延长的设备使用寿命、减少维修管理费用的作用。达到开源节流，增加市场竞争力的目的。
电机节电器采用智能化的微处理器控制，无需人工调节。在轻负载情况下电机电压自动降至最低需求而转速保持恒定，因此降低了不必的损耗。如果负荷增加，电压将自动上升以防止电机失速。 电机节电器通过闭环反馈系统控制，其感应电路比较通过电机的电压和电流波形，由于是电感电路，电压和电流波形存在时间差，负载越轻，电流波形的滞后越大。空载时电机的效率最低，波形间的间隔也最大。微处理器将监测波形间的间隔并相应地调整可控硅的触发脉冲，其速度为每秒钟改变100次。这一速度比电机所能响应的速度要快得多，但对防止电机在任何负荷工况出现失速是十分必要的。
电动机按560kw配置节电器，以上设备每天的工作时间在16-22个小时，按综合节电率15%计算，每年以上设备能节电费22万元。直接投资回收期在2年左右.间接投资回报：设备的使用寿命延长2-4倍，同时降低设备的维护成本80%，在市场竞争日趋激烈，企业进入微利时代，开源节流是必要的手段，电动机节能技术可以大幅度降低电力成本支出，提高企业经济效益，市场推广应用前景广泛。
作者简介
王潘忠（1968.3.4—— ），性别：男，职称（职务）：机电助理工程师（机电矿长），研究方向：煤矿高低压供电研究。