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异步电动机调速新技术(2006)
异步电动机调速新技术(2006)
日期:2008-4-22 10:03:05 [添加到我的收藏夹] [浏览:1192]
一,            异步电机调速新技术包含两个内容:
(一)单绕组近极比4/66/88/1010/1212/14-------变极双速电动机
此项新技术是基于以下约束条件
1,在已有单速电机的基础上,所用有效材料不变,即铁心长不变,铁心内外圆不变,且槽配合不变,槽形不变,只改变绕组结构。
2,引出端子数保持6个不变。
3,变极后高速挡出力不变,低速挡的出力能满足风机水泵负载,恒力矩,恒堵转力矩负载(如抽油机负载)需要量。
就是说,此项新技术可以将现有单速电机,变为功率不变的双速电机,实现变一为二,而又合二为一,做到大幅节电!
二)恒压移相 4速,10速,多速异步电动机:
              速比 1:13 1:1.4 1:1.6    1:2
              调速挡数:4101520
 
异步电机调速新技术在工业领域的节电应用:
(一)单绕组4/6极风力异步发电机
1和目前国内外通用的双绕组4/6极风力异步发电机相比,使用同样的材料,同样的安装尺寸,其高速挡 4极可提高出力 30%,其低速挡6极可提高出力一倍以上,这样可使整台风力发电机组的纯利润提高 30% ,即10 万美元之多!
2单绕组4/6极风力异步发电机新技术特点和难点:
它是4/6极近极比变极新技术与“低谐波绕组”的有机融合,其绕组系数达0.90以上,电势谐波含量极低,波形正弦度极佳(美国一家大公司有一项专利,波形见Beijing International Conference on Electrical Machines August 10—14,1987,Beihing, China proceedings book p860--864)为并网所允许!
波形如下图示:                                                                            
                                                                    
这是一项有待申请国际专利的全新技术,屹立在世界风力发电塔群中将更显得挺拔而内力充盈!
(二)   单绕组 6/8极,8/12极油田抽油机电机在遼河油田,长庆油田的应用:
1997年至今已在10型机上应用了5000台以上。因为它是改变了电机的同步速,所以它的转差损耗很小,比美国SARGENT油田设备公司专用抽油机(ULTRA HIGH SLIP MOTOR)超高转差电机的节电更优越。节电 15-35%
(1)    第一代6/88/12电机的特点:
(A)   可以变速调参(即改变冲次/分)
(B)   两个速下都可以从静止一次完成起动
(C)   引出端子6个不变
(D)低速6极可节电15-35%
获我国科学技术部颁发的“国家重点新产品”奖,(99G041D6000069.
                           
              (2) 第二代 6/8p8/12p极双速电机特点:
(A) 6极也可节电约10%
(B)   可根治“大马拉小车”困惑油田多年的痼嫉!
既可用于新电机制造,又可以实现对所有凡在油田运行过的十五万台以上的旧电机改造。
        (3)第三代6/8/12p8/10/12 p三速电机特点:
A)三速系三个同步速,转差很小,因此转子损耗很小,效率高,三挡的节电率   (8-25-40)%
(B)三速电机所用材料,按装尺寸与原单速电机一样。
(C)这是目前国内外包括美国SARGENT油田设备专用公司在内的,用于抽油机的既可宽调速又可高节电的理想抽油机电机。
D)既可用于新电机制造又可用于旧电机改造。
410/12p,10/14p,12/14p,12/16p双速异步电动机,用于油田12型,14型机拖动电机的新制和改造
(三)近极比 4/66/88/1010/1212/14p-----双速电机在工业风机水泵领域的节电应用:
我国有各种风机水泵4200万台,其耗电佔整个电网(27000亿度)发电量的
35%,大量实践表明,近极比变极调速可满足风机水泵的调流量的要求。其节电达到50-70%,见下表


 
地点
风机
电机型号
档次
电压
V
电流
A
有功功率kW
功率因数cosφ
低速比高速节电率
备注
北京731医院6t锅炉
引风机
Y225S-4/6
37/15kw
高速4极
400.5
39.96
22.89
0.825
55.17%
在线监测已4年运行良好
低速6极
413
25.48
10.24
0.562
鼓风机
Y160M-4/6
11/3.7kw
高速4极
406.5
16.70
10.23
0.87
65.3%
低速6极
407.7
9.46
3.55
0.532
北京南方庄供热厂10锅炉
引风机
Y225M-4/6
45/15kw
高速4极
400
83
46.5
 
63.8%
冷态下测试运行已两年多良好
低速6极
400
38
16.8
 
鼓风机
Y160M-4/6
18.5/6.2kw
高速4极
400
21
11.2
 
73.2%
低速6极
400
12.5
3.5
 
北京天利供热一厂20t锅炉
引风机
Y280M-4/6
90/30kW
高速4极
381
110
64.49
0.89
53.6%
在线监测运行已四年多,良好
低速6极
382
61.7
29.9
0.732
鼓风机
Y250M-4/6
55/18.5kW
高速4极
378
45.1
25.36
0.839
59.3%
低速6极
390
30.2
10.3
0.505
河北迁安首钢矿业公司烧结厂20t锅炉
引风机
Y280S-4/6
75/25kW
高速4极
399.27
145.97
91.31
0.903
70%
48小时在线监测,运行已五年,良好
低速6极
404.33
56.57
27.44
0.685
由于电机改造中同时增加了水膜除尘,所以实际功率加大,电机超载运行,但情况良好。
 
规格
功率
kW
极数
台数
改造后
工业现场实测数据
一年节电
(万度)
极数
转速
功率
kW
电压
V
电流(A)
输入功率
kW
节电率 %
Y160L-4
15
4
1
4/6
1500/1000
15/5
400
4p 25.1/25/24.9
14.8
65
3.6
6p 11.5/11.5/11.4
5.05
Y160L-8
7.5
8
1
8/10
750/600
7.5/3.5
405
8p 13.5/13.5/13
6.5
46
1.2
10p 10.5/10.5/10
3.5
Y255S-8
18.5
8
2
8/10
750/600
18.5/9
402
8p 30.6/30.6/30.2
16
46
3
10p 20.2/20.2/20.2
8.5
Y200L-4
30
4
1
4/6
1500/1000
30/10
400
4p 49.2/49.9/49.1
29.9
58
7
6p 29.6/28//27
12.5
2
4/6
1500/1000
30/10
397
4p 49/48.8/48.6
28
70
75.8
6p 24.4/23.4/24.2
8.3
 
如果全国的风机水泵有30%得到改造其节电按40%计,用低速的时间按40%,则一年的节电为:
27000亿度×35%×20%×40%×40% = 450亿度
大亚灣核电站年发电量为 90 亿度,这相当于新建5个大亚湾核电站。         这说明国家能源政策“开源与节流”并重是多么正确!                          
   多速(密级)“恒压移相”异步电动机:
    应用于风机水泵变速节电有变频技术,它有谐波污染,对电网和电机都有污染,损耗较大,效率较低,对电机寿命影响大。本技术应用恒定电压移相的方法可以实现调速,大幅度节电,以纯正弦波对电机负载供电,没有谐波污染,效率高节电幅度大,电机寿命长。
              14速异步电动机
(1)速比:1:2                             1500 / 1250/1000 /750     rpm              
(2)   速比:1:1.7                      1000 /875 /750 /600 rpm             
(3)   速比:1:1.4                      750 / 675 / 600 /525 rpm                    
(4)   速比:1:1.3              600 /550 / 500 /450   rpm             
2, 多速异步电动机
基于上述4速电机的两个同步速之间再插如1-5个速的10挡的密级调速,如
11500/1400/1300/1200/1100/1000/900/800/700/600/500    10
21000/900/800/7500/700/650/600                             7      
3750/700/650/600/550/500                                        6
4600/550/500/450/400                                 5      
32极电机11挡(应用于油田输油泵电机)调速节电                                                    3000/2900/2800/2700/2600/2500/2400/2300/2200/2100/2000   rpm       
四,高压(6kv,10kv)电机用“降压变相”的方法对新电机设计和对旧电机改造为近极比双速电机 
1)高压降为690 V (SIEMENS标准),此时将原高压电机制成690V4/66/88/1010/1212/14的双速电机,则出力可提高7-10%,变压器的投入可在半年至一年内由节电收回。                                                         
2)对现场运行着的高压电机,用“降压变相”的方法,可以不拆下电机,只改变电机端部接线的简单方法即可完成近极比变极改造投入部分可在半年至一年内的节电中收回。
3)做高压电机的近极比调速:
       有一定工艺能力后可按低压方法完成。
4)出于节电的考虑,变频器已定位于 690 V,这决定了高压电机发展方向
今天高压电机已经成为节电的各方关注焦点,调速节电是节电的公认的大方向,市场竟争要求一切欲生存和发展的企业,企业家都要在调速(电机)节电上下苦工夫,不如此,是断无出路的!要走出去,放眼看市场!把脚根深深植根于市场,要为人先,引领电机发展新潮流,更何愁不大盈                                                                                                                                                                                                                                        
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