中國電機拖動(dòng)系統消耗的電能多達全國總量的2/3，所用電機90%是交流異步電動(dòng)機，其中風(fēng)機、泵類(lèi)拖動(dòng)電機耗電量約占全國總量的35%，電動(dòng)機容量約有1.5億千瓦，拖動(dòng)軋鋼機、礦井提升機、磨機、交通運輸機械、機床等生產(chǎn)設備的電動(dòng)機容量約3億千瓦，耗電量約占全國總量的30%。變負荷運行的風(fēng)機、泵類(lèi)達到總量的70%左右，裝機容量近1億千瓦，年耗電量約3000億千瓦時(shí)，它們是靠閘板或閥門(mén)調節流量，以粗略適應負荷的需要，平均浪費20%以上的電能，年達200-300億元?？梢?jiàn)，電機拖動(dòng)系統節能改造的潛力很大，這項節能改造的實(shí)施對中國經(jīng)濟的成長(cháng)和環(huán)境保護都有重要的作用。
電機拖動(dòng)系統節能改造的目的是使系統實(shí)現經(jīng)濟運行，可以采取的技術(shù)措施較多，對于變負荷運行的風(fēng)機、泵類(lèi)拖動(dòng)系統，采用電機調速技術(shù)取代閘板或閥門(mén)調節流量，是一項很好的技術(shù)改造措施，既能精確及時(shí)的滿(mǎn)足負荷變化的需要，又能減少電能消耗，這是因為從理論上講，風(fēng)機、泵類(lèi)的輸入功率與其轉速的3次方成正比。絕大多數風(fēng)機、泵類(lèi)的拖動(dòng)電機——交流異步電動(dòng)機的調速方法（技術(shù)）很多，對于籠型電動(dòng)機，變頻調速技術(shù)是最好的，它可實(shí)現無(wú)級調速，調速范圍寬達100%—5%，調速精度高達±0.5%，又可以實(shí)現軟啟動(dòng)；對于要求調速范圍較小，如100%-80%，調速精度要求不高如±2%的風(fēng)機、泵類(lèi)拖動(dòng)電機，用可控硅調壓技術(shù)也是很好的，可用較低的初投資，達到節電目的。對于少數在用的高壓大容量繞線(xiàn)型轉子交流異步電動(dòng)機拖動(dòng)的風(fēng)機、泵類(lèi)，多采用串級調速技術(shù)，也可用雙饋調速技術(shù)。調速節電效果即節電率大小，主要取決于風(fēng)機、泵類(lèi)負荷變化的幅度和頻繁程度，而與所使用的調速技術(shù)關(guān)系很小，負荷變化幅度越大、變化越頻繁，節電率越大，反之則小。
示范EMC已經(jīng)實(shí)施約40多個(gè)風(fēng)機、泵類(lèi)變頻調速改造項目，均屬低壓（0.4千伏）小功率（<250千瓦）變頻調速裝置，全得到了很好的節能效果，技改投資均可在2-3年收回。我國在用的風(fēng)機、泵類(lèi)按裝機容量計，大多數的拖動(dòng)電機是高壓（3-6千伏）大容量（>250千瓦）交流異步電機，它們中的大部分尚未進(jìn)行調速改造，少量已做節能改造者是使用機械調速技術(shù)，如液力偶合器等。近一時(shí)期，隨著(zhù)電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，高效高壓大功率變頻技術(shù)和雙饋調速技術(shù)等均已成熟，設備已成系列，造價(jià)也有所下降，示范EMC應抓緊利用這些節能新技術(shù)，開(kāi)發(fā)這類(lèi)項目，做出示范，可以鼓勵更多EMC實(shí)施這項節能改造。在調速技術(shù)與調速設備選型時(shí)，要注意其諧波對電網(wǎng)的干擾，要符合GB/T4549-93《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》這項國家標準。
資料顯示，我國８０％以上的電機產(chǎn)品效率比國外先進(jìn)水平低２～５個(gè)百分點(diǎn)。我國目前廣泛應用的Ｙ系列電動(dòng)機效率平均值為８７．３％；美國高效電動(dòng)機的效率平均值為９０．３％，該效率水平為美國能源政策法令（ＥＰＡＣＴ法令）所規定的市場(chǎng)準入效率水平；美國超高效電動(dòng)機是近幾年的產(chǎn)品，其效率平均值為９１．７％。有計算表明，如果在２０１２年達到美國超高效率水平，那么我國當年新增電動(dòng)機的節能潛力為８４．１２億ｋＷｈ，相當于節約３２０萬(wàn)噸標準煤，約合節約４４９萬(wàn)噸原煤，相當于１．７個(gè)１００萬(wàn)ｋＷ電站的發(fā)電量。
近日，我國自主研發(fā)并獲得國家專(zhuān)利的數控勵磁調速技術(shù)日前在華潤水泥企業(yè)日產(chǎn)5000噸新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)2800KW窯尾高溫風(fēng)機上調試成功。該節能改造項目負責人告訴中國水泥網(wǎng)，這是國內首例在2500KW以上高壓大功率電機上采用數控勵磁調速節能技術(shù)，據測算，僅風(fēng)機改造一項每年就可以為該企業(yè)節約電費220余萬(wàn)元。
據悉，此次獲得成功應用的數控勵磁調速技術(shù)是由北京紫御灣科技有限公司自主研發(fā)，并擁有完全知識產(chǎn)權的新一代電機節能技術(shù)。相對于傳統的調速節能技術(shù)，新一代數控勵磁調速技術(shù)更適合6KV以上高壓大功率繞線(xiàn)型電機的節能改造，尤其在水泥行業(yè)節能效果顯著(zhù)。與傳統的電機節能技術(shù)相比，該技術(shù)對電網(wǎng)不產(chǎn)生高次諧波，并具有高效節能、性能穩定可靠、運行維護方便等特點(diǎn)。從實(shí)際應用情況來(lái)看，在節能投入、節能效益、對運行環(huán)境的要求、設備維護量及維護費用等方面都具有明顯優(yōu)勢。記者在采訪(fǎng)中還了解到，該技術(shù)自2005年起已成功應用在多家水泥企業(yè)功率在400KW-2000KW的電機上，兩年來(lái)運行平穩，節電率在20%—50%之間。
近年來(lái)，我國國民經(jīng)濟持續快速增長(cháng)，但單位GDP能耗一直居高不下，因此，節能減排工作越來(lái)越受到國家各級政府的重視。在剛剛結束的十七大上，黨中央明確提出要建設和發(fā)展生態(tài)文明，基本形成節約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結構、增長(cháng)方式、消費模式。有關(guān)專(zhuān)家在接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示，我國能源大多是以電能方式消耗的，而在國家總用電量中，有35%-40%是高壓電動(dòng)機消耗的。該專(zhuān)家進(jìn)一步指出，在水泥、石油、化工、電力、冶金等高耗能行業(yè)，大功率電機設備所占的比例較大，因此做好電機設備，特別是大功率電機設備的節能工作無(wú)疑成為這些行業(yè)乃至全國“節能減排”工作的“重中之重”。數控勵磁調速技術(shù)在高壓大功率電機上的成功運用，標志著(zhù)我國高耗能企業(yè)高耗電的狀況有望得到改變，在為高耗能企業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟效益的同時(shí)，也將產(chǎn)生良好的社會(huì )效益！
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