電機(jī)是工業(yè)風(fēng)扇的動力來源,使用最多的是三相異步電機(jī),雖然工業(yè)風(fēng)扇的電機(jī)相比一些大型設(shè)備來說很小并且功率一般只在幾百瓦至一兩千瓦之間,但是作為電子設(shè)備,依然需要了解電機(jī)的能效尤其是中國電機(jī)能效的情況和要求,以相應(yīng)國家的生產(chǎn)制造企業(yè)節(jié)能及環(huán)境保護(hù)號召。
電機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、建筑和家用電氣的各個(gè)領(lǐng)域,用于拖動風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)等各種設(shè)備。在全國范圍內(nèi),電機(jī)的耗電量約占全國總用電量的60%,占工業(yè)系統(tǒng)用電量的75%左右。為了節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境,早年間國際上已經(jīng)開始推崇高效電機(jī),美國、加拿大、歐洲也相繼頒布了有關(guān)法規(guī)。
高效電機(jī)是指采用新型電機(jī)設(shè)計(jì)、新工藝及新材料,通過降低電磁能、熱能和機(jī)械能的損耗,提高輸出效率,效率較高的電機(jī)。近年來在國家政策的支持下,我國電機(jī)能效等級水平逐步提高,但總體能效水平仍然較低。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于2012年發(fā)布的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB18613-2012《中小型三相異步電動機(jī)能效限定值及能效等級》和 GB30254-2013《高壓三相籠型異步電動機(jī)能效限定值及能效等級》的規(guī)定,電機(jī)分為1-3級3個(gè)等級。根據(jù)國家中小電機(jī)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對國內(nèi)重點(diǎn)企業(yè)198臺電機(jī)的抽樣調(diào)查,其中達(dá)到2級以上的高效節(jié)能電機(jī)比例只有8%,這對整個(gè)社會資源產(chǎn)生了極大的浪費(fèi)。為此,了解探討電機(jī)能效等級并根據(jù)探討結(jié)果對電機(jī)能效等級的合理選用具有重要意義。
1、提高電機(jī)效率的措施
工業(yè)風(fēng)扇電機(jī)在將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能催動扇葉旋轉(zhuǎn)的同時(shí),本身也損耗一部分能量,典型交流電機(jī)損耗一般可分為固定損耗、可變損耗和雜散損耗3部分??勺儞p耗是隨負(fù)荷變化的,包括定子電阻損耗(銅損)、轉(zhuǎn)子電阻損耗和電刷電阻損耗;固定損耗與負(fù)荷無關(guān),包括鐵芯損耗和機(jī)械損耗。鐵損又由磁滯損耗和渦流損耗所組成,與電壓的平方成正比,其中磁滯損耗還與頻率成反比;其他雜散損耗是機(jī)械損耗和其他損耗,包括軸承的摩擦損耗和風(fēng)扇、轉(zhuǎn)子等由于旋轉(zhuǎn)引起的風(fēng)阻損耗。要提高電機(jī)本身的效率,需從以上3部分著手,目前國內(nèi)電機(jī)制造廠商通過技術(shù)創(chuàng)新等手段,能夠生產(chǎn)出國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1-3級3個(gè)等級的電機(jī)。
2、政策要求
(1)隨著國家節(jié)能減排政策的深入落實(shí),對電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能提出了新的、更高的要求,并相繼出臺了一系列標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定、政策。
(2)2010年6月2日,財(cái)政部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合出臺《關(guān)于印發(fā)節(jié)能產(chǎn)品惠民工程高效電機(jī)推廣實(shí)施細(xì)則的通知》,將高效電機(jī)納入節(jié)能產(chǎn)品惠民工程實(shí)施范圍,采取財(cái)政補(bǔ)貼方式進(jìn)行推廣。
(3)2012年9月1日實(shí)施國家標(biāo)準(zhǔn)GB18613-2012《中小型三相異步電動機(jī)能效限定值及能效等級》中4.3規(guī)定:電機(jī)能效限定值在額定輸出功率的效率不低于3級的規(guī)定;4.4規(guī)定:電機(jī)目標(biāo)能效限定值在額定輸出功率的效率應(yīng)不低于2級的規(guī)定,7.5~375 kW的目標(biāo)能效限定值在本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日4年后(即2016年9月1日)開始實(shí)施;功率壓7.5 kW以下的目標(biāo)能效限定值在本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日5年后(即2017年9月1日)開始實(shí)施。
(4)2013年6月28日工業(yè)和信息化部、質(zhì)檢總局組織編制并印發(fā)《電機(jī)能效提升計(jì)劃(2013-2015 年)》,并向各地區(qū)部署實(shí)施工作。
(5)2009年12月4日至2014年3月6日工業(yè)和信息化部相繼發(fā)布了《高耗能落后機(jī)電設(shè)備(產(chǎn)品)淘汰目錄》第1-3批。
(6)2009年5月27日至2015年11月11日工業(yè)和信息化部相繼發(fā)布了《節(jié)能機(jī)電設(shè)備(產(chǎn)品)推薦目錄》第1-6批。從以上系列標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定、政策,可以看出國家對于電機(jī)行業(yè)提高能效、節(jié)能減排的支持。
3、電機(jī)效率
(1)低壓電機(jī)按GB18613-2012《中小型三相異步電動機(jī)能效限定值及能效等級》規(guī)定,低壓電機(jī)1級電機(jī)較2級電機(jī)最高高出4%以上,最少高出0.8%以上,2級電機(jī)較3級電機(jī)最高高出3%以上,最少高出0.8%以上,隨著電機(jī)功率的增大,效率提升的越少。
(2)高壓電機(jī)按GB30254-2013規(guī)定,高壓電機(jī)1級電機(jī)較2級電機(jī)最高高出1%以上,最少高出0.3%以上,2級電機(jī)較3級電機(jī)最高高出1%以上,最少高出0.2%以上,隨著電機(jī)功率的增大,效率提升的越少。
就目前國內(nèi)來說,低壓電機(jī)2級和3級目前市場產(chǎn)品較成熟,1級電機(jī)產(chǎn)品并不成熟;高壓電機(jī)1級、2級和3級目前市場產(chǎn)品均較成熟,可選擇到成熟的產(chǎn)品。
工業(yè)風(fēng)扇采用的低壓電機(jī),雖然其能耗不是客戶在采購時(shí)考慮的重點(diǎn),但是從目前的市場情況、能效對比、國家規(guī)定的角度出發(fā),建議采用2級能效的低壓電機(jī),如有條件,使用國外知名品牌高效電機(jī)是更好的選擇。