Una breve discusión sobre el ahorro de energía en motores
Además, los convertidores de frecuencia son actualmente la corriente principal.
Coloca el proyecto de ahorro de energía del sistema motor en una posición muy importante. De hecho, casi todos los diez proyectos clave de ahorro de energía están relacionados con el ahorro de energía de los motores, y los motores son equipos de energía de uso final con * * * *.
En vista del grave desperdicio de energía eléctrica en el funcionamiento actual del motor, las "Opiniones de Implementación" proponen promover vigorosamente la tecnología de regulación de velocidad de conversión de frecuencia o la tecnología de regulación de velocidad de imán permanente en accionamientos eléctricos en diversas industrias. Esto es absolutamente cierto. Porque para condiciones de carga variables, el motor puede generar la fuerza requerida por el equipo remolcado, logrando así un verdadero ahorro de energía.
Sin embargo, en el proceso de producción industrial, muchas cargas remolcadas son básicamente estables y no requieren ajuste de velocidad. La mayoría de las condiciones de trabajo son operaciones de carga pesada. En este momento, para el motor, el principal conflicto es cómo arrancar con una carga pesada. Por lo tanto, los motores de inducción bobinados se han utilizado ampliamente en el país y en el extranjero. Su esquema de arranque consiste en conectar una resistencia en serie con el circuito de devanado del rotor del motor a través de un cable de escobillas de anillos colectores. Esta es una solución técnica muy práctica. Sin embargo, después de que el motor comienza a funcionar, aunque la resistencia en serie está en cortocircuito, la fuerte corriente inducida por el rotor aún fluye en el cable del cepillo del anillo colector, lo que no solo desperdicia energía eléctrica sino que también reduce en gran medida la confiabilidad del motor. Precio pagado por obtener un gran par de arranque. ¿Se puede anular por completo este esquema de arranque, ahorrando así energía y reduciendo el consumo, de modo que el motor pueda funcionar de forma fiable y segura durante mucho tiempo? La respuesta es sí.
Después de años de práctica repetida, hemos desarrollado un nuevo tipo de motor: un motor de inducción con rotor bobinado antideslizante y arranque con cambio de polos. Este motor abandona por completo las escobillas de anillos colectores, los cables y las resistencias en el circuito del rotor (la apariencia es exactamente la misma que la del motor de jaula de ardilla) y adopta una solución técnica de arranque directo de voltaje total con cambio de polos. Por ejemplo, cuando el motor funciona a 6 polos (la velocidad sincrónica es de 1000 rpm), comienza desde 8 polos (la velocidad sincrónica es de 750 rpm) y luego el motor cambia automáticamente a 6 polos para el funcionamiento normal. El tiempo de inicio suele ser de unos 6 segundos.
Después de más de un año de funcionamiento industrial, el nuevo motor tiene efectos evidentes de ahorro de energía. Con carácter general, la tasa de ahorro energético del equipo remolcado es del 8%, con un mínimo del 5% y un máximo superior al 10%. Esto se debe a que diferentes sitios de producción tienen diferentes efectos de ahorro de energía. Si el gabinete de resistencia conectado en serie en el rotor del motor bobinado original está lejos del motor (el cable es más largo), el efecto de ahorro de energía será más obvio después de reemplazarlo por un motor nuevo. Pero incluso si el gabinete de resistencia está a más de diez metros de distancia del motor, después de reemplazar el motor de bobinado normal por un motor nuevo, el efecto de ahorro de energía sólo puede ser del 5%. En circunstancias normales, los usuarios sólo tardan aproximadamente 1 año en recuperar su inversión.
Aquí de lo que hablamos es únicamente del ahorro energético del propio motor. De hecho, dado que el factor de potencia del nuevo motor puede alcanzar 0,91, no es necesario agregar un dispositivo de compensación de potencia reactiva (como una cámara, etc.) ni agregar un ventilador para enfriar a la fuerza el anillo colector. Esto por sí solo puede ahorrar unos 10kwh/hora (en comparación con un motor de 380kW).
Debido a que se quitó el cepillo del anillo deslizante, el nuevo motor es en realidad un motor que no requiere mantenimiento y puede funcionar de manera continua y segura durante mucho tiempo. Solo necesita agregar grasa como de costumbre para mantener los rodamientos.
Hasta el momento, el nuevo motor está muy maduro tanto en tecnología como en proceso de fabricación. Puede fabricar motores de inducción de rotor bobinado antideslizante con una capacidad de 90 ~ 5000 kW y motores nuevos con niveles de voltaje de 380 V, 6000 V y 10000 V puestos en operación industrial. La práctica ha demostrado que nuestro nuevo motor puede reemplazar completamente los motores bobinados ordinarios existentes de diversas especificaciones, y los motores de las mismas especificaciones son completamente intercambiables. Se puede decir que es un producto de reemplazo para los motores de bobinado ordinarios de las series YR y JR. Si el nuevo motor puede promocionarse y aplicarse en unidades relevantes en todo el país, basándose en la tasa de ahorro de energía más conservadora del 5%, su ahorro de energía anual será una cifra astronómica. Entre los diez proyectos clave de ahorro de energía, se requiere que la industria electromecánica desarrolle y fabrique motores que ahorren energía. Los motores de inducción de rotor nuevo con arranque con cambio de polos sin anillos colectores de las series YBWR y JBWR deben pertenecer a este tipo de motores de ahorro de energía.
Si el regulador de velocidad de frecuencia variable puede ahorrar electricidad está determinado por las características de regulación de velocidad de su carga. Para cargas como ventiladores centrífugos y bombas centrífugas, el par es proporcional al cuadrado de la velocidad de rotación y la potencia es proporcional al cubo de la velocidad de rotación. Siempre que utilices una válvula para controlar el caudal y esta no esté funcionando a plena carga, puedes ahorrar electricidad cambiándola a regulación de velocidad. Cuando la velocidad cae al 80%, la potencia es sólo del 51,2%. Se puede ver que la aplicación de un regulador de velocidad de frecuencia variable en este tipo de carga tiene el efecto de ahorro de energía más obvio. Para cargas como los sopladores Roots, el par no tiene nada que ver con la velocidad, es decir, una carga de par constante. Si el método original de ajustar el volumen de aire liberando el exceso de volumen de aire a través de la válvula de liberación de aire se cambia a una operación con regulación de velocidad, también se puede lograr un ahorro de energía.
Cuando la velocidad cae al 80%, la potencia es del 80%. En comparación con los ventiladores centrífugos y las bombas centrífugas, el efecto de ahorro de energía es mucho menor. Para cargas de potencia constante, la potencia es independiente de la velocidad. Para cargas de potencia constante en plantas de cemento, como básculas de cinta dosificadora, cuando se establece el caudal, cuando la capa de material es más gruesa, la velocidad de la cinta se reduce; cuando la capa de material es delgada, la velocidad de la cinta aumenta; La aplicación de un regulador de velocidad de frecuencia variable en este tipo de carga no puede ahorrar energía.
Además, el regulador de velocidad de frecuencia variable tiene una función de arranque suave, que puede reducir la alta corriente de arranque durante arranques repetidos y ahorrar energía. Pero los equipos que funcionan continuamente a plena carga no pueden ahorrar energía.