节能高效电动机在泵站中的应用前景浅析 


随着节能高效电动机在我国的大力推广，节能高效电动机在泵站中的应用前景的发展问题不断的在节能高效电动机的应用中出现，而在这其中新形势下节能高效电动机在泵站中的应用前景的控制发展的效果，是直接关系到节能高效电动机在泵站中的应用前景的控制方法的最后效果的关键因素之一。因此，本文主要就节能高效电动机在泵站中的应用前景的控制进行分析。
一、前言
如何做好新形势下节能高效电动机在泵站中的应用前景研究发展工作，为节能高效电动机在泵站中的应用前景研究,实现可持续发展提供坚实的安全保障，是现在节能高效电动机在泵站中的应用前景研究面临的迫在眉睫、亟需解决的头等课题。
二、节能高效电动机的概念 1、概念


电动机效率等于其有效输出功率与其输入功率之比，节能高效电动机即要求其有效输出功率比其常规输出功率的百分比值要高，即满足节能降耗要求的电动机。此类电动机需要运用新的技术，采取降低损耗的设计，使其有效输出功率最大化，并且具有温升小、机组启动和维护性能好、无故障运行时间长，效率高、节能效果好、设备可靠性高、对环境污染影响小等优点。


采用节能高效电动机的节能效果。设备发生老化故障前的正常使用时间2t较普通电机的正常使用时间1t长；即使在进入部分老化状态后，总能耗的增加也比普通的电机慢，随着投运时间的延长，节省的电能W∆增大，节能的效果就越明显。


2、主要难点


此电机要求大转动惯量，如何克服负载转动惯量较大，保证电机正常起动；此电机的转子结构故采用铸铝结构，其转子铝耗、杂散损耗较大，如达到高效标准，则必须精确的计算各种损耗，有一定的难度。


3、设计分析


在大转动惯量方面，解决方案是转子采用铸铝结构，本项目在设计时计算电机起动过程温升及相关实验数据，能够保证电机设计的准确性、安全性；


在损耗方面，为了有效的降低铁耗，定转子冲片均采用武钢生产的50W350牌号硅钢片；在削弱机械耗方面，设计优化了电机内部风路及风扇；并且利用计算机优化设计，在满足成本、性能等约束条件下，合理确定各项参数，从而获得效率的最大可能提高。
三、电动机优化的范围概述
首先根据大型泵站的预定的投入规模的实际情况，来优化主电动机的选型，就是指对主电机投入的费用的优化问题。在实际的大型泵站建设中，每个地区的对泵站投入的预定资本都是有限额，只有根据泵站的实际建设情况和想要达到工作效率综合情况，来选择适合的主电机类型。在前文针对现存的主电机类型的三个不同的类型，已经做出深入的分析得出，目前国内大型的泵站的主电机类型大部分采用同步电动机，但是同步电动机的机组本身的投入成本比较高，但是其可功率比较高同时能够反向发电，产生经济效益也是非常高的，所以一个地区如果对大型泵站的预定投入成本比较高同时又想追求高的经济效益，当然应该选择采用该电动机类型，才能做到付出和收益均衡。


其次大型泵站在输变电的能源的消耗上，主要是指泵站想要完成一些大的水利方面的工程时，需要把其要用的电能从预定好的变电所通过专用输电线路输送到泵站的主变压器，然后经过主变压器的转换，给泵站的主电动机和它的辅助用电设备供电后来完成整个大的工程需要的电力输送。在当今社会中，经济、电子科技都快速发展的时代，人们日常生活等各方面对电的需求量越来越大，这就需要泵站在输变电能源的消耗的同时，要考虑用电的成本预算，因此，如果在实际生活中建设一座大型的泵站，要选用合适的主电机类型，才能做到经济成本和收益的平衡。作为专业泵站设计人士，在他们研究如何使得泵站运行得到更大的优化时，不应该只是简单的考虑泵站的主电机的成本做到节能低耗材，还要考虑到主电机的辅助设备的耗材选用，以及更加重要的在泵站输变电这一块消耗上，如何才能降低能量的消耗成本。例如前文中，所说的选用同步电动机作为大型泵站的主电动机时，可以充分利用反向发电的优点来降低能源消耗。
四、泵站电动机运行维护与检查
泵站电动机日常维护与检查的要点是及早发现设备的异常状态，及时进行处理，防止事故扩大。维护人员根据继电器保护装置的动作和信号可以发现异常现象，也可以依靠维护人员的经验来判断故障的发生。


1、首先是检查外观上，电动及外部紧固件是否有松动，零部件是否有毁坏，设备表面是否有油污、腐蚀现象；电动机的各接触点和连接处是否有变色、烧痕和烟迹等现象。


2、其次听觉上，噪声过大的原因在机械方面有：轴承故障、机械不平衡、紧固螺丝松动、联轴器联接不符要求、定转子铁心相擦等；电压不平衡、单相运转、绕组有断路或击穿故障、起动性能不好、加速性能不好等。


3、再靠触觉用手触摸机壳可以发现电动机的温度过高和振动现象。造成温度过高的原因是：过载、冷却风道堵塞、单相运转等等。造成振动的原因是：机载负载不平衡、各紧固零部件有松动现象等。
五、应用效果分析
1、节能效果


典型年7天的运行情况表明：在相同的排涝条件下，双速双调机组比单速机组节约能源5.22万kWoh，占对照组能耗的10.3%，按0.6元/（kWoh）电价计算，这一周观音港泵站可节省排涝费用3.1万元。若泵站在汛期6～8月持续开机运行，按上述计算结果推算，观音港泵站整个汛期可节省电能约68.6万kWoh，电费约41.2万元。


双速凸极同步电动机在该泵站安装试运行后，进行了节能监测。湖北省节能监测中心提出的检测报告显示：双速凸极同步电动机在20极、1000kW、负载率为73.70%运行时，运行效率为93.39%；24极、800kW、负载率为67.28%运行时，运行效率为92.94%。两种极数下正常运行时，均处于高效范围。


2、成本投入


该泵站原TL1000-20/2150型电动机市场价格为64万元，双速凸极同步电动机价格为该电机的1.3倍，约83万元，4台电动机的差价76万元经过两个汛期的运行就可以完全收回，第三个汛期双速双调机组就可以完全发挥经济效益。


同时，该新型电动机的转速切换方便，不需要设置专用的控制柜，与变频调速所需的变频器比较，有着绝对的优势。


3、安全性能


该泵站双速凸极同步电动机的两档转速300r/min和250r/min均属于中、低速范围，且其低速启动方式可以适当的减小启动电流，电动机本身不存在安全问题。与水泵配套后，在设计净扬程和平均净扬程下，机组正常运行时都位于高效区；最高净扬程下机组工作点未远离马鞍区，也能高效运行；最低净扬程下机组装置效率虽然很低，但仍可以找到合适的工作点使机组不超载运行。总之，配套双速双调机组的泵站在运行过程中不会发生影响机组工作、危害泵站安全的汽蚀和振动。


理论研究和应用计算表明，这种双速凸极同步电动机在泵站中应用的优势明显，既能节省电耗，又能扩大泵的工作范围，能较好地适应泵站扬程的变化。这种电机的制造成本仅多出传统同类电机成本的30%，且无需设置专用控制柜，操作便捷，投资回报率高，安全性、稳定性好，与水泵配套后机组不会发生危害性汽蚀、振动等现象，建议在水位变幅大或有多功能要求（如灌-排、排灌-发电、灌排-冲污、养殖或改善航运条件等）的大型泵站中推广采用。


六、结束语综上所述，本文所提到的节能高效电动机在泵站中的应用前景的研究工作，希望可以对节能高效电动机在泵站中的应用前景的发展提供参考价值。随着节能高效电动机在泵站中的应用前景的不断开展， 对节能高效电动机在泵站中的应用前景的研究工作也将成为保障节能高效电动机在泵站中的应用前景的重要工作。