电机系统节能量计算
节能原理及节能计算
节能原理及计算方法一、节能原理风机和水泵，前者工作介质为液体，均属于流体机械设备。
下面以风机为例说明它们的工作特性。
特别是离心式风机及水泵，工作特性基本相同。
以下就以风机为例说明他们的调速工作原理。
风机的工作特性图如下：风机的工作特性图由上图可以看出，风机工作的位置，即风机的风量是由风机特性曲线（风压特性）和管网特性曲线（风阻特性）决定的，无论是改变风机的特性曲线，或者是改变管网特性曲线，都可以达到改变风量的目的。
图中：风机特性曲线 HA =kQ12K——风机特性系数；管网特性曲线 HA =Hc-λQ12λ——管网特性系数。
（一）工频工作方式工频工作方式是指泵的特性曲线保持不变，而改变管网特性曲线。
通常采取的方式是保持风机的特性曲线不变，即不改变风机的转速，而用调节挡板改变出风口的大小，达到改变风量的目的。
如下图所示：工频工作方式时风机的工作特性图从图中可以看出，风机工作在A点时，风量为Q1，风压为H1。
保持风机的转速不变，用挡板将风量调节为Q2时，风压将上升到H2，风机工作点变为B点。
由于挡板的节流作用，风道的阻力曲线变为OB。
风机工作在A点时，其功率为PA ＝H1×Q1/102；风机工作在B点时，其功率为PB ＝H2×Q2/102。
虽然Q2<Q1，但H3>H1，所以PA与为PB的值变化不大，说明采用工频工作方式时，改变风机的风量，风机的轴功率减小有限。
（二）变频工作方式变频工作方式是指管网特性曲线保持不变，而改变风机的特性曲线。
通常采取的方式是保持管网特性曲线不变，即不改变风机出口的大小，而改变风机的特性曲线，即改变风机的转速，达到改变风量的目的。
如下图所示：风机工作在A点时，其功率为PA ＝H1×Q1/102；风机工作在B点时，其功率为PB ＝H2×Q2/102。
Q 2<Q1，而且 H2>H1，所以PA与为PB的值变化较大，说明采用变工频工作方式时，改变风机的风量，风机的轴功率减小很大，节能效果显著。
变频器节能效率计算完整版
变频器节能效率计算标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]概述在许多情况下, 使用变频器的目的是调速, 尤其是对于在工业中大量使用的风扇、鼓风机和泵类负载来说, 设计选型往往以最大工况来选。
与实际的工况存在较大的可调整空间。
在运行中根据实际运行需要，按照流量、杨程等调节电动机的转速，从而改变电动机的输出转矩和输出功率，以代替传统上利用挡板和阀门进行的流量和扬程的控制, 节能效果非常明显。
同时分析变频器在选型、应用中的注意事项。
1变频调速原理三相异步电动机转速公式为:60fn=式中：n-电动机转速，r/min；f-电源频率，Hz；p-电动机对数s-转差率,从上式可见交流电动机的调速可以概括为改变极对数，控制电源频率以及通过改变参数如定子电压、转子电压等使电机转差率发生变化等几种方式。
变频器效率维持在94%~96%，变频调速是一种高效率、高效能的调速方式，使异步电动机在整个工作范围内保持正常的小转差率下运转，实现无极平滑调速。
变频工作原理异步电动机的额定频率称为基频，即电网的频率，在我国为50Hz 。
电机定子绕组内部感应电动势为U 1≈U 1=4.44U 1UU 11式中U 1-定子绕组感应电动势，V ；1-气隙磁通，Wb ； U -定子每相绕组匝数；U 1-基波绕组系数。
在变频调速时，如果只降低定子频率U 1，而定子每相电压保持不变，则必然会造成1增大。
由于电机制造时，为提高效率减少损耗，通常在U 1=U U ，U 1=U U 时，电动机主磁路接近饱和，增大1势必使主磁路过饱和，将导致励磁电流急剧增大，铁损增加，功率因素降低。
若在降低频率的同时降低电压使U 1U 1⁄保持不变则可保持1不变从而避免了主磁路过饱和现象的发生。
这种方式称为恒磁通控制方式。
此时电动机转矩为T =U 1UU 12π(U 2U +UU 22U 2)(U 1U 1)2式中T -电动机转矩，；U 1—电源极对数；U—磁极对数；U—转差率；U2—转子电阻；U2—转子电抗；由于转差率U较小，(U2U⁄)2U22则有T≈U1UU12πU2U(U11)2=UU1U其中U=U1U2πU2(U1 U1)2由此可知：若频率U1保持不变则T∝s；若转矩T不变则s∝1U1⁄；常数由此可知：保持U1U1=⁄常数，最大转矩和最大转矩处的转速降落均等于常数，与频率无关。
节能计算方法
节能计算一﹑概述据统计，全世界的用电量中约有60%是通过电动机来消耗的。
由于考虑起动、过载、安全系统等原因，高效的电动机经常在低效状态下运行，采用变频器对交流异步电动机进行调速控制，可使电动机重新回到高效的运行状态，这样可节省大量的电能。
生产机械中电动机的负载种类千差万别，为便于分析研究，将负载分为平方转矩﹑恒转矩和恒功率等几类机械特性，本文仅对平方转矩﹑恒转矩负载的节能进行估算。
所谓估算，即在变频器投运前，对使用了变频器后的节能效果进行的计算预测。
变频器一旦投运后，用电工仪表测量系统的节能量更为准确。
现假定，电动机系统在使用变频器调速前后的功率因数基本相同，且变频器的效率为95%。
在设计过程中过多考虑建设前，后长期工艺要求的差异，使裕量过大。
如火电设计规程SDJ-79规定，燃煤锅炉的鼓风机,引风机的风量裕度分别为5%和5~10%，风压裕度为10%和10%~15%，设计过程中很难计算管网的阻力，并考虑长期运行过程中可能发生的各种问题，通常总把系统的最大风量和风压裕量作为选型的依据，但风机的系列是有限的，往往选不到合适的风机型号就往上靠，大20%~30%的比较常见。
生产中实际操作时，对于离心风机﹑泵类负载常用阀门、挡板进行节流调节，则增加了管路系统的阻尼，造成电能的浪费；对于恒转矩负载常用电磁调速器﹑液力耦合器进行调节，这两种调速方式效率较低，而且，转速越低，效率也越低。
由于电机的电流的大小随负载的轻重而改变,也即电机消耗的功率也是随负载的大小而改变，因此要想精确地计算系统的节能是困难的，在一定程度上影响了变频调速节能的实施。
本文介绍用以下的公式来进行节能的估算。
二、节能的估算1﹑风机﹑泵类平方转矩负载的变频调速节能风机﹑泵类通用设备的用电占电动机用电的50%左右,那就意味着占全国用电量的30%。
采用电动机变频调速来调节流量，比用挡板﹑阀门之类来调节，可节电20%~50%，如果平均按30%计算，节省的电量为全国总用电量的9%，这将产生巨大的社会效益和经济效益。
变频器节能计算范文
变频器节能计算范文引言近年来，环境保护和能源的可持续利用日益受到人们的关注。
变频器作为一种能够调节电动机转速并实现节能的设备，受到了广泛的应用。
本文将通过计算变频器的节能效果，以说明其在能源节约方面的重要性。
一、节能计算方法节能比(%)=(1-实际电力消耗/理论电力消耗)×100%其中，实际电力消耗指的是电动机实际工作时的电力消耗，理论电力消耗指的是电动机在额定工作状态下的电力消耗。
二、变频器节能计算实例假设工厂的一个电动机额定功率为100kW，在变频器的控制下，电动机的实际电力消耗为80kW，变频器的功率因数为0.95、根据公式，可以计算出节能比如下：节能比(%)=(1-80/100)×0.95×100%=19%通过以上计算可知，使用变频器可以实现约19%的节能效果。
三、变频器节能的原理和作用变频器通过调节电动机的转速来实现节能的目的。
在传统的电动机控制系统中，电动机的转速是通过改变电源的频率来实现的，而变频器则可以通过调节电源的电压和频率来控制电动机的转速，从而达到节能的效果。
变频器节能的原理在于，在电动机负载较轻的情况下，变频器可以通过降低电动机的转速来降低功率消耗。
例如，当电动机只需以50%的负载工作时，如果保持额定转速，此时电动机的功率消耗就会超过实际需求，而通过变频器调整转速至50%，能够降低功率消耗，从而实现节能。
此外，变频器还能够通过调整电源的电压和频率，使电动机在工作过程中保持较高的效率，减少能量的浪费。
四、变频器节能的优势和应用1.提高生产线的效率：变频器的调速功能可以根据实际的生产需求来控制电动机的转速，从而提高生产线的效率和生产能力。
2.增加电动机的使用寿命：由于变频器可以控制电动机的启动和停止过程，避免了频繁的启停操作对电动机的损害，从而延长了电动机的使用寿命。
3.减少设备的维护成本：采用变频器可以使系统在低负载状态下工作，减少电机功率的损耗和热量，从而减少了对设备的维护和冷却成本。
变频器节电率的计算
变频器节电率的计算变频器是一种能够控制电机的工控设备，通过调节电机的转速和负载扭矩，实现精确控制和节能运行。
变频器节电率的计算是评估变频器的节能性能和效益的一种方法，本文将介绍变频器节电率的基本概念、计算方法和应用。
1.变频器节电率的概念2.变频器节电率的计算方法节电率（%）=（额定功率-变频器运行功率）/额定功率×100%其中额定功率是指电机在额定工况下的功率，一般通过电机的额定功率标识确定；变频器运行功率是指变频器控制电机运行时的实际功率，通常通过变频器的电流、电压等参数测量得到。
3.变频器节电率的应用4.变频器节电率的影响因素-负载特性：电机所承受的负载变化会影响变频器的节电率。
负载越大，变频器的节电率越明显。
-工作转速：变频器能通过优化转速来达到节能效果，因此转速的设定也会影响节电率。
-频率和电流：变频器根据实际需求调整频率和电流，从而改变电机的转速和负载，进而实现节能效果。
5.变频器节电率的优势和不足变频器作为一种先进的电机控制设备，具有以下优势：-节能效果显著：通过灵活调节电机的运行模式，能够实现节能效果，使电机按照实际需求运行，提高能源利用效率。
-降低噪音和振动：变频器可以平稳地调整电机的转速和负载，减小了机械传动系统的噪音和振动。
-增强控制精度：变频器能够根据实际需求对电机的转速进行精确调节，提高了生产过程的控制精度。
而变频器节电率的不足之处主要包括：-成本较高：相比于传统的电机控制设备，变频器的成本较高，需要投入一定的经济资源。
-对电机的影响：长时间的频率调整可能对电机的寿命和稳定性产生一定的影响。
-需要专业知识支持：变频器的安装和调试需要具备一定的专业知识和技术支持。
综上所述，变频器节电率的计算是评估变频器能效性能和指导实际应用的一个重要指标。
通过变频器控制电机的运行，可以实现节能效果，在提高电机控制精度的同时，减少能源消耗。
在实际应用中，需要综合考虑多种因素，并结合实际需求和经济效益进行选择和决策。
高压变频器节能计算
高压变频器节能计算高压变频器节能计算摘要：降低厂用电率，降低发电成本，提高上网电能的竞争力，已成为各火电厂努力追求的经济目标。
近几年电网的负荷峰谷差越来越大，频繁的调峰任务使部分辅机仍然运行在工频状态下，造成大量电能流失。
本文着重介绍了高压变频器的工作原理及实际运行情况的详细节能分析，使我们对其节能效果以及典型风机水泵节能计算有了更进一步认识。
因此得出结论高压变频调速技术的日趋成熟，在电力系统中广泛应用，节能效果明显。
关键词：调速高压变频器功率单元IGBT节电率一、引言众所周知，高压电动机的应用极为广泛，它是工矿企业中的主要动力，在冶金、钢铁、化工、电力、水处理等行业的大、中型厂矿中，用于拖动风机、泵类、压缩机及各种大型机械。
其消耗的能源占电动机总能耗的70%以上，而且绝大部分都有调速的要求，由于高压电机调速方法落后，浪费大量能源而且机械寿命降低。
上世纪90年代，由于变频调速技术在低压电动机应用得非常成功，人们开始研究高压电动机变频技术的应用，设计了高-高电压源型变频技术方案。
该方案采用多电平电路型式（CMSL），由若干个低压PWM 变频功率单元，以输出电压串联方式（功率单元为三相输入、单相输出）来实现直接高压输出的方法。
经过我厂多方调研、比较，最后选择同利德华福电气技术合作。
本文将从HARSVERT-A系列高压变频器的工作原理及实际运行状况两方面分析豫新发电厂引风机、凝结水泵的节能情况。
二、高压变频器的工作原理（一）变频器的结构：现以6kV五级单元串联多电平的高压变频器为例。
1．系统主回路：部是由十五个相同的功率单元模块构成，每五个模块为一组，分别对应高压回路的三相，单元供电由干式移相变压器进行供电，原理如图1。
图1：变频器的结构2．功率单元构成：功率单元是一种单相桥式变换器，由输入干式变压器的副边绕组供电。
经整流、滤波后由4个IGBT以PWM方法进行控制（如图2所示），产生设定的频率波形。
变频器中所有的功率单元，电路的拓扑结构相同，实行模块化的设计，控制通过光纤发送至单元控制板。
电机系统节能标准及节能检测
03
CATALOGUE
电机系统节能标准与检测技术的发展趋势
高效电机的发展趋势
01
高效电机已成为电机行业的发展趋势，其能效标准 不断提高，推动电机系统节能减排。
02
高效电机的设计、制造技术不断进步，新材料、新 工艺的应用提高了电机的性能和能效。
03
高效电机的应用范围不断扩大，不仅在工业领域得 到广泛应用，也在商业和民用领域得到推广。
电机系统节能检测技术在建筑领域的应用案例
空调系统
利用电机系统节能检测技术对空调系统进行能效评估和优化，提高空调系统的 运行效率，降低建筑物的能耗。
电梯系统
通过对电梯电机的能耗检测和性能评估，优化电梯控制策略，减少电梯运行过 程中的能耗。
电机系统节能标准与检测技术在交通运输领域的应用案例
城市轨道交通
措施
加强技术研发和创新，提高电机系统节能技术和 检测技术水平。
ABCD
建议
建立节能检测机构和认证体系，加强节能检测和 认证的规范管理。
建议
鼓励企业采用先进的节能技术和设备，提高能源 利用效率，推动电机系统的节能减排。
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制定流程
经过调研、分析、实验验证等环节，确保标准的科学性和可行性 。
标准内容
包括电机系统的能效指标、测试方法、节能技术要求等。
电机系统节能标准的实施
01
02
03
实施方式
通过强制执行、自愿采用 等方式推进标准的实施。
实施监管
建立监管机制，对电机系 统的节能效果进行监督检 查。
实施效果
评估标准实施后的节能效 果，总结经验教训，不断 完善标准。
通过直接测量电机的输入输出参数，计算电机的效率。这 种方法简单直观，但精度受限于测量设备的精度。
永磁同步电动机的节能计算
流量表测试流量。两条出水管汇总为一个总管道,
5 并有一个压力表测试总压力。 台电机的分布和出 1 水管布置图，如图 所示。
2021.No.2
永磁同步电动机的节能计算
设计与研究
图1电机分布和出水管布置图
为了确保数据的准确性，采用进口质量仪对电机
$P = P3-<==587.8 -581.5 =6.3 kW 无功节电： $Q=Qe -?= =379.7 -118. 1 =261.6 kvar —12 —
综合节电：
$P@ =$P+Kq c$q
= 6.3 +0.04 x261.1 =16.75 kW 综合节电 ：
$E =___________ @ P3 +AQ XQg
机的节能情况'5T，现场运行的髙效电机和永磁电
机的额定参数如表2所示。 髙效电机有功功率：
Pg
Mx 10 x40.4 x0. 84 =587. 8 kW
Qg =>^t/N/Nsin^N
=V3 xlO x40.4 x0.543 =379.7 kvar
表2电机额定参数
项次 型号 额定电压UNkV 额定功率P/kW 功率因数cosCn 效率!% 额定电流//A
=52 650 元。
该综合节电 为 异步电机带无
的节电率,为了计算电机的综合节电率，电机 无
进行。数
永磁电机比不带无 偿
的 异步电机无 节电 202 kiae, 算为
损耗0. 04 x202 = 8.08 kW,此状态的综合节电量为 12 -6. 1 +8. 08 =13.98 kW,综合节电率为 2. 50%。
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电机系统节能量计算
一、电机系统存在的问题
1、节能技术及装备水平落后；
2、电机及拖动设备效率低下；
3、系统运行不匹配，存在“大马拉小车”的问题。
二、实施改造的内容
1、采用高效节能电动机、风机、变压器等设备，淘汰落后机电设备；
2、采用变频调速、无功补偿等节能改造，优化运行方式，提供设备效率；
三、节能量计算
1、采用单耗法计算
应用范围：涉及电机数量较多，应用范围广，分布在生产的各个环节。
计算公式：E s=(E U0-E U1)*M0
其中：E U0 =E0/M0 改造前单位产品能耗量
E U1 =E1/M1 改造后单位产品能耗量
M0 改造前产品产量
M1 改造后产品产量
2、采用节电率法计算（对于变频调速的机电设备改造）
（1）当被改造的电机数量较少时，按台数计算；
（2）当改造电机数量较多时，应对设备进行分类，然后对每类进行节能效果测试。
（3）当节电率测试比较困难时，可先估算电机平均工作转速，然后计算节电率。
公式：P%=S3，节电率N%=1- P%
其中P%为实际消耗功率百分比；S为实际转速与额定转速的比值。