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三相异步电动机高效节能方案

阅读：627发布：2021-01-16

专利汇可以提供三相异步电动机高效节能方案专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且我国异步电动机是应用很多的动力机械，运行时负载都是在50-60％，电机消耗的电能占总耗能50％以上，对电动机实施节能意义重大。本人研究设计的电机节能系统方案，把一定量的电容器直接连接在电机出线瑞子上和电机组成一个充放、吸收无功能量的回路，即电机向电网释放的无功能量通过电容吸收、电机需要吸收无功能量时由电容供给，由于电机绝大部分的空载电流产生旋转磁场，是空载电流的无功分量。因此电机无功能耗近似等于零，电容器基本不消耗能量，为了达到更高的节电效率，通过理论实验使用后证实，选用电机的功率大于实际功率70％以上，把原角形改为星形，电机节能达57％，如摘要附图所示。，下面是三相异步电动机高效节能方案专利的具体信息内容。

权利要求

1.选择一定量的三相电力电容与异步电机相匹配在三相电力网路中利用电机吸、放无功能量和电容器充放能量组成一个无功能量的交换利用回路系统，达到节电目的。
2.电机选用大于额定负载70％以上的功率由原相电压380V改成220V输入，降低电机各项能耗指标，电机和电容器组成一个相对更大的无功能量交换利用回路系统，实验论证，系统回路的节电率成正比，能耗成反比。

说明书全文

三相异步电动机高效节能方案

技术领域

[0001] 目前国内对三相异步电动机节能方案主要采用以下方案：

[0002] 一、变频节能方案，用变频器来控制异步电动机软启动，用PLC控制变频器达到最佳异步电动机运行效果，达到节能目的，但有先决条件

[0003] 1、负载为大功率并且为风机泵类负载

[0004] 2、装置本身具有节电功能(软件支持)

[0005] 3、长期连续运行。

[0006] 二、调压节能方案电机在轻载时降低定子电压，提高功率因数的电机节能方式。调压节能主回路，采用晶闸管电路，串接于电动机三相供电线路中，用单片机控制晶闸管触发角仅的大小，调节交流电机定子电压，以减少电机的铁损及厉磁电流，从而提高功率因数及运行效率，根据有关资料，电机节电率空载15％，带载8％.发明内容

[0007] 三、本人研究试验的电机高效节能系统

[0008] 1、采用就近并联连接于电机接线瑞子上的三相电力电容器，当电容器容性负载释放能量时，电机感性负荷吸收能量，而电机感性负荷释放能量时，电容容性负荷却在吸收能量，能量在两种负荷中交换，这样电机感性负荷所需要的无功能量可以从电容器容性负荷输出的无功能量中得到，电容器起到蓄能作用。电机空载时，绝大部分的空载电流用来产生旋转磁场，称为空载激磁电流，是空载电流的无功分量，由于电机空载激磁电流无功率部分由电容供给，电机功率因数提高，铁损减少，达到节能目的，图1论证了这一点，图2为没有接入电容器测得的电机空载电流(图1图2电机功率10KW)。

[0009] 2、接入电机接线瑞子的电力电容器容量，根据电机空载电流量而定，电机空载电流略小于电容放电电流。图3图4论证由于接入过量电容器而使测得的电机总电量增大。(图3图4电机功率10KW)。

[0010] 3、对电机所带负载等于近似额定功率，节能效果不明显，但由于电容器放电性能决定，电机满负荷启动是可以实现的，可靠的。图5图6图7所带负载是相同的，设备及其他条件也是相同的，采用的电机功率不同，测得的结果也不相同。采用图6方案节电效率达25％(图6与图7相比)图5电机功率7.5KW，图6图7电机功率11KW。

[0011] 4、为了电机在带载情况下达到更高的节电效率，通过实验证实采用图9方案，电机在带载情况下节电效力可达57％图8图9所带负载是相同的，在同一台设备上、同一台电机上测得的电流值，图9把原角形改成星形连接，电压由380V改成220V输入图8图9图10电机功率11KW，图10接电效率可达40％.例一台原配设备异步电动机，型号Y160-L-6额定电流24.6A功率11KW输入电压380V实际带载电流I＝22.5A×0.5＝11.25KW(0.5是电机经验计算取值)，节能方案一，电容器选取24.6A×0.45＝11.07A(6级电机空载电流经验计算取值0.45)已知三相电力电容器8Kvar电容放电电流10.2A，近似等于电机空载电流，接入电容后，测得电机负载电流等于17A×0.5＝8.5KW即节能25％.

[0012] 节能方案二1电机选取电机选15KW型号Y180L-6额定电流31A由原角型接法改星型接法，电机相电压输入380V改成220V输入，现电机功率等于15KW×0.6＝9KW电机功率大于节能方案一实际功率8.5KW是可取的2电容选取31A×0.45＝13.95A选电容7.5Kvar+3Kvar＝9.6A+4.3A＝13.9A电容放电电流，经试用后，测得电机带载电流等于
10A×0.5＝5KW，即节能等于53％.电机的节能效率是根据原设备所选取的电机功率(负载率即空载的余量)大而大，小而小。

[0013] 5、具体实施方案所有三相异步电动机带载实验在无锡市鑫金制绳有限公司，实际连续使用25天，试用电机稳定，方案可靠。

背景技术

[0014] 6、参考资料：1北京大学硕士学位论文

[0015] 基于PLC的三相异步电机节能研究

[0016] 2河南城建学院本科毕业设计(论文)

[0017] 基于MM440变频器的交流电机调速系统

[0018] 3基于单片机的三相异步电动机节能控制方法的研究。(网上查到)附图说明图1、图2、图3、图4是电机空载图。
图5、图6、图7、图8、图9、图10是电机负载图。

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