高效率电机及电动机能效标准课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,,一、引言,,二,高效率电机及电动机能效标准,,三,、,中小型,电机发展及现状,,四,、,高效电机产业政策及法律法规,,五、高效电机节能分析与应用,,,一、引言,,2012年11月26日，联合国气候变化框架公约第18次缔约方会议暨《京都议定书》第8次缔约方会议在卡塔尔多哈开幕,，,12月8日,结束中国政府提出，到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%一、引言,,,节能减排在,当今世界是一个无法回避的话题,，,影响着世界经济的发展作为节能减排重点的工业领域其中，电机系统节能潜力巨大，用电量约占全国用电量的60%，,引起各方关注YE3,超,高效电机效率平均值为,9,1,.,7%,,,YX3,高效电机效率平均值为,90.3,%,,,Y,系列,电机效率平均值为,87,.3,%,,一、引言,,,,2007年7月1日起正式实施 《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》(GB 18613-2006)国家标准的颁布实施，,规定自2011年7月1日起,，凡是能效标准达不到国标强制要求的,产品,将不能继续生产,、,销售。

一、引言,,,二、,高效率电机及电动机能效标准,1 何为高效率电机,,,高效率电机出现在上世纪70年代第一次能源危机时,它与一般电动机相比其,损耗下降,约20%左右,由于能源供应的持续紧张，近年又出现了所谓超高效率电机，其损耗又,比,高效率电机下降15%～20%这,些,电机的功率等级与安装尺寸关系，以及其他性能要求则与一般电动机相同二,高效率电机及电动机能效标准,,,2,,电动机能效标准,,,目前世界上己有十余个国家和地区颁发了电动机能效标准，主要有美国、欧盟、澳大利亚和中国,的电动机能效标准2008年6月1日，,中国由发改委和,质检总局颁布实施《能源效率标识管理办法》电机必须标识能效等级1） 美国的电动机能效标准,,,,,,美国1992年颁发能源政策法令（即EP,Act,）规定，从1997年起在美国生产和从国外进口到美国的电动机必须,达到,EP,act规定最低效率指标（IE2高效电机）,2002年,，,美国电机制造商协会(NEMA)在,制订了超高效率电机的能效标准,，一般称为NEMA Premium标准,，,,2007,年通过立法，,2010,年,12,月,1,7日后执行IE3超高效能效限定值。

2） 欧盟的电动机能效标准,,,,,1999年,，,欧盟,交通能源局,与欧洲电机,及电力电子,制造商协会,达成,自愿协议(简称,EU-CEMEP协定)该协定将电动机的效率分为,EFF,1、,EFF,2、,EFF,3 三级,2005年底，,实施,E,FF2,级,（IE1),电动机2008年8月11日起，欧盟EuP指令正式转化为欧盟成员国的法规在2011年起实施EFF,1,(IE2高效）标准,,,,,,3,）中国的电动机能效标准,,,,,中国对中小型三相感应电动机在2002年颁发了能效标准，2005年修订,《,GB18613,-,200,6,中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级,》,规定自2011年7月1日起，中小型异步电机实施国家二级能效标准（即IE2高效电机）2012年9月1日实施《,GB18613,-,20,12》规定2016年9月1日起，中小型异步电机实施新标国家二级（IE3超高效电机）4,）,IEC,的电动机能效标准,,,,2008年，IEC/TC2确定了IEC60034-30单速、三相、笼型感应电动机效率分级,规定了全球统一的新电动机效率等级其中IE1为标准效率等级；,,IE2为高效率等级；,,IE3为超高效等级；,,IE4为超超高效等级。

国际、国家,能效等级与其他能效指标的关系,,各国家,IEC,欧洲,中国,,,GB18618-2006 GB18613-2012,美国,能效限定值,年限,效率分级,超超高效,IE4,,1级,,,,超高效,IE3,,,1级,,2级,NEMA Premium,YE3 2016.9.1,,,高效,IE2,欧洲EFF1,,2级,3级,EPAct,YX3,,2011.7.1,,标准效率,IE1,欧洲EFF2,3级,,Y,,2007.7.1,,低效率,,欧洲EFF3,,,,,,三,、,中国中小型,电机发展及现状：,,,J、JO、JO2系列,：,,,,20世纪五、六十年代为效仿原苏联模式阶段，开发的产品有J、JO 、J2、JO2系列等,，该批电机已经在国家产业调整目录明令淘汰三,、,中国中小型,电机发展及现状：,,1982年定型Y系列电机：,,,,1979年，全国组织具有80年代初国际先进水平的Y（IP44）系列电动机的统一设计，采用国际IEC标准规定的功率等级和安装尺寸,，采用B级绝缘，1982年定型生产1996年定型 Y2系列电机,,Y2系列电动机是Y系列电机的更新换代产品Y2系列电机的安装尺寸和功率等级符合IEC标准，防护等级为IP54，冷却方法为IC41l。

采用F级绝缘，温升按B级考核并要求考核负载噪声指标三,、,中国中小型,电机发展及现状：,,,2003年 定型 Y3系列电机,,1999年，国家发布《淘汰落后生产力、工艺和产品的目录（第二批）》，明确规定从2002年底起淘汰热叠轧工艺、停止生产热轧硅钢片2002年，设计“以冷带热”的Y3,系列电动机,该,系列电机,采用冷轧硅钢，全系列基本满足GB18163能效限值标准三,、,中国中小型,电机发展及现状：,,,2005年 高效电机(IE2)---YX3系列电机,——电机能效限定值（2011.7.1）,,从能源形势、节能减排及世界电机行业发展出发，2003年，中小型电机开始研制满足GB18163中节能评价值即中国2级，IE2级的高效电机从导磁材料选择、冲片研究、通风改善等方面改进效率平均提高2.76%长期连续负荷,可以节约大量电费三,、,中国中小型,电机发展及现状：,,,2010年 超高效电机(IE3)---YE3电机,,——电机能效限定值（2016.9.1）,,,针对美国2011年将在全球率先强制推行超高效率标准电机，国内电科所牵头，研制超高效电机系列产品开发该电机损耗值比高效电机降低20%。

对于年运行时间超过8000小时的电机，负荷率超过60%，电费以0.7元/度计算，1.5年左右可收回标准电机额外增加的成本三,、,中国中小型,电机发展及现状：,,,2012年 超超高效电机（IE4）---YE4电机,,针对新国标GB18613-2012要求，国内个别厂家开始试制目前还未有成熟设计三,、,中国中小型,电机发展及现状：,,,,我国目前中小型异步电机市场现状,,,截止目前，由于国内中小型电机市场上Y系列电机为主,仍占据了近90%的市场份额,而目前我国高效电机的市场份额仅为3%左右由于价格因素，目前,具有规模的近300家中小型电机厂中，,只有,约82家取得,Y,X,3系列,高效,电机,认证,三,、,中国中小型,电机发展及现状：,,,,,GB 18613-20,12,《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》,规定，2011年7月1日,，凡是能效,的产品,将不能继续生产销售,GB,/T,1,2497,-2006《,三相异步电动机经济运行,》,规定，,200,6,年,12,月1日,起，年运行时间超过3000小时，负载率大于60%的电动机应优先选用能效指标符合节能评价值的节能（高效）电机,。

四,、,高效电机产业政策及法律法规,：,,,国务院[2005]40号,《,产业结构调整指导目录(2005年本),》,,,→,JO2、JO3系列,，,JDO2、JDO3系列,，,YB隔爆型,（淘汰类）,,,,国家发改委第9号《产业结构调整指导目录（2011年本）》,,,→,YB,、YBF、YBK,系列隔爆型三相异步电动机,（淘汰类）,,,→Y、Y2系列电机（限制类）,,,,四,、,高效电机产业政策及法律法规,：,,,工信部,[200,9,],67,号《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第,一,批）》,,,→,JO2、JO3系列,，,JDO2、JDO3系列,，J2、JZ系列,三相异步电动机,,,（停止生产、尽快更换）,,工信部,[20,12,],14,号《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第,二,批）》,,,→Y、Y2系列电机（停止生产，规定期限内停止使用）,,,,四,、,高效电机产业政策及法律法规,：,,,上海市经信委、发改委,[20,12,],181,号,文件：,《,关于落实本市2012年高效电机推广任务的通知,》,,,→GB18613-2006 能效三级（普通效率）禁止生产，在用逐步淘汰,,,→新建、搬迁选用高效电机,,→工信部,[200,9,],67,号,涉及电机（J、JO、YB)2013年底前淘汰,,→JS/JSQ电机2015年底前淘汰,,,,,四,、,高效电机产业政策及法律法规,：,,,GB18613 标准应用解读,,,GB18613 标准应用解读,,,GB18613 标准应用解读,,,GB18613 标准应用解读,电机,适用范围,：,,,电机类型、电压、转速、冷却方式、设计等,,,两个日期：,,2011年7月1日,,2016年9月1日,,,收益,/2.6kW x 0.7RMB x 8,760 hrs,,= 15943 RMB,,75kW,6.4kW,3.8kW,92%(EFF3)81.4kW,Input,Output,95% (EFF1)78.8kW,普通电机损耗,高效电机损耗,,五、高效电机节能分析与应用,效率定义 ：,P,Output,,,,,,,,,,,,,load,P,Input,P,Output,=,h,Input,P,=,h,,P,Output,S,P,Losses,P,Output,+,P,Input,=,h,S,-,P,Input,P,Losses,,电机的效率是指电机所输出的,机械能,与电源所提供的,电能,之比。

用字母“り”表示高效率,意味着在从电能向机械能转化的过程中伴随着,更少的能量损失通风摩擦损耗,(10%),转子损耗,(24%),定子铜耗,(34%),杂散损耗,(14%),电机的损耗：,,定子铁耗,(18%),精密的制造,31,,如何提高电机的效率？,更高质量等级铜线,,紧凑的端部设计,,良好的槽满率,,优异的浸漆工艺,,适当增加铁心长度（降低电流密度）,优化的电磁设计,,更高要求的制造工艺措施,降低杂散损耗,不降低冷却效果的前提下，使用更小尺寸的风扇更高品质的轴承,,更高等级的定转子同心度，降低振动、摩擦降低转子铝耗,优异的,转子压铸工艺,,改进转子绝,缘,,高压冲模铸铝转子,,高的转子动平衡,,选用高效片，确保材质的低损耗、高磁感特性先进合理的槽形设计更薄的硅钢片,降低定子铜耗,降低风摩损耗,降低铁耗,32,,如何提高电机的效率？,,,IEC,效率等级划分的效率数值标准,,,,,,,不同容量、不同转速下电机的效率对比,4极电动机的能效等级,,我国目前广泛应用的Ｙ系列电动机效率平均值为87.3％；高效电动机的效率平均值为90.3％，超高效电动机其效率平均值为91.7％高效电机投资、节能潜力分析,国家积极鼓励高效电机推广使用，制定了相关政策,：,,,财政部、发改委联合颁布了《关于做好2011年高效电机推广工作的通知》（财建2011-62号），对购买和使用高效电机的企业给予一定额度的财政补贴（2011年标准见表2），该标准持续到2012年年底前：,,,高效电机节能潜力分析（高效电机投资回收期）：,,以一台常见的18.5kW4极电机为例,：,,,,Y系列电机效率值为89.3%（IE1级）,；,,,高效电机效率值为91.2%（IE2级）,；,,,超高效电机效率值为92.6,%,（IE3级）。

按照,60,%平均负荷率，年运行时间,8500,小时，宝钢实际电能成本0.5元/度进行计算新建项目采用高效或超高效电机投资回报期对比见,下,表,高效电机节能潜力分析（高效电机投资回收期）：,,,高效电机应用注意：,,,1、高效电机的寿命周期成本（LCC）；,,,2、高效电机的应用范围；,,,3、电机系统的节能；,,,4、电机节能的计算与评估1、,对于符合GB18613-2012规定范围内的低压三相异步电机，应选用高效电动机（IE2级），且考虑财政补贴后，不增加投资，多节电；,,2、,对年运行时间（小时）×负载率（0-100%）≥4800的电动机（高负荷率、高运行时间）宜,选用,超高效电动机,；,,3、,高效高压三相异步电机及稀土永磁高效电机，因国家标准、产业政策未强制推行，,价格高，,可通过技术经济分析后,决定,4、,当电机坏掉的时候用（超）高效电机来更换高效电机应用建议：,,,电机改造原则：,,1、,电压380v、频率50Hz、功率3～200kW,；,,2、,使用年限15年,；,,3、,全年连续工作8000小时，55kW以下电机负荷率60%及以上，55kW及以上电机负荷率90%及以上,；,,4、部分状态不佳、维修成本高、缺乏备件的（进口）高能耗电机。

高效电机改造需要注意的问题：,,1、电机制造厂家的选择；,,2、改造电机的选择；,,3、电机原始安装状态的确认；,,4、新电机适应性的调整。