深挖西瑪電機節(jié)能改造需求，高效節(jié)能電機取得良好效果

2022年，鑒于嚴峻的疫情和環(huán)境形勢，國家和地方政府將積極響應國家節(jié)能減排政策，加大節(jié)能力度，推廣節(jié)能電機。通用變頻調(diào)速系統(tǒng)由高性能電機取代，以更高的效率和更低的成本滿足用戶的需求，為西瑪電機用戶帶來節(jié)能和環(huán)保效益。它在公司的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著重要作用。據(jù)統(tǒng)計，迄今為止，中國已改裝了1.6億臺高效節(jié)能電機。節(jié)能效果顯著。對于電機驅動來說，這是一個必須通過投資實現(xiàn)的主要目標。高效節(jié)能電機在這方面具有獨特的優(yōu)勢。項目設計采用全自動控制系統(tǒng)和設備，具有高質(zhì)量、安全性和可靠性。能源和環(huán)境影響顯著，可有效降低能源消耗30%以上，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。這一次，該電機在廣東潮州的一個工業(yè)能源轉換項目中取得了優(yōu)異的成績。

項目背景

潮州市潮安區(qū)是典型的工業(yè)城市，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)近200家，主要集中在制造業(yè)、冶金、建材、電力等行業(yè)。現(xiàn)有業(yè)務規(guī)模普遍較大，電力負荷也較高，給用戶帶來巨大的能源浪費。據(jù)統(tǒng)計，截至2019年底，潮州市規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)8000家。在傳統(tǒng)的工業(yè)電器和工藝中，能源消耗對企業(yè)乃至整個社會都有許多不可避免的影響。因此，潮安區(qū)政府積極響應國家“雙碳”戰(zhàn)略行動計劃，大力推廣節(jié)能減排新技術、新產(chǎn)品、新設備。在這種情況下，它對整個潮州地區(qū)的節(jié)能減排起到了積極作用。然而，隨著客戶對節(jié)能環(huán)保的需求不斷增加，我們將為他們提供一批高效節(jié)能的專用環(huán)保驅動系統(tǒng)，以解決市場上傳統(tǒng)西瑪電機造成的功耗問題，并不斷更新變頻調(diào)速系統(tǒng)。



1.行業(yè)背景

該國提出了碳達峰和碳中和的目標。積極應對氣候變化并將減排提上日程：工業(yè)企業(yè)迫切需要通過提高能源效率和現(xiàn)代化來減少能源消耗。提高能源效率是實現(xiàn)碳中和的重要手段，也是企業(yè)為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和競爭力必須實現(xiàn)的目標。隨著中國“雙碳”戰(zhàn)略行動計劃的不斷推進，工業(yè)用電量在社會總用電量中的份額也在不斷增長。根據(jù)《中國電力消費統(tǒng)計年鑒》（2017年），2017年中國工業(yè)用電量約為2150億千瓦時，占社會用電量的11.9%。2019年，中國工業(yè)總用電量為2664億千瓦時，占社會總用電量的9.6%。目前，中國大多數(shù)工業(yè)公司使用三相異步電機代替交流電機。然而，國內(nèi)許多工業(yè)企業(yè)仍然無法實現(xiàn)“三相異步電機功率密度低”和“體積小、重量輕”的優(yōu)勢，這使得傳統(tǒng)工業(yè)電機難以滿足用電需求，效率不高，難以滿足日益增長的節(jié)能環(huán)保需求，迫切需要用新一代節(jié)能高效的調(diào)速電機取代直流電機和傳統(tǒng)的機械水泵，以提高電機的工作效率和節(jié)能效果。

2.客戶需求

客戶所需的能源消耗：需要電力需求，需要變頻調(diào)速，但也對原壓縮機提出了更高的要求。原壓縮機啟動時必須使用變頻調(diào)速裝置，且西安泰富西瑪電機轉速快，功率因數(shù)低，必須使用高功率因數(shù)壓縮機。但是，必須考慮用戶的實際性能需求來選擇性能因數(shù)。由于功率因數(shù)低于0.85，因此需要頻繁切換，這會影響生產(chǎn)效率。同時，當傳統(tǒng)壓縮機運行時，它會持續(xù)產(chǎn)生大量污染物，這些污染物也會污染環(huán)境。西安西瑪電機壽命：客戶必須考慮電機在正常運行過程中的巨大能量消耗，這需要很長時間才能滿足客戶的要求。同時，電機的低功率因數(shù)導致速度不穩(wěn)定，這對公司的生產(chǎn)有很大影響。因此，需要對傳統(tǒng)壓縮機進行升級，以實現(xiàn)理想的效率。


3.項目計劃

該電機具有性能穩(wěn)定、運行穩(wěn)定的特點。在工業(yè)生產(chǎn)中，它具有低功耗、高效率、低噪音、高速等特點，在節(jié)能方面具有優(yōu)異的優(yōu)勢。其電機采用低壓變頻調(diào)速技術，可達到節(jié)能效果，有效降低電機成本，提高電機能效。電機選用了一流的YE5系列節(jié)能電機、YVFE5系列高效節(jié)能變頻電機（一級能效）、IGBT模塊等部件，有效克服了電機在高速時產(chǎn)生的噪音問題，確保了電機在高速運行時不產(chǎn)生噪音，降低噪音對商業(yè)環(huán)境的影響，并在高速運行時實現(xiàn)最大效率和節(jié)能效果。高性能節(jié)能電機是一種節(jié)能產(chǎn)品，旨在實現(xiàn)高性價比和低能耗，可為客戶節(jié)省大量成本和能源。

項目實施計劃

項目位于廣東省潮州市潮安區(qū)。工業(yè)企業(yè)是指利用節(jié)能燈具、工業(yè)電源、照明設備等實現(xiàn)節(jié)能減排的生產(chǎn)過程；提高電氣設備的效率和生產(chǎn)安全；提高設備的使用效率。達到節(jié)能效果可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本；提高設備的運行水平和穩(wěn)定性。電機使用一個特殊的變頻器，在整個直流驅動系統(tǒng)中實現(xiàn)一個新的高性能驅動系統(tǒng)。客戶原廠在用電高峰期間由重載引起的過電壓或過電流等誤差，屬于平均頻率空調(diào)負荷，而非變頻調(diào)速負荷。MV3系列高性能變頻器將先進的變頻調(diào)速技術應用于整個直流驅動系統(tǒng)，主要應用于交流異步電機、交直流電機、各種異步電機、減速電機等無功功率系統(tǒng)和設備。變頻壓縮機工作在全直流系統(tǒng)中：低壓電機和變頻器采用同步控制技術（PSA）實現(xiàn)無級調(diào)速。在操作期間，產(chǎn)生電能轉換。機械能可以被蓄電池轉換成熱能，然后熱量被用戶產(chǎn)生的空調(diào)帶走或加熱。保持一定量的熱量、水或空氣用于生產(chǎn)或生活。降低電力成本并延長電氣壽命。

1.從節(jié)能角度出發(fā)，本項目將對現(xiàn)有車間原有照明系統(tǒng)進行節(jié)能改造。

車間照明采用節(jié)能燈和紫外線節(jié)能燈。同時，車間照明系統(tǒng)可采用自然通風，減少進入車間的外界熱量。它節(jié)約能源和能量。車間照明系統(tǒng)采用節(jié)能照明燈具。根據(jù)《潮州市潮安區(qū)工業(yè)企業(yè)照明能耗管理暫行辦法》（潮安〔2014〕12號），車間照明系統(tǒng)的主要照明光源為白熾燈和LED燈，在使用壽命方面與節(jié)能燈不可比。本工程采用自然通風照明和自然通風光源。

2.將無菌冷卻系統(tǒng)轉換為整個內(nèi)部設備，并使用節(jié)能變頻風扇控制其所有設備。

車間內(nèi)的空調(diào)冷卻系統(tǒng)以及原有的中頻冰箱、冷凍室和其他冰箱使用風扇控制所有冰箱。車間內(nèi)的一套新鮮空氣系統(tǒng)將所有熱空氣導入車間進行排風。車間內(nèi)的溫度通過空調(diào)降低，然后引入冷空氣以提高整個車間的溫度。整個工廠可以在低熱負荷下保持冷卻效果，提高產(chǎn)熱量和產(chǎn)熱率。節(jié)能變頻風機智能控制廠內(nèi)所有設備，空調(diào)制冷系統(tǒng)控制新風。新鮮空氣作為冷卻水循環(huán)使用，以降低工廠的室內(nèi)溫度，從而達到整個工廠的節(jié)能效果。

3.客戶原有的中頻空調(diào)系統(tǒng)使用傳統(tǒng)的水泵和空氣壓縮機。

風機采用變頻節(jié)能西安泰富西瑪電機，風機采用新型大功率節(jié)能電機，轉速可調(diào)，自動啟停保護，負載過載能力強。采用變頻壓縮機，具有較高的變頻輸出電壓和頻率響應速度，可在±2V下穩(wěn)定運行，這是傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)壓縮機無法比擬的。并且由于變頻技術用于在變頻壓縮機運行時使風扇頻率穩(wěn)定并快速啟動，因此風扇頻率可提高三倍以上，節(jié)能潛力高，風扇頻率可顯著縮短，電力成本可節(jié)省4-5倍以上，效率高，節(jié)能潛力高。它是中頻空調(diào)節(jié)能潛力最大的系統(tǒng)之一。與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，可以實現(xiàn)以下優(yōu)點：（1）顯著的節(jié)能效果：節(jié)能效果可以比傳統(tǒng)產(chǎn)品高6-7倍；（2） 運營成本低：與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，可節(jié)省30%~50%的運營成本；（3） 節(jié)能潛力高：與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，可顯著節(jié)約電費；（4） 運行維護成本低：與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，可顯著節(jié)約維護成本；（5） 無需安裝冷卻裝置：使用冷卻裝置時無需安裝壓縮機；（6） 風機啟動穩(wěn)定可靠：運行穩(wěn)定可靠。綜合以上幾點的對比表明，該項目的改造效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。此外，整個系統(tǒng)的特點是運行穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟效益高，維護成本低，節(jié)能潛力大，這是電機節(jié)能計劃中必須考慮的一個方面，可以得到客戶的好評。

4.客戶原車間配電柜上的空調(diào)進行了節(jié)能改造，以提高中頻冷卻效果。

中頻空調(diào)主要用于小型電器或無備用電源。一般情況下，空調(diào)采用電子方式設置，以控制中頻壓縮機的運行速度，降低中頻空調(diào)的負荷，提高中頻空調(diào)的制冷效果。這種節(jié)能改造也是電機正在推進的節(jié)能項目之一。客戶原廠房屬于中頻空調(diào)負荷，變頻壓縮機運行效率不高。同時，客戶的工廠車間空調(diào)也使用變頻壓縮機進行速度控制。中頻空調(diào)負荷耗電量大，中頻空調(diào)無法及時冷卻回收。當在恒定溫度和濕度條件下運行時，中頻空調(diào)需要大體積和大功率消耗。為了解決這一問題，電機可以在恒溫恒濕的條件下實現(xiàn)風扇的變頻運行，變頻壓縮機可以通過變頻器交換電流并對其進行熱管理；同時，采用先進的中頻制冷系統(tǒng)，將中頻空調(diào)負荷中的多余損耗轉化為熱能，去除并提高制冷效率。

項目概況

該項目的主要目標是將生產(chǎn)能力提高15.20%，改造后節(jié)約30%以上的成本。項目一期投資3000萬元，主要為6變頻器和10-KW變頻器。基于現(xiàn)有設備升級。新的高性能驅動系統(tǒng)將用于本項目的3臺節(jié)能專用頻率電機和一臺高效變頻器，以取代原有的2相變頻器和1直流無刷電機。所有設備均為完整的直流驅動系統(tǒng)，可實現(xiàn)快速反應速度控制。滿足客戶快速啟動設備的需求。同時，項目在變頻調(diào)速模式下運行一段時間后，不僅降低了用戶的空調(diào)性能，降低了設備的能耗；這對提高生產(chǎn)效率和減少環(huán)境污染也很有幫助。系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場情況自由調(diào)整，達到最佳效果。通過實施第一個項目階段，每年可節(jié)省約21萬千瓦時的電能。環(huán)境影響非常小。

1.使用六個4相變頻器和一個高效變頻電機來取代原來的兩個2相變頻器和無刷直流電機，每年可節(jié)省10萬千瓦時的電力。

從以上數(shù)據(jù)可以看出，使用高效變頻電機后，單臺電機一年內(nèi)可節(jié)省約20萬千瓦時的電量。此外，電機運行穩(wěn)定，可靠性高，故障率很低。它可以應用于所有需要節(jié)能和環(huán)保的設備。與傳統(tǒng)變頻器相比，其整體性能具有非常明顯的節(jié)能效果！根據(jù)目前的市場反饋，高效變頻電機在市場上具有強大的競爭力，將成為中國最受歡迎的變頻電機之一！與其他頻率電機相比，高效頻率電機具有顯著優(yōu)勢：①電機重量輕，易于安裝和維護；②轉速高、扭矩大、運行穩(wěn)定、噪音低；③運行可靠，噪音低；④電機體積小，便于攜帶；⑤電機功率密度高⑥體積小、噪音低、易于維護等。此外，電機在使用過程中會根據(jù)環(huán)境而變化，以便變頻器制造商在出廠前根據(jù)使用環(huán)境制定適當?shù)墓?jié)能計劃；運行穩(wěn)定可靠，使用壽命長；⑧環(huán)保節(jié)能：由于高效變頻器和高效變頻電機均為直流電機，因此不會對環(huán)境造成污染，從而大大減少了污染（通常約為額定功率的4倍）；另一方面，由于電機本身的節(jié)能效果，它也減少了運行過程中產(chǎn)生的噪音，使生產(chǎn)過程更加安靜和穩(wěn)定。因此，在使用過程中應注意以下幾點：②盡量使用變頻調(diào)速模式進行操作；③運行中出現(xiàn)異常情況，必須及時報警或維修；在運行過程中，必須嚴格控制電機溫度、振動和振動，以防止產(chǎn)品損壞或影響生產(chǎn)。

2、新一代大功率專用變頻器具有效率高、過載能力強、諧波低、運行穩(wěn)定可靠等特點，可達到5-15%的節(jié)能效果，節(jié)能率10.20%。項目實施后，它在成本控制方面具有很大的優(yōu)勢，可以確保用戶的設備在生產(chǎn)過程中不受環(huán)境的影響，并有效地確保生產(chǎn)設備始終處于最佳狀態(tài)。

它可以更好地滿足客戶需求。變頻電機用于高效驅動，其高效、節(jié)能、高可靠性、安全可靠的優(yōu)點在眾多同類產(chǎn)品中獨樹一幟。隨著中國汽車市場的快速發(fā)展，公司的產(chǎn)品技術和工藝不斷更新。汽車行業(yè)一直處于快速發(fā)展階段，行業(yè)競爭越來越激烈。同時，隨著國家對節(jié)能環(huán)保的要求越來越高，汽車企業(yè)的國家節(jié)能標準不斷提高和完善，汽車行業(yè)必須加快轉型和現(xiàn)代化，適應發(fā)展方向，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此，它已在變頻器行業(yè)尋求一種更高效、更環(huán)保的電機產(chǎn)品，以滿足市場需求和業(yè)務發(fā)展趨勢。目前，電機已經(jīng)形成了成熟良好的技術體系，包括節(jié)能產(chǎn)品研發(fā)體系、服務體系、產(chǎn)品檢測認證體系、新產(chǎn)品開發(fā)體系五大主要體系，這也是電機的核心競爭力。

節(jié)能效果顯著，降低成本30%以上

從以上數(shù)據(jù)可以看出，使用高效變頻電機后，單臺電機一年內(nèi)可節(jié)省約20萬千瓦時的電量。此外，西瑪電機運行穩(wěn)定，可靠性高，故障率很低。它可以應用于所有需要節(jié)能和環(huán)保的設備。與傳統(tǒng)變頻器相比，其整體性能具有非常明顯的節(jié)能效果！根據(jù)目前的市場反饋，高效變頻電機在市場上具有強大的競爭力，將成為中國最受歡迎的變頻電機之一！與其他頻率電機相比，高效頻率電機具有顯著優(yōu)勢：①電機重量輕，易于安裝和維護；②轉速高、扭矩大、運行穩(wěn)定、噪音低；③運行可靠，噪音低；④電機體積小，便于攜帶；⑤電機功率密度高⑥體積小、噪音低、易于維護等。此外，電機在使用過程中會根據(jù)環(huán)境而變化，以便變頻器制造商在出廠前根據(jù)使用環(huán)境制定適當?shù)墓?jié)能計劃；運行穩(wěn)定可靠，使用壽命長；⑧環(huán)保節(jié)能：由于高效變頻器和高效變頻電機均為直流電機，因此不會對環(huán)境造成污染，從而大大減少了污染（通常約為額定功率的4倍）；另一方面，由于電機本身的節(jié)能效果，它也減少了運行過程中產(chǎn)生的噪音，使生產(chǎn)過程更加安靜和穩(wěn)定。因此，在使用過程中應注意以下幾點：②盡量使用變頻調(diào)速模式進行操作；③運行中出現(xiàn)異常情況，必須及時報警或維修；在運行過程中，必須嚴格控制電機溫度、振動和振動，以防止產(chǎn)品損壞或影響生產(chǎn)。

西瑪電機采用直流調(diào)速系統(tǒng)，可有效降低電機能耗，提高企業(yè)效益，是政府大力推廣高效節(jié)能電機的有力措施。目前，中國擁有大量高性能電機，占全國電機總數(shù)的50%以上。大多數(shù)是中低速、大容量和高功率密度電機。雖然它們消耗大量電力，但它們的性能很好。電機采用的驅動系統(tǒng)性能優(yōu)越，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。通過結合最大功率頻率轉換速度控制和驅動。在低速、高效率負載條件下具有低扭矩損失和扭矩平衡能力：可保證輸出扭矩不低于10%；高速時的高減速能力；滿足低速低功率運行時產(chǎn)生大容量過載能力的要求；減少因功率元件損失而造成的沖擊功率和效率損失。本實用新型具有操作噪音低、磨損慢、無刷等優(yōu)點。

1、通過節(jié)能轉換，降低了西安泰富電機的扭矩損失，最大功率為1.9KW，電機轉速從0.85rpm提高到1.40rpm，能耗降低30%；

變頻器輸出轉矩從0.85提高到0.85，電流波形從線性變?yōu)槠交芎慕档?0%；同時，變頻器的過載能力從每小時30 KW提高到60 KW，能耗提高30%。西安西瑪電機效率提高，節(jié)能效果顯著，綜合成本降低20%以上，為客戶節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了公司的利潤水平。電機改裝項目的投資成本是傳統(tǒng)電機改裝項目投資成本的兩倍，節(jié)省了生產(chǎn)成本和安裝維護成本，大大降低了公司的運營成本，大大提高了公司的經(jīng)濟優(yōu)勢。通過直接控制高性能變頻器，產(chǎn)品成本降低了10%，生產(chǎn)成本顯著降低，經(jīng)濟效益顯著提高。

2、新一代大功率專用變頻器具有效率高、過載能力強、諧波低、運行穩(wěn)定可靠等特點，可達到5-15%的節(jié)能效果，節(jié)能率10.20%。項目實施后，它在成本控制方面具有很大的優(yōu)勢，可以確保用戶的設備在生產(chǎn)過程中不受環(huán)境的影響，并有效地確保生產(chǎn)設備始終處于最佳狀態(tài)。

它可以更好地滿足客戶需求。變頻西瑪電機用于高效驅動，其高效、節(jié)能、高可靠性、安全可靠的優(yōu)點在眾多同類產(chǎn)品中獨樹一幟。隨著中國汽車市場的快速發(fā)展，公司的產(chǎn)品技術和工藝不斷更新。汽車行業(yè)一直處于快速發(fā)展階段，行業(yè)競爭越來越激烈。同時，隨著國家對節(jié)能環(huán)保的要求越來越高，汽車企業(yè)的國家節(jié)能標準不斷提高和完善，汽車行業(yè)必須加快轉型和現(xiàn)代化，適應發(fā)展方向，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此，它已在變頻器行業(yè)尋求一種更高效、更環(huán)保的電機產(chǎn)品，以滿足市場需求和業(yè)務發(fā)展趨勢。目前，電機已經(jīng)形成了成熟良好的技術體系，包括節(jié)能產(chǎn)品研發(fā)體系、服務體系、產(chǎn)品檢測認證體系、新產(chǎn)品開發(fā)體系五大主要體系，這也是電機的核心競爭力。

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