2022-08-30 13:05:59
By
Trong giai đoạn vận hành của động cơ không đồng bộ, cuộn dây rôto đòi hỏi phải hấp thụ một phần năng lượng điện có nguồn gốc từ lưới điện cho quá trình kích thích của nó. Do đó, quá trình này sử dụng và làm cạn kiệt năng lượng lưới. Năng lượng điện được hấp thụ chủ yếu được sử dụng bởi dòng điện trong cơ cấu cuộn dây của rôto để tạo ra nhiệt. Điều này phát sinh tổn thất chiếm khoảng 20 đến 30% tổng tổn thất của động cơ, do đó làm giảm hiệu suất tổng thể của động cơ.
Đi sâu hơn vào hệ thống này, sau khi đi qua cuộn dây stato, dòng điện kích thích rôto biến thành dòng điện cảm ứng. Sự biến đổi này tạo ra độ trễ giữa dòng điện đi vào cuộn dây stato và điện áp lưới ban đầu bằng các phép đo góc cụ thể, sau đó làm giảm độ lớn hệ số công suất của động cơ.
Ngoài ra, từ đường cong hiệu suất và hệ số công suất của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu và động cơ không đồng bộ (Hình 1), có thể thấy rằng khi tốc độ tải (=P2/Pn) của động cơ không đồng bộ nhỏ hơn 50% thì hiệu suất hoạt động và hệ số công suất vận hành của nó giảm đi rất nhiều nên thường phải hoạt động trong khu kinh tế, tức là tỷ lệ phụ tải từ 75% đến 100%.
Sau khi động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu được nhúng vào một Nam châm vĩnh cửu trên rôto, nam châm vĩnh cửu được sử dụng để thiết lập từ trường rôto. Trong quá trình hoạt động bình thường, từ trường rôto và từ trường stato hoạt động đồng bộ. Không có dòng điện cảm ứng trong rôto và không có tổn thất điện trở rôto. Chỉ cái này mới có thể cải thiện hiệu suất động cơ thêm 4% ~ 50%.
Do không có dòng điện cảm ứng kích thích trong rôto của động cơ nam châm vĩnh cửu nên cuộn dây stato có thể là tải điện trở thuần, làm cho hệ số công suất của động cơ gần bằng 1. Từ đường cong hiệu suất và hệ số công suất của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu và động cơ không đồng bộ (Hình 1), có thể thấy khi tốc độ tải của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu > 20% thì hiệu suất vận hành và hệ số công suất vận hành của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu không thay đổi nhiều, hiệu suất vận hành là >80%.
Hình 1 Đường cong hiệu suất và công suất so với đường cong tốc độ tải
Enneng'S Động cơ nam châm vĩnh cửu loại tiêu chuẩn TYB Series được biết đến với kích thước nhỏ, hệ số công suất cao, hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng. Có nhiều loại động cơ nam châm vĩnh cửu hiệu quả khác nhau được sản xuất bởi Enneng, Xin cứ thoải mái liên lạc với chúng tôi.
Khi động cơ không đồng bộ hoạt động, có dòng điện chạy trong cuộn dây rôto, dòng điện này bị tiêu hao hoàn toàn dưới dạng nhiệt năng nên sẽ sinh ra rất nhiều nhiệt trong cuộn dây rôto, nhiệt độ của động cơ sẽ tăng lên. và ảnh hưởng đến tuổi thọ của động cơ.
Do động cơ nam châm vĩnh cửu có hiệu suất cao nên cuộn dây rôto không bị tổn thất điện trở và có ít hoặc gần như không có dòng điện phản kháng trong cuộn dây stato nên độ tăng nhiệt của động cơ thấp và nhiệt độ cực thấp. nhiệt độ tăng cũng đảm bảo tuổi thọ của nam châm vĩnh cửu và kéo dài tuổi thọ của động cơ. Ứng dụng toàn diện của máy kéo thang máy cũng chứng minh điều này.
Do hệ số công suất của động cơ không đồng bộ thấp, động cơ phải hấp thụ một lượng lớn dòng điện phản kháng từ lưới điện, dẫn đến một lượng lớn dòng điện phản kháng trong lưới điện, thiết bị truyền tải và biến đổi điện, thiết bị phát điện, từ đó làm giảm hệ số chất lượng của lưới điện và tăng lưới điện và khả năng truyền tải. Tải của thiết bị trạm biến áp, thiết bị phát điện và dòng điện phản kháng tiêu thụ một phần năng lượng điện trong lưới điện, thiết bị truyền tải và biến đổi điện, thiết bị phát điện, dẫn đến hiệu suất lưới điện thấp hơn và ảnh hưởng đến việc sử dụng năng lượng điện hiệu quả. Cũng do hiệu suất của động cơ không đồng bộ thấp nên để đáp ứng yêu cầu về công suất đầu ra cần hấp thụ thêm điện năng từ lưới, điều này càng làm tăng tổn thất năng lượng cho lưới và làm tăng tải lưới.
Không có sự kích thích dòng điện cảm ứng trong rôto của động cơ nam châm vĩnh cửu, hệ số công suất của động cơ cao, hệ số chất lượng của lưới điện được cải thiện và bộ bù không còn cần phải lắp đặt trong lưới điện. Đồng thời, do động cơ nam châm vĩnh cửu có hiệu suất cao nên điện năng cũng được tiết kiệm.
Khi hiệu suất của động cơ ở chế độ tải định mức tăng từ η1 lên η2 thì năng lượng điện ws (kW·h) mà động cơ tiết kiệm được trong một năm hoạt động như sau:
Trong công thức: PN—- công suất định mức của động cơ (kW);
LF% –tốc độ tải vận hành động cơ;
Th —- thời gian hoạt động hàng năm (h).
Lấy điều kiện làm việc định mức của động cơ 22kW-4P làm ví dụ, hiệu suất của động cơ không đồng bộ dòng Y là 91.5%. Khi hiệu suất tăng lên 94.7% sau khi chuyển sang động cơ nam châm vĩnh cửu hiệu suất cao, mỗi năm một tổ máy có thể tiết kiệm điện: 4.09×103 kW.h
Lưu ý: Tính toán trên được thực hiện trong điều kiện vận hành định mức. Nếu tốc độ tải thay đổi và điều kiện vận hành có dải tốc độ quay rộng thì hiệu quả tiết kiệm năng lượng sẽ lớn hơn nhiều so với điểm định mức.
So với động cơ không đồng bộ, động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu có những lợi ích khác biệt. Những điều này đòi hỏi hiệu suất và hệ số công suất vượt trội, các chỉ số hiệu suất tối ưu, cấu trúc nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ và mức tăng nhiệt độ tối thiểu. Hơn nữa, chúng còn giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể cùng với việc nâng cao hệ số chất lượng của lưới điện. Họ khai thác triệt để công suất của các hệ thống điện hiện có đồng thời giảm đầu tư vào cơ sở hạ tầng lưới điện. Đáng chú ý nhất, chúng giải quyết một cách hiệu quả vấn đề chung về động cơ công suất cao dẫn động tải nhẹ phổ biến trong hoạt động của thiết bị điện.
