Енергозберігаючі електродвигуни

В енергозберігаючих двигунах за рахунок збільшення маси активних матеріалів (заліза й міді) підвищені номінальні значення ККД й cosj. Енергозберігаючі двигуни використаються, наприклад, у США і дають ефект при постійному навантаженні. Доцільність застосування енергозберігаючих двигунів повинна оцінюватися з урахуванням додаткових витрат, оскільки невелике (до 5%) підвищення номінальних ККД й cosj досягається за рахунок збільшення маси заліза на 30-35%, міді на 20-25%, алюмінію на 10-15%, тобто подорожчання двигуна на 30-40%.

Орієнтовні залежності ККД і cosj ( від номінальної потужності для звичайних та енергозберігаючих двигунів фірми Гоулд (США) наведені на рис. 3.1

Підвищення ККД енергозберігаючих електродвигунів досягається такими змінами в конструкції:

·подовжуються сердечники, що їх збирають із окремих пластин електротехнічної сталі з малими втратами. Такі сердечники зменшують магнітну індукцію, тобто втрати в сталі.

·зменшуються втрати в міді за рахунок максимального використання пазів і використання провідників підвищеного перетину в статорі й роторі.

·додаткові втрати зводяться до мінімуму за рахунок ретельного вибору числа й геометрії зубців і пазів.

·виділяється при роботі менше тепла, що дозволяє зменшити потужність і розміри охолоджувального вентилятора, що призводить до зменшення вентиляторних втрат, а отже, зменшення загальних втрат потужності.

Порівнювальна оцінка параметрів енергозберігаючих та звичайних двигунів показана на рис. 3.1

Рис. 3.1

Електродвигуни з підвищеним ККД забезпечують зменшення витрат на електроенергію за рахунок скорочення втрат в електродвигуні.

Проведені випробування трьох «енергозберігаючих» електродвигунів показали, що при повнім навантаженні отримана економія склала: 3,3% для електродвигуна 3 кВт, 6% для електродвигуна 7,5 кВт й 4,5% для електродвигуна 22 кВт.

Економія при повнім навантаженні приблизно становить 0,45 кВт, що при вартості енергії 0,06 долара/кВтгод становить 0,027 долара/год. Це еквівалентно 6% експлуатаційних витрат електродвигуна.

Ціна звичайного електродвигуна 7,5 кВт, як наведено у прайс-листах, становить 171 долар США, тоді як вартість електродвигуна з підвищеним ККД - 296 доларів США (надбавка до ціни - 125 доларів США). З наведеної таблиці видно, що період окупності для електродвигуна з підвищеним ККД, розрахований на основі маргінальних витрат, становить приблизно 5000 годин, що еквівалентно 6,8 місяців роботи електродвигуна при номінальному навантаженні. При менших навантаженнях період окупності буде трохи більше.

Ефективність використання енергозберігаючих двигунів буде тим вища, чим більше завантаження двигуна й чим ближче режим роботи його до постійного навантаження.

Застосування й заміна двигунів на енергозберігаючі повинна оцінюватися з урахуванням всіх додаткових витрат і строків їхньої експлуатації.