Energie-efficiëntieaspecten van elektromotoren
Laad efficiëntie
Driefasige inductiemotoren voor eekhoornkooieneen aanzienlijk percentage van de elektrische belasting in de Verenigde Staten. Ontwerp, bediening en onderhoud van deze machines is goed beschreven in enkele van de reeds gepubliceerde artikelen. Dit artikel concentreert zich op hun aspecten van energie-efficiëntie.
Energy Efficiency Aspects of Motors (foto credit: stiavelli.com)
Inductiemotoren variëren meestal in vollastefficiëntie van ongeveer 87% tot 94%. Deze efficiëntie is erg moeilijk te metennauwkeurig in het veld, waarbij een dynamometer en andere gespecialiseerde apparatuur vereist zijn. Gelukkig hoeven energiebesparingsprojecten in verband met elektromotoren geen daadwerkelijke efficiëntie van een bepaalde motor te vereisen.
Het opnieuw opwinden van een beschadigde inductiemotor is gebruikelijkpraktijk in de industrie, maar studies hebben bewezen dat het terugspoelen van een inductiemotor zijn efficiëntie met een paar procentpunten verlaagt. Meerdere terugspoelingen kunnen de efficiëntie van de teruggespoelde motor verder verminderen.
Terwijl een daling in efficiëntie van 89% tot 88% lijkt onbetekenend, een snelle schatting laat zien dat deze vermindering kostbaar kan zijn. Een standaard motor met 20 pk die 8000 uur per jaar gebruikt, bijvoorbeeld, kosten ongeveer $ 7000 per jaar om te werken met een gemiddeld elektriciteitstarief van 7 ¢ / kWh. Zodra deze motor uitvalt, wordt de voordeligste optie om het apparaat weer in gebruik te nemen, normaal gesproken opnieuw opgewonden.
De incrementele kosten van het vervangen van deze defecte motor door een energiezuinige motor zijn echter slechts $ 430. Dit bedrag gaat uit van overwegingen de teruggesluisde kosten, en het werk noodzakelijk om de motoruitwisseling uit te voeren, als verzonken kosten.
De jaarlijkse energiebesparing in verband met het vervangen van de defecte motor door een energiezuinig model, met een nieuw rendement van 92,9%, is ongeveer $ 510. De eenvoudige terugbetaling voor de vervanging is daarom minder dan een jaar.
Figuur 1 - Elektrische motoren zijn efficiënte machines, zelfs bij gedeeltelijke belasting
Afbeelding 2 - Maar de arbeidsfactor neemt bij halve belasting sterk af
Energie-efficiënte motorprogramma's zijn van toepassing opalle AC-motorinstallaties met NEMA Design B-inductiemotoren. Aangezien de programma's zijn gebaseerd op vervanging bij een storing, wordt het volledige besparingspotentieel na drie jaar of meer gerealiseerd.
Gepubliceerde efficiënties van typische teruggewonnen, standaard en energie-efficiënte driefasige inductiemotoren.
| PK | Rewound Efficiency | Standaard efficiëntie | Energiezuinige efficiëntie |
| 1 | 69,7% | 70,7% | 82,6% |
| 2 | 79,5% | 80,5% | 83,4% |
| 3 | 79,4% | 80,4% | 86,6% |
| 5 | 81,4% | 82.4% | 88,3% |
| 8 | 83,1% | 84,1% | 90,0% |
| 10 | 85,1% | 86,1% | 91,1% |
| 15 | 85,5% | 86,5% | 92.0% |
| 20 | 87,3% | 88,3% | 92,9% |
| 25 | 88,0% | 89,0% | 93,5% |
| 30 | 88,1% | 89,1% | 93,7% |
| 40 | 88,7% | 89,7% | 94,2% |
| 50 | 90,0% | 91,0% | 94,4% |
| 60 | 89,9% | 90,9% | 94,7% |
| 75 | 90,4% | 91,4% | 94.9% |
| 100 | 90,4% | 91,4% | 95,4% |
| 125 | 90,6% | 91,6% | 95,3% |
| 150 | 91,5% | 92,5% | 95.7% |
Motoromwikkelproces (VIDEO)
Wat is het terugspelscenario als een motor uitvalt? Lees meer over het terugspoelen van "vuistregels".
</ Noscript>
Kan deze video niet worden bekeken? Klik hier om het op Youtube te bekijken.
Referentie: Elektrisch energiebeheer - Bill Brown, P.E., Square D Engineering Services