专利名称：一种低转速重负载设备拖动电机的节能方法
技术领域：
本发明涉及一种对现场正在使用的电机进行改造的节能方法，即一种低转速重负 载设备拖动电机的节能方法。
背景技术：
在现有技术中，通用型单相电机只有2、4极，三相异步电机则有2、4、6、8、10、12等 级之分。若磁极数多，则意味着转速小，但转矩大；若磁极数少，则意味着转速高，但转矩小。 交流电机变频调速原理是交流三相异步电机的工作转数与供电的工作频率有如下关系 η = 6(^(1-8)斤，其中η为电机实际转数，f为电机供电的工作频率，ρ为电机的极数，s为 转差率。当电机的级数P固定时，若能改变供电的频率f就可以使电机转数η随频率f变 化。同步转速η与磁场磁极对数ρ的关系n = 60f/p, f为频率，单位为Ηζ，η的单位为r/ min，在中国，电源频率为50赫，所以二极电机的同步转速为3000转/分，四极电机的同步 转速为1500转/分，余类推。交流电机(不管是同步还是异步)的转速都受电源频率的制 约。因此，交流电机的调速比较困难，最好的办法是改变电源的频率，而以往要改变电源频 率是比较复杂的，如今交流电动机的变频调速技术已开始得到实用。目前各生产设备的厂 家在设计负载功率时.都是用以前的公式来计算配备电机功率的。通过实践，发现很多低 转速设备可做节能改造。以前大多数的节能都是利用变频器来降低输出频率以达节能效 果，可是利用变频嚣升速来节能，还没有多少人能掌握其中的关键数据。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足而提供一种节能效果好的低转速重负载设备拖动 电机的节能方法。本发明的技术解决方案是低转速重负载设备拖动电机的节能方法是通过更换原 有电机，选用功率低的电机，并采用变频嚣或降低电机的磁极数来提高电机转速(即选用 功率低、转数高的电机)，再通过改变皮带轮的减速比，以最终保证设备的转速不变(减速 器输出速度与原有输出速度不变)。电机皮带轮与负载皮带轮的减速比为1 3或以上。 功率低的电机为原来电机功率的一半或大于。本方法主要用于现有电机改造，但也可以在 新设计中采用。本发明的优点是通过选用功率低的电机代替原来功率高的电机，而又不影响原 有设备使用，达到节能目的。该方式简单适用，易于操作，便于推广。下面将结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。
具体实施例方式低转速重负载设备拖动电机的节能方法是通过更换原有电机，选用功率低的电 机，并采用变频嚣或降低电机的磁极数来提高电机转速，再通过改变皮带轮的减速比，以保 证设备的转速不变。通过改变电机的极数，将四极电机改为二极电机以提高电机转速，再通过改变皮带轮的减速比，以保证设备的转速不变。在低转速负载设备中(一般是指电机转 速是在1500转/分以下)，根据电机额定转速及减速机的减速比.来制订节能方案，如果 是需要调速的负载，可以加变频器来提高电机转速，同时也要增加电机皮带轮与负载皮带 轮的减速比，负载处皮带轮的直径可根据观场情况和电机按二极的运行转速来计算，确保 负载转速保持不变。实践证明，电机转速提高后，将其皮带轮与负载皮带轮的减速比能达到 1 3或以上就可节电50%-75%。用变频器调速的电机用几极的都可以，不需要调速的可 换成二极电机，选择电机功率时可选>原来一半功率的电机，一切宗旨是想办法用高速的 二极电机，尽最大努力让电机皮带轮与负载皮带轮减速比在原来的基础上再增加1 2以 上，以保证负载安全运行速度保持不变。在有些经常调速的低转速重负载设备中，大多数调 速设备是电磁滑差调速电机，电磁滑差调速电机的缺点是不管负载速度需要多少，电机始 终用额定转速运行，用以上方法改造加变频器调速后节能效果特别明显，原来用的电磁滑 差调速电机可以拆除不用，增加电机皮带轮与负载皮带轮的减速比，如果减速比能达1 3 以上，电机电流可降低50%以上，根据公式P功率=U电s X I电流，选用电机功率时可选大于原 电机一半功率来更换。 干燥机管束的节能改造实例刨花板生产线中的干燥机管束是干燥刨花的，其 工作特点是重负载低转速而且可以调整运行转速。在生产中根据生产工艺要求调整运行 转速来控制刨花的含水率。以年产量7. 5万立方米刨花板生产线，干燥机是两台四个管 束，四台管束是YCT-315-4A/37kw电磁调速电机拖动圆柱齿轮减速机JZQ-650，减速比是 1 20. 49，电磁调速电机的皮带轮直径200mm.圆柱齿轮减速机的皮带轮直径400mm，工作 时平均每台每小时耗电量是19. 25kwh0改造后用四台Y-180L-4/22kw的三相异步电机来拖 动干燥机管束，增加4台森兰SB70/37kw变频器来调整干燥机管束运行转速，变频器安装在 配电室，同时在操作台上也安装了变频器专用遥控器(HN-RM-1)，随时调整干燥机的运行转 速，变频器输出频率上限是100HZ，电机皮带轮直径140mm，B型皮带槽，减速机的皮带轮直 径650mm B型皮带槽，变速比是1 4. 64.电机运行电流平均降低75%，四台22kw管束电 机工作时平均每台每小时耗电4. 45kwh，通过对比改造后的干燥机管束平均每小时耗电量， 比改造前干燥机管束平均每小时耗电量降低了 76%，改造后四台干燥机管束平均每天耗电 量是4. 45X24X4 = 427. 2kwh。而改造前四台干燥机管束平均每天耗电量是19. 25X24X4 =1848kwh。按此计算四台干燥机管束平均每天可节电1848-427. 2 = 1420. 8kwh。每年按 300天生产天数，电费按0. 52元计算如下每年可节电费1420. 8X300X0. 52 = 221644，改 造费用仅13万元，年节约91644元。
权利要求
一种低转速重负载设备拖动电机的节能方法，其特征在于更换原有电机，再选用功率低的电机，并采用变频嚣或降低电机的磁极数来提高电机转速，再通过改变皮带轮的减速比，以保证设备的转速不变。
2.按照权利要求1所述的低转速重负载设备拖动电机的节能方法，其特征在于电机皮 带轮与负载皮带轮的减速比为13或以上。
3.按照权利要求1所述的低转速重负载设备拖动电机的节能方法，其特征在于功率低 的电机为原来电机功率的一半或大于。
全文摘要
本发明涉及一种对现场正在使用的电机进行改造的节能方法，即一种低转速重负载设备拖动电机的节能方法。该方法是通过更换原有电机，选用功率低的电机，并采用变频器或降低电机的磁极数来提高电机转速，再通过改变皮带轮的减速比，以最终保证设备的转速不变。通过选用功率低的电机代替原来功率高的电机，而又不影响原有设备使用，达到节能目的。该方式简单适用，易于操作，便于推广。
文档编号H02P27/04GK101860317SQ20101015730
公开日2010年10月13日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者张庆禄 申请人:张庆禄