CN104730456B - 异步电机波动性负载节能率的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异步电机波动性负载节能率的测试方法，即本方法中异步电机由电源供电并驱动波动性负载，综合电力监控仪检测电源电压并通过电流互感器检测异步电机运行电流，运算单元通过通讯端口连接综合电力监控仪并计算异步电机运行瞬时功率；考虑到检测时电机可能并未运行在额定状态，根据运行电流将其折算到额定运行时的瞬时输入功率，每次检测可获得多组数据，对每组数据均求出负荷率在0.7‑0.8之间的算术平均值；对异步电机更换前后分别进行检测，求得异步电机更换的节电率，从而根据电机运行时间求得电机更换后的节电量。本方法在波动性负载下准确得到异步电机的节能率，从而正确评估电动机改造的效益，达到节约能源、降低能耗的目的。

Description

异步电机波动性负载节能率的测试方法

技术领域

本发明涉及一种异步电机波动性负载节能率的测试方法。

背景技术

电动机作为风机、水泵、压缩机、磨机等各种设备的动力源，广泛应用于工业、农业、交通等各个领域。据统计，电动机的用电量占有相当大的比重，其用电量约占工业用电量的66%。因此，提高电动机的效率、积极推广高效率电动机或节能电动机的应用，对国民经济建设、能源节约及环境保护等都具有积极的促进作用。

将普通效率电动机更换为损耗小、效率高的超高效电动机，即可在负荷不变的情况下减少用电量，达到降耗节能的目的。对于能源合同管理项目，电能的有效计量是十分重要的环节，关系系统改造效果评估和效益的计算。

目前针对改造后的电动机节能率通常按照理论算法得到，即根据电动机节电量和理论年耗电量计算出节能率，电动机节电量可通过如下算式得到：

式中：W 为节能量、P为电动机额定功率、H为电动机年运行时间、β为电动机负荷率、η1和η2为改造前后的电机效率；

实际上，电动机实际效率与理论效率有差距，加上电动机负荷的波动，且往往不能工作在额定负载状态下，因此电动机实际节能量可能同理论值存在差异。

由于现场工艺情况的变化，对于风机及泵类等波动性负载，电流变化较大，波动率有时超过5%，而超高效电机比普通电机的效率值平均提高3%左右，电动机更换前后，通过传统方法计量一段时间的电功率进行比较，偏差非常大，不能客观反映电动机更换前后的实际节能率，因此采用传统方法对异步电机波动性负载的节能率测试分析存在一定的缺陷，从而无法得到准确的节能率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种异步电机波动性负载节能率的测试方法，本方法克服了传统电动机节能率测试的缺陷，在波动性负载下准确得到异步电机的节能率，从而正确评估电动机改造的效益，达到节约能源、降低能耗的目的。

为解决上述技术问题，本发明异步电机波动性负载节能率的测试方法包括如下步骤：

步骤一、异步电机由电源供电并驱动波动性负载，综合电力监控仪检测电源电压并通过电流互感器检测异步电机运行电流，运算单元通过通讯端口连接综合电力监控仪并计算异步电机运行实时功率；

步骤二、综合电力监控仪检测异步电机运行的实时电流、实时电压和功率因数，得到异步电机的瞬时功率P₁，

（1）

其中：I_L为实时电流、U_L为实时电压、φ为功率因数角；

步骤三、考虑到测试时异步电机并未运行在额定状态，且负载波动变化，根据异步电机运行的实时电流和额定电流，将瞬时功率折算到异步电机额定运行时的瞬时输入功率P_Z，

（2）

其中：I_N为异步电机的额定电流；

步骤四、由运算单元计算异步电机的负荷率β，

(3)

步骤五、抽取负荷率β在0.7-0.8之间的异步电机瞬时输入功率数据，对异步电机额定运行时的瞬时输入功率P_Z计算算术平均值P_Z’，

（4）

其中：n为综合电力监控仪检测异步电机瞬时功率的次数；

步骤六、通过综合电力监控仪对异步电机更换前后分别进行检测，求得异步电机更换的节电率：

（5）

其中：C%为异步电机更换的节电率、P_Z旧’为旧异步电机瞬时输入功率的算术平均值、P_Z新’为新异步电机瞬时输入功率的算术平均值；

步骤七、通过运算单元计算得到异步电机更换的实际节电量△W，

（6）

其中：为新旧异步电机负荷率的平均值、H为异步电机的运行时间。

进一步，上述异步电机驱动的波动性负载是风机或泵。

由于本发明异步电机波动性负载节能率的测试方法采用了上述技术方案，即本方法中异步电机由电源供电并驱动波动性负载，综合电力监控仪检测电源电压并通过电流互感器检测异步电机运行电流，运算单元通过通讯端口连接综合电力监控仪并计算异步电机运行瞬时功率；考虑到检测时电机可能并未运行在额定状态，根据运行电流将其折算到额定运行时的瞬时输入功率，每次检测可获得多组数据，对每组数据均求出负荷率在0.7-0.8之间的算术平均值；对异步电机更换前后分别进行检测，求得异步电机更换的节电率，从而根据电机运行时间求得电机更换后的节电量。本方法克服了传统电动机节能率测试的缺陷，在波动性负载下准确得到异步电机的节能率，从而正确评估电动机改造的效益，达到节约能源、降低能耗的目的。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本方法异步电机测试的原理框图。

具体实施方式

本发明异步电机波动性负载节能率的测试方法包括如下步骤：

步骤一、如图1所示，异步电机3由电源1供电并驱动波动性负载6，综合电力监控仪4检测电源1电压并通过电流互感器2检测异步电机3运行电流，运算单元5通过通讯端口连接综合电力监控仪4并计算异步电机3运行实时功率；

步骤二、综合电力监控仪检测异步电机运行的实时电流、实时电压和功率因数，得到异步电机的瞬时功率P₁，

（1）

其中：I_L为实时电流、U_L为实时电压、φ为功率因数角；

步骤三、考虑到测试时异步电机并未运行在额定状态，且负载波动变化，根据异步电机运行的实时电流和额定电流，将瞬时功率折算到异步电机额定运行时的瞬时输入功率P_Z，

（2）

其中：I_N为异步电机的额定电流；

步骤四、由运算单元计算异步电机的负荷率β，

(3)

步骤五、抽取负荷率β在0.7-0.8之间的异步电机瞬时输入功率数据，对异步电机额定运行时的瞬时输入功率P_Z计算算术平均值P_Z’，

（4）

其中：n为综合电力监控仪检测异步电机瞬时功率的次数；

步骤六、通过综合电力监控仪对异步电机更换前后分别进行检测，求得异步电机更换的节电率：

（5）

其中：C%为异步电机更换的节电率、P_Z旧’为旧异步电机瞬时输入功率的算术平均值、P_Z新’为新异步电机瞬时输入功率的算术平均值；

步骤七、通过运算单元计算得到异步电机更换的实际节电量△W，

（6）

其中：为新旧异步电机负荷率的平均值、H为异步电机的运行时间。

进一步，上述异步电机驱动的波动性负载是风机或泵。

将普通效率电机更换为损耗小、效率高的超高效电机，可在负荷不变的情况下减少用电量，达到降耗节能的目的。特别对于能源合同管理中节能保证项目，电能的有效计量评价是十分重要的环节，关系着系统改造效果评估和改造效益的计算。因此通过本方法可准确得到异步电机在波动性负载下的节能率，从而正确评估电动机改造的效益，达到节约能源、降低能耗的目的。

Claims (2)

1.一种异步电机波动性负载节能率的测试方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、异步电机由电源供电并驱动波动性负载，综合电力监控仪检测电源电压并通过电流互感器检测异步电机运行电流，运算单元通过通讯端口连接综合电力监控仪并计算异步电机运行实时功率；

步骤二、综合电力监控仪检测异步电机运行的实时电流、实时电压和功率因数，得到异步电机的瞬时功率P₁，

（1）

其中：I_L为实时电流、U_L为实时电压、φ为功率因数角；

步骤三、考虑到测试时异步电机并未运行在额定状态，且负载波动变化，根据异步电机运行的实时电流和额定电流，将瞬时功率折算到异步电机额定运行时的瞬时输入功率P_Z，

（2）

其中：I_N为异步电机的额定电流；

步骤四、由运算单元计算异步电机的负荷率β，

(3)

步骤五、抽取负荷率β在0.7-0.8之间的异步电机瞬时输入功率数据，对异步电机额定运行时的瞬时输入功率P_Z计算算术平均值P_Z’，

（4）

其中：n为综合电力监控仪检测异步电机瞬时功率的次数；

步骤六、通过综合电力监控仪对异步电机更换前后分别进行检测，求得异步电机更换的节电率：

（5）

其中：C%为异步电机更换的节电率、P_Z旧’为旧异步电机瞬时输入功率的算术平均值、P_Z新’为新异步电机瞬时输入功率的算术平均值；

步骤七、通过运算单元计算得到异步电机更换的实际节电量△W，

（6）

其中：为新旧异步电机负荷率的平均值、H为异步电机的运行时间。

2.根据权利要求1所述的异步电机波动性负载节能率的测试方法，其特征在于，所述异步电机驱动的波动性负载是风机或泵。