NEMA高效电机:概述和优点

Jahnavi Sajip
作者 :Jahnavi Sajip
2月7日,2021年
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    根据美国电气制造商协会(NEMA)的数据,电动机占美国总电力消耗的近40%,特别是在工商界。在全国各地提高汽车效率代表了重要的机会节约能源此外,NEMA在2001年推出了其优质效率标准的首次版本。


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    美国能源部估计,该计划在发布后十年后可以产生以下经济和环境效益:

    • 为美国家庭和企业节省了5800千兆瓦时的电力。
    • 防止排放8000万公吨碳,这相当于从循环中移除1600万辆汽车。

    NEMA高级效率电机超过了2007年《能源独立和安全法案》(EISA)法律要求的最低效率,该计划涵盖以下特性的电机:

    • 额定容量从1 HP到500 HP
    • 三相低压电源
    • NEMA设计A和B.
    • 通用、专用和专用电机

    尽管标准不涵盖1 HP以下的电机,但是可以通过电子换向电动机(ECM)实现类似的效率水平,这更适合分数马力应用。ECMS还采用内置速度控制,这意味着它们不需要变频驱动器(VFD)以低于额定速度。

    NEMA高级电机的效率是多少?

    需要注意的是,电机效率通常取决于马力和负载百分比,因此没有一个效率值适用于所有NEMA高级效率电机。然而,NEMA Premium是美国标准中最高的电机效率级别,超过了两个NEMA节能汽车(中间层)和NEMA标准效率电动机(低层)。通常,随着电机马力的增加,效率水平变得更高,如下表来自NEMA:

    马达HP.

    标准效率(%)

    能源效率(%)

    溢价效率(%)

    7.5

    15.

    25.

    50.

    75.

    One hundred.

    85.5

    86.6

    89.3.

    91.3.

    91.7

    92.3

    89.5

    91.1.

    92.4

    93.2

    94.1.

    94.5

    91.7

    92.4

    93.6

    94.7

    95.4

    95.4

    这张表是用于电机满负荷运行的。然而,NEMA优质效率电机在50%以上的负载值下均能正常高效运行,在80%左右负载时达到最高效率。

    虽然当升级到更高级别的电机时,效率收益可能看起来很小,但考虑到功率损耗的减少是显著的。举个例子,假设一个标准的100马力发动机将升级到NEMA高级版本。

    • 标准电机绘制80.8千瓦,而NEMA高级版本绘制78.2千瓦。
    • 与电机的额定功率相比,减少2.6 kW可能看起来很小,但由于每年8,000小时使用,它可以节省20,800千瓦时。
    • 以每千瓦时0.10美元的电费计算,每年可节省2080美元。

    从百分比来看,不同阶层之间的电机效率提高似乎很小,但一旦百分比提高转化为千瓦和电费节省,好处就显而易见了。

    NEMA Premium Motors的建议

    喜欢任何能源效率提高,在购买NEMA优质效率电机之前,重要的是在进行详细的技术和财务评估。在购买购买之前,请考虑以下建议:

    • NEMA高级效率电机是一个优秀的选择新建筑,那里已经有基线成本致力于电机购买。在这些情况下,NEMA高级电机的效率收益率加强其增量价格,而不是其全价。还有许多情况下,更换现有电机在经济上有吸引力,但在新安装中实现了最高的投资回报。
    • 升级到NEMA高级电机在运营时间表长时间产生更高的投资回报。想到这一点节能是节能和运营时间的产品.升级一台每年运行8000小时的15马力电机,比更换一台每年运行4000小时的相同功率电机节省的能源多出一倍。
    • 考虑到较小的电机效率提高的百分比更高.例如,当升级10 HP电机从高效率升级10 HP电机时,NEMA估计每年节省126美元,并在升级100 HP电机时,以278美元,假设这两次运营8,000小时/年。如果公司必须在多个小型电动机之间或更大的情况下选择,因此由于预算限制,每美元的返回通常更高的较小电机。尽管如此,建议使用能源审计,因为总是例外。
    • 在购买NEMA高级发动机之前,建议您的公司审查一下当地的激励计划。例如,Con Edison的客户如果升级到纽约市的NEMA Premium电机,可以申请每节省千瓦时0.16美元的奖励,这可以覆盖项目成本的50%或100万美元,以较低的为准。
    • 额外的节省可以通过升级安装在空调空间内的电动机,这在商业环境中很常见。NEMA Premium Motors比相同马力的电机耗散较少的热量,效率降低,并且从AC设备的负载中减去了这种热量。

    根据国际电工委员会(IEC)标准建造的电机也有效率等级,可与那些NEMA电机相媲美。IE1相当于标准效率,IE2相当于NEMA Energy Efficient, IE3相当于NEMA Premium efficiency。IEC还引入了IE4类,在美国通常被称为“增强的NEMA溢价”或“高于NEMA溢价”。

    请注意,NEMA和IEC Motor类之间的效率值可相当,但不相同。IEC效率等级覆盖电机从0.75千瓦(略高于1 HP)到375千瓦(503 HP),额定电压为1000 V或更低。电机可以有2,4或6个极,可设计为50 Hz或60 Hz。

    结论

    如果将NEMA Premium Efficiency电机应用于商业和工业设施,每年可以节省数千美元,如果与变频驱动器(VFD)配套,节省的成本甚至更高。然而,记住,电机也必须是一个很好的匹配他们的应用,以保证高效运行和长使用寿命,所以在任何电机升级之前,强烈建议专业指导。

    标签设计|可持续性

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