刘 浩
河南省长垣县质量技术监督检验测试中心, 453400
电动葫芦的能效测试与节能措施分析
刘 浩
河南省长垣县质量技术监督检验测试中心, 453400
电动葫芦是一种用途非常广泛的轻小型起重设备,但长期以来,电动葫芦的能效问题并没有引起人们的足够关注。随着社会的发展和科技的进步,节能增效日益被重视,为了解电动葫芦在使用中的实际能耗情况,国家相关部门对电动葫芦的能效问题做了研究并发布了国家标准GB/T 30028-2013《电动葫芦能效测试方法》。本文依据此标准对电动葫芦的能效进行了测试并提出了一些节能措施。
电动葫芦;能效测试;节能措施
能源是每个国家经济发展的重要保障,也是人类生存的前提,我国既是能源生产大国,也是一个能源消耗大国,而且能源利用率相对较低,我国单位GDP能耗远高于发达国家,所以节能降耗对于我国社会发展有着重要意义,同时也是企业增强竞争力和提高效益的必然要求。电动葫芦因其结构紧凑、安装方便等优点而得到广泛应用,因此,测试电动葫芦的能效对淘汰低能效的电动葫芦、节约能源消耗有着重要作用。
1.1 电动葫芦的能效测试环境及设备
葫芦试验车间海拔60米左右,车间内温度22℃,湿度47%RH。
试验装置为专业的电动葫芦试验台,其中试验电源符合GB/ T 1032-2012《三相异步电动机试验方法》的要求,且三相分别可调;三相功率计的准确度等级为0.5级;互感器的准确度等级为0.2级;位移编码器解析分度为1024线。
1.2 试验工况
试验用的电动葫芦型号为CD15t—9m,工作级别为M3,在额定电压、额定频率和额定载荷下,起升机构根据设计的工作级别按对应的工作周期及运转方式进行运转试验,即起升12s、停止36s、下降12s、停止36s,每96s为一个工作周期。从冷态开始测量,连续测试10个工作周期。试验载荷与额定载荷的偏差不大于1%,在试验过程中,试验砝码保持平稳,无抖动、摇摆现象。
1.3 供给能的测量
电动葫芦在规定的工作周期内,完成起升动作所输入的能量称为供给能,在这里采用功率法来测量。从三相功率计的显示屏上可直接读取所测得的功率值,代入公式(1)进行计算。
式中:
1.4 有效能的测量
有效能指的是电动葫芦在规定的工作周期内,完成起升动作所产生的势能变化值。起升距离用编码器测量,则有效能按公式(2)进行计算。
式中:
1.5 能效值的计算
电动葫芦在规定的工作周期内,有效能与供给能之比称为能效值,有效能与供给能分别测出之后,代入公式(3)即可算出能效值。
根据对电动葫芦的能效测试过程及结果的分析,大致可以从下面几个方面来考虑电动葫芦的节能增效:
2.1 增加电动机的能效
对电动葫芦能效影响最大的因素是电动机的能效,所以要想办法来降低电动机的损耗。例如通过提高槽满率,缩短绕组端部长度、减薄绝缘,提高槽利用率、采用新材料降低电磁线的电阻率等措施来降低定子铜耗;采用较好的磁性材料和工艺措施以降低铁耗;提高零部件精度、选用摩擦阻力小的润滑脂来降低摩擦损耗;通过设计和工艺措施降低杂散损耗。
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2.2 对电动葫芦进行轻量化设计并提高零部件的精度
轻量化及小型化是电动葫芦的重要发展方向,采用新材料、新工艺让电动葫芦的重量更轻、结构更紧凑、轮压更小、传动效率更高,从而提高电动葫芦的能效。
电动葫芦是通过电动机带动减速系统,再由减速系统带动卷筒或链轮,最后由卷筒或链轮来卷绕钢丝绳或链条来起升载荷的,中间有数级齿轮组和联轴器,它们都会在运转过程中发热而造成能量的损耗。可以通过提高这些零部件的制作精度来降低机械摩擦损耗。
2.3 淘汰换新、加强维护
随着电动葫芦的不断使用,其零配件也在不断磨损和老化,从而造成能耗的增加,所以要加强对电动葫芦的维护,例如传动系统要保持良好的润滑、磨损达到限度的零部件要及时更换。由于老旧电动葫芦往往技术落后,粗大笨重,传动效率低,能淘汰则尽早换成更节能的新设备。
节能增效是我国工业化生产过程中最主要的发展趋势,在工业化过程中被广泛应用的电动葫芦也不例外。对电动葫芦开展能效测试,根据测试的结果,对电动葫芦的设计、制造、使用和管理的环节进行节能增效研究,采用节能措施提高其能效,为我国的经济建设及社会发展做出贡献。
[1] 黄邢陈,徐 榕,贾薛铖.电动葫芦能效现场测试方法研究[J].起重运输机械,2015(5):100-104.
[2] GB/T 30028-2013《电动葫芦能效测试方法》
[3] 朱道淑.电动葫芦能效测试[J].起重运输机械,2012(7):112-113.
[4] 贺胜强.浅谈提高小型电机效率的方法[J].电机技术,2011(1):11-13.