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节能--有关电机驱动系统的思考 |
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newmaker |
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美国和欧盟能源部共同执行和参与的多项研究表明，工业和民用电机及电机驱动系统、泵、风机和压缩机所消耗的电能约占全球总耗电量的40%。
如今，需要找到一些切实可行的解决方案来实现节能，所以五家工业贸易机构——BPMA、GAMBICA、BCAS、BEAMA和FETA——在去年曾合作组织了一场为期两天的电机驱动系统（MDS）会议来讨论该问题。
英国泵业制造商协会（BPMA）的技术总监Steve Schofield长期以来一直支持采取必要的行动。他说：“全球的电机驱动系统使用了大量的电能。它们通过某种形式影响到我们每一个人。2003年，我加入了一个名为‘电机挑战计划’的欧盟委员会项目的工作小组。该项目旨在专门研究业内存在的能源浪费问题。”
MDS会议包括多个专题会议，来自英国政府、电机驱动系统机构的代表们，以及一些制造商和技术专家们出席了会议，并发表了他们的意见。本次会议得到了业内许多主要制造商的支持，例如WEG电机公司、西门子和依必安派特（ebm-papst）是会议的赞助商，ABB、Rittal和Vacon驱动器公司参加了会议。
法规“远远不够”
作为MDS会议赞助商之一的WEG电机公司的欧洲市场部经理Marek Lukaszczyk认为法规还有待完善。他说：“新法规还不够完善，有多种例外情况，其中就包括防爆电机。从几年前实施ATEX法规至今，防爆电机的应用越来越多。此外，考虑到危险区域具有的性质，其中的防爆电机往往需要长期运转——所以它们的节能潜力更大。”
BCAS的执行理事Chris Dee在MDS会议上建议：“这将提供一个契机，推动我们去研究影响能源和环境的电机驱动系统的发展，它还将带来潜在的经济效益。”
一部分立法计划包括了2011年6月颁布的一项新的全球能源管理标准。ISO50001将建立一个有助于工业设备、商业性设施以及全行业能源管理的框架，国际标准化组织（ISO）称，该框架将影响业内60%的用户。这增大了最终用户的压力，促使他们积极采取相关措施来解决重大的节能问题。
许多制造商，例如WEG、西门子和依必安派特，都非常支持MDS会议，他们已经从两方面着手来满足节能的需求，一是设计并研发新一代的电机驱动设备，二是采取一些创新的举措。
图1. 西门子IA&DT公司的Sinamics G120模块化变频器驱动系统。当这些驱动器与电机一起使用时，能够节省大量能源，投资很快就能收到回报。还可以改善驱动机构的可靠性。
电机报废计划
此外，西门子工业自动化与驱动技术集团公司（IA&DT）发起了一场电机报废计划，旨在减小用户为了达到2011年6月生效的欧洲最低能效性能标准（EU MEPS）而花费的相关成本。该法规禁止制造及销售低于IE2（EFF1）级的标准电机。业内用户都将面临因为购买新的IE2级电机而导致成本增加的问题，西门子IA&DT公司发起的这项计划帮助用户降低购买成本，无论用户原来使用的是哪家制造商生产的LV电机，只要它通过西门子IA&DT公司的全国经销商网络购买一台新的西门子IE2级电机，都能够获得该公司提供的固定补贴（该计划在2011年8月1日-12月31日期间执行）。
WEG电机公司也已经在法规变化之前迅速采取了措施。WEG W22系列电机在2010年间就已经投放市场，可作为IE2或者IE3级电机供应给客户，它们达到或者超过了要求的最低能效等级，取代了即将被淘汰的W21系列电机。该系列中最常见的电机是鼠笼式感应电动机，其功率从0.12 kW-400 kW，转速分为2、4、6、8极不等。WEG还在英国销售排烟电机。这些电机被广泛用于驱动轴流式风机，其设计保证电机能够在一定的时间段内承受高温。MDS会议向听众们介绍了这类节能措施，以及许多其他多种措施。
图2.西门子IA&DT公司的各种Sinamics模块化变频器驱动系统。
会议旨在引起业内人士的关注，他们不仅仅包括工程师，还有资深决策者、财务主管、节约能源经理、设备工程师、设施管理员等，所涉及行业包括制造和加工业，或者其他应用了泵、压缩空气、电机、驱动器、控制器和风机的一些行业。
“迟来的”会议
风机和电机产品专业制造商依必安派特公司是该次会议的主要赞助商，其技术总监Geoff Lockwood说明了这样的会议能给业界带来的好处：“依必安派特英国公司很高兴能成为2011年召开的电机驱动系统会议的冠名赞助商。英国长期以来迟迟未能召开一次涉及泵、风机、压缩空气、驱动器和电机的重大会议。这些部件被广泛应用于大量的家用、商用和工业产品。单独工作时，它们各自起着重要作用，当组合在一个系统中共同工作时，它们的影响会变得更大。”
Lockwood接着说：“会议标题中的‘系统’一词相当重要，虽然我们能够制造出更加高效的风机和电机，但是只有在系统中合理地使用它们，才能获得更大的效益。本次会议能够说明如何使系统更加高效。”
GAMBICA公司的Steve Brambley认为“系统地考虑”是实现节能的关键：“系统考虑的含义是理解整体系统中的各个部分是如何相互影响的。它将有碍能效的因素视作系统整体的一部分，而不仅是一个需要解决的特定问题。”
Brambley还认为，在工作中有两项基本因素阻碍了能源节约的最大化。他说：“第一个影响因素是，当采购产品时，工作人员只关心产品的购买价格，而不考虑它的使用周期成本。系统地考虑则并不如此，它不会将购买能源和采购耗能设备的这两件事情分开考虑，而会将它们作为一个整体来加以考虑，因而能够实现更大程度的节能。”
“还有一点也非常重要，工程师和采购经理应该讨论机械的使用周期成本，而不仅仅是购买成本。这样，他们就能做出更加正确的决策。” Steve Brambley总结说。
西门子公司能效及环保部门的领导Steve Barker补充说：“电机驱动系统是英国的能耗大户，因此给最终用户带来了提高利润，尽量减小碳排放，以及增大设备可用性的巨大机会。”
“所以我们支持这样的会议主题，它致力于分析最佳实践系统工程，这类工程以减小成本，增强可靠性，提高运行效率为目的。与会者除了能学习到最新的法律法规，还能切实地了解到一些可用的技术、实践和资金机会。”
变速驱动器
会议围绕一个“最佳实践”产品区进行了讨论，意在于任何可能的情况下都采用变速驱动器（VSD）。会议合作商ABB公司的离散自动化与运动控制部门的经理Steve Ruddell清楚地说明了这种方法的好处：“因为许多泵和风机系统在大多数情况下都运转在非满负荷工况下，所以变速驱动器能够节省大量能源。”
他接着说：“装有变频器的变速驱动器提供了一种更加经济的备选方案，原因如下：首先，我们能够更加迅速、精确地控制它们；其次，通过使流量与实际需求相匹配，能够不再浪费能源，并节约高达60%的能源，在有些情况下的节能甚至高达70%，尤其是在能源密集型的应用中。”
碳信托公司（Carbon Trust）作为一家政府机构提出了一些激励措施。强化资金补贴计划（The Enhanced Capital Allowance scheme）承诺，企业在购买变速驱动器的第一年可享受100%的免税优惠。还有一项贷款计划，旨在帮助小型公司和中小型企业利用无息贷款来支付变速驱动器的购买和安装费用。
所以，MDS会议强调节能的产品和系统，分析业内的创新举措，讨论现行的和即将生效的政府及欧盟法规。(end)
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(9/9/2012) |
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