[发明专利]一种电机系统能效检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电机系统能效检测领域，特别是一种电机系统能效检测方法及系统。

背景技术

电机系统包括电动机、控制(调速)装置、传动系统、被拖动装置以及管网负荷等，首先是通过电动机将电能转化为机械能，再通过被拖动装置(如风机、水泵、压缩机、机床、传送带等)做功，实现各种所需的功能。电机系统用于各行各业，涉及各种复杂多样的工况，不同的负载特性。电机系统结构图如图1所示。

目前我国在电机系统能效检测分析技术、电机系统节能整体解决方案及管理技术、电机运行匹配等技术领域还很多值得改进和完善之处。目前我国工业生产领域的节能项目实施，普遍还是以个别设备的节能改造为目标，缺乏系统节能和运行管理的理念。如在现有电机系统节能工程实施中存在如下问题：

无论对于任何负载都是用通用的高效电机，存在“大马拉小车”的现象。

对于电机节能改造，存在盲目使用变频的情况，且不注意变频改造可能引入的谐波。

对于电机节能改造的节能量分析，多靠经验判断，缺乏系统能效检测仪技术和设备。

对于节能分析，仅仅是考虑输入功率的比较，缺乏对系统经济运行数据和系统效率的分析。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种电机系统能效检测方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种电机系统能效检测方法，包括以下步骤：

1)采用下述公式计算电机系统的效率η_系统：

其中，P_风机输出为电机系统风机的输出功率；P_泵机输出为电机系统泵机的输出功率；I_电机输入为电机系统电机的输入电流；I_电机额定为电机系统电机的额定电流；P_电机额定为电机系统电机的额定功率；η_传动为电机系统传动系统的效率；I₀为电动机的空载电流。

2)利用下式计算电机系统的拟合效率η_系统拟合：η_系统拟合＝η_电机拟合*η_传动*η_负载拟合；其中，

b₀～b_n为负载设备效率曲线系数；η_电机拟合＝a₀+a₁*logβ_电机+a₂*(logβ_电机)²+a₃*（logβ_电机)³+...；a₀～a_n为电机效率曲线系数；P_风机额定为电机系统风机的额定功率，P_泵机额定为电机系统泵机的额定功率；I_电机输入为输入电流的均方根值；

3)比较η_系统和η_系统拟合，若η_系统和η_系统拟合的百分比为0％-10％，则判定电机系统处于空载状态；若η_系统和η_系统拟合的百分比为10％-50％，则判定电机系统处于轻载状态；若η_系统和η_系统拟合的百分比为50％-100％，则判定电机系统处于重载状态；若η_系统和η_系统拟合的百分比超过100％，则判定电机系统处于满负荷状态。

电机系统风机的输出功率P_风机输出的计算公式为：

其中，Q为风机管道的流量，单位为m³/s；P₁、P₂、V₁、V₂分别为风机的入口压力、出口压力、入口风速、出口风速；ρ_输送气体为电机系统输送管网中被输送气体的密度。

电机系统泵机的输出功率P_泵机输出的计算公式为：

P_泵机输出＝Q′*ρ_输送液体*g*H*10^-3；