空壓機電機銘牌全面解讀，超詳細一、空壓機電機 空壓機是將原動（通常是電機或柴油機）的機械能轉換成氣體勢能（壓力表現(xiàn)）的裝置。 電機就是空壓機電能消耗的輸入點。 空壓機電機分類如下： 二、空壓機電機要......
空壓機是將原動（通常是電機或柴油機）的機械能轉換成氣體勢能（壓力表現(xiàn)）的裝置。
電機就是空壓機電能消耗的輸入點。
空壓機電機分類如下：
由于空壓機工作是長時間連續(xù)運轉，且工作環(huán)境好壞不一。因此與普通電機有所區(qū)別：
特制服務系數(shù)：1.05以上；
絕緣等級：F；
防護等級：IP54/IP23；
溫升等級：B級;
軸承采用：重載軸承；
效率可達95％以上；
起動電流不能增大；
轉差率要求高<1%。
每臺空壓機的電機，都會安裝一個銘牌，在銘牌上會提供該電機的主要參數(shù)。我們可以從電動機銘牌上了解到電機的性能及空壓機的性能。
1.電機型號：YE2-315S-2
從電機的型號，我們可以了解到電機的能效等級，機座號和極數(shù)：
√電機的能效等級為1～3級能效，絕大部分空壓機使用感應電機為3級能效；永磁電機為1級能效；
√機座號（中心高度）是指電機底座到軸中心的高度，也是衡量電機采購成本的重要指標。同樣功率的空壓機電機可能會有兩種中心高度，數(shù)值越大，可靠性越好，價格也越高；
√極數(shù)就是磁極數(shù)，空壓機電機通常為2極或4極，跟電機轉數(shù)有關。
空壓機需要更換電機時，機座中心高和極數(shù)是不可遷就的。
2.額定功率：110kW
額定功率指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時，電機軸上輸出的機械功率，單位為kW。是空壓機主機軸功率對應值，也是空壓機的三大參數(shù)“氣量、壓力、功率”之一。通常，我們的空壓機都是超功率運行，因此，實際輸入功率要大于銘牌標注。
在筆者文章《軸功率對噴油螺桿空壓機節(jié)能影響》中有對電動機額定功率詳細描述。
3.額定電流：197A
指電動機加額定電壓，輸出額定功率時，流入定子繞組中的線電流，單位為A。
在筆者文章《壓縮空氣的節(jié)能》中有通過電流計算節(jié)能比較的介紹。（見圖8）
4.額定功率因數(shù)：cosψ 0.90
額定功率因數(shù)指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時輸入有效功率與視在功率之比。這個參數(shù)是設計和銷售節(jié)能性空壓機時進行節(jié)能計算必須使用的參數(shù)。
在筆者文章《壓縮空氣應用手冊》中有詳細介紹：
功率因數(shù)的提高往往會節(jié)省大量成本。通過減少無功功率可以提高功率因數(shù)：
①使用較高功率因數(shù)的設備：高效電機；
②采用超前功率因數(shù)的同步電動機，保持負載平穩(wěn)；
③使用可改善功率因數(shù)的電容器。
5.電機效率：94.3%
指電機滿載時輸出機械功率與輸入電功率之比，通常用百分數(shù)表示。它是空壓機重要的能耗參數(shù)，電機效率提高一個等級，采購成本也相應提高不少。
圖10的“效率IE2-94.3%”為GB18613 -2012《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》中的3級能效（相當于國際標準的IE2）。從2021年6月1日開始執(zhí)行新版本標準GB18613-2020，IE2電機將被停止銷售。
在GB18613-2020《電動機能效限定值及能效等級》標準中，110kW/2極電機的3級/2級/1級能效的效率值規(guī)定分別為：95.2% -96%-96.8%，1級能效比3級能效節(jié)能1.6%。
6.能效標準：GB18613-2012
圖11為GB18613-2012標準，根據(jù)國家規(guī)定：從2021年6月1日起2012版本作廢，IE2電機將不能上市了，開始執(zhí)行2020版，我國最低的執(zhí)行標準就是IE3的要求。
GB18613-2020《電動機能效限定值及能效等級》標準中的能效等級分為1級、2級和3級，其中1、2級為節(jié)能電機，3級為準入。分別對應國際標準能效等級分別為IE5、IE4、IE3三個等級。見圖12。
例1，110kW/2極電機按GB18613-2020 要求，1級能效和3級能效電機輸入功率比較：（見圖13）。
收益比較：
1.91kWx1RMBx6000hrs=11469 RMB
7.額定電壓及頻率：380V/50Hz
額定電壓指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時定子繞組所加的線電壓，單位為V或kV。
在我國通常有以下規(guī)格：380V、660V、6KV、10Kv/50Hz?？諌簷C功率越大，選擇電壓越高有利于減少電流引起的線損，也就是效率越高。同時根據(jù)客戶現(xiàn)有的電網，對于大功率空壓機，電壓越高越節(jié)能。
壓縮空氣系統(tǒng)設備電源輸入一般使用交流電，世界各國電力系統(tǒng)普遍輸送正弦交流電，但電壓和頻率卻各不相同，這是個歷史遺留問題。所以應該根據(jù)壓縮空氣系統(tǒng)設備用戶所在地適用電源選擇設備電源配置。
世界各國電力系統(tǒng)的頻率分歐美兩大陣營。即歐洲及其影響力地區(qū)（歐洲大陸、非洲、大洋洲、亞洲大部分國家和地區(qū)，包括中國在內，南美洲的南部地區(qū)如阿根廷、智利、烏拉圭等）使用50Hz，美國及其影響力地區(qū)（北美洲、南美洲北部分國家如巴西、秘魯、委內瑞拉等等；亞洲韓國、菲律賓、中國臺灣、沙特阿拉伯、敘利亞等等）使用60Hz。有些國家和地區(qū)有多種電壓和兩種頻率，但一般都是在其中的某一個區(qū)域執(zhí)行一種，而非混合使用。如日本由于二戰(zhàn)后美國的介入變混亂，東日本的頻率是50Hz，西日本的頻率是60Hz。
在筆者文章《壓縮空氣系統(tǒng)的選型很重要（七）電源要求》中有詳細解讀。
8.額定轉數(shù)：2980
指電動機在額定運行狀態(tài)下運行轉子的轉數(shù)，單位為r/min。
這是由電網的頻率和電機的極對數(shù)P決定，n=60頻率/P。極對數(shù)P一般有2、4、6極，空壓機電機參見的一般為2或4極，風扇電機為了追求效率和噪音值時會用6極。
9.重量：950
指電動機的凈重，單位為kg。
比較電機的成本時可以一眼看重量數(shù)值，同規(guī)格的電機，不同的電機供應商提供的電機重量是不一樣的，越重價格越貴，同時質量越好。
10.絕緣等級：155(F)
電機繞組的絕緣等級決定了電機的最高運行溫度和允許溫升。
根據(jù)國際電工技術委員會頒布的IEC 60085標準，電動機繞組的絕緣材料分為不同的絕緣等級。每個等級根據(jù)絕緣材料使用的溫度上限進行劃分，分別有一個字母與其對應。
空壓機電機絕緣等級通常為F級，隨著絕緣等級的提高，電機的壽命越長及可靠性越好，當然采購成本越高。反之亦然。
如果超出上限溫度10℃并持續(xù)一段時間，絕緣材料將會減少大約一半的使用壽命。
11.防護等級：IP54
指電機防塵、防水的性能，一般空壓機采用IP54或IP23較多，進口品牌一般為IP55。
根據(jù)IEC 60034-5標準，電動機的防護等級表示防塵、防水以及防碰撞的能力，用字母IP以及后面兩位數(shù)字表示。這跟電機的采購成本有關。數(shù)字越大，成本越高。見圖21，藍色為IP23，黃色為IP54。
12.服務系數(shù)：SF1.25
指電機超過額定負載的能力，通常以SF來標識。
空壓機電機一般都會超額定功率運行，以獲取更大的排氣量，在不考慮節(jié)能的情況下，這個指標我們認為：
①服務系數(shù)越大，電機的采購成本就越高，換取空壓機的排氣量越大。
②只要空壓機的軸功率超出額定功率在服務系數(shù)以內，電機的運行是安全的：如果是110kW的電機，系數(shù)是1.25，那么它的運行功率<110×1.25=137.5kW。但通常為了安全，設計軸功率時要留5～8%的富裕量。
③這就是通常我們服務人員與客戶在測量電機實際功率大于電機銘牌的額定功率時，客戶不依不饒的解釋，電機是安全的。
因此，空壓機電機服務系數(shù)大小只跟電機安全有關，不涉及節(jié)能。
13.能效等級：3級
GB18613-2012《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》中的3級能效（相當于國際標準的IE2）。
前面講了：從2021年6月1日起，2012版本作廢，IE2電機將不能上市了，開始執(zhí)行2020版。我國最低的執(zhí)行標準就是IE3的要求，在電機的機身上要求貼上能效標識。
電機是空壓機最主要的耗能部件，也是空壓機成本大頭，很少有空壓機選擇1級（IE5)。
在國際上，由于經濟發(fā)展不同，各國對電機能效的要求也不一樣。因此在出口時必須要注意目的地國家的要求。
14.接法：Δ
三相電動機有兩種連接方法：星形（Y）或三角形（Δ）。電機星形接法和三角形接法都是指電機本身的繞組接法。
①星形連接是把各繞組相位的“終端”連接到一起，形成零點，外觀像一個星形（Y）。見圖28。
電機星形接法時線電壓等于相電壓的約1.73倍（線電壓=相電壓x√3；例如380V =220x√3），線電流等于相電流。
②三角形（Δ）連接是將不同相位的始端和末端依次連接在一起，形成一個三角形（Δ)。見圖29。
三角形（Δ）接法時線電壓等于相電壓，線電流等于相電流的約1.73倍。通過一相的電流為Ih=Ifx√3：
③兩種接法比較：
a)星形接法：有助于降低繞組承受電壓，降低絕緣等級，降低了啟動電流。缺點，電機功率減小。在我國一般3-4kW以下較小電機都規(guī)定接成星形；
b)三角形接法：有助于提高電機功率。缺點，啟動電流大，繞組承受電壓大，增大了絕緣等級。3-4kW以上較大電機都規(guī)定接成三角形；
c)當較大功率電機輕載啟動時，可采用Y-△降壓啟動（啟動時接成星形，運行時換接成三角形），好處是啟動電流可以降低到1/3。
本文主要針對空壓機電機銘牌參數(shù)進行了分析探討。電機能效是3級還是2級或1級都會影響到空壓機的比功率；過分強調主機節(jié)能或電機節(jié)能都太片面，匹配好才能發(fā)揮其最佳的效率。
