空压机电机的服务系数

发表时间：2023-10-25

当前，整个螺杆空压机行业存在一个术语，即电动机存在一个服务系数的（SF）概念。我国电动机IEC标准中没有“服务系数”这个概念，只有额定功率这种说法，要求额定功率大于轴功率，并留有一定的余量。电动机的“服务系数”出自于美国电气制造商协会（NEMA）编写的《MG1-2009电动机和发电机部分》标准，俗称NEMA MG1标准。此标准对于服务系数的解释为：交流电动机的服务系数是一个乘数，当它乘上额定功率时，表示在服务系数规定的条件下允许承受的功率负载。在通常使用条件下，电动机按额定负载连续运行，当电压和频率保持名牌上的规定值时，电动机可过载至额定功率乘上名牌上的服务系数的功率值。电动机在任何大于1的服务系数下运行，其效率、功率因数和转速可不同于在额定负载条件下的数值，但堵转转矩、电流及zui大转矩将维持不变。电动机在任何大于1的服务系数下连续运行时，将减少预期使用寿命。与按额定的铭牌功率下运行的情况相比，绝缘寿命和轴承寿命将会减少。

1、服务系数存在的意义

螺杆空压机一般有两种设计方案和运行方式：功率和排气量。一般工厂中用到的是排气量设计方案的螺杆空压机。排气量设计方案是指在同一个空压机主机类型中，在排气量基本保持不变的情况下，即空压机主机转速保持不变，随着排气压力的增大或减小，只能是电动机功率随之增大或减小。也就是说，在同一个空压机主机类型中，厂家要用不同功率的电动机来匹配用户对zui高排气压力变化的需求，但是，对于空压机厂家来说，随之带来的困难是需要储备很多不同功率的电动机，增加了采购和管理成本。而美国NEMA提出的服务系数这个概念，恰好解决了厂家的这个问题。它的引入可以减少电动机种类，从而降低采购和管理成本，增强空压机厂家的优势。

螺杆空压机运行方式，电动机负载的大小呈周期性变化，随着用户对气量的需求而变化，当达到用户所设定的zui高工作压力时，空压机开始卸载。通常，卸载后的电机功率是满负荷功率的30%-45%。当管网的工作压力下降到用户所设定的zui低工作压力时，空压机自动加载。事实上，真正处于满负荷运转（接近zui高工作压力）的时间非常短，对于电机功率的选择来说，使电机在效率zui高和功率因数较大的情况下工作是zui理想的。

2、服务系数的引用带来的利弊

工厂中的空压机一般是长期连续运行，与空压机本身成本相比，运行成本比较大。服务系数的引用可以较好的适应空压机的特殊运行方式，使电机在效率较高、功率因数较大的情况下工作，节电效果良好，且降低了工厂运行成本。

服务系数的引用也带来了一定的弊端。首先，造成“小马拉大车”的情况，电机额定功率小于轴功率，如果长期在额定工况下运行，电机会在长期高于额定功率的情况下过载运行，导致电机的实际使用寿命比预期寿命短，达不到厂家保证的使用寿命。其次，对整个工厂来说，实际用电量高于设计值，厂用电量的设计值是基于电机的额定功率计算的，但实际运行时电机功率却大于额定功率。