Sähkömoottorien hyötysuhteiden tutkiminen kompressori ja pumppukäytöissä

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena on tutkia eri moottorityyppien ja eri hyötysuhdeluokkien hyötysuhteen muuttumista, kompressori- eli vakiomomenttikäytön kierrosnopeuden muuttuessa ja pumppu- eli neliöllisen momenttikäytön kierrosnopeuden muuttuessa.

Työssä tutkitaan, miten hyötysuhde muuttuu, kun teho ja pyörimisnopeus laskevat, mutta momentti pysyy samana. Sen lisäksi selvitetään hyötysuhteen muuttumista, jos myös momentti laskee tehon lisäksi. Työssä tutkitaan, kuinka suuria on eri hyötysuhdeluokkien moottorien häviöt ja kuinka ne muuttuvat, kun moottoria ajetaan osatehoilla. Lisäksi tutkitaan, mitkä ovat taloudelliset vaikutukset eli kuinka paljon enemmän matalamman hyötysuhteen moottori hukkaa energiaa verrattuna korkeamman hyötysuhteen moottoriin.

Työssä käytettiin moottorivalmistajan moottorien vertailuohjelmaa, josta saatiin moottorin hyötysuhteet eri käytöissä ja eri kuormatilanteissa. Muu laskenta, esim. taloudellisista vaikutuksista, tehtiin Excelillä.

Työn lopputuloksena pystytään perustelemaan, miksi paremman hyötysuhteen moottoriin kannattaa sijoittaa. Korkeamman hyötysuhteenmoottori vie vähemmän sähköä ja korkealla käyttö asteella maksaa itsensä takaisin parhaimmillaan jopa moneen kertaan.

The purpose of the thesis is to study the changes in the efficiency of different engine types and different efficiency classes as the rotational speed of a compressor or constant torque drive changes, and when the speed of a pump or square torque drive changes. How efficiency changes when power and speed decrease but torque stays the same or when power and torque decrease.

The study investigates the size of the losses of engines of different efficiency classes and how they change when the engine is run at partial power and what are the economic effects, how much more energy is lost by a lower efficiency engine compared to a higher efficiency engine.

The engine manufacturer's engine comparison program was used in the work, which obtained the engine efficiencies in different applications and different load situations. Other calculations were performed with Excel.

As a result of the work, it is possible to justify why it is worth paying more for an engine. A higher efficiency motor consumes less electricity, and a high degree of use pays for itself at its best many times over.