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行業(yè)應(yīng)用
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破碎機(jī)壓延機(jī)械鉆機(jī)行業(yè)現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動(dòng)與智能驅(qū)動(dòng)
1破碎機(jī)壓延機(jī)械鉆機(jī)行業(yè)特點(diǎn)
2傳統(tǒng)破碎機(jī)壓延機(jī)械鉆機(jī)電控柜主要缺失
3 破碎機(jī)壓延機(jī)械鉆機(jī)行業(yè)待解決電氣問(wèn)題
4 各種啟動(dòng)裝置啟動(dòng)特性比較
5 流體機(jī)械、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、機(jī)床行業(yè)應(yīng)用
6 推薦替代產(chǎn)品
7 替代的主要效益
8 節(jié)電模式
9 使用傳統(tǒng)交直交變頻器主要缺失
10 傳統(tǒng)軟啟動(dòng)與瘦斯達(dá)變頻式軟啟差異分析
1. 破碎機(jī)壓延機(jī)械鉆機(jī)行業(yè)特點(diǎn)
礦山機(jī)械,破碎機(jī)械,水泥機(jī)械、萬(wàn)馬力機(jī)械,橡膠、金屬壓延機(jī)械、軋鋼機(jī)械、鉆機(jī)等由于電機(jī)容量大,頻繁啟動(dòng),負(fù)載不均勻,頻繁過(guò)載必須倒車(chē)再前進(jìn)控制,安裝環(huán)境的水汽、粉塵、導(dǎo)電粉塵較多,導(dǎo)致接觸器與碳刷滑環(huán)更換頻繁問(wèn)題。
傳統(tǒng)礦山機(jī)械、破碎機(jī)、壓延機(jī)械(Crashing 、Calender、Drill Machine)等選用繞線式電機(jī)較多,而繞線式電機(jī)滑環(huán)碳刷壽命很短,短路電阻產(chǎn)生高溫及環(huán)境污染嚴(yán)重,加上環(huán)境粉塵、水汽較多導(dǎo)致繞線式電機(jī)故障率高,運(yùn)行效率低、功率因數(shù)低等問(wèn)題,亟待技術(shù)改造。
礦山機(jī)械、破碎機(jī)、壓延機(jī)械大部分采用加大電機(jī)容量的方式解決驅(qū)動(dòng)問(wèn)題,這就要加大電網(wǎng)變壓器容量,也就是要增加投資成本及運(yùn)行電費(fèi)(包括:基本電費(fèi)與流動(dòng)電費(fèi)),而且電機(jī)與變壓器的功率因素及效率極低,大馬拉小車(chē)造成低效率、低功率因數(shù)的長(zhǎng)期浪費(fèi)問(wèn)題(水泥廠的電費(fèi)是最大生產(chǎn)成本)。
傳統(tǒng)繞線式電機(jī)沒(méi)有現(xiàn)代化綠色節(jié)能的驅(qū)動(dòng)設(shè)備,因此作業(yè)效率較低,自動(dòng)化層次不高,采用變頻器雖可解決自動(dòng)化問(wèn)題,但是變頻器成本高、可靠性低,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)消耗15%運(yùn)行電費(fèi)(中高壓變頻器消耗25%運(yùn)行電費(fèi)),故障率高、運(yùn)行效率低,功率因數(shù)低及電網(wǎng)污染問(wèn)題嚴(yán)重,無(wú)法有效解決。請(qǐng)參考替代繞線式電機(jī)文件資料。
發(fā)揮異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性
采用瘦斯達(dá)?交流驅(qū)動(dòng)器能夠滿足慣性負(fù)載的現(xiàn)代化、自動(dòng)化、高可靠性及綠色節(jié)能的要求,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,能有效提高作業(yè)效率并減少電費(fèi)及降少機(jī)械磨損檢修問(wèn)題。
瘦斯達(dá)?交流驅(qū)動(dòng)器采用普通三相交流異步電機(jī)定子電壓控制,性能超越繞線式電機(jī)的性能,具有變頻器的自動(dòng)化功能但是沒(méi)有變頻器的環(huán)境污染及故障率高問(wèn)題,是破碎機(jī)械、壓延機(jī)械、軋鋼機(jī)械、鉆機(jī)等現(xiàn)代化的綠色節(jié)能智能控制交流驅(qū)動(dòng)器。
功率因數(shù)控制(PFC)功能
鑒于破碎機(jī)、壓延機(jī)械、鉆機(jī)等負(fù)載大部分運(yùn)行時(shí)低于額定功率,這種“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行效率低,功率因數(shù)低,節(jié)能空間較大的特點(diǎn),瘦斯達(dá)交流驅(qū)動(dòng)器特別設(shè)計(jì)功率因數(shù)控制技術(shù)(Power Factor Control),依據(jù)負(fù)載工況自動(dòng)調(diào)降輸出電壓達(dá)到最佳功率因數(shù);PFC控制可以降低電機(jī)的鐵損、銅損并提高功率因數(shù)。
替代柴油鉆機(jī)
傳統(tǒng)鉆機(jī)大部分采用柴油發(fā)電機(jī)供電,或者直接使用柴油機(jī)拖動(dòng)鉆機(jī),因此鉆機(jī)的噪音嚴(yán)重污染了周邊環(huán)境,造成鄰居住戶強(qiáng)烈抱怨不滿(特別是建筑工地),操作工人耳背職業(yè)病,而且運(yùn)行效率低,作業(yè)速度慢,污染大,造成環(huán)境污染問(wèn)題。
采用瘦斯達(dá)交流驅(qū)動(dòng)器可以直接采用三相電源供電并驅(qū)動(dòng)交流異步電機(jī),噪音污染問(wèn)題全部解決,明顯提高作業(yè)效率,大大降低鉆機(jī)成本,而且提高運(yùn)行效率,節(jié)省大量能源,降低檢修成本,解決環(huán)保各種污染問(wèn)題。
鉆機(jī)采用三相異步電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)替代傳統(tǒng)引擎驅(qū)動(dòng)的好處在于效率提高20%以上,節(jié)能省電,調(diào)速方便,沒(méi)有上述環(huán)境污染問(wèn)題。
2. 傳統(tǒng)破碎機(jī)壓延機(jī)械鉆機(jī)高壓變頻電控柜主要缺失
瘦斯達(dá)交流驅(qū)動(dòng)器替代傳統(tǒng)電控柜的效益:
降低20%電氣總投資費(fèi)用,每月節(jié)約20%電費(fèi),電控柜縮小80%體積。
高壓變頻器缺失:
1. 移相變壓器的損耗最低10%,全部驅(qū)動(dòng)運(yùn)行損耗達(dá)到25%左右。
2. 低壓變頻器本身運(yùn)行時(shí)會(huì)增加電網(wǎng)變壓器的諧波損耗2-5%。
3. 高壓變頻器PWM高頻開(kāi)關(guān)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)燙運(yùn)行損耗提高10%左右。
4. 高壓變頻器本身的損耗約2-4%。
5. 電網(wǎng)諧波污染無(wú)法忍受;諧波污染影響到二次變電所,大功率影響到一次變電所。
6. 如果需要諧波治理等于再購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)高壓變頻器,那么運(yùn)行損耗再加倍計(jì)算。
7. 高壓變頻器投資金額極高,加上故障率極高,回收時(shí)間遙遙無(wú)期。
8. 高壓變頻器的PWM波形帶來(lái)嚴(yán)重的無(wú)線電干擾(EMI)問(wèn)題。
9. 風(fēng)機(jī)水泵設(shè)備一般不允許調(diào)速,調(diào)速以后所有運(yùn)行參數(shù)均改變(壓力、流量平方下降),調(diào)速后負(fù)載設(shè)備運(yùn)行效率急劇惡化。
10. 高壓變頻器的電子元器件太多,損耗大,發(fā)熱量高,導(dǎo)致產(chǎn)品故障率極高。
通過(guò)以上分析后就知道單元串聯(lián)高壓變頻器不適合做風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)節(jié)能改造,這是所有已經(jīng)使用高壓?jiǎn)卧?lián)變頻器節(jié)能改造驗(yàn)證的共同結(jié)果。
3. 破碎機(jī)壓延機(jī)械鉆機(jī)行業(yè)待解決電氣問(wèn)題
1. 降低電氣總投資成本,也就是降低電控柜、動(dòng)力線等相關(guān)費(fèi)用。
2. 電機(jī)啟動(dòng)時(shí)無(wú)啟動(dòng)沖擊電流,應(yīng)該允許多次啟動(dòng)不會(huì)影響到電網(wǎng)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
3. 有效降低電網(wǎng)啟動(dòng)容量,最好沒(méi)有啟動(dòng)沖擊電流。
4. 降低流動(dòng)電費(fèi);允許多次啟停方式提高電機(jī)能源利用率。
5. 解決大馬拉小車(chē)問(wèn)題,減免無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。
6. 價(jià)格合理(最好高壓變頻器的1/3以內(nèi)),產(chǎn)品可靠性高。
7. 可免除再投資購(gòu)買(mǎi)各種電氣輔助設(shè)備(沒(méi)有環(huán)境污染問(wèn)題)。
8. 能夠智能自動(dòng)化節(jié)能驅(qū)動(dòng)控制,通過(guò)壓力、流量反饋信號(hào)閉環(huán)控制。
9. 具備現(xiàn)代化人機(jī)界面控制,各種通訊接口或觸摸屏人機(jī)界面。
4. 各種啟動(dòng)裝置啟動(dòng)特性比較
傳統(tǒng)電氣工程師都是按照電機(jī)5-8倍啟動(dòng)特性設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)控制;電機(jī)不能隨意啟停,越大功率限制越嚴(yán)格,因?yàn)闀?huì)影響到電網(wǎng)質(zhì)量、電機(jī)壽命、輸配電線、開(kāi)關(guān)設(shè)備、負(fù)載安全等連串問(wèn)題。
西普瘦斯達(dá)變頻式電機(jī)軟啟動(dòng)器將改變過(guò)去百年來(lái)交流電機(jī)啟動(dòng)沖擊電流問(wèn)題;瘦斯達(dá)驅(qū)動(dòng)交流異步電機(jī)在滿載轉(zhuǎn)矩時(shí)的啟動(dòng)電流只需要額定電流(參考圖一到圖三)。
瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器-A6是替代傳統(tǒng)電控柜的核心部件,采用變頻式交交變頻技術(shù)在滿載轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)時(shí)只需額定電流,大幅度降低電網(wǎng)容量需求。還有智能信息物聯(lián)網(wǎng)通訊,半導(dǎo)體器件全數(shù)字控制技術(shù),帶有節(jié)能與全方位電機(jī)保護(hù)功能,是21世紀(jì)最先進(jìn)可靠的交流異步電機(jī)綠色節(jié)能智能控制產(chǎn)品。
由于沒(méi)有啟動(dòng)沖擊電流發(fā)生,交流電機(jī)可以隨意啟??刂?,不會(huì)增加電網(wǎng)容量、開(kāi)關(guān)設(shè)備、輸配電線等負(fù)擔(dān),也沒(méi)有電網(wǎng)諧波污染,電機(jī)壽命也不受影響,那么電機(jī)任意啟停沒(méi)有限制;這樣才能有效提高能源利用率,改變了傳統(tǒng)電機(jī)節(jié)能降耗的觀念。
圖四及圖五說(shuō)明了環(huán)保型綠色變頻器的輸出特性,與傳統(tǒng)電壓型變頻器具有相同的輸出特性,輸出高轉(zhuǎn)矩,分為恒轉(zhuǎn)矩-G與平方遞減轉(zhuǎn)矩-P輸出特性。
5. 流體機(jī)械、產(chǎn)業(yè)機(jī)械與機(jī)床行業(yè)應(yīng)用
傳統(tǒng)移相軟啟動(dòng)器有局限性,就是無(wú)法帶載啟動(dòng),因?yàn)椴捎靡葡鄿p壓原理將抑制啟動(dòng)電流,而交流異步電機(jī)的特性是電壓與電機(jī)轉(zhuǎn)矩平方成比例,因此即使在流體機(jī)械的應(yīng)用里,如果有回風(fēng)、持壓或銹泵都是無(wú)法順利啟動(dòng)的,也就是如果有負(fù)載時(shí)啟動(dòng)電流還是非常大的,所以傳統(tǒng)移相式電機(jī)軟啟動(dòng)器應(yīng)用的市場(chǎng)就局限于風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等負(fù)載,無(wú)法帶載啟動(dòng)。
瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器具有G恒轉(zhuǎn)矩輸出(產(chǎn)業(yè)機(jī)械適用)與風(fēng)機(jī)水泵型遞減轉(zhuǎn)矩輸出(流體機(jī)械適用)特性可選。
瘦斯達(dá)采用交交變頻轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)(VVVF)作為啟動(dòng)技術(shù),驅(qū)動(dòng)電機(jī)在額定負(fù)載情況下啟動(dòng)電流也只有額定電流而已(請(qǐng)參考曲線圖)。
破碎機(jī)、壓延機(jī)械及鉆機(jī)、輸送帶等請(qǐng)選擇恒轉(zhuǎn)矩輸出(G)特性,并依據(jù)電機(jī)過(guò)載需要加大驅(qū)動(dòng)器的選型。
6. 推薦替代產(chǎn)品
破碎機(jī)壓延機(jī)械鉆機(jī)不同設(shè)備的選型介紹請(qǐng)參考相關(guān)行業(yè)點(diǎn)擊資料介紹
1 礦山機(jī)械現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動(dòng)與智能控制
2 輸送機(jī)械現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動(dòng)與智能控制
3 風(fēng)機(jī)機(jī)械現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動(dòng)與智能控制
4 泵浦機(jī)械現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動(dòng)與智能控制
推薦節(jié)能驅(qū)動(dòng)選型
替代傳統(tǒng)高壓變頻器方案、替代傳統(tǒng)高壓電機(jī)軟起動(dòng)器
1. 主要推薦瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器-A6/H6替代傳統(tǒng)移相式電機(jī)軟啟動(dòng)或星三角降壓?jiǎn)?dòng)裝置達(dá)到無(wú)啟動(dòng)沖擊電流降低電網(wǎng)容量達(dá)到降低基本電費(fèi),運(yùn)行時(shí)可通過(guò)PFC控制解決大馬拉小車(chē)問(wèn)題達(dá)到減免無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,2X二段速度低速節(jié)能,可頻繁啟動(dòng)提高能源利用率達(dá)到降低流動(dòng)電費(fèi)目的,利用負(fù)載物理量檢測(cè)反饋來(lái)自動(dòng)啟停電機(jī),調(diào)整電機(jī)做功滿足變動(dòng)負(fù)載特性需要。
2. 選用瘦斯達(dá)變頻式交流驅(qū)動(dòng)器-A5/H5替代傳統(tǒng)移相式電機(jī)軟啟動(dòng)或星三角降壓?jiǎn)?dòng)裝置,無(wú)啟動(dòng)沖擊電流降低電網(wǎng)容量達(dá)到降低基本電費(fèi);可使用多次啟動(dòng)模式提高能源利用率達(dá)到降低流動(dòng)電費(fèi)目的,利用開(kāi)關(guān)量反饋控制電機(jī)啟停方式調(diào)整做功滿足變動(dòng)負(fù)載特性需要。
3. 推薦選用普司達(dá)環(huán)保型綠色變頻器-A7/H7直接替代傳統(tǒng)交直交變頻器或高壓?jiǎn)卧?lián)變頻器,具有前面兩種產(chǎn)品的功能特性外還增加變頻調(diào)速功能;雖然兩者雖然都是變頻器,性能卻大不相同;普司達(dá)產(chǎn)品沒(méi)有電網(wǎng)污染問(wèn)題也沒(méi)有高頻干擾污染問(wèn)題不必投資諧波抑制設(shè)備,而且提高25%以上的節(jié)能效果及旁路節(jié)能運(yùn)行。
4. 可直接選用普司達(dá)低壓智能全數(shù)字電控柜-P,由本公司按照客戶需要推薦各種現(xiàn)代化驅(qū)動(dòng)控制裝置全面解決傳統(tǒng)破碎機(jī)壓延機(jī)械鉆機(jī)問(wèn)題,降低電氣總投資成本,降低電費(fèi)及檢修成本,智能制造控制。
7. 替代的主要效益
1. 電氣投資總成本下降20%左右,包括電網(wǎng)容量下降,動(dòng)力線及開(kāi)關(guān)設(shè)備等。
2. 電控柜體積縮小80%。
3. 電網(wǎng)容量下調(diào)20%,沒(méi)有啟動(dòng)沖擊電流。
4. 接觸器采用半導(dǎo)體過(guò)零開(kāi)關(guān)控制,沒(méi)有火花拉弧現(xiàn)象。
5. 流體負(fù)載經(jīng)間歇性做功節(jié)能控制-流動(dòng)電費(fèi)下降20%左右。
6. 不必再投資購(gòu)買(mǎi)節(jié)能改造、技術(shù)改造、無(wú)功補(bǔ)償、污染防治設(shè)備。
7. 可以帶載啟動(dòng),啟動(dòng)特性優(yōu)越。
8. 具有功因控制技術(shù)(PFC功能),解決大馬拉小車(chē)問(wèn)題。
9. 具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,局網(wǎng)、總線、RS-485,MODBUS-RTU,PROFIBUS-DP
10. 全方位電機(jī)保護(hù)功能,電機(jī)不再燒毀。
11. 智能全數(shù)字電控柜,顯示屏或觸摸屏現(xiàn)代化人機(jī)界面。
8. 節(jié)電模式
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能:流體負(fù)載間歇性做功提高能源利用率。
旁路節(jié)能:負(fù)載率較高時(shí)可以旁路運(yùn)行(DOL),沒(méi)有多余損耗。
閉環(huán)節(jié)能:通過(guò)開(kāi)關(guān)量傳感器反饋信號(hào)作為啟停指令。
輕載節(jié)能:透過(guò)PFC功能達(dá)到輕載自動(dòng)降壓達(dá)到降低運(yùn)行損耗提高功因功能。
低速節(jié)能:不均勻負(fù)載在等待期間可以降低轉(zhuǎn)速2X運(yùn)行達(dá)到節(jié)能效果(例如輸送帶)。
調(diào)速節(jié)能:流體機(jī)械的轉(zhuǎn)速與功率成三次方關(guān)系,恒轉(zhuǎn)矩輸出則為正比例關(guān)系。
H5/A5節(jié)能模式
軟啟停控制是最通用的節(jié)能模式,利用手動(dòng)或者負(fù)載信號(hào)檢測(cè)反饋開(kāi)關(guān)量來(lái)啟停電機(jī)達(dá)到控制做功的目的,例如:空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵類、壓縮機(jī)利用壓力傳感器的上下限開(kāi)關(guān)量來(lái)啟停驅(qū)動(dòng)電機(jī)。H5本身采用變頻式技術(shù),瘦斯達(dá)可以無(wú)沖擊電流平滑啟停電機(jī),即使在滿載轉(zhuǎn)矩下也只需要額定電流,電網(wǎng)沒(méi)有諧波污染問(wèn)題;瘦斯達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)交流異步電機(jī)沒(méi)有啟動(dòng)沖擊電流而且能夠滿載恒轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)的特性將顛覆交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制傳統(tǒng)觀念。
固定電費(fèi)評(píng)估:由于沒(méi)有啟動(dòng)沖擊電流,電網(wǎng)變壓器容量可以有效下降,至少節(jié)約25%的固定電費(fèi)。
流動(dòng)電費(fèi)評(píng)估:依據(jù)負(fù)載做功需求情況來(lái)決定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟停控制,提高能源利用率。節(jié)電效果可能30%(依據(jù)工況決定)。
主要節(jié)能降耗技巧可點(diǎn)擊參考瘦斯達(dá)節(jié)能降耗技巧。
H6/A6節(jié)能模式
在H5節(jié)能模式的基礎(chǔ)上增加輕載節(jié)能與低速節(jié)能的功能;
大馬拉小車(chē)是目前最普遍的現(xiàn)象,也就是電機(jī)運(yùn)行在額定負(fù)載以下,這樣會(huì)提高線損、降低功因提高無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備費(fèi)用。輕載節(jié)能就是解決大馬拉小車(chē)的問(wèn)題。
低速節(jié)能在輸送帶系統(tǒng)普遍應(yīng)用,例如機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、地鐵等沒(méi)有旅客時(shí)可以降低轉(zhuǎn)速達(dá)到有效節(jié)能的目的,在電磁閥控制系統(tǒng)卸載時(shí)也能再次降低損耗50%左右。雖然傳統(tǒng)變頻器也能做到,但是必須支付額外15%的損耗、電網(wǎng)諧波污染、PWM噪音、無(wú)線電干擾等成本問(wèn)題。
H7/A7節(jié)能模式
流體機(jī)械最重要的調(diào)速目的在于節(jié)能,因?yàn)樗俣扰c功率三次方的比例,節(jié)能效果明顯。產(chǎn)業(yè)機(jī)械轉(zhuǎn)速與功耗成正比關(guān)系,但是更多的目的在于生產(chǎn)工藝需要。
H7/A7就是綠色變頻器,采用特殊VVVF控制技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)變頻器的節(jié)能省電功能,而且還提高15%以上節(jié)電空間(高壓可提高25%),沒(méi)有電網(wǎng)污染、無(wú)線電干擾與PWM噪音問(wèn)題。
還有比傳統(tǒng)變頻器更好的地方就是H7能夠旁路運(yùn)行,在接近工頻速度就可以直接旁路,這是傳統(tǒng)變頻器做不到的。其他功能請(qǐng)參考H5及H6相同的節(jié)能模式介紹。
詳細(xì)應(yīng)用技術(shù)請(qǐng)參考瘦斯達(dá)節(jié)能降耗原理資料
9. 使用傳統(tǒng)交直交變頻器的缺失
傳統(tǒng)電壓型變頻器采用交直交技術(shù)造成電網(wǎng)諧波電流污染嚴(yán)重,又是采用高頻載波PWM技術(shù),帶來(lái)了極大的無(wú)線電干擾(EMI)與PWM污染問(wèn)題,導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電機(jī)損耗提高10%左右,電腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重,線圈承受3倍的突波電壓,電機(jī)驅(qū)動(dòng)線集膚效應(yīng)嚴(yán)重。
低壓電壓型變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的損耗超過(guò)15%以上,高壓多電平控制技術(shù)因?yàn)槭褂靡葡嘧儔浩鲗?dǎo)致效率再降低10%以上,因此傳統(tǒng)高壓變頻器體積大、價(jià)格高、器件多、故障率高、運(yùn)行效率低的特點(diǎn)。
傳統(tǒng)電壓型變頻器的環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重,治理需要投資高于變頻器的價(jià)格,而且無(wú)法全部有效抑制,治理設(shè)備的損耗更大。因此完全失去了節(jié)能驅(qū)動(dòng)的價(jià)值。