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行業(yè)應(yīng)用
Industry application
食品制藥行業(yè)現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動與智能驅(qū)動
1食品制藥行業(yè)特點
2傳統(tǒng)食品制藥機械電控柜主要缺失
3 食品制藥行業(yè)待解決電氣問題
4 各種啟動裝置啟動特性比較
5 流體機械、產(chǎn)業(yè)機械、機床行業(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)軟啟動與瘦斯達變頻式軟啟差異分析
1. 食品制藥行業(yè)特點
食品制藥設(shè)備主要能耗在于中央空調(diào)系統(tǒng)、水泵、風(fēng)機、冷凍機、食品加工機械，制藥加工機械等三相或單相交流異步電機。
食品制藥設(shè)備也使用變頻器驅(qū)動帶來電網(wǎng)諧波污染，無線電干擾，電磁噪音及電機壽命危害等環(huán)保問題，驅(qū)動系統(tǒng)效率低（最高85%）。變頻器與驅(qū)動電機損耗大導(dǎo)致發(fā)熱量大，控制系統(tǒng)容易受到無線電干擾，且需能耗制動，產(chǎn)品可靠性低、故障率高。
食品制藥設(shè)備采用一般三相異步電機或變極馬達驅(qū)動自動化層次低，電網(wǎng)容量加大很多，啟動電流大，啟動電機及動力線必須定期更換，運行效率低、故障率高導(dǎo)致維修及停機頻繁、電機半密閉結(jié)構(gòu)不耐粉塵潮濕環(huán)境、可靠性低，維護費用高，電機故障率較高，發(fā)熱量大且污染環(huán)境屬于必須技術(shù)改造設(shè)備。
食品制藥行業(yè)的環(huán)境較為特殊，雖然都是中央空調(diào)系統(tǒng)里面，都是潮濕、水汽較多或面粉多的場合，因此要求驅(qū)動裝置必須密閉性良好，體積小，就近安裝使用原則。
2. 傳統(tǒng)變頻器驅(qū)動控制的主要缺失
瘦斯達交流驅(qū)動器替代傳統(tǒng)變頻器的效益：
降低20%電氣總投資費用，每月節(jié)約20%電費，電控柜縮小80%體積。
變頻器不節(jié)電還招徠電老虎頻繁上門盯梢
變頻器在食品制藥設(shè)備的運用帶來了許多能源浪費與環(huán)境污染問題嚴重；主要原因在于變頻器驅(qū)動系統(tǒng)需要15%的運行損耗導(dǎo)致用戶流動電費提高，大馬拉小車造成功率因數(shù)降低，電網(wǎng)變壓器容量提高導(dǎo)致基本電費大幅度提高；電網(wǎng)諧波污染造成變壓器發(fā)熱及功率因數(shù)降低，導(dǎo)致電力公司不斷盯梢罰款；無線電干擾（EMI）影響到整個車間自控設(shè)備及加熱系統(tǒng)的正常使用，而且車間員工唯一的娛樂調(diào)頻收音機無法收聽；電機PWM噪音導(dǎo)致員工耳背的職業(yè)?。籔WM諧波引起電機發(fā)熱量提高10%左右（低速更嚴重）導(dǎo)致車間溫升提高中央空調(diào)費用大增；PWM突波電壓提高電機絕緣劣化速度（輸出電壓與輸出動力線成比例，至少1140V以上）導(dǎo)致電機線圈燒毀隱患。
傳統(tǒng)電壓型變頻器采用交直交技術(shù)造成電網(wǎng)諧波電流污染嚴重，又是采用高頻載波PWM技術(shù)，帶來了極大的無線電干擾（EMI）與PWM污染問題，導(dǎo)致驅(qū)動電機損耗提高10%左右，電腐蝕現(xiàn)象嚴重，線圈承受3倍的突波電壓，電機驅(qū)動線集膚效應(yīng)嚴重。
低壓電壓型變頻器驅(qū)動系統(tǒng)的損耗超過15%以上，高壓多電平控制技術(shù)因為使用移相變壓器導(dǎo)致效率再降低10%以上，因此傳統(tǒng)高壓變頻器體積大、價格高、器件多、故障率高、運行效率低的特點。
傳統(tǒng)電壓型變頻器的環(huán)境污染問題嚴重，治理需要投資高于變頻器的價格，而且無法全部有效抑制，治理設(shè)備的損耗更大。因此完全失去了節(jié)能驅(qū)動的價值。
3. 食品制藥機械行業(yè)待解決電氣問題
1. 降低電氣總投資成本，也就是降低電控柜、動力線等費用。
2. 平滑軟啟停控制，沒有沖擊電流。
3. 頻繁啟停控制電機不發(fā)熱。
4. 啟動轉(zhuǎn)矩大，帶有轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)。
5. 有效節(jié)約能源，降低流動電費。
6. 降低電網(wǎng)容量需求，降低基本電費。
7. 電機保護齊全，不會燒毀電機。
8. 解決無線電干擾（EMI）問題，不會干擾其他自動控制器件裝置。
9. 適合使用在粉塵、潮濕、不良環(huán)境。
10. 具有轉(zhuǎn)矩限制功能，防止斷軸、斷線問題發(fā)生。
11. 沒有電機電磁噪音產(chǎn)生。
4. 各種啟動裝置啟動特性比較
傳統(tǒng)電氣工程師都是按照電機5-8倍啟動特性設(shè)計驅(qū)動控制；電機不能隨意啟停，越大功率限制越嚴格，因為會影響到電網(wǎng)質(zhì)量、電機壽命、輸配電線、開關(guān)設(shè)備、負載安全等連串問題。
西普瘦斯達變頻式電機軟啟動器將改變過去百年來交流電機啟動沖擊電流問題；瘦斯達驅(qū)動交流異步電機在滿載轉(zhuǎn)矩時的啟動電流只需要額定電流（參考圖一到圖三）。
瘦斯達節(jié)能型交流驅(qū)動器-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)矩啟動時只需額定電流，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)能與全方位電機保護功能，是21世紀最先進可靠的交流異步電機綠色節(jié)能智能控制產(chǎn)品。
由于沒有啟動沖擊電流發(fā)生，交流電機可以隨意啟停控制，不會增加電網(wǎng)容量、開關(guān)設(shè)備、輸配電線等負擔(dān)，也沒有電網(wǎng)諧波污染，電機壽命也不受影響，那么電機任意啟停沒有限制；這樣才能有效提高能源利用率，改變了傳統(tǒng)電機節(jié)能降耗的觀念。
圖四及圖五說明了環(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。
圖一：啟動電流特性 圖二：軟啟動特性 圖三：啟動轉(zhuǎn)矩特性
圖四 X7輸出轉(zhuǎn)速與輸出電壓曲線 圖五 X7輸出轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)矩曲線
5. 流體機械、產(chǎn)業(yè)機械與機床行業(yè)應(yīng)用
傳統(tǒng)移相軟啟動器有局限性，就是無法帶載啟動，因為采用移相減壓原理將抑制啟動電流，而交流異步電機的特性是電壓與電機轉(zhuǎn)矩平方成比例，因此即使在流體機械的應(yīng)用里，如果有回風(fēng)、持壓或銹泵都是無法順利啟動的，也就是如果有負載時啟動電流還是非常大的，所以傳統(tǒng)移相式電機軟啟動器應(yīng)用的市場就局限于風(fēng)機、水泵、壓縮機等負載，無法帶載啟動。
瘦斯達采用交交變頻轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)（VVVF）作為啟動技術(shù)，驅(qū)動電機在額定負載情況下啟動電流也只有額定電流而已（請參考上圖）。簡易型家族具有遞減轉(zhuǎn)矩輸出（P）與恒轉(zhuǎn)矩輸出（G）兩種輸出特性可選，突破了傳統(tǒng)軟啟動器的局限性；P遞減轉(zhuǎn)矩輸出特性可應(yīng)用于流體機械應(yīng)用還可解決帶載啟動問題，G型恒轉(zhuǎn)矩輸出特性可應(yīng)用在產(chǎn)業(yè)機械與工具機械負載。
食品制藥機械屬于恒轉(zhuǎn)矩輸出特性，瘦斯達節(jié)能型交流驅(qū)動器具有門當戶對的啟動特性來滿足食品制藥負載驅(qū)動要求，包括額定電流以內(nèi)的啟動電流，允許額定轉(zhuǎn)矩啟動，轉(zhuǎn)矩限制功能，電網(wǎng)容量不需加大，電機、開關(guān)機動力線也不會額外發(fā)熱，運行頻繁啟?？刂铺匦浴?/span>
如果含正反轉(zhuǎn)控制需要可以選用R家族產(chǎn)品，請參考可逆運行節(jié)能型交流驅(qū)動器-R家族產(chǎn)品，選用瘦斯達節(jié)能型交流驅(qū)動器-A6，G型恒轉(zhuǎn)矩輸出特性產(chǎn)品。
6. 推薦替代產(chǎn)品
瘦斯達是替代變頻器驅(qū)動控制的最佳產(chǎn)品
瘦斯達交流驅(qū)動器交流驅(qū)動器是西安西普公司專門為食品制藥現(xiàn)代化驅(qū)動控制開發(fā)的新產(chǎn)品，能夠提供“低速試車高速運行”控制功能，配合原有機械調(diào)速裝置恒功率控制滿足食品制藥性能，啟動轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)啟動電流兩倍額定電流以下，可減少電網(wǎng)容量需求降低基本電費，旁路運行沒有損耗，大幅度降低流動電費；為食品制藥用戶提供綠色節(jié)能、智能控制的交流驅(qū)動控制器；替代變頻器每月可節(jié)省15%以上流動電費，消除變頻器產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，延長設(shè)備使用壽命，降低運行成本提高利潤；瘦斯達是變頻器在食品制藥應(yīng)用的最佳產(chǎn)品。
西普瘦斯達節(jié)能型交流驅(qū)動器-A6/R6適合食品制藥械的綠色節(jié)能與智能控制.,瘦斯達采用啟動轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，啟動沖擊電流額定電流以內(nèi)，啟動完成后旁路運行沒有損耗也沒有變頻器的環(huán)境污染問題；投資成本低而且電機不發(fā)燙，更有全方位65種電機保護功能，可選觸摸屏人機界面提高產(chǎn)品附加價值，現(xiàn)代化局網(wǎng)集中監(jiān)控。
普司達環(huán)保型綠色變頻器
用戶如果需要調(diào)速，可選西普普司達環(huán)保型綠色變頻器替代傳統(tǒng)電壓型變頻器，相關(guān)效果請參考普司達環(huán)保型綠色變頻器-A7/R7產(chǎn)品資料。
食品制藥行業(yè)所有的交流異步電機驅(qū)動控制均可選用西普相對應(yīng)產(chǎn)品。
由于食品制藥的環(huán)境特殊，我們推薦客戶購買一體機結(jié)構(gòu)，安裝在一個密閉型結(jié)構(gòu)外箱即可正常使用，非常方便。也可以選用防滴型結(jié)構(gòu)車間現(xiàn)場安裝使用，要求結(jié)構(gòu)為IP-54或IP65等防護等級外箱結(jié)構(gòu)。
推薦節(jié)能驅(qū)動選型；
請參考相關(guān)負載的文件介紹資料
1 中央空調(diào)現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動與智能控制
2 泵浦機械現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動與智能控制
2 鍋爐機械現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動與智能控制
3 風(fēng)機機械現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動與智能控制
4 冷凍壓縮機現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動與智能控制
替代傳統(tǒng)交直交變頻器方案、替代星三角降壓等各種軟啟動裝置
1. 選用瘦斯達節(jié)能型交流驅(qū)動器-A6/R6(R：可逆型) 替代傳統(tǒng)移相式電機軟啟動或星三角降壓啟動裝置達到無啟動沖擊電流降低電網(wǎng)容量達到降低基本電費，運行時可通過PFC控制解決大馬拉小車問題達到減免無功補償設(shè)備，2X二段速度低速節(jié)能減少廢料產(chǎn)生。
2. 選用瘦斯達變頻式交流驅(qū)動器-A5/R5 替代傳統(tǒng)移相式電機軟啟動或星三角降壓啟動裝置，無啟動沖擊電流降低電網(wǎng)容量達到降低基本電費。
3. 選用普司達環(huán)保型綠色變頻器-A7/R7 直接替代傳統(tǒng)交直交變頻器變頻器，具有前面兩種產(chǎn)品的功能特性還增加變頻調(diào)速功能；雖然兩者雖然都是變頻器，性能卻大不相同；普司達產(chǎn)品沒有電網(wǎng)污染問題也沒有高頻干擾污染問題不必投資諧波抑制設(shè)備，而且提高15%以上的節(jié)能效果及旁路節(jié)能運行。
4. 直接選用普司達智能全數(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)動控制裝置全面解決傳統(tǒng)食品制藥機械問題，降低電氣總投資成本，降低電費及檢修成本，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。
2. 電控柜體積縮小80%。
3. 電網(wǎng)容量下調(diào)20%-基本電費下降20%。
4. 接觸器采用半導(dǎo)體過零開關(guān)控制，沒有火花拉弧現(xiàn)象。
5. 運行效率比起傳統(tǒng)交直交變頻器高出15%以上。
6. 不必再投資購買節(jié)能改造、技術(shù)改造、無功補償、污染防治設(shè)備。
7. 具有轉(zhuǎn)矩限幅功能，防止斷軸問題。
8. 全方位電機保護功能，電機不再燒毀。
9. 具有低速試車（減少廢料），高速運行功能。
10. 沒有高頻無線電干擾，不會影響到調(diào)頻收音機，電機也沒有PWM電磁噪音。
8. 節(jié)電模式
標準節(jié)能：流體負載間歇性做功提高能源利用率。
旁路節(jié)能：負載率較高時可以旁路運行（DOL），沒有多余損耗。
閉環(huán)節(jié)能：通過開關(guān)量傳感器反饋信號作為啟停指令。
輕載節(jié)能：透過PFC功能達到輕載自動降壓達到降低運行損耗提高功因功能。
低速節(jié)能：不均勻負載在等待期間可以降低轉(zhuǎn)速2X運行達到節(jié)能效果（例如輸送帶）。
調(diào)速節(jié)能：流體機械的轉(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。
A5/R5節(jié)能模式
軟啟停控制是最通用的節(jié)能模式，利用手動或者負載信號檢測反饋開關(guān)量來啟停電機達到控制做功的目的，例如：空壓機、風(fēng)機、泵類、壓縮機利用壓力傳感器的上下限開關(guān)量來啟停驅(qū)動電機。A5本身采用變頻式技術(shù)，瘦斯達可以無沖擊電流平滑啟停電機，即使在滿載轉(zhuǎn)矩下也只需要額定電流，電網(wǎng)沒有諧波污染問題；瘦斯達驅(qū)動時交流異步電機沒有啟動沖擊電流而且能夠滿載恒轉(zhuǎn)矩啟動的特性將顛覆交流電機驅(qū)動控制傳統(tǒng)觀念。
固定電費評估：由于沒有啟動沖擊電流，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。
流動電費評估：依據(jù)負載做功需求情況來決定驅(qū)動電機的啟停控制，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)能降耗技巧可點擊參考瘦斯達節(jié)能降耗技巧。
A6/R6節(jié)能模式
在A5/E5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；
大馬拉小車是目前最普遍的現(xiàn)象，也就是電機運行在額定負載以下，這樣會提高線損、降低功因提高無功補償設(shè)備費用。輕載節(jié)能就是解決大馬拉小車的問題。
低速節(jié)能在輸送帶系統(tǒng)普遍應(yīng)用，例如機場、商場、地鐵等沒有旅客時可以降低轉(zhuǎn)速達到有效節(jié)能的目的，在電磁閥控制系統(tǒng)卸載時也能再次降低損耗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、無線電干擾等成本問題。
A7/R7節(jié)能模式
流體機械最重要的調(diào)速目的在于節(jié)能，因為速度與功率三次方的比例，節(jié)能效果明顯。產(chǎn)業(yè)機械轉(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。
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，沒有電網(wǎng)污染、無線電干擾與PWM噪音問題。
還有比傳統(tǒng)變頻器更好的地方就是A7能夠旁路運行，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。其他功能請參考A5及A6相同的節(jié)能模式介紹。
詳細應(yīng)用技術(shù)請參考瘦斯達節(jié)能降耗原理資料。
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2025-02-21
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2024-09-13
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西安西普電力電子
西普創(chuàng)立于1991年，由臺灣普傳股份有限公司與西安電力電子技術(shù)研究所共同投資，專業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售交流異步電機綠色節(jié)能驅(qū)動及智能控制產(chǎn)品。
