輸送帶機(jī)械現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動(dòng)與智能驅(qū)動(dòng)
1輸送帶機(jī)械特點(diǎn)
2傳統(tǒng)輸送帶機(jī)械電控柜主要缺失
3輸送帶機(jī)械待解決電氣問題
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.輸送帶機(jī)械特點(diǎn)
輸送帶設(shè)備應(yīng)用于各行各業(yè),形形色色,主要為摩擦性負(fù)載特性,使用傳統(tǒng)電控柜具有體積大、啟動(dòng)電流大、機(jī)械沖擊大的問題發(fā)生,如果選用傳統(tǒng)移相式電機(jī)軟啟動(dòng)器則無法順利啟動(dòng),需要技術(shù)改造與節(jié)能改造。
采用傳統(tǒng)電控柜的輸送帶在啟??刂茣r(shí)會(huì)產(chǎn)生機(jī)械沖擊的問題,還沒有定型的輸送物會(huì)產(chǎn)生微小的變形,例如碗盤、瓷器,陶藝、衛(wèi)浴設(shè)備等都會(huì)因?yàn)閱⑼?刂扑查g機(jī)械沖擊導(dǎo)致產(chǎn)品變形。
輸送帶電機(jī)功率很小,但是選用不可靠的驅(qū)動(dòng)器可能帶來極大的損失,特別是電網(wǎng)諧波、無線電干擾、電機(jī)PWM諧波污染的傳統(tǒng)交直交變頻器必須慎重使用并增加各種諧波污染濾波器;例如廊橋撞擊到飛機(jī)機(jī)身一個(gè)洞,這是驅(qū)動(dòng)器沒有轉(zhuǎn)矩限制的問題;電扶梯運(yùn)行中突然反轉(zhuǎn)造成人員傷亡意外事故,這是變頻器導(dǎo)致誤動(dòng)作現(xiàn)象,使用傳統(tǒng)變頻器不可不慎重。
許多輸送帶機(jī)械選用傳統(tǒng)交直交變頻器作為節(jié)能改造,通過一段時(shí)間的運(yùn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)節(jié)能效果與可行性計(jì)劃預(yù)期數(shù)據(jù)大不相同,而且?guī)黼娋W(wǎng)污染、無線電干擾、電機(jī)損耗提高及故障率提高等問題,請(qǐng)參考下列傳統(tǒng)交直交變頻器缺失。
2.傳統(tǒng)輸送帶機(jī)械電控柜主要缺失
瘦斯達(dá)交流驅(qū)動(dòng)器替代傳統(tǒng)電控柜的效益:
降低30%電氣總投資費(fèi)用,每月節(jié)約25%電費(fèi),電控柜縮小80%體積。
1.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),帶來了極大的無線電干擾(EMI)與PWM污染問題,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)境污染問題嚴(yán)重,治理需要投資高于變頻器的價(jià)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(dòng)的價(jià)值。
輸送帶機(jī)械待解決電氣問題
1.降低電氣總投資成本,也就是降低電控柜、動(dòng)力線等相關(guān)費(fèi)用。
2.電機(jī)啟動(dòng)時(shí)無啟動(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.啟動(dòng)的機(jī)械瞬間沖擊造成產(chǎn)品變形。
4.降低流動(dòng)電費(fèi);具有低速運(yùn)行節(jié)能功能。
5.縮小電控柜體積,降低成本。
6.電氣驅(qū)動(dòng)裝置不會(huì)產(chǎn)生火花拉弧現(xiàn)象,雙重保障運(yùn)行安全。
7.電氣部件多,故障率高。
8.可免除再投資購(gòu)買各種電氣輔助設(shè)備(沒有環(huán)境污染問題)。
9.能夠多臺(tái)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)一條生產(chǎn)線的功能。
10.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。
2.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、開關(guān)設(shè)備、負(fù)載安全等連串問題。
西普瘦斯達(dá)變頻式電機(jī)軟啟動(dòng)器將改變過去百年來交流電機(jī)啟動(dòng)沖擊電流問題;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、開關(guān)設(shè)備、輸配電線等負(fù)擔(dān),也沒有電網(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。
3.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,無法帶載啟動(dòng)。
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)參考上圖)。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(dòng)器的局限性;P遞減轉(zhuǎn)矩輸出特性可應(yīng)用于流體機(jī)械應(yīng)用還可解決帶載啟動(dòng)問題,G型恒轉(zhuǎn)矩輸出特性可應(yīng)用在產(chǎn)業(yè)機(jī)械與工具機(jī)械負(fù)載。
瘦斯達(dá)屬于摩擦性負(fù)載,應(yīng)該選擇G型恒轉(zhuǎn)矩輸出特性產(chǎn)品。
長(zhǎng)距離瘦斯達(dá)聯(lián)動(dòng)同步控制
普司達(dá)智能全數(shù)字電控柜具有聯(lián)動(dòng)同步控制選項(xiàng)功能,可以一個(gè)大觸摸屏監(jiān)控各臺(tái)電機(jī)的功能,也可以聯(lián)動(dòng)同步控制(同時(shí)啟??刂?,同時(shí)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,跳脫全部連鎖動(dòng)作)。
瘦斯達(dá)產(chǎn)品具有緩沖等待的功能,在加減速時(shí)如果一臺(tái)超過轉(zhuǎn)矩限幅則會(huì)自動(dòng)等待,讓其他聯(lián)動(dòng)電機(jī)先加減速來緩沖,在輸送帶不均勻負(fù)載時(shí)效果最好。
320kW以下容量最多可選六臺(tái)同柜結(jié)構(gòu),可共用觸摸屏(也可以多個(gè)顯示器)監(jiān)控全部電機(jī);可選單動(dòng)、聯(lián)動(dòng)、自動(dòng)(負(fù)載信號(hào)反饋控制)或遠(yuǎn)程監(jiān)控(局網(wǎng)或總線)。
聯(lián)動(dòng)同步控制可應(yīng)用在長(zhǎng)距離輸送帶或懸吊式輸送系統(tǒng)的多臺(tái)電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)一條輸送帶,同時(shí)啟停、同步加減速功能可避免過載現(xiàn)象燒毀電機(jī)。
4.推薦替代產(chǎn)品
在機(jī)場(chǎng)、地鐵、商場(chǎng)、醫(yī)院等地方,載人輸送帶設(shè)備包括助走梯、電扶梯、廊橋等輸送設(shè)備,這些輸送設(shè)備必須重視安全運(yùn)行、環(huán)境保護(hù),節(jié)約能源,智能控制等課題。
采用瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器可以解決以上課題,替代傳統(tǒng)交直交變頻器效果如上所示。
瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行只有單個(gè)方向,除了R家族外沒有控制端子可以反轉(zhuǎn),因此不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作現(xiàn)象,同時(shí),瘦斯達(dá)有轉(zhuǎn)矩限制功能,超過轉(zhuǎn)矩會(huì)自動(dòng)跳脫保護(hù)。
輸送帶機(jī)械不同設(shè)備的選型介紹請(qǐng)參考相關(guān)行業(yè)點(diǎn)擊資料介紹
輸送帶機(jī)械所有的交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制均可選用西普相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。
輸送帶屬于產(chǎn)業(yè)機(jī)械特性。
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/E6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PFC控制解決大馬拉小車問題達(dá)到減免無功補(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/E5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/E7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)輸送帶機(jī)械問題,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。
5.替代的主要效益
1.電氣投資總成本下降30%左右,包括電網(wǎng)容量下降,動(dòng)力線及開關(guān)設(shè)備等。
2.電控柜體積縮小80%。
3.平滑軟啟停驅(qū)動(dòng),安全、舒適、可靠(沒有反轉(zhuǎn)功能,保證單方向運(yùn)行)。
4.電網(wǎng)容量下調(diào)25%,沒有啟動(dòng)沖擊電流。
5.具有轉(zhuǎn)矩限制功能,防止意外或撞擊事故發(fā)生。
6.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。
7.可利用2X二段速度作為低速節(jié)能運(yùn)行功能。
8.不必再投資購(gòu)買節(jié)能改造、技術(shù)改造、無功補(bǔ)償、污染防治設(shè)備。
9.可以帶載啟動(dòng),啟動(dòng)特性優(yōu)越,適合摩擦性負(fù)載特性。
10.電氣部件減少80%,產(chǎn)品可靠性高,檢修服務(wù)減少80%以上。
11.具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,局網(wǎng)、總線、RS-485,MODBUS等。
12.全方位電機(jī)保護(hù)功能,電機(jī)不再燒毀。
13.可以應(yīng)用在多臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)同時(shí)啟停一條輸送帶。
14.沒有變頻器的電網(wǎng)諧波污染、無線電干擾與PWM電磁噪音問題。
6.節(jié)電模式
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能:按照負(fù)載做功需要來多次啟停電機(jī)以提高能源利用率。
旁路節(jié)能:負(fù)載率較高時(shí)可以旁路運(yùn)行(DOL),沒有多余損耗。
閉環(huán)節(jié)能:通過開關(guān)量傳感器反饋信號(hào)作為啟停指令。
輕載節(jié)能:透過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。
E5/A5節(jié)能模式
軟啟??刂剖亲钔ㄓ玫墓?jié)能模式,利用手動(dòng)或者負(fù)載信號(hào)檢測(cè)反饋開關(guān)量來啟停電機(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關(guān)量來啟停驅(qū)動(dòng)電機(jī)。A5本身采用交交變頻式轉(zhuǎn)矩控制技術(shù),瘦斯達(dá)可以無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)沒有諧波污染問題;瘦斯達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)交流異步電機(jī)沒有啟動(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)載做功需求情況來決定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟??刂?,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。
E6/A6節(jié)能模式
在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(jī)運(yùn)行在額定負(fù)載以下,這樣會(huì)提高線損、降低功因提高無功補(bǔ)償設(shè)備費(fèi)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(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、地鐵等沒有旅客時(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、無線電干擾等成本問題。
E7/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。
E7/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(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A5及A6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