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擠出機行業(yè)現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動與智能驅(qū)動

1擠出機行業(yè)特點

2傳統(tǒng)擠出機機械電控柜主要缺失

3 擠出機行業(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(dá)變頻式軟啟差異分析

1. 擠出機行業(yè)特點

擠出機屬于恒功率生產(chǎn)設(shè)備（速度越低擠出量越大），但是目前擠出機大部分使用恒轉(zhuǎn)矩輸出的變頻器來驅(qū)動，來解決“低速試車高速運行”的試車需要；為了解決驅(qū)動電機低速轉(zhuǎn)矩不足的問題一般采取“加大電機容量”或者“保留機械調(diào)速裝置”。無疑的，加大電機容量造成用戶的投資成本提高、電網(wǎng)變壓器容量提高、基本電費提高的三高問題，導(dǎo)致用戶大馬拉小車現(xiàn)象發(fā)生，用戶還要長期支付高額的電費及面對功率因數(shù)罰款問題。

傳統(tǒng)擠出機機械電控柜均采用電磁接觸器或交直交變頻器電控柜，由分離式電氣器件組成，成本高體積大，配線復(fù)雜損耗大（星三角啟動就必須六條動力線），故障率高需要專責(zé)電氣人員定期檢修，擠出機容易發(fā)生斷軸，電網(wǎng)容量需求大運行效率低導(dǎo)致電費高還必須投資節(jié)能改造、技術(shù)改造、無功補償、諧波污染防治等設(shè)備（參考以下圖表）。

2. 傳統(tǒng)變頻器驅(qū)動控制的主要缺失

瘦斯達(dá)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35%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

變頻器在擠出機設(shè)備的運用帶來了許多能源浪費與環(huán)境污染問題嚴(yán)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(yán)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(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)動電機損耗提高10%左右，電腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，線圈承受3倍的突波電壓，電機驅(qū)動線集膚效應(yīng)嚴(yán)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(yán)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. 擠出機機械行業(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. 有效節(jié)約能源，降低流動電費。

3. 降低電網(wǎng)容量需求，降低基本電費。

4. 電力公司不因諧波污染問題上門找麻煩。

5. 解決無線電干擾（EMI）問題，調(diào)頻收音機可以使用。

6. 免除再投資購買各種電氣輔助設(shè)備。

7. 解決電機電磁噪音，解決員工耳背職業(yè)病。

8. 低速試車，減少廢料產(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(yán)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(fù)載安全等連串問題。

西普瘦斯達(dá)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(dá)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(dá)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(hù)功能，是21世紀(jì)最先進(jìn)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(fù)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(fù)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(fù)載，無法帶載啟動。

瘦斯達(dá)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(fù)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(fù)載。

6. 推薦替代產(chǎn)品

 瘦斯達(dá)是替代變頻器驅(qū)動控制的最佳產(chǎn)品

瘦斯達(dá)交流驅(qū)動器交流驅(qū)動器是西安西普公司專門為擠出機現(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擠出機性能，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；為擠出機用戶提供綠色節(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(dá)是變頻器在擠出機應(yīng)用的最佳產(chǎn)品。

注1：變頻器能夠節(jié)能是替代滑差電機而言。

注2：變頻器運行基本損耗按下列估算：變壓器鐵損增加3%，變頻器本身4%，驅(qū)動電機8%，設(shè)備效率下降5%。若增加諧波治理則損耗再加大損耗。

西普瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動器-A6適合擠出機械的綠色節(jié)能與智能控制，配合原有機械式調(diào)速，瘦斯達(dá)具有低速試車高速運行的功能，滿足擠出機恒功率調(diào)速控制特性，能夠有效提高擠出機能源利用率節(jié)約電費；瘦斯達(dá)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(hù)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。

擠出機行業(yè)所有的交流異步電機驅(qū)動控制均可選用西普產(chǎn)品。

推薦節(jié)能驅(qū)動選型

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(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動器-A6/E6(E：簡易型) 替代傳統(tǒng)移相式電機軟啟動或星三角降壓啟動裝置達(dá)到無啟動沖擊電流降低電網(wǎng)容量達(dá)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(dá)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(dá)變頻式交流驅(qū)動器-A5/E5 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(dá)到降低基本電費。

3. 直接選用普司達(dá)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)擠出機機械問題，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(hù)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

旁路節(jié)能：全速時可以旁路運行（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(dá)到輕載自動降壓達(dá)到降低運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運行達(dá)到節(jié)能效果（例如輸送帶）。

A5/E5節(jié)能模式

軟啟?？刂剖亲钔ㄓ玫墓?jié)能模式，利用手動或者負(fù)載信號檢測反饋開關(guān)量來啟停電機達(dá)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(dá)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(dá)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20%的固定電費。

主要節(jié)能降耗技巧可點擊參考瘦斯達(dá)節(jié)能降耗技巧。

A6/E6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(fù)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(dá)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。