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慣性負載行業(yè)特點
慣性負載因為GD2很大,電機無法快速啟動,全壓啟動電流5-7倍持續(xù)時間很長,造成接觸器頻繁燒毀更換、電機過熱線圈燒毀、傳動軸斷裂、皮帶壽命嚴重減短,運行時功率因數(shù)低等問題;如果無法選擇合適的交流驅(qū)動器來解決緩沖啟動問題,電網(wǎng)容量、電機容量、傳動系統(tǒng)都需要加大選型,造成許多投資浪費并導致后續(xù)運行高電費、低功因、大馬拉小車現(xiàn)象,同時電源及傳動設備都容易故障燒毀壽命減短。
慣性負載包括:油田抽油機(請參考油田磕頭機現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動)、食品化學離心機、皮革轆桶、陶瓷混煉機/磨粉機、水泥廠球磨機、旋窰機、磨粉機,石膏與染整行業(yè)脫水機、食品化學行業(yè)分離機,水泥管成型機、螺絲打頭機、工具機沖床、剪床、制藥糖衣機等機械。
傳統(tǒng)慣性負載大部分采用“加大容量”或選用繞線式電機方式解決驅(qū)動問題;水泥行業(yè)的球磨機、旋窰機、磨粉機、回轉(zhuǎn)窯、羅茨風機等機械設備均屬之;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行電費(包括:基本電費與流動電費),而且電機與變壓器的功率因素及效率極低,大馬拉小車造成低效率、低功率因數(shù)的長期能源浪費問題;繞線式電機的硬拖動及環(huán)境不良原因造成電氣設備壽命更換頻繁,傳動機械壽命縮短,停機損失及檢修維護成本變大導致水泥行業(yè)的電費是最大生產(chǎn)成本的原因。
傳統(tǒng)慣性負載電控柜主要缺失
高壓單元串聯(lián)變頻器采用串聯(lián)疊加性原理,高壓10KV經(jīng)過移相變壓器降壓改變相序及電壓等級,再經(jīng)過功率單元變頻調(diào)速,最后串聯(lián)起來輸出為10KV電壓等級。
高壓變頻器缺失:
1.移相變壓器的損耗最低10%,全部驅(qū)動運行損耗達到25%左右。
2.低壓變頻器本身運行時會增加電網(wǎng)變壓器的諧波損耗2-5%。
3.高壓變頻器PWM高頻開關導致電機發(fā)燙運行損耗提高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買一臺高壓變頻器,那么運行損耗再加倍計算。
7.高壓變頻器投資金額極高,加上故障率極高,回收時間遙遙無期。
8.高壓變頻器的PWM波形帶來嚴重的無線電干擾(EMI)問題。
9.風機水泵設備一般不允許調(diào)速,調(diào)速以后所有運行參數(shù)均改變(壓力、流量平方下降),調(diào)速后負載設備運行效率急劇惡化。
10.高壓變頻器的電子元器件太多,損耗大,發(fā)熱量高,導致產(chǎn)品故障率極高。
通過以上分析后就知道單元串聯(lián)高壓變頻器不適合做風機、水泵、壓縮機節(jié)能改造,這是所有已經(jīng)使用高壓單元串聯(lián)變頻器節(jié)能改造驗證的共同結(jié)果。
慣性負載行業(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、動力線等相關費用。
2.電機啟動時無啟動沖擊電流,應該允許多次啟動不會影響到電網(wǎng)及驅(qū)動電機。
3.有效降低電網(wǎng)啟動容量,最好沒有啟動沖擊電流。
4.降低流動電費;允許多次啟停方式提高電機能源利用率。
5.解決大馬拉小車問題,減免無功補償設備。
6.價格合理(最好高壓變頻器的1/3以內(nèi)),產(chǎn)品可靠性高。
7.可免除再投資購買各種電氣輔助設備(沒有環(huán)境污染問題)。
8.能夠智能自動化節(jié)能驅(qū)動控制,通過壓力、流量反饋信號閉環(huán)控制。
9.具備現(xiàn)代化人機界面控制,各種通訊接口或觸摸屏人機界面
瘦斯達替代傳統(tǒng)電控柜的主要效益
1.電氣投資總成本下降20%左右,包括電網(wǎng)容量下降,動力線及開關設備等。
2.電控柜體積可縮小80%。
3.電網(wǎng)容量下調(diào)流動電費及無功補償容量同時下降。
4.接觸器采用半導體過零開關控制,沒有火花拉弧現(xiàn)象。
5.可利用多次啟動方式(無啟動沖擊電流)節(jié)能控制-流動電費下降20%左右。
6.不必再投資購買節(jié)能改造、技術改造、無功補償、污染防治設備。
7.具有遠程監(jiān)控功能,局網(wǎng)、總線、RS-485,MODBUS-RTU,PROFIBUS-DP
8.全方位電機保護功能,開關、電機不再燒毀。
標準節(jié)能:按照負載做功需要來多次啟停電機以提高能源利用率。
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系,恒轉(zhuǎn)矩輸出則為正比例關系。
H5/A5節(jié)能模式
軟啟停控制是最通用的節(jié)能模式,利用手動或者負載信號檢測反饋開關量來啟停電機達到控制做功的目的,例如:空壓機、風機、泵類、壓縮機利用壓力傳感器的上下限開關量來啟停驅(qū)動電機。H5本身采用變頻式技術,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??刂?/strong>,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。
H6/A6節(jié)能模式
在H5節(jié)能模式的基礎上增加輕載節(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。
H7/A7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,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H7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H5及H6相同的節(jié)能模式介紹。
詳細應用技術請參考瘦斯達節(jié)能降耗原理資料
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造成電網(wǎng)諧波電流污染嚴重,又是采用高頻載波PWM技術,帶來了極大的無線電干擾(EMI)與PWM污染問題,導致驅(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因為使用移相變壓器導致效率再降低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,治理設備的損耗更大。因此完全失去了節(jié)能驅(qū)動的價值。