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2 000 t 大型液压机节能技术研究

作者:时间:2018-08-21来源:网络收藏

0 引言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201808/387341.htm

随着我国经济多年来的持续高速增长,能源利用率低的问题也日益凸显,国务院提出了“建设节约型社会”的号召。转变国民经济的增长方式,调整经济结构来限制高能耗、低附加值的产业集群发展,引导投资重点发展低能耗、高附加值的产业集群,提高单位GDP 的能耗效率,降低企业生产成本,进而整体提高中国产品在国际市场的综合竞争力。

我公司的2 000 t 大型液压机感应电动机总容量达225 kW,长期工作在25%左右的低负载持续率状况,电能大量浪费。当前,在大型液压机上应用的节能技术尚处于探索阶段,没有成熟的应用经验可供参考,因此,有必要进行适用节能技术的应用研究。目前,市场上广泛用于感应电动机节电的成熟技术有电动机节电器和变频器。

1 电动机节电器和变频器的节电原理

电动机是工矿企业生产中使用量及耗电量最多的一种电气设备。在电机拖动系统中,往往以最高负载量加上裕量来设计参数及选型,而在实际的运行中,大部分的电动机不是满载运行,而是工作于满电压、满速度而载荷较小的状态;对于负载波动频繁的电机,在满载运行的同时,也会有很大比例的空载运行时间。

负载的变化会随着实际需求变化,因此,大多数情况存在大电机拖动小负载的情况(即常说的“大马拉小车”)。由电机设计和运行特性可以知道,电动机在满载运行时效率最高, 因数cos渍最佳;轻载运行效率降低、cos渍也降低,空载时cos渍甚至降到0.3以下,所以在轻载运行时电机的电能浪费较大。这是因为当电机从满载变化到轻载或空载时,定子电流有功分量减小,而励磁的无功电流基本不变(所以cos渍降低);由于励磁无功电流基本不变,则空载损耗中占主要成分的定子铁损耗,一点没有减少,所以效率很低。

由于电动机轻载或空载时定子电流较小,可以忽略定子绕组的漏阻抗压降,所以当其它条件不变时,这时降低定子电压,则电动机的定子磁通比例下降,也即励磁无功电流也成比例下降,这样定子电流中的无功分量减少了,cos渍就提高了,适当可以接近最佳值。另外,其它条件不变时,定子铁损为

减少,使电机的运行效率大大提高,这就是电机节电器轻载降压节电的原理。

电动机节电器是通过不断地检测电机的工作状态,从而改变电机的输入电压,降低电机的铜损和铁损,改善电机的起动和停机性能,达到节电效果。

众所周知,变频器节电是通过降低电机转速来降低液压泵的输出,使液压泵的输出功率与实时负载匹配,达到节电效果。

2 试验方案和试验目的

2.1 试验方案

我们采用以下方案进行该项目的研究。2 000 t液压机有3台75 kW/144 A/985(r/min)的液压泵电机(型号为JS2-355S1-6),如图1 所示,在其中的1#电机接入变频器,2# 电机接入节电器,3# 电机仍为原线路,然后采用3 台数字多功能电力仪表(ACR220E)分别对3 台电机的电能使用情况进行全天在线计量和测试,取得实际的节电数据,再对两种节电技术进行综合技术经济分析和评价。

2.2 试验目的

本次节能技术研究试验目的如下:

1)感应电机智能节电器与变频器在液压机应用中的节电率对比研究;

2)节电器与变频器在液压机应用中对整机系统性能影响的对比研究;

3)节电器与变频器在液压机应用中综合性价比的对比研究。


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关键词: 功率 控制

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