伺服节能器技术优势

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1、文件编号：20120218-6伺服无感矢量控制节能器节能改造的技术优势一．空压机系统能耗分析◆压力分析空压机系统加、卸载控制方式使得压缩气体的压力在Pmin～Pmax之间来回变化。Pmin是最低压力值，即能够保证用户正常工作的最低压力。一般情况下，Pmax、Pmin之间关系可以用下式来表示：Pmax＝(1＋δ)Pminδ是一个百分数，其数值大致在15%～30%之间。在加、卸载供气控制方式下的空压机，所浪费的能量主要在4个部分：◆加载时的电能消耗在压力达到最小值后，原控制方式决定其压力会继续上升直到最大压力值。在加压过程中,一定要向外界释放更

2、多的热量，从而导致电能损失。另一方面，高于压力最大值的气体在进入气动元件前，其压力需要经过减压阀减压,这一过程同样是一个耗能过程。◆卸载时电能的消耗当压力达到压力最大值时，空压机通过如下方法来降压卸载：关闭进气阀使电机处于空转状态，同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。这种调节方法要造成很大的能量浪费。据测算，空压机卸载时的能耗约占空压机满载运行时的35%。换言之，该空压机35%的时间处于空载状态，在作无用功。很明显在加卸载供气机存在很大的节能空间。控制方式下，空压机电机存在很大的节能空间。◆电机启动的浪费第8页/共17页文件编号：2

3、0120218-6空压机电机均为Y-△启动，这样的起动方式对电网和电机造成了一定的电流冲击,不但增加了电机的磨损,而且浪费了电能。起动方式电机功率起动电流直接起动小于90KW额定电流的7倍大于90KW额定电流的6倍星三角起动转换成三角形方式额定电流的3倍星形起动时额定电流的2.5倍自耦降压器起动降压比是0.8时额定电流的4倍降压比是0.6时额定电流的2.5倍◆电压浪费：空压机电机的运行电压均在390V以上，而空压机电机设计电压为380V，空压机运行中处于加、卸载状态，电机常时间的频繁启动会造成电压的波动，不但冲击了电网，也增加了电机的温升，

4、同时也浪费了电能。空压机系统数据实例:台湾复盛螺杆式空压机：（电压等级380V）型号：SA-90A额定功率90KW额定转速：1480r/min启动方式：Y—Δ设定加载压力：0.70Mpa卸载压力：0.88Mpa、生产需求压力：不低于0.75Mpa系统如无任何故障全天24小时运行.二、伺服节能器在空压机节能改造中的应用1、节能原理分析：⑴调速节电：由流体力学原理知道，在正常情况下电机的转速N与流量Q、压力H、轴功率P之间有下面的关系式：第8页/共17页文件编号：20120218-6N／N0＝Q／Q0（N／N0）２＝H／H0　（N／N0）3＝P

5、／P0　（1）式中：N－转速N0－初转速Q－流量Q0－初流量H－扬程H0－初扬程P－轴功率P0－初轴功率由（1）式可以看出，将管网(或储气罐)的压力信号传输给节电器，由节电器来调节空压机的转速以满足供气量的要求，与用闸阀增加阻力法相比，节能效果非常明显。例如，预计将供气量控制到原来的一半时，则把电机的转速控制到原来的一半就可实现，而此时所需要的轴功率仅为原来的1／2。也就是说，当电机的转速下降到50%时，功率则下降约50%。在工程设计中，供气系统中空压机电机的功率都是根据最大供气量或要求来选择的，但实际使用中用气量随各种因素而变化（工艺、产

6、量等），往往比最大气量小的多。要减少气量时，通常情况下只能调节阀门的开度，这样在阀门上造成很大的能量损耗。因此，在有空压机的机械中，采用调速控制方式调节供气量，这在节能节电上是个非常有效的方法。⑵软起动节电电动机的起动电流为额定时的3~5倍，不仅损耗大，对电网冲击也大，机械磨损，振动都大，如果用桑田智能节电器控制电机起动，可以将起动电流限制到0-1倍额定电流下，这样起动耗电大大降低，既不冲击电网，又不冲击机械。⑶轻载降压节电任何利用交流感应电动机作为电力传动方式的生产机械，电动机的功率是按最大负荷期额定负荷选择的。而工作时绝大部分不能满载运

7、行，电动机工作于满电压、满速度而负载很小，也会有很多时间轻载运行，由电机设计和运行特性可以知道，电动机只有运行在满载时才是效率最高、功率因数最佳状况,轻载时造成许多不必要的电能损耗。桑田智能节电器采用伺服技术，瞬时检测负载第8页/共17页文件编号：20120218-6的运行情况，根据负载的变化，适时调整定子输出，从而提高效率。这是因为当轻载、空载时定子电流有功分量很小，而主要是励磁的无功电流，因此COS￠很低，而空载损耗中占主要成份的是定子满电压的铁损耗，丝毫没有减少，所以效率很低。如果轻载时适当降低定子电压，见电机定子感应电势公式：U1≈

8、E1=4.44F1N1KN1￠m其中:N1—定子每相绕组串联匝数；KN1由于轻载、空载时定子电流很小，可以忽略定子绕组的漏阻抗压降，所以U1≈E1，当其他条件不变时，降低定子电压