炼胶机动态功率跟踪节能控制系统研制.pdf

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1、炼胶机动态功率跟踪节能控制系统研制田向阳，宋东方(际华三五三七制鞋有限责任公司，贵州贵阳550025)DevelopmentOilRubberMixingMachineDynamicPowerTrackingEnergy—savingControlSystemTIANXiang—yang，SONGDong—fang(Jihua3537ShoemakingCo．，Ltd．，Guiyang550025，China)摘要j分析了胶鞋生产线炼胶机工况，介绍了电况导致电动机的效率十分低下，造成了巨大的能量动机能耗分布和轻载降压节能原理，论述了炼胶机浪费。还有的加工环节负荷是不恒定的，或者是间动

2、态功率跟踪节能控制系统组成和控制策略等关键歇发生的，电动机在轻载和空载时也是效率低下的。技术。因此，如能对这些电动机进行节能控制，提升电动机关键词：炼胶机；异步电动机；电动机轻载节能；的效率，其节能是很可观的。功率跟踪；控制系统1炼胶机工况分析中图分类号：TM346文献标识码：B炼胶机在生产线上承担供胶职能，需要源源不文章编号：1001—2257(2012)10—0052—03断地补充胶料。添加的新胶和裁底后回收的胶料在Abstract：Analyzedtherubberproductionline炼胶机中加工成需要的胶料板材，供生产线使用。ofrubbermixingmachine

3、，introducedthemotor炼胶机负荷大幅度变化的原因是添加新胶和回收的energyconsumptiondistributionandlightloaden—边角胶料都是间歇性的，因此形成了间隙性的超负ergy—savingprinciple，discussedthecomposition荷、轻载和空载。andcontrolstrategyofrubbermixingmachinedy—项目组经过大量的分析和实验，认为这种工况namicpowertrackingenergy——savingcontrolsys—的炼胶机不宜降低电动机转速，即不采用变频调速tem．的节能方法

4、，因为突然地大团回收边角胶料或者新Keywords：rubbermixingmachine；asyn—胶加入炼胶机时，会造成瞬时严重超负荷，此时，如chronousmotor；motorwithlightloadenergysav—果电动机处于空载的低转速下，会马上卡死。因此，ing；powertracking；controlsystem只能采用实时跟踪电动机运行负荷的变化，对电动机的轻载和空载工况实施降压节能措施。0引言2电动机轻载降压节能原理异步电动机是最经济的动力设备，广泛应用于电动机正常工作时，输入功率P的一部分用工矿企业和社会的各行各业。据统计，电动机电耗来驱动负载，即输出

5、功率P，另一部分成为电动机占全国总电耗的6O多，年耗电量约5000亿千瓦的内部损耗，即定子铜损P，定子铁损P转子时，如果每台电动机效率提高一个百分点，年节能就铜损P机械损耗P和杂散损耗Ps。可达几十亿千瓦时口]。因此，国家发改委把电动机Pl—P2+Pc1+PF+Pc2+P+Ps(1)节能列为十大节能工程之一。在实际的工程应用异步电动机的功率流如图1所示。中，很多的电动机在设计时就放大了驱动余量，致使电动机的各种损耗标幺值，即损耗功率与额定它们经常处于轻载下运行，这种“大马拉小车”的情功率的比值。对于2．2kW以上的Y系列电动机，收稿日期：2012—06—18基金项目：贵阳市工业攻关项

6、目([2009]筑科工字第l一025号)其损耗标幺值分布情况如表1所示l1]。·52·《机械与电子}2012(10)控由式(4)可知，电动机轻载时降低电动机供电电压可以提高功率因数。由式(3)可知，电动机轻载下要实现节能，即提高效率叩，它的分母的数值要减小，即使降压系数K矗减小的数值大于S·cos增图1异步电动机的功率流表1Y系列电动机损耗分布表加的数值口]。大量的理论分析证明，异步电动机存在一个最极数Pc1Pc2PPmPs20．04t0．0850．008～0．0590．019～O．0300．020t0．0400．025佳调压系数，使电动机获得较高的功率因数，同时使40．016～0．

7、i000．008～O．0550．015～0．0300．009～0．0150．020电动机的效率达到当前负载情况下的最高值。这个60．024t0．1i00．013t0．0580．017t0．0350．008t0．0140．015最佳调压系数就是在电动机轻载时也能达到额定负80．028～0．1240．018~0．0350．018～O．0350．007～0．0l10．010荷时的定子电压和电流的相位关系，即提高电动机从表1中可以看出，电动机极数小(即转速快)，的