我公司是從事散貨裝卸作業(yè)的碼頭公司，公司流水作業(yè)線較長(zhǎng)，皮帶機(jī)使用數(shù)量眾多，皮帶機(jī)電機(jī)總裝機(jī)容量接近２５００ＫＷ，因此皮帶機(jī)的電力消耗很大，每月都達(dá)到三十幾萬(wàn)度電。我公司皮帶機(jī)的啟動(dòng)目前全部都采用全壓直接啟動(dòng)方式，而且經(jīng)常是帶滿負(fù)荷啟動(dòng)，因此電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中電流非常大。這種啟動(dòng)方式對(duì)電網(wǎng)會(huì)形成一定的沖擊，同時(shí)會(huì)增加額外的電能損耗。在作業(yè)散貨過程中，由于受到貨種和作業(yè)不同階段的影響，皮帶機(jī)的流量會(huì)經(jīng)常變動(dòng)，因此很多情況下，電動(dòng)機(jī)會(huì)在低于設(shè)計(jì)額定負(fù)荷６０％以下的欠負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。而在此狀態(tài)下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，將會(huì)有高達(dá)３０％的用電被浪費(fèi)掉。
控制用的交流感應(yīng)電機(jī)，設(shè)計(jì)過程中出于安全考慮，其通常消耗的電能都會(huì)大于其實(shí)際需要的電能，該多余的電能會(huì)以震動(dòng)、發(fā)熱、噪音和鐵磁損耗等的形式耗散掉。特別是當(dāng)其運(yùn)行在欠載狀態(tài)，這時(shí)候損耗的電能就會(huì)更大。因此，搞好電動(dòng)機(jī)的節(jié)電工作，對(duì)我們這類用電大戶在節(jié)能降耗方面將具有非常積極的意義。
電動(dòng)機(jī)的節(jié)能有兩方面的技術(shù)途徑：一方面是進(jìn)行電機(jī)本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)和新材料的采用，對(duì)老電機(jī)進(jìn)行更新改造；另一方面是改進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的外部環(huán)境。相控節(jié)電技術(shù)采用改善電動(dòng)機(jī)外部運(yùn)行環(huán)境實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電量管理，是與變頻器互補(bǔ)的交流電機(jī)兩大主流節(jié)電技術(shù)之一。
相控技術(shù)通過實(shí)時(shí)測(cè)量電動(dòng)機(jī)的電壓與電流波形，并采用閉環(huán)反饋系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制。由于電動(dòng)機(jī)為一感性負(fù)載，其電流與電壓波形通常存在一相位差，該相位差的大小與其負(fù)載的大小有關(guān)。相控器將實(shí)際相位差與依據(jù)電動(dòng)機(jī)特性的理想相位差進(jìn)行比較，并依此來控制ＳＣＲ可控硅整流橋觸發(fā)角以給電動(dòng)機(jī)提供優(yōu)化的電流和電壓，以便及時(shí)調(diào)整輸入電機(jī)的功率，實(shí)現(xiàn)“所供即所需”。相控技術(shù)采用了可控硅半導(dǎo)體與集成芯片檢測(cè)與控制觸發(fā)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)開關(guān)功能，其檢測(cè)和控制集成芯片的高速處理特性和ＳＣＲ的快速反應(yīng)特點(diǎn)，使得相控器裝置能自動(dòng)處理各種工況下的電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)特性，具有軟啟動(dòng)、節(jié)能、優(yōu)化運(yùn)行及保護(hù)等特性。
一、對(duì)相控器的技術(shù)特點(diǎn)作簡(jiǎn)單說明：
１、相控器能檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷與提供給電動(dòng)機(jī)的功率，在不減少啟動(dòng)力矩的前提下，相控器僅提供給電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中所需要的功率，且啟動(dòng)時(shí)間可在０秒－３０秒范圍內(nèi)根據(jù)需要設(shè)定?熏啟動(dòng)過程是平滑無級(jí)的。
２、相控技術(shù)的柔性化能量管理模式，在配電系統(tǒng)和交流電機(jī)之間建立有效的電機(jī)能量監(jiān)控方式，在輕載或空載狀態(tài)下實(shí)時(shí)將電機(jī)的運(yùn)行電流、電壓和功率調(diào)低，實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行的目的。
３、軟啟動(dòng)及依據(jù)負(fù)荷來提供功率的特性，可有效提高電動(dòng)機(jī)的效率、生產(chǎn)力和壽命，同時(shí)節(jié)省能源和費(fèi)用。相控器能對(duì)單相和三相交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行極優(yōu)控制，以滿足優(yōu)化安全運(yùn)行模式。相控器在設(shè)計(jì)上完全不同于傳統(tǒng)的變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)，它采用了電流電壓矢量傳感動(dòng)態(tài)監(jiān)控獨(dú)特控制技術(shù)，不改變電機(jī)原有的一切運(yùn)行特性，從而避免了變頻器因調(diào)低速度而導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降的弊端。其相控器還配備了過流和缺相自動(dòng)保護(hù)切入旁路運(yùn)行的功能。
４、相控器實(shí)現(xiàn)了“柔性電力”管理的理念，在配電網(wǎng)和用電負(fù)載之間提供了“柔性化”的用電智能管理功能，它不僅自動(dòng)檢測(cè)電機(jī)的負(fù)載變化，優(yōu)化運(yùn)行特性，提供“所需即所供”的供電方式，使電機(jī)節(jié)電率高達(dá)１５％－４５％；同時(shí)，相控器能有效減少電機(jī)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，降低電網(wǎng)無功損耗，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。
５、相控器以其獨(dú)特的微電腦負(fù)載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，輔以電壓、電流功率輸出反饋控制系統(tǒng)，能按負(fù)載的變化及時(shí)地控制電機(jī)的輸出功率，也就是當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，節(jié)電器提供給電動(dòng)機(jī)的輸入功率也隨之變化，保持與負(fù)載相匹配，從而使電動(dòng)機(jī)始終工作在最佳電壓、電流和功率因數(shù)狀態(tài)下。
６、采用的微處理器芯片及集成式雙置晶閘管技術(shù)，都是技術(shù)成熟性高、可靠性強(qiáng)的技術(shù)及產(chǎn)品。該產(chǎn)品密封工藝很先進(jìn)，可在日曬雨淋及其他惡劣環(huán)境下安全運(yùn)行，在－３０℃至８５℃溫度范圍內(nèi)帶上額定負(fù)載穩(wěn)定工作，使用壽命達(dá)１５年之久。
二、相控器最佳的節(jié)電應(yīng)用范圍：
１、看標(biāo)稱電流與實(shí)際運(yùn)行電流是否差別較大，差別越大，節(jié)電效果就越好；
２、看功率因數(shù)，電機(jī)的功率因數(shù)低于０．６以下，就會(huì)獲得比較好的節(jié)電效果；
３、看運(yùn)行電壓，運(yùn)行電壓高出３８０Ｖ，如夜間運(yùn)行時(shí)段或變壓器容量富余的用戶，在應(yīng)用相控節(jié)電器后會(huì)有比較好的節(jié)電效果。
４、對(duì)于負(fù)載率超過７５％的電機(jī)，將不是一個(gè)好的應(yīng)用，因此，要注意避免在負(fù)荷率大于７５％以上的電機(jī)使用相控節(jié)電器。
綜上所述，相控器可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)功能，因此可解決皮帶機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)帶來的各種弊端，可應(yīng)用處于輕載負(fù)荷或負(fù)載變化較大狀態(tài)下運(yùn)行的交流感應(yīng)電機(jī)的節(jié)能與優(yōu)化控制，從而解決“大馬拉小車”狀態(tài)下電機(jī)本體的浪費(fèi)。如果我公司在皮帶機(jī)控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用這項(xiàng)前沿技術(shù)，必將使公司在節(jié)能降耗方面取得極其重要的突破。
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