智能負(fù)載節(jié)能裝置(優(yōu)于變頻器的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)節(jié)電器)課件

愛(ài)企創(chuàng)新

SNZF-I智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置

共贏厚德背景

電動(dòng)機(jī)電能浪費(fèi)的原因：

1.電動(dòng)機(jī)的選型大于設(shè)備的容量；

2.長(zhǎng)時(shí)間輕載運(yùn)行；

3.長(zhǎng)時(shí)間無(wú)規(guī)律變負(fù)載運(yùn)行；

4.長(zhǎng)時(shí)間的有規(guī)律動(dòng)態(tài)負(fù)載運(yùn)行。概述概述SNZF-I智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置是我公司引進(jìn)日本先進(jìn)技術(shù)，研發(fā)制造的高科技產(chǎn)品。已經(jīng)申請(qǐng)國(guó)家專利。本產(chǎn)品融合吸收了多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，通過(guò)電腦微處理芯片，以每秒數(shù)百萬(wàn)次的在線監(jiān)測(cè)跟蹤電機(jī)負(fù)載變化，全范圍改變電機(jī)的輸入功率，消除多余的電能損耗，提高電機(jī)的工作效率，使電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)一直保持在0.95以上。

本裝置在覆蓋了普通變頻器功能的基礎(chǔ)上，增加了自動(dòng)“負(fù)載追蹤”功能。恒速（包括50HZ）、變速運(yùn)行，無(wú)需外接任何檢測(cè)裝置，無(wú)需人工干預(yù)，克服了普通變頻器在工頻運(yùn)行時(shí)不節(jié)電的弊端。主要功能及應(yīng)用○節(jié)電效果明顯①對(duì)允許調(diào)速的負(fù)載設(shè)備，節(jié)電率可達(dá)10%-70%；②在普通變頻器的基礎(chǔ)上，更換本節(jié)電器，可實(shí)現(xiàn)變頻器的所有功能的情況下，節(jié)電率最大還可以增加20%。③對(duì)于不允許調(diào)速的負(fù)載設(shè)備（破碎機(jī)、攪拌機(jī)、注塑機(jī)、車床、鍛壓機(jī)等），節(jié)電率可達(dá)10-50%?！痨o音運(yùn)行功能本節(jié)電器采用最新IGBT單元，實(shí)現(xiàn)了低自耗及電壓、頻率控制，靜音運(yùn)行效果顯著?！鹂箾_擊負(fù)載功能在電動(dòng)機(jī)遇到重負(fù)荷沖擊性的負(fù)載（如沖床、破碎機(jī)、注塑機(jī)等）時(shí)，可順勢(shì)調(diào)高到需要的電壓，滿足功率的供應(yīng)。節(jié)電運(yùn)行方式變頻調(diào)速節(jié)電：根據(jù)設(shè)備的需求，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速節(jié)電；調(diào)速跟蹤負(fù)載節(jié)電：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低如果導(dǎo)致負(fù)載減輕，此時(shí)根據(jù)負(fù)載率的變化，全范圍內(nèi)實(shí)時(shí)在線調(diào)整電動(dòng)機(jī)的輸入功率而達(dá)到節(jié)電；恒速跟蹤負(fù)載節(jié)電：電動(dòng)機(jī)不論恒速運(yùn)行在任何頻率狀態(tài)（包括50HZ），均能通過(guò)恒速跟蹤負(fù)載功能，在滿足負(fù)載轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，調(diào)節(jié)電機(jī)的輸入功率而達(dá)到節(jié)電。節(jié)電工作原理

右圖可知道電動(dòng)機(jī)的負(fù)載特性:

負(fù)載不變,輸入電壓的過(guò)大或過(guò)小都會(huì)導(dǎo)致→電流增加→電能浪費(fèi)増加

輸入電壓不變,負(fù)載的増加或減少都會(huì)導(dǎo)致：→電流增加→電能浪費(fèi)増加

只有在X、Y、Z點(diǎn)上電流和電能消耗最小.節(jié)電工作原理智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置裝有微處理機(jī)運(yùn)算單元，在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電動(dòng)機(jī)負(fù)載率，當(dāng)電動(dòng)機(jī)從100%降到50%，再降到30%，智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置根據(jù)設(shè)備電動(dòng)機(jī)的負(fù)載變化率，實(shí)時(shí)自動(dòng)跟蹤，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理，并在線調(diào)整電動(dòng)機(jī)的輸入電壓（V）和負(fù)載電流（I），使其工作點(diǎn)始終保持在X、Y、Z點(diǎn)（節(jié)能點(diǎn)）上運(yùn)行。節(jié)電工作原理

電動(dòng)機(jī)的負(fù)載曲線如圖（a），負(fù)載曲線是一個(gè)拋物線，拋物線的谷點(diǎn)是最佳運(yùn)行點(diǎn)（既節(jié)能點(diǎn)），負(fù)載減輕時(shí)拋物線向左下方移動(dòng)。如果負(fù)載減輕時(shí)即使適當(dāng)降低電壓（UD），電動(dòng)機(jī)既可運(yùn)行在節(jié)能點(diǎn)（D），但不是最佳點(diǎn)。如果根據(jù)負(fù)載的變化及時(shí)準(zhǔn)確的調(diào)整電壓。電動(dòng)機(jī)即可運(yùn)行在拋物線的谷點(diǎn)（UC），既最佳的節(jié)能工作點(diǎn)上。節(jié)電效果電壓的最佳化時(shí)電流最小化（I1c）和視在功率、有功功率、無(wú)功功率均最小化。

電流最小化可以帶來(lái)以下的效益：

1.電動(dòng)機(jī)的銅損、鐵損會(huì)隨之大幅下降。電動(dòng)機(jī)的壽命大大延長(zhǎng)。

2.功率因數(shù)（PF）可提高到0.95以上，無(wú)功功率幾乎全部被消除。

節(jié)電效果降低電動(dòng)機(jī)自耗

給電動(dòng)機(jī)輸入的電功率被轉(zhuǎn)換成為負(fù)載設(shè)備需要的機(jī)械出力和電動(dòng)機(jī)自身的損耗兩部分。電動(dòng)機(jī)自身的損耗又由磁鐵的「鐵損」、導(dǎo)線的「銅損」及軸承摩擦、風(fēng)扇的機(jī)械損組成。智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置在線檢測(cè)電動(dòng)機(jī)負(fù)載率的變化，實(shí)時(shí)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的輸入功率，保證電動(dòng)機(jī)在最小電流和最佳電壓的節(jié)能狀態(tài)運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)電流和電壓的最小化就可以使電動(dòng)機(jī)自身的「鐵損」和「銅損」減到最小,實(shí)現(xiàn)在節(jié)能運(yùn)行的同時(shí)減少電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱,大大延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的使用壽命。與常規(guī)變頻器的比較

常規(guī)變頻器是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的頻率來(lái)確定電壓的(V/F特性)，從而控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，此功能也是智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置所具備的基本功能。

常規(guī)變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)的提供電壓的多少是和電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀況無(wú)關(guān)的。由從電動(dòng)機(jī)的特性得知，供給電動(dòng)機(jī)的電壓越高，電力的消耗越大，而供給電動(dòng)機(jī)的電壓過(guò)低時(shí)，又會(huì)因轉(zhuǎn)矩過(guò)低而不能正常工作。因此常規(guī)變頻器在正常運(yùn)行時(shí)，為了避免電壓過(guò)低，往往把電壓值設(shè)定的較高，這樣導(dǎo)致了電能的浪費(fèi)。

智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置是在線檢測(cè)電動(dòng)機(jī)負(fù)載率的變化，根據(jù)負(fù)載的實(shí)際需求，實(shí)時(shí)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的輸入功率，保證電動(dòng)機(jī)在最佳節(jié)能狀態(tài)運(yùn)行。負(fù)載-功率因數(shù)特性曲線比較

如圖所示，智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置在檢測(cè)到負(fù)載的變化（零至滿載）后，通過(guò)內(nèi)置的最佳功率因數(shù)曲線，在線調(diào)整電動(dòng)機(jī)的輸入電流和電壓，使其功率因數(shù)保持在較高值，最高可達(dá)0.96,而不加超能士的電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)是隨負(fù)載的下降而下降的。負(fù)載-電流特性曲線的比較

右圖所示,普通變頻器運(yùn)行時(shí)或電動(dòng)機(jī)常規(guī)運(yùn)行時(shí),隨負(fù)載的下降電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電流不會(huì)有太大的下降,即使完全空載運(yùn)行電流也會(huì)在40%-50%以上,而智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置運(yùn)行時(shí)負(fù)載的下降會(huì)使電機(jī)運(yùn)行電流有大的下降,最大可下降80%以上

應(yīng)用范圍智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置適用于鋼鐵、石化、礦業(yè)、機(jī)械加工等所有領(lǐng)域的所有允許調(diào)速和不允許調(diào)速的三相異步電機(jī)：○風(fēng)機(jī)水泵類電機(jī)：如中央空調(diào)風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵、送風(fēng)機(jī)、鍋爐給水泵、鼓風(fēng)泵、引風(fēng)泵、恒壓供水泵、油田水泵等?！鹱儎?dòng)負(fù)載類電機(jī)：如鍛壓機(jī)、車床、銑床、磨床、粉碎機(jī)、攪拌機(jī)、沖床、刨床、注塑機(jī)、成型機(jī)、造粒機(jī)、液壓鑄模機(jī)、拋光機(jī)、鋸床、空壓機(jī)、自動(dòng)扶梯、切割機(jī)、傳送皮帶、轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)等?！鹭?fù)載變化較大切不允許調(diào)速的設(shè)備：如油田抽油機(jī)、工業(yè)輸送機(jī)械，軋鋼設(shè)備等。功能檢測(cè)檢驗(yàn)報(bào)告應(yīng)用實(shí)例智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置在研磨機(jī)上的應(yīng)用實(shí)例 研磨機(jī)是典型的變負(fù)載運(yùn)行設(shè)備。加工件材料硬度的不同以及大小不同時(shí)，電機(jī)的負(fù)載均在發(fā)生變化。特別是通用型研磨機(jī)，一般按照負(fù)載最重選型，當(dāng)加工中、小件時(shí)，電機(jī)運(yùn)行功率因數(shù)較低，節(jié)電空間更大。安裝智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置，實(shí)現(xiàn)50HZ恒速跟蹤負(fù)載節(jié)電。參考案例數(shù)據(jù)如下圖：應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用前景

由山東能源電器引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，研發(fā)生產(chǎn)的SNZF-I智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置，是采用美國(guó)國(guó)家宇航局航天節(jié)能的尖端技術(shù)并運(yùn)用現(xiàn)代模糊控制原理首創(chuàng)的高效電動(dòng)機(jī)節(jié)能變頻調(diào)速器。通過(guò)5000次/秒的微機(jī)偵測(cè)監(jiān)控技術(shù)，并采用脈寬調(diào)節(jié)（PWM）來(lái)控制門極絕緣大功率晶體管（IGBT）。能對(duì)負(fù)載的任意變化進(jìn)行即時(shí)響應(yīng)。同時(shí)將提供電流、電壓、頻率進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化組合，使電動(dòng)機(jī)的功率因素提高到0.95以上，最終使電力拖動(dòng)能“交流廣調(diào)速”“大幅度節(jié)電”而跨上新世紀(jì)的電力拖動(dòng)技術(shù)范疇。

智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置這一革命性的動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)逐使它在世界多個(gè)國(guó)家和地區(qū)申請(qǐng)了專利,并以得到使用者的好評(píng),目前正以低價(jià)位高性能走向中國(guó)工控領(lǐng)域。應(yīng)用前景

交流電動(dòng)機(jī)是各工況企業(yè)、事業(yè)等單位，大量使用的主要原動(dòng)機(jī)，約占60％～70％，因此是節(jié)能主要考慮對(duì)象，而且對(duì)各種節(jié)電方法比較后對(duì)電動(dòng)機(jī)降壓節(jié)電措施是十分有效可行的。智能負(fù)載追蹤節(jié)能裝置是個(gè)節(jié)能控制變頻器，以U/f＝C控制方式，及多電負(fù)荷監(jiān)視器，利