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据统计,我国的总装机容量约为4亿千瓦,年耗电量约为6000亿kwh,约占工业用电的70—80%。
发布时间:2019-11-07 11:09:52        浏览次数:3        返回列表

电机是一种应用量大、使用范围广的高耗能动力设备。据统计,我国的总装机容量约为4亿千瓦,年耗电量约为6000亿kwh,约占工业用电的70—80%。
我国以中小型电机为主,约占80%,而中小型电机耗损的电量却占总损耗量的90%。电机在我国的实际应用中,同国外相比差距很大,机组效率为75%,比国外低10%;系统运行效率为30—40%,比国际先进水平低20—30%。因此在我国中小型电机具有极大的节能潜力,推行电机节能势在必行。



由于异步电机结构简单、制造方便、价格低廉、坚固耐用、运行可靠,可用于恶劣的环境等优点,在工农业生产中得到了广泛的应用。特别是对各行各业的泵类和风机的拖动上非彼莫属,因此,拖动泵类和风机的电机节能工作倍受重视。

随着科学技术的飞速发展,特别是电力电子技术、微电子技术、自动控制技术的高度发展和应用使变频器的节能效果更为显著。它不但能实现无级调速,而且在负载不同时,始终高效运行,有良好的动态特性,能实现高性能、高可靠性、高精度的自动控制。

相对于其它调速方式(如:降压调速、变极调速、滑差调速、交流串级调速等),变频调速性能稳定、调速范围广、效率高,随着现代控制理论和电力电子技术的发展,交流变频调速技术日臻完善,它已成为交流电机调速的--潮流。变频调速装置(变频器)已在工业领域得到广泛应用。

使用变频器调速信号传递快、控制系统时滞小、反应灵敏、调节系统控制精度高、使用方便、有利于提高产量、保证质量、降低生产成本,因而使用变频器是厂、矿企业节能降耗的--产品。

变频电机节电器是一种革命性的新一代电机专用控制产品,基于微处理器数字控制技术,通过其内置的专用节电优化控制软件,动态调整电机运行工程中的电压和电流,在不改变电机转速的条件下,保证电机的输出转矩与负荷需求精确匹配,从而有效避免电机因出力过度造成的电能浪费。

交流电动机是当前应用最广泛的电机,约占各类电动机总数的85%,它具有结构简单、价廉、不需维护等优点,但它的弱点是调速困难,因而在许多应用场合受到限制或借助机械方式来实现调速。

变频器就负载类型而言主要有两方面的典型应用:

1、恒转矩应用;

2、变转矩应用。

就应用的目的而言主要有:

1、以改进工艺为主要目的,确保工艺过程中的--转速、不同负载下的--转速以及准确定位等。以其优良的调速性能,提高生产率、提高产品质量、提高舒适性,使设备合理化,适应或改善环境等。

2、以节能为主要目的——以流量或压力需要调节的风机、泵类机械的转速控制来实现节能改造效果非常显著。

二、变频调速的原理

在企业所使用的耗电设备中风机、水泵、空压机、液压油泵、循环泵等电机类负载占绝大多数。由受到技术条件限制,这类负载的流量、压力或风量控制系统几乎全部是阀控系统,即电机由额定转速驱动运转,系统提供的流量、压力或风量恒定,当设备工作需求发生变化时,由设在出口端的溢流、溢压阀或比例调节来调节负载流量、压力或风量、从而满足设备工况变化的需要。

而经溢流溢压阀或比例调节阀溢流溢压后,会释放大量的能量,这部分耗散的能量实际上是电机从电网吸收能量中的一部分,造成了电能极大的浪费。



从这类负载的工作特性可知,其电机功率与转速立方成正比,而转速又与频率成正比。如果我们改变电机的工作方式,让它不总是在额定工作频率下运转,而是改由变频调整控制系统进行启停控制和调整运行,则其转速就可以在0——2900r/min的范围内连续可调,即输出的流量、压力或风量也随之可在0——100%范围内连续可调,使之与负载的工作需要求精确匹配,从而达到节能降耗的目的。

交流电机转速如下:n=60f(1-s)/p

式中:n=电机转速

f=电源频率

p=电机的极对数

s=转差率

由式可见,交流电动机的同步转速n与电源频率f成正比,所以改变电源频率就能改变电机转速,从而实现调速的目的。

三、变频调速节电原理

变频调速节电,顾名思义,变频调速才能节电。下面主要对两类典型负载应用的节电原理作一下分析。

(1)、恒转矩负载类应用

恒转矩负载即不管转速如何变化,负载转矩是恒定的。

如下公式:P=K*T*N

K=系数

P=轴功率

T=负载转矩

N=转速

从上述公式可以看到,轴功率与电机的转速成正比,当由于工艺的需要而调整电机速度时,自然可以达到相应比例节电的目的。

(2)、变转矩负载类应用

离心风机、泵类是属于典型的变转矩负载,其工作特点是:大多数是长期连续运行,由于负载转矩与转速的平方成正比,所以一旦转速超过额定转速,就会造成电机的严重过载,因此风机、泵类一般不超过额定频率运行。

激光切割机是将从激光器发射出的激光,经光路系统,聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面,使工件达到熔点或沸点,同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。

任何一种热切割技术,除少数情况可以从板边缘开始外,一般都必须在板上穿一个小孔。早期在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一个孔,然后再用激光从小孔处开始进行切割。



那么激光切割机穿孔方式有哪些呢?

(1)爆破穿孔:材料经连续激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小与板厚有关,爆破穿孔平均直径为板厚的一半,因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大,且不圆,不宜在要求较高的零件上使用,只能用于废料上。此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同,飞溅较大。

(2)脉冲穿孔:采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化,常用空气或氮气作为辅助气体,以减少因放热氧化使孔扩展,气体压力较切割时的氧气压力小。每个脉冲激光只产生小的微粒喷射,逐步深入,因此厚板穿孔时间需要几秒钟。

一旦穿孔完成,立即将辅助气体换成氧气进行切割。这样穿孔直径较小,其穿孔质量优于爆破穿孔。为此所使用的激光器不但应具有较高的输出功率;更重要的时光束的时间和空间特性,因此一般横流CO2激光器不能适应激光切割的要求。



在采用脉冲穿孔的情况下,为了获得高质量的切口,从工件静止时的脉冲穿孔到工件等速连续切割的过渡技术应加以重视。从理论上讲通常可改变加速段的切割条件,如焦距、喷嘴位置、气体压力等,但实际上由于时间太短改变以上条件的可能性不大。

在工业生产中主要采用改变激光平均功率的办法比较现实,具体方法是改变脉冲宽度;改变脉冲频率;同时改变脉冲宽度和频率。