■ 电机节电技术(Motor-Saver)默德电机节电器产品介绍
Motor-Saver默德电机节电采用DSP技术控制三相异步电机的节能产品,内置专用节电优化控制软件,根据负载动态调整电机运行过程中的电压和电流,在不改变电机转速的前提下,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,具有很强的动态节电控制功能。它解决了变频所不能解决的恒转速、恒转矩负载的节能问题。用户根据不同需求可选择自动或手动调节节电档位。
■ 电机节电技术(Motor-Saver)默德电机节电器产品介绍
每台电机都必须消耗一定的能量以提供磁场让电机连续工作,当供给笼形电机的电压恒定时,由此产生的磁通也保持恒定,在额定转速下,磁场消耗的能量保持恒定,与负载所需的转矩无关。支持负载转矩的能量取决于转矩的大小。当负载转矩增加,转子转速会稍微下降(转差率增大),使得感应的转子电流上升以增加转矩。转子中增加的电流由定子线圈中增加的电流来平衡。相反,如果需要的负载转矩减少,转差率减少,转子电流下降,定子电流也相应下降。但是端子电压恒定的情况下,定子中提供的磁场的电流在任何负载转矩条件下将保持恒定。结果是感应电机的效率随负载的较少而降低。下图A表示典型的电机损耗与负荷的关系。
事实上很少电机始终在额定条件下运行。通常选择的标准电机其标称均高于驱动负载的量大需求。由于这一原因,所选择的电机几乎一定是超出标准的,当提供额定电压时,即使满负荷运行也有节电空间。此外,有些应用其负荷本来就是变化的,而选择的电机大小必须能满足最大负荷时的需求,尽管最大负荷只是间断出现,而其它时间负荷要小得多。由于电机产生的转矩与供电电压的平方成正比,降低端电压将减少转矩。降低端电压,实际上是降低了电机的静定输出功率,也意味着所需磁场能量的减少。利用这一原理,默德电机节电可从空载至多数负荷情况下保持恒定的电机效率。见图B。
■ 电机节电技术(Motor-Saver)默德电机节电器使用
可根据现场需求在一定的范围内设定启动时间、启动电压,保证电机连续平滑地启动,消除了常规启动方式伴随电机启动所产生的机械冲动和大启动电流,有效降低轴承和皮带的磨损,减小链条及齿轮的机械,从而延长电机的使用寿命。尽管默德的应用范围广泛,但仍存在应用的限制条件。在实际应用中,我们只有有的放矢,选择适合的应用对象,才能获得好的节电效果。下表列出了不同负荷状况下可预期的节电效果,实际应用时请以此为参照。
分类 |
负荷状况 |
节电效果预测 |
1 |
低负荷率(<40%),低功串因数(<0.4) |
好 |
2 |
中等负荷率(50~60%),中等功军因数(0.5~0.6) |
较好 |
3 |
中等负荷率(50~60%),高功率因数(>0.8) |
一般 |
4 |
高负荷宰(>70%),高功宰因数(>0.85) |
不适用 |
由上表可以看出,分类1是量理想的情况,可预期获得显著的节电率;分类2是比较理想的情况,一般均可获得较好的节电率;分类3的情况必须慎重,通过测试决定是否可以实施;分类4的情况应避免应用默德电机节电器进行改造。
■ 电机节电技术(Motor-Saver)默德电机节电器节能原理
默德电机节电器通过改变电机的相应角实现控制。在下图中,电压v和电流l均以相量形式表示。两者之间的夹角即相位角可定义为电流超前或滞后电压的量。对于感应电机,电流通常滞后于电压。功率因数(QPF)是量化的电流-电压滞后的三角关系。(图1)
在不同的负荷条件下,相位角将随之改变。下图是电机电压和电流在不同负荷条件下的说明。请注意,在部分负荷条件下相位角或电压和电流之间的时间滞后将增加。通常,在负载情况下,电机的电流滞后于电压30°;在空载情况下,电机的电流滞后于电压80°(图2、图3)
默德电机节电器连续监测电机电压和电流之间的相位角,依据负荷的变化改变相位角。默德电机节电器通过使用SCR模块等半导体开关元件来“切削”电压而进行控制。(图4)
■ 电机节电技术(Motor-Saver)默德电机节电器技术参数
1)DSP数字信号控制器实现数字控制;
2)在短时间内提供接近直接启动的电压水平;
3)检测三相输入电压相位,相序正确启动:
4)软启动、在特殊性情况下全压启动;
5)手动或自动调节节电率;
6)启动电压可调节,十个起动电压档位可选择;
7)启动时间可调节,从0到120秒可调;
8)启动方式可选,键盘启动、输入接点启动;
9)当节电器出现故障时,节电器会输出一个辅助节点,触点内容是250V/5A;
10)节电器65度以上过温脱扣;
11)运行电流(6秒内)超过电机额定电流4倍,运行电流(60秒)超过电机额定电流2倍,节电器脱扣;
12)欠压/过压/缺相时故障灯亮并报警,启动之前相序出错,则不能启动,缺相时节电器脱扣,故障灯亮。
技术参数
供电电压 |
380-415VAC (至1000VAC可选)。 |
频率 |
50+/-5%Hz (60+/-5%Hz)。 |
启动后的满电压 |
比供电电压低1V(完全正弦波)。 |
能耗 |
3W/A。 |
能耗(控制电路) |
约20VA。 |
控制电压 |
230+/-10%VAC。 |
绝缘电压 |
机箱与主电路以及与控制电路之间2KV。 |
外壳防护等级 |
标准型IPOO,其他等级可选。 |
每小时允许启动次数 |
最大负荷状态每小时启动4次,根据所带负荷不同最大可达60次。 |
冷却 |
22KW及以下自然冷却,22KW以上风扇冷却。 |
最大电流 |
10倍标称电流1个周期;4倍标称电流6秒;3倍标称电流30秒;1倍标称电流连续运行。 |
所需外部保护 |
建议提供短路保护。 |
多台电机并联控制 |
一台节电器可控制两台或两台以上的电机运行,如果总的电流不超过1MS电机节电器的标称值而且每台电机都有单独的保护。 |
可选外部装置 |
交流接触器、短路保护器、额外的快速动作半导体保险,规格小于1*t,10ms(参见规格表)。 |
节电器旁路 |
启动后可让节电器旁路。 |
辅助触点
(5A、250VAC) |
1、运行;2、斜坡结束;3、制动;4、报警。 |
运行环境温度 |
40℃,40℃以上节电器的标称电流按1.5%/℃降低。 |
■ 电机节电技术(Motor-Saver)默德电机节电器适用场所
采用微处理器对电机进行高速动态跟踪,有效提高对电机的利用与延长寿命更具节能经济运行的功能。可以广泛应用于:冲压机、大型木工机械、刨床、压弯机、磨床、泵、空压机、镗床、风凿、螺旋机械、钻床、抽油机、纺织行业的筒子机、编织机、转盘机、传送设备、压缩机、自动扶梯、恒温恒湿空调、真空泵、扶手电梯等。
■ 电机节电技术(Motor-Saver)默德电机节电器联结方式