智光永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)
文:劉滿柏2014年第二期
陶瓷行業(yè)是典型的高耗能行業(yè),能源費(fèi)用占陶瓷企業(yè)經(jīng)營成本的30%以上,近年來的能源危機(jī)給陶瓷行業(yè)帶來前所未有的壓力,特別每年進(jìn)入夏季以后,電力需求的緊張形勢越來越明顯,許多地方拉閘限電,使得本已競爭激烈的陶瓷企業(yè)更是雪上加霜,因此,較低成本、提升效益、提升工藝水平已成為陶瓷企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的當(dāng)務(wù)之急。
圖1 陶瓷行業(yè)推廣會(huì)現(xiàn)場 圖2 節(jié)能改造現(xiàn)場
在國家倡導(dǎo)節(jié)能,需求側(cè)管理,電機(jī)能效提升下,智光節(jié)能從電機(jī)系統(tǒng)角度研究節(jié)能技術(shù)和方案;采用定制的最高效率的新一代永磁電機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù);采用最先進(jìn)的永磁電機(jī)驅(qū)控一體伺服控制技術(shù),成功研制了陶瓷行業(yè)球磨機(jī)和壓磚機(jī)專用永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng),系統(tǒng)解決與實(shí)現(xiàn)陶瓷工業(yè)生產(chǎn)過程和工藝過程節(jié)能,提升生產(chǎn)效率和效益,提高裝備自動(dòng)化的智能化水平,節(jié)能效果顯著(節(jié)電15%~50%),得到用戶的一致認(rèn)可與好評(píng),成為陶瓷企業(yè)節(jié)能降耗的首選。
應(yīng)用特色與效果:
高效、節(jié)能,節(jié)電率達(dá)10%~50%;
全面提升電機(jī)系統(tǒng)能效,提升生產(chǎn)效率與工藝水平;
減少系統(tǒng)維護(hù),延長系統(tǒng)壽命;
不會(huì)對電網(wǎng)造成沖擊;
節(jié)能改造后申請享受國家利稅優(yōu)惠及節(jié)電補(bǔ)貼。
應(yīng)用方案
①球磨機(jī)整體節(jié)電增效解決方案
球磨機(jī)的工作原理:目前球磨機(jī)普遍采用的驅(qū)動(dòng)方式是,三相交流電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)筒體旋轉(zhuǎn),在離心力和摩擦力的作用下,研磨體和物料碎筒體一起旋轉(zhuǎn),達(dá)到一定高度時(shí)拋落,物料收到研磨體撞擊和研磨作用而被粉碎。
智光節(jié)能專門為球磨機(jī)設(shè)計(jì)的高效節(jié)能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),采用永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng),具備良好起動(dòng)特性,高過載倍數(shù),全速度范圍高效率,既滿足原球磨機(jī)起動(dòng)和運(yùn)行的特性要求,又適合通過變速磨實(shí)現(xiàn)高效研磨,球磨機(jī)的粉碎功能決定了它的工作環(huán)境高污染,大粉塵。智光節(jié)能研發(fā)出永磁同步電機(jī)無傳感器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),使驅(qū)動(dòng)器安裝距離不受傳感器限制,同時(shí)大大提高了系統(tǒng)可靠性。
電機(jī)采用特殊轉(zhuǎn)子,提高了無傳感器矢量控制的識(shí)別度,增強(qiáng)了電機(jī)抗退磁能力,同時(shí)通過利用電機(jī)磁阻轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)有最小的電流輸出最大扭矩,控制系統(tǒng)通過對運(yùn)行電流的檢測分析調(diào)整電機(jī)運(yùn)行速度改變研磨體和物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),在保證研磨效果的同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能。
由于系統(tǒng)通過變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng),大大減少了起動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊,同時(shí)也可去掉輔助起動(dòng)的液力耦合器,進(jìn)一步提高傳動(dòng)系統(tǒng)效率。
②壓磚機(jī)改造案例
某大型陶瓷企業(yè)PH2890壓磚機(jī)元采用某公司伺服系統(tǒng)改造壓磚機(jī),原壓機(jī)電機(jī)為90KW異步電機(jī),對方先采用110KW伺服系統(tǒng)進(jìn)行改造,由于溫升過高,不得以改用132KW系統(tǒng),但成本過高而且損耗較大,運(yùn)行效率低,節(jié)能效果不理想。智光節(jié)能應(yīng)邀對其系統(tǒng)進(jìn)行個(gè)鞥換,采用90KW智光節(jié)能壓磚機(jī)專用伺服系統(tǒng),明顯改善了系統(tǒng)慣量,提升了響應(yīng)速度,改善了驅(qū)動(dòng)器輸出波形,減少高次諧波,電機(jī)溫升明顯下降,并通過專用液壓控制軟件,提高系統(tǒng)響應(yīng)速度,系統(tǒng)采用模糊控制理論,自動(dòng)匹配最佳速度而非原系統(tǒng)通過開關(guān)信號(hào)強(qiáng)升速,明顯提升了節(jié)能效果,節(jié)電率達(dá)28%。
圖3 球磨機(jī)高效節(jié)能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 圖4 壓磚機(jī)改造現(xiàn)場實(shí)測參數(shù)曲線
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