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智能化电机节电控制器
Integra
智能化电机节电控制器——适用于恒速电机
制造商:英国赛森斯技术股份公司
 
  21世纪英国人在节能技术上的一大巨作!根据电机负载变化,时时在线调控供电的电压与电流、时时在线软启动。最大节能比例高达52%

一、产品概述
Integra 节能控制器可以使电机真正做到智能化运行。
根据电机轴每半个周期时段内的负载反馈信号,Integra可以适时把所需电能调整到“最优化”的数值,从而使得电机始终在最高效率状况下运行,也可以在电机不使用时自动关闭电机,或者在某些应用领域中可以利用储存的能量进一步降低电耗。
  Integra 可以做到:
·在电机每一次往复转动的时段内评估适时负载;
·针对适时负载自动调整电压/电流;
·监测电机电量防止电机欠载;
·对电机进行智能化管理。
 
 
二、技术特点 
1、平滑启动
    Integra具备宽泛的适应性,可以应对最复杂多变的负载状况。根据不同的工作状况,INTEGRA可对电能进行适时调整,调整所需时间在0到255秒的范围内(如0.01, 0.1, 2, 5……255)。对超大惯性负载可以通过对电流峰值的控制来降低启动电流,其基本原理是利用一个反冲式启动装置加大负载在惯性运行中的摩擦阻力,从而降低惯性负荷。
 
2、节约能源
    在负载不稳定的状况下, 很多电机在大部分工作时间内可能是在不到其设计功率一半的状态下运行。电机是非智能的,在无负荷状态时,很多超出实际需要的电能就被浪费掉了。这些多余的损耗不仅是一种不必要的能源成本,而且因为这些多余的能量会通过电机线圈形成热量、振动和噪音,因而对电机造成额外的伤害。
Integra具有如下稳定的功能:
·确保电机只消耗他们实际需要的能量;
·在不需要工作时自动关停电机;
·显著降低能源费用;
·保护电机避免承受过多的热量和振动;
·减少意外故障。
 
3、软启动
    事实上:在美国,电机系统占所有电力消耗的23%,约占制造业用电量70%。电机的初始购买价格只占其使用期内总成本的2%,而在使用期内消耗的电能约占总成本的98%。启动电机时,几乎肯定会出现高值电流和瞬间大扭矩的冲击现象,现在这个问题已经有了确切的解决方案。与直接启动或星三角启动方式完全不同的软启动技术可以避免此类冲击现象。软启动实际上是像在使用一个电子离合器,在启动设备时逐步提高动力,平稳而逐步地降低加速度和冲击应力。
使用Integra的软启动功能可在很多方面提高工作可靠性:
·显著增加连接部件和运动部件的使用寿命。
·当启动大型电机时可以防止供电出现瞬间峰谷。
·在同一供电线路上可连接更多的设备。
·因为降低了启动电流,所以电机可以任意关启。
·启动时电机时可以不必太担心多路同启常有的跳闸现象。
 
4、关停控制
    比较典型的是液体泵在突然关停时由于液涌形成液压冲击现象而非常容易被损坏。Integra通过控制泵的加速转矩减小液体的突然变化,逐步形成正常流量,由此最大限度地减小液压冲击(水锤)造成的破坏。使用DOL启动器关停液体泵(滑行停止)容易产生液压问题。因为系统位差压力会很快超越电机惯性,使得液体泵快速停止,而同时运动中的液体的动能也必须彻底释放,这就会导致压力在管道和阀门处激增,对系统造成损坏。Integra的软停止功能可以通过精确控制电机扭矩和调整位差压力来控制液体泵的负加速度而使其关停,这样就可以防止任何速度上的突然变化并尽可能减小液涌或液压冲击对系统的伤害。另外在许多情况下,为保证安全或其它原因需要在可控的状况下停止作业。像高速运转的圆锯因具有很大的惯量就可能需要一个刹车系统来使其慢慢关停,但这样的话成本就高了,Integra可以通过加设反向电流功能来产生制动力,从而是负载安全地停下来。
Integra对于解决上述问题和有效处理一些棘手的关停状况而言是一项性价比极高的技术。
通过控制负加速度,Integra 可以做到软停止:
·提供一个最大限度降低液压冲击伤害的有效解决方案。
·降低管道系统损坏的概率。
·提供安全、有成本效益的附加制动功能。
 
 
三、工作原理
电机效率-原理
    由于电机扭矩与供电电压的平方是成比例的,那么就可以根据电机带载运行时在每个时刻所承接的负载扭距,适时地通过降低电压来调整相匹配的电机扭矩。供电电压降低了,视在功率(kVA),有功功率(kW)和无功功率(kVAr)都会随之降低。下面显示了kVA、kW和kVAr的关系。
kVA2=kW2+kVAr2
有作功率:实际工作中产生热量、光或动能等的功率,单位千瓦(kW)。
无功功率:不做有用的“工作”,而是维持一定的电磁场。 单位是千伏特·安培·无功的(kVAr)。
视在功率:无功功率这两种功率的组为供应功率,单位千伏特·安培(kVA)。
功率因数:在工作中电流转换为有效能量的比例,功率因数越高,电能就被更有效的利用,相反功率因数越低意味着更多电能被无效地消耗掉了。
功率因数=有功功率:视在功率。
基于上述分析,Integra之所以高效的基本原理是:
·电机在低于其设定功率50%的状态下运行时,工作效率会迅速降低。
·电机转矩与供电电压的平方成比例。
·调整电压可以缩小功耗三角形。
·功耗三角形缩小了,电能消耗就降低了。
 
 
四、应用范畴
采矿:对于采矿公司而言,能耗占其总成本的17%以上。Integra的应用不仅减少采矿所需的能源消耗,并且因减少了停工期(维护)从而可以进一步提高工作效率。碎石机,传送带和铲土机等都是比较典型的工况。
塑料加工:Integra提供完整的能耗监测和软启动来服务于负载变化较大的塑料加工业,例如注塑机和吹粒机。生产商会因此在能耗上节约24%以上。
汽车行业:汽车工厂将通过在各种恒速电机上使用Integra得到广泛的回报,包括飞轮印刷机、液压包装机、传送带和压缩机。
封装:封装公司可以通过给不同负载的恒速电机应用Integra得到节能回报,包括传送带,印刷机、食品处理机和贴签机。
造纸:造纸厂40%能耗占用15%的耗资(?)。对此可应用在碎纸机、研磨机、泵等。
节电:独立发电机组的消耗来源于燃料,对供应功率的节省就是对燃料的节省,同时更具有环保效益。

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