節(jié)能與環(huán)保技術(shù)版@文章編號:1671-0711(2011)090057-02循環(huán)水泵電機(jī)變頻改造常鋒(北京現(xiàn)代汽車有限公司,北京101300)摘要:通過對車身焊接設(shè)備循環(huán)水泵房主電機(jī)進(jìn)行變頻改造,實現(xiàn)電機(jī)軟啟動、軟停機(jī),減少了振動噪聲和磨損,節(jié)約了大量的能源,使循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。關(guān)鍵詞:變頻器控制;電機(jī);循環(huán)水系統(tǒng)中圖分類號:TM621文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B一、車身工廠冷卻循環(huán)水系統(tǒng)簡介北京現(xiàn)代車身二工廠使用15臺點焊機(jī)完成車體的焊接工作。每臺點焊機(jī)均由循環(huán)水進(jìn)行實時冷卻,各循環(huán)水管道逐級匯合,最后通過一個處理中心對循環(huán)水進(jìn)行冷卻過濾,重復(fù)利用。壓力容器過濾器進(jìn)水1.車身工廠的循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行圖見圖1。水流方向主出水管各生產(chǎn)線水池中心←圖21.變頻控制轉(zhuǎn)速的節(jié)能原理。水循環(huán)系統(tǒng)中,流量調(diào)節(jié)方法一般為閥門控制法和轉(zhuǎn)速控制法兩種。此前,車身工廠一直使用流量閥對車身工廠的循環(huán)水進(jìn)行流量、水壓的控制。如圖3所示,當(dāng)流量從Q下降到Q時,穩(wěn)定工作點各焊機(jī)由A點移到B點,供水功率P與OEB區(qū)域的面積成正比。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)法是通過改變水泵轉(zhuǎn)速來改變水的流量及壓2.車身工廠水泵房及環(huán)境條件。車身二工廠循環(huán)水共三力。管道一般處于全開狀態(tài),如果水泵轉(zhuǎn)速改變,則壓力套循環(huán)系統(tǒng):(1)主循環(huán)系統(tǒng)。包含兩臺132kW主電機(jī)及過濾也改變。采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)法時,壓力隨著轉(zhuǎn)速改變而改變,器等設(shè)備。(2)水冷卻系統(tǒng)。包含兩臺30kW電機(jī)。(3)備用冷卻但管阻特性則保持不變。如圖3所示,當(dāng)流量從Q下降到Q系統(tǒng)。包含兩臺30kW電機(jī)。循環(huán)水泵房溫度為10-35℃,相時穩(wěn)定工作點由A點移到C點,供水功率P與OECH區(qū)域的面對濕度為85%~90%,符合變頻器運(yùn)行的環(huán)境要求。積成正比。3.車身工廠水泵房運(yùn)行原理圖(見圖2)。從圖3可看出,采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)法比采用閥門調(diào)節(jié)法節(jié)約二、變頻控制電機(jī)的節(jié)能原理的功率△P與HCBF區(qū)域的面積成正比。由水泵特性得出以原循環(huán)水系統(tǒng)水泵電機(jī)的電壓恒定,水泵時刻是以滿下關(guān)系:QQ=nn,即流量與轉(zhuǎn)速成一次方關(guān)系;而電機(jī)載荷運(yùn)行,僅依靠出水管的閥門對出水的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié),實際功率與轉(zhuǎn)速成三次方關(guān)系,即PP=(m1n2由此可知存在著能量浪費(fèi)。采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)法的節(jié)能效果很明顯。2011年09月|中國設(shè)備工程@技術(shù)版節(jié)能與環(huán)保H↑閥門關(guān)小管阻特性160kW。三、能源節(jié)約分析H閥門全開由于無法對水泵房電機(jī)使用時間及耗電量進(jìn)行單一的測算,只能通過理論值對節(jié)約金額進(jìn)行估算。水泵房電機(jī)轉(zhuǎn)速下降使用情況以2000年為基準(zhǔn)進(jìn)行計算。由于水泵房電機(jī)僅在壓力特性長時間停產(chǎn)或者定期檢修清污時才停止運(yùn)轉(zhuǎn)。200年水泵房電機(jī)累計停止運(yùn)轉(zhuǎn)12天(國慶節(jié)設(shè)備改造6天,春節(jié)設(shè)備E: D0a。ad改造6天),正常運(yùn)行353天,計8472h。1.改造前耗電量計算(2009年)。電機(jī)能耗=U·lcos圖3U為運(yùn)行電壓,Ⅰ為運(yùn)行電流,cos為功率因數(shù),t為運(yùn)行時由電機(jī)轉(zhuǎn)速公式n=60,其中,n為電機(jī)同步轉(zhuǎn)速,供間。2009年耗電量為380×186×088×1732÷1000×8472電頻率,p為電機(jī)極對數(shù),可知電機(jī)供電頻率與轉(zhuǎn)速成正比。=9126685kW·ho這樣,采用變頻器調(diào)速時,變頻器的輸出頻率與流量、壓力及2.變頻器控制后的耗電量。測得使用變頻器后的電壓電機(jī)軸功率也有上述的次方(n=1,2,3)比例關(guān)系為239V,電流為183A,耗電量=239×183×0.88×1.732÷2.變頻控制轉(zhuǎn)速原理。車身工廠從循環(huán)水房出來的壓1000×8472=5647621kWh力設(shè)定為45MPa。由于 ROBOT程序內(nèi)設(shè)定的循環(huán)水流量為3.節(jié)約量。一臺132kW主電機(jī)每年可節(jié)電固定值7.5Lmin,因此要求循環(huán)水泵房出水壓力也為固定3479064kWh,1年累計可節(jié)約1948萬元,設(shè)備改造費(fèi)用值。這一條件可由管道內(nèi)的壓力傳感器進(jìn)行檢測,并將檢為114萬元,投入1年即可收回改造投資。測數(shù)據(jù)發(fā)送至變頻器,從而根據(jù)水壓對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)四、變頻器控制電機(jī)的優(yōu)點節(jié)(見圖4)1.降低了能源消耗。2.使電機(jī)軟啟、停和降速運(yùn)行,減少了振動、噪聲和磨損,延長了電機(jī)的使用壽命和維修周期。壓力給定變壓力反饋壓力3.安裝了水壓檢測裝置,使得水壓更加穩(wěn)定,增加了傳感器設(shè)備穩(wěn)定性參考文獻(xiàn)劉棟良,趙光宙交流伺服系統(tǒng)及其控制策略綜述j電氣時代電機(jī)2郭慶鼎孫宜標(biāo),王麗梅現(xiàn)代永磁電動機(jī)交流伺服系統(tǒng)M]中國電力出版社,2007圖4循環(huán)水變頻控制示意圖3.變頻器的選用。三菱變頻器F系列專用水泵變頻器收稿日期:2011-06-02型號為FR-F740S160K-CHT,適用電機(jī)功率范圍132[編輯:郭霄](上接第53頁)四、結(jié)論(2)在底座側(cè)面焊接托架(托架上帶有兩個d8mm的優(yōu)點:①加工后,托輪表面可以滿足需要;②簡易車過孔)注意孔距要和床身孔距一致。床制作簡單,安裝找正方便,適用于現(xiàn)場加工,具有自轉(zhuǎn)(3)在車間將床身中拖板潤滑調(diào)整好裝上小刀架,注性回轉(zhuǎn)物體的內(nèi)外圓;③不必將托輪拆掉,在現(xiàn)場即可加意小刀架絲杠與床身絲杠垂直安裝。工,可以節(jié)省大量的人力物力和檢修時間;④由原來需停(4)將簡易車床放在底座上,穿上螺絲,調(diào)整簡易車窯檢修改為不停窯修理。床,各個方向找正后固定螺峽點:機(jī)床走刀是靠人工控制,由于在窯底操作加工,(5)車削對刀時最好是在中間低點對刀,由中間向兩工作環(huán)境溫度較高,對操作人員健康有一定影響。端車削,吃刀深度根據(jù)情況自定。(6)注意在安裝簡易設(shè)備時要聯(lián)系停窯幾分鐘,安裝收稿日期:2011-06-10好后轉(zhuǎn)窯。編輯:李晶晶]中國設(shè)備工程|201年09月