仟亿达股份水泥制管机负载变频节能改造节能率为50%左右
添加时间：2015-01-29 11:35:56
来源：北京仟亿达科技股份有限公司
仟亿达股份水泥制管机负载变频节能改造的变频调速原理和节能效果。水泥制管机离心成型法对电气传动设备要求较高，首先要求满载启动，启动力矩应在电机100%额定力矩以上;其次低速运转的时间长，要求低速力矩大;最后由于制管机调速范围大，为保证水泥管桩的质量，要求在整个工作速度范围内，转速基本稳定。早期的调速方式有机械式分级调速、整流子电机调速、直流调速、电磁调速等。水泥制管机由于电磁调速结构简单，使用简便价格相对较低，因此，近年来在水泥制管设备中，电磁调速用得较多。但电磁调速效率低，最高转速时效率为85%，速度越低效率也越低。水泥管离心成形工艺低速的时间占50%左右，电磁调速速度低速时耗能相当大。
仟亿达股份水泥制管机负载变频节能改造优异性能完全可满足制管工艺要求，用变频调速代替电磁调速是最佳的选项。
一、水泥制管机负载变频节能改造的变频调速
根据以上的情况，仟亿达股份水泥制管机负载变频节能改造的机械特性近似为恒转矩，电机在5Hz便可运行，高速50Hz时可达1440r/min，调速比1：10，极大地满足了水泥制管的工艺要求。东莞市大岭山鸿基管桩厂有4台离心浇注机，电机的型号和功率分别为Y260M-4-75KW 2台，Y250M-4-55KW 2台，全部采用电磁调速。将电磁调速改造为变频调速，简单的方法是用变频器驱动电磁调速电机，将电磁调速器杯型转子的励磁调到最大，如前所述效率为85%。为达到最高的节能效率，将电磁调速电机换为普通Y系列三相鼠笼电机。水泥制管机负载变频节能改造设置为外控端子操作，电位器调节变频器的频率。加速和减速时间设定比较长，均为120s，降速到变频器的输出频率5Hz时，启用直流制动，操作十分方便。使用了变频器后，转速稳定性好，管桩的成型的质量有了较大的提高。仟亿达股份水泥制管机负载变频节能改造后，考虑到电机运行在低速的时间比较长，电机的散热受到一些影响，温度会升高。在改造过程中，将电磁调速电机换为Y系列交流异步电动机时，如果是等容量的代换，由于原来电机的容量就选得比较大，改造后电机的温升不会超过额定值，不必加恒速风扇降温;如果是非等容量代换，代换电机的容量比电磁调速电机小时，那就需在电机尾罩上加恒速风机，以利于电机的散热。
二、水泥制管机负载变频节能改造节能分析
水泥制管机是采用55kW或75kW的电磁调速电机，转速通常控制在300-1200r/min，这是根据离心制管工艺情况，对电机速度进行控制。实践证明，采用水泥制管机负载变频节能改造变频调速的方法取代电磁调速平均节能量50%左右。为什么对电磁调速进行变频改造会有如此大的节能效果呢，因为利用电磁调速方法是的一种耗能的低效调速方法，如公式(1)电磁电机主电机轴输出功率：
P0=T0×n0 (1)
式中：
P0：表示轴输出功率 (kW)
T0：表示负载转矩 (kgf˙m)
n0：表示主电机转速 (r/min)
杯形转子输出功率：
P1∝T0˙n1 (2)
式中：
P1：表示输出功率(kW)
n1：表示杯形转子转速(r/min)
损耗功率：
△P∝P0-P1=T0(n0-n1) (3)
由损耗功率公式(3)可以清楚看到，电磁调速电机的转速越低，浪费能源越大。电磁调速方式虽然简单，设备价格便宜，但调速以高耗能为代价。水泥制管机低速运行的时间占50%，即在300r/min左右运行，因此改用水泥制管机负载变频节能改造变频调速的方式后理论上节能为：
P0-P1=T0(1440-300)=1140T0
(P0-P1)/P0×100%=(1140T0/1440T0)×100%=39.6%
考虑到低速运行的时间占50%，则节能率应为39.6%。仟亿达股份水泥制管机负载变频节能改造节电费在20,000元左右，一年内可收全部投资，经济效益十分显著。