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西普是中国电机软启动器的领头羊
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行业应用
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建材行业Building industrials
来源:
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作者:pmtc2a342
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发布时间: 2019-09-03
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建材行业设备包括瓷砖生产、大理石加工、木材加工、卫浴设备生产、玻璃机械、水泥加工、砖瓦生产、家庭电气等行业。
建材行业现代化节能驱动与智能驱动
1建材行业特点
2传统电控柜主要缺失
3建材行业待解决电气问题
4各种启动装置启动特性比较
5流体机械、产业机械、机床行业应用
6推荐替代产品
7替代的主要效益
8节电模式
9使用传统交直交变频器主要缺失
10传统软启动与瘦斯达变频式软启差异分析
1.建材行业特点
建材行业设备包括瓷砖生产、大理石加工、木材加工、卫浴设备生产、玻璃机械、水泥加工、砖瓦生产、家庭电气等行业。
建材行业的设备集中在中小容量的风机、水泵、空压机、输送带、混炼机、脱水机、窑炉设备以及相关产品的加工设备，使用传统电控柜，具有体积大、启动电流大、机械冲击大的问题发生，因为环境潮湿多粉尘，接触器故障频繁，电气设备故障率较高。节能空间较大，自动化层次可以提高到局网、总线控制以降低检修问题。
采用传统电控柜在启停控制时会产生机械冲击的问题，还没有定型的输送物会产生微小的变形，例如碗盘、瓷器，陶艺、卫浴设备等都会因为启停控制瞬间机械冲击导致产品变形。
许多建材行业选用传统交直交变频器作为节能改造，通过一段时间的运行验证，发现节能效果与可行性计划预期数据大不相同，而且带来电网污染、无线电干扰、电机损耗提高及故障率提高等问题，特别是无线电干扰影响到加热系统及各种传感器的正常运行，请参考下列传统交直交变频器缺失。
2.传统电控柜主要缺失
瘦斯达交流驱动器替代传统电控柜的效益：
降低30%电气总投资费用，每月节约25%电费，电控柜缩小80%体积。
使用传统交直交变频器的缺失
传统电压型变频器采用交直交技术造成电网谐波电流污染严重，又是采用高频载波PWM技术，带来了极大的无线电干扰（EMI）与PWM电磁噪音污染导致驱动电机损耗提高10%左右，电腐蚀现象严重，线圈承受3倍的突波电压，电机驱动线集肤效应严重。
低压电压型变频器驱动系统的损耗超过15%以上，高压多电平控制技术因为使用移相变压器导致效率再降低10%以上，因此传统高压变频器体积大、价格高、器件多、故障率高、运行效率低的特点。
传统电压型变频器的环境污染问题严重，治理需要投资高于变频器的价格，而且无法全部有效抑制，治理设备的损耗更大。因此完全失去了节能驱动的价值。
3.建材行业待解决电气问题
1.降低电气总投资成本，也就是降低电控柜、动力线等相关费用。
2.电机启动时无启动冲击电流，应该允许多次启动不会影响到电网及驱动电机。
3.启动的机械瞬间冲击造成产品变形。
4.降低流动电费；具有低速运行节能功能。
5.缩小电控柜体积，降低成本。
6.电气驱动装置不会产生火花拉弧现象，双重保障运行安全。
7.电气部件多，故障率高。
8.可免除再投资购买各种电气辅助设备（没有环境污染问题）。
9.具备现代化人机界面控制，各种通讯接口或触摸屏人机界面。
4.各种启动装置启动特性比较
传统电气工程师都是按照电机5-8倍启动特性设计驱动控制；电机不能随意启停，越大功率限制越严格，因为会影响到电网质量、电机寿命、输配电线、开关设备、负载安全等连串问题。
西普瘦斯达变频式电机软启动器将改变过去百年来交流电机启动冲击电流问题；瘦斯达驱动交流异步电机在满载转矩时的启动电流只需要额定电流（参考图一到图三）。
瘦斯达节能型交流驱动器-A6是替代传统电控柜的核心部件，采用变频式交交变频技术在满载转矩启动时只需额定电流，大幅度降低电网容量需求。还有智能信息物联网通讯，半导体器件全数字控制技术，带有节能与全方位电机保护功能，是21世纪最先进可靠的交流异步电机绿色节能智能控制产品。
由于没有启动冲击电流发生，交流电机可以随意启停控制，不会增加电网容量、开关设备、输配电线等负担，也没有电网谐波污染，电机寿命也不受影响，那么电机任意启停没有限制；这样才能有效提高能源利用率，改变了传统电机节能降耗的观念。
图四及图五说明了环保型绿色变频器的输出特性，与传统电压型变频器具有相同的输出特性，输出高转矩，分为恒转矩-G与平方递减转矩-P输出特性。
5.流体机械、产业机械与机床行业应用
传统移相软启动器有局限性，就是无法带载启动，因为采用移相减压原理将抑制启动电流，而交流异步电机的特性是电压与电机转矩平方成比例，因此即使在流体机械的应用里，如果有回风、持压或锈泵都是无法顺利启动的，也就是如果有负载时启动电流还是非常大的，所以传统移相式电机软启动器应用的市场就局限于风机、水泵、压缩机等负载而且无法带载启动。
瘦斯达采用交交变频转矩控制技术（VVVF）作为启动技术，驱动电机在额定负载情况下启动电流也只有额定电流而已（请参考上图）。具有递减转矩输出（P）与恒转矩输出（G）两种输出特性可选，突破了传统软启动器的局限性；P递减转矩输出特性可应用于流体机械应用还可解决带载启动问题，G型恒转矩输出特性可应用在产业机械与工具机械负载。
产业机械及输送带属于摩擦性负载，应该选择G型恒转矩输出特性产品。
6.推荐替代产品
建材行业不同设备的选型介绍请参考相关行业点击资料介绍
1泵浦机械现代化节能驱动与智能控制
2锅炉机械现代化节能驱动与智能控制
3风机机械现代化节能驱动与智能控制
4惯性负载现代化节能驱动与智能控制
建材行业所有的交流异步电机驱动控制均可选用西普相对应的产品。
推荐节能驱动选型
1.主要推荐瘦斯达节能型交流驱动器-A6/E6替代传统移相式电机软启动或星三角降压启动装置达到无启动冲击电流降低电网容量达到降低基本电费，运行时可通过PFC控制解决大马拉小车问题达到减免无功补偿设备，2X二段速度低速节能，可频繁启动提高能源利用率达到降低流动电费目的，利用负载物理量检测反馈来自动启停电机，调整电机做功满足变动负载特性需要。
2.选用瘦斯达变频式交流驱动器-A5/E5替代传统移相式电机软启动或星三角降压启动装置，无启动冲击电流降低电网容量达到降低基本电费；可使用多次启动模式提高能源利用率达到降低流动电费目的，利用开关量反馈控制电机启停方式调整做功满足变动负载特性需要。
3.推荐选用普司达环保型绿色变频器-A7/E7直接替代传统交直交变频器或高压单元串联变频器，具有前面两种产品的功能特性外还增加变频调速功能；虽然两者虽然都是变频器，性能却大不相同；普司达产品没有电网污染问题也没有高频干扰污染问题不必投资谐波抑制设备，而且提高25%以上的节能效果及旁路节能运行。
4.可直接选用普司达低压智能全数字电控柜-P，由本公司按照客户需要推荐各种现代化驱动控制装置全面解决传统建材行业问题，降低电气总投资成本，降低电费及检修成本，智能制造控制。
7.替代的主要效益
1.电气投资总成本下降30%左右，包括电网容量下降，动力线及开关设备等。
2.电控柜体积缩小80%。
3.平滑软启停驱动，安全、舒适、可靠（没有反转功能，保证单方向运行）。
4.电网容量下调25%，没有启动冲击电流。
5.具有转矩限制功能，防止意外或撞击事故发生。
6.可选密闭性结构一体机成套装置，适合现场操作使用。
7.接触器采用半导体过零开关控制，没有火花拉弧现象。
8.可利用2X二段速度作为低速节能运行功能。
9.不必再投资购买节能改造、技术改造、无功补偿、污染防治设备。
10.可以带载启动，启动特性优越，适合摩擦性负载特性。
11.电气部件减少80%，产品可靠性高，检修服务减少80%以上。
12.具有远程监控功能，局网、总线、RS-485，MODBUS等。
13.全方位电机保护功能，电机不再烧毁。
14.可以应用在多台电机驱动同时启停一条建材行业。
没有变频器的电网谐波污染、无线电干扰与PWM电磁噪音问题。
8.节电模式
标准节能：按照负载做功需要来多次启停电机以提高能源利用率。
旁路节能：负载率较高时可以旁路运行（DOL），没有多余损耗。
闭环节能：通过开关量传感器反馈信号作为启停指令。
轻载节能：透过PFC功能达到轻载自动降压达到降低运行损耗提高功因功能。
低速节能：不均匀负载在等待期间可以降低转速2X运行达到节能效果（例如建材行业）。
调速节能：流体机械的转速与功率成三次方关系，恒转矩输出则为正比例关系。
E5/A5节能模式
软启停控制是最通用的节能模式，利用手动或者负载信号检测反馈开关量来启停电机达到控制做功的目的，例如：空压机、风机、泵类、压缩机利用压力传感器的上下限开关量来启停驱动电机。A5本身采用交交变频式转矩控制技术，瘦斯达可以无冲击电流平滑启停电机，即使在满载转矩下也只需要额定电流，电网没有谐波污染问题；瘦斯达驱动时交流异步电机没有启动冲击电流而且能够满载恒转矩启动的特性将颠覆交流电机驱动控制传统观念。
固定电费评估：由于没有启动冲击电流，电网变压器容量可以有效下降，至少节约25%的固定电费。
流动电费评估：依据负载做功需求情况来决定驱动电机的启停控制，提高能源利用率。节电效果可能30%（依据工况决定）。
主要节能降耗技巧可点击参考瘦斯达节能降耗技巧。
E6/A6节能模式
在E5节能模式的基础上增加轻载节能与低速节能的功能；
大马拉小车是目前最普遍的现象，也就是电机运行在额定负载以下，这样会提高线损、降低功因提高无功补偿设备费用。轻载节能就是解决大马拉小车的问题。
低速节能在建材行业系统普遍应用，例如机场、商场、地铁等没有旅客时可以降低转速达到有效节能的目的，在电磁阀控制系统卸载时也能再次降低损耗50%左右。虽然传统变频器也能做到，但是必须支付额外15%的损耗、电网谐波污染、PWM噪音、无线电干扰等成本问题。
E7/A7节能模式
流体机械最重要的调速目的在于节能，因为速度与功率三次方的比例，节能效果明显。产业机械转速与功耗成正比关系，但是更多的目的在于生产工艺需要。
E7/A7就是绿色变频器，采用特殊VVVF控制技术，能够实现传统变频器的节能省电功能，而且还提高15%以上节电空间（高压可提高25%），没有电网污染、无线电干扰与PWM噪音问题。
还有比传统变频器更好的地方就是A7能够旁路运行，在接近工频速度就可以直接旁路，这是传统变频器做不到的。其他功能请参考A5及A6相同的节能模式介绍。
详细应用技术请参考瘦斯达节能降耗原理资料
