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機床切割加工領域電機降壓節能應用研究

作者:皖岸電機 發布時間:2020-12-05 瀏覽人數:80

  當前,交流異步電動機被廣泛應用于相關領域中。從三相異步電動機下機床的實際運行情況看,因為“大馬拉小車”這一使用問題,致使電動機的實際運行效率低且能耗高。在實際工作中,實現三相異步電動機降壓節能和節能增效是當前亟待解決的問題。本文簡要研究和探討了實現三相異步電動機降壓節能的方法,以期為日后的工作提供參考。


  基于交流異步電動機價格低,運維管理簡單、耐用的特點,其被廣泛應用于機床切割加工領域中。在實際工作過程中,因為這一電動機是以在超負荷下實現正常運行為前提來設計的,所以,在其運行過程中,負載運行狀態的存在致使電動機的整體能耗與效益產出不成正比,并且電能的消耗量極大。鑒于此,需要針對這一問題進行深入的研究和探討。


  1節能設計的著手點


  在落實這一設計理念的過程中,可以從以下三方面入手:



 ?、賰灮屯晟齐妱訖C本身的工藝、結構、零部件的使用等,在工作中充分融入節能理念,通過優化電動機的參數降低電動機的整體能耗。


 ?、谠陔妱訖C轉速控制中融入相應的變頻節能技術。應用這一節能技術可以讓電動機在不同運行狀態下保持不同的轉速,從而達到節能的目的。在實踐的過程中,要對驅動電源的電壓和頻率做節能設計,保障其轉速,以平滑調節的方式促使其能夠按照相應輸出量優化調整,進而實現節能目標。


 ?、蹖崿F電動機的降壓節能。電動機的損耗是其所輸出的機械損耗與輸入的有功電功率的差值。而在三相異步電動機中,鐵耗和銅耗是其主要的能耗點。因此,本文主要研究電動機損耗下相應的銅損耗和鐵損耗。根據其與轉子電流和工作電壓間的關系,可以不斷優化工作端的電壓,采取降壓的方式實現電動機降壓節能的目標。


  2降耗節能模塊


  2.1降耗節能模塊的設計


  在三相異步電動機運行的過程中,可將其工作負載狀態分為恒轉負載和變轉矩負載。相關分析結果表明,要想實現電動機的降壓節能設計,不論電動機處于何種工作狀態下,都可以降低鐵損耗與銅損耗之和,抑或是降低電動機的輸出功率,為實現降壓節能的目標奠定基礎。


  在設計節能模塊時,首先要設計調壓電力。當前交流調壓電路主要有斬波式和相控式2種?;谙嗫厥秸{壓電路下能夠為改變輸出電壓奠定基礎,并且整體結構簡單,實際運行反應速度快?;跀夭愋拖碌碾娐穭t是借助相應的全控開關器實現對電源的控制,進而為調節電動機的輸出電壓奠定基礎,同時,其反應速度也比較快。在這一調壓電路下,借助雙窄脈沖晶閘,負載能夠通過相關電路。在實際應用的過程中,該電路的優勢是接線方便。對于觸發角調壓工作機制,當觸發角比續流角大時,電動機呈調壓狀態,能夠保障相應的晶閘管一直處于正確觸發的狀態;當觸發角在零與續流角之間時,電流為完整正弦波,調壓器處于失控狀態。為了解決這一問題,需要優化觸發脈沖。一般情況下,可以應用寬脈沖來解決。在調壓觸發模塊上,需要結合相位條件和脈寬條件進行設計。在相位條件下,要保障觸發信號與電機電源的電壓是同步的;在脈寬條件下,盡量不要使用單窄脈沖,要使用雙窄脈沖,以滿足脈寬的需求。


  在應用調壓模塊時,受晶閘管的限制,需要根據電動機的型號配置相應的晶閘管,以滿足電動機的實際運行需求。針對電動機經常出現的過載等異常,可通過晶閘管來彌補。對于主回路,需要增設缺相保護繼電器保障調壓的穩定運行。


  2.2降壓節能模型的應用效果


  實際應用情況表明,無論三相異步電動機處于非恒定負載狀態下,還是處于恒定負載狀態下,應用調壓模塊都能夠起到良好的節能效果,能夠在降低電壓的基礎上有效提高節能率,在實現節能目標的基礎上提高該電動機的運行效益,延長其使用壽命。因此,將這一降壓節能設計應用于機床電機中,能夠在提高生產效益的同時進一步落實節能降耗發展理念,從根本上提升企業的競爭力,并為其可持續發展奠定基礎。


  3結束語


  綜上所述,在三相異步電動機運行的過程中,經常會因負載狀態的存在而浪費大量的電能,而它又被廣泛應用于各領域中。因此,為了實現降壓節能的目標,本文明確了落實電動機節能降壓工作的入手點,完成對這一節能模塊的設計,并將其應用于普通機床中。結果表明,該調壓模塊能夠在降低能耗的基礎上,采用簡單、方便的接線安裝與運行維護方式提高電動機的實際運行效益,從而為提高相關應用行業的綜合效益,落實節能降耗的發展目標,為自身的穩健發展奠定基礎。


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