機床專用節電設備

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保瓦博士節電器與變頻器完全不同的交流電機節電新技術
保瓦博士節電技術原理及其應用

一、 電動機節能的必要性與緊迫性
電動機是電氣化的主要動力機械，也是電網中主要的耗能設備。在中國，約10億臺交流電動機投入使用，耗電占電網總負荷的60%，占整個工業用電的70%。中國權威能源機構的報告指出，我國約有六成的電動機在低于設計額定負荷60%的欠負荷狀態下運行，在此狀態下運行的電動機，高達30%的用電被浪費掉，為此我國制定了《中華人民共和國節能法》及相關節能技改的貸款和稅收等優惠政策，鼓勵企業采用新技術產品以降低能耗。
據第四屆全國電機保護與電工節能技術會議的資料，全國目前在役電動機中，尚有40000萬KW的高能耗電動機（損耗占額定出力的10%-23%），其中50%又屬于需要淘汰的高能耗產品；全國每年被燒毀電動機的數量在20萬臺次以上，因此而花費的修理費達20億元左右，造成的停工損失高達百億元。
電動機的節能有兩方面的技術途徑：一方面是進行電機本體結構設計的改進和新材料的采用，對老電機進行更新改造；另一方面是改進電動機運行的外部環境。保瓦博士節電技術采用改善電動機外部運行環境實現動態電量管理，是與變頻器互補的交流電機兩大主流節電技術之一。
二、 保瓦博士技術特點
保瓦博士技術采用閉環反饋系統進行優化控制，通過實時測量電動機的電壓與電流波形，由于電動機為一感性負載，其電流與電壓波形通常存在一相位差，該相位差的大小與其負載的大小有關。保瓦博士將實際相位差與依據電動機特性的理想相位差進行比較，并依此來控制可控硅整流橋觸發角以給電動機提供優化的電流和電壓，以便及時調整輸入電機的功率，實惠“所供即所需”。
保瓦博士技術采用了可控硅半導體與集成芯片檢測與控制觸發系統來實現無觸點開關功能，其檢測和控制集成芯片的高速處理特性和可控硅的快速反應特點，使得保瓦博士裝置能自動處理各種工況下的電動機動態特性，具有軟啟動、節能、優化運行及保護等特性。
1、 軟啟動特性
許多年來，全電壓硬啟動經常損壞電動機和設備，保瓦博士能準確檢測電動機的負荷與提供給電動機的最佳功率，在不減少啟動力矩的前提下，保瓦博士僅提供給電動機啟動過程中所需要的功率，且啟動時間可在0秒-225秒范圍內根據需要設定，啟動過程是平滑無級的。
可見，軟啟動可有效地降低電動機的啟動電流，其啟動電流僅為標準電機硬啟動電流的50%，是高效電動機硬啟動電流的20%。軟啟動的限流特性可有效限制浪涌電流，避免不必要的沖擊力矩以及對配電網絡的電流沖擊，有效地減少線路刀閘和接觸器的誤觸發動作。對頻繁啟停的電動機，可有效控制電動機的溫升，大大延長電動機的壽命。
2、節能特性
交流感應電動機通常消耗的電能大于其實際需要的電能，特別是當其運行在欠載狀態，該多余的電能以震動、發熱、噪音和鐵磁損耗等的形式耗散掉。保瓦博士技術的柔性化能量管理模式，在配電系統和交流電機之間建立有效的電機能量監控方式，在輕載或空載狀態下實時將電機的運行電流、電壓和功率調低，實現節能運行的目的。
3、優化運行特性
軟啟動及依據負荷來提供功率的特性，可有效提高電動機的效率、生產力和壽命，同時節省能源和費用。保瓦博士能對單相和三相交流電動機進行極優控制，以滿足優化安全運行模式。
保瓦博士在設計上完全不同于傳統的變頻調速節能技術，它采用了電流電壓矢量傳感動態監控獨特控制技術，不改變電機原有的一切運行特性，從而避免了變頻器因調低速度而導致生產效率下降的弊端，填補了變頻節能器所不能及空白。
4、保護特性
自動扶梯和沖床及其他要求比較嚴格的應用場合，其保瓦博士還配備了過流和缺相自動保護切入旁路運行的功能。

三、 保瓦博士電機節能產品系列
目前，國內市場上可供使用的保瓦博士電機節能產品系列包括： 5.5KW-1450KW/380V、600V、1140V三相電機的節能需求。
保瓦博士實現了“柔性電力”管理的理念，在配電網和用電負載之間提供了“柔性化”的用電智能管理功能，它不僅自動檢測電機的負載變化，優化運行特性，提供“所需即所供”的供電方式，使電機節電率高達10%-60%；同時，保瓦博士能有效減少電機對電網的沖擊，降低電網無功損耗，提高電網運行效率。
保瓦博士以其獨特的微電腦負載監測系統，輔以電壓、電流功率輸出反饋控制系統，能按負載的變化及時地控制電機的輸出功率，也就是當負載變化時，保瓦博士電機節電器提供給電動機的輸入功率也隨之變化，保持與負載相匹配，從而使電動機始終工作在最佳電壓、電流和功率因數狀態下。
保瓦博士在硬件選型上，務求其可靠性。目前采用的微處理器芯片及集成式雙置晶閘管技術，都是技術成熟性高、可靠性強的技術及產品。該產品密封工藝很先進，可在日曬雨淋及其他惡劣環境下安全運行，在-30℃至85℃溫度范圍內帶上額定負載穩定工作，使用壽命達15年之久。
保瓦博士安全標準：美國電器質量標準UL508C，CSA，歐洲經濟共同體EN50082-2，EN55011，73/23歐洲經濟共同體。
五、保瓦博士電機節能產品的典型應用
保瓦博士可廣泛應用處于輕載負荷或負載變化較大狀態下運行的交流感應電機的節能與優化控制，可以有效解決“大馬拉小車”狀態下電機本體電能浪費的問題。
保瓦博士典型的應用領域包括：
負載變化較大且不允許速度變化的設備：如港口皮帶輸送機、煤礦皮帶輸送機、水泥皮帶傳送設備、電動扶梯、不帶變頻器的升降電梯、軋鋼設備、各類工業輸送機械等。
變負載設備：如中央空調主機、六角機床、碾磨機、研磨機、成形機、沖床、拋光機、懸垂相、壓機、切削機、壓縮機、油田抽油機、電動衣車、食品攪拌機、塑膠開煉機/密封機、注塑機、鍛機、板機混凝土成型機、橡膠成型機、化工工業設備、農用設備、紡織機械、造紙設備、工業機械、破碎機、食品及其它重工業機械。
一般情況下，保瓦博士不適用于風機或水泵的節電控制。
怎樣判斷一個應用是否為一個好的應用？
看標稱電流與實際運行電流是否差別較大，差別越大，節電效果就越好；
看功率因數，電機的功率因數低于0.7以下，就會獲得比較好的節電效果；
看運行電壓，運行電壓高出380V，如夜間運行時段或變壓器容量富余的用戶，在應用保瓦博士節電器后會有比較好的節電效果；
對于負載率超過75%的電機，將不是一個好的應用，因此，要注意避免在負荷大于75%以上的電機使用保瓦博士節電器。

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