循环水泵电机变频改造

节能与环保技术版@文章编号:1671-0711(2011)090057-02循环水泵电机变频改造常锋(北京现代汽车有限公司,北京101300)摘要:通过对车身焊接设备循环水泵房主电机进行变频改造,实现电机软启动、软停机,减少了振动噪声和磨损,节约了大量的能源,使循环水系统运行更加稳定。关键词:变频器控制;电机;循环水系统中图分类号:TM621文献标识码:B一、车身工厂冷却循环水系统简介北京现代车身二工厂使用15台点焊机完成车体的焊接工作。每台点焊机均由循环水进行实时冷却,各循环水管道逐级汇合,最后通过一个处理中心对循环水进行冷却过滤,重复利用。压力容器过滤器进水1.车身工厂的循环水系统运行图见图1。水流方向主出水管各生产线水池中心←图21.变频控制转速的节能原理。水循环系统中,流量调节方法一般为阀门控制法和转速控制法两种。此前,车身工厂一直使用流量阀对车身工厂的循环水进行流量、水压的控制。如图3所示,当流量从Q下降到Q时,稳定工作点各焊机由A点移到B点,供水功率P与OEB区域的面积成正比。转速调节法是通过改变水泵转速来改变水的流量及压2.车身工厂水泵房及环境条件。车身二工厂循环水共三力。管道一般处于全开状态,如果水泵转速改变,则压力套循环系统:(1)主循环系统。包含两台132kW主电机及过滤也改变。采用转速调节法时,压力随着转速改变而改变,器等设备。(2)水冷却系统。包含两台30kW电机。(3)备用冷却但管阻特性则保持不变。如图3所示,当流量从Q下降到Q系统。包含两台30kW电机。循环水泵房温度为10-35℃,相时稳定工作点由A点移到C点,供水功率P与OECH区域的面对湿度为85%~90%,符合变频器运行的环境要求。积成正比。3.车身工厂水泵房运行原理图(见图2)。从图3可看出,采用转速调节法比采用阀门调节法节约二、变频控制电机的节能原理的功率△P与HCBF区域的面积成正比。由水泵特性得出以原循环水系统水泵电机的电压恒定,水泵时刻是以满下关系:QQ=nn,即流量与转速成一次方关系;而电机载荷运行,仅依靠出水管的阀门对出水的压力进行调节,实际功率与转速成三次方关系,即PP=(m1n2由此可知存在着能量浪费。采用转速调节法的节能效果很明显。2011年09月|中国设备工程@技术版节能与环保H↑阀门关小管阻特性160kW。三、能源节约分析H阀门全开由于无法对水泵房电机使用时间及耗电量进行单一的测算,只能通过理论值对节约金额进行估算。水泵房电机转速下降使用情况以2000年为基准进行计算。由于水泵房电机仅在压力特性长时间停产或者定期检修清污时才停止运转。200年水泵房电机累计停止运转12天(国庆节设备改造6天,春节设备E: D0a。ad改造6天),正常运行353天,计8472h。1.改造前耗电量计算(2009年)。电机能耗=U·lcos图3U为运行电压,Ⅰ为运行电流,cos为功率因数,t为运行时由电机转速公式n=60,其中,n为电机同步转速,供间。2009年耗电量为380×186×088×1732÷1000×8472电频率,p为电机极对数,可知电机供电频率与转速成正比。=9126685kW·ho这样,采用变频器调速时,变频器的输出频率与流量、压力及2.变频器控制后的耗电量。测得使用变频器后的电压电机轴功率也有上述的次方(n=1,2,3)比例关系为239V,电流为183A,耗电量=239×183×0.88×1.732÷2.变频控制转速原理。车身工厂从循环水房出来的压1000×8472=5647621kWh力设定为45MPa。由于 ROBOT程序内设定的循环水流量为3.节约量。一台132kW主电机每年可节电固定值7.5Lmin,因此要求循环水泵房出水压力也为固定3479064kWh,1年累计可节约1948万元,设备改造费用值。这一条件可由管道内的压力传感器进行检测,并将检为114万元,投入1年即可收回改造投资。测数据发送至变频器,从而根据水压对电机的转速进行调四、变频器控制电机的优点节(见图4)1.降低了能源消耗。2.使电机软启、停和降速运行,减少了振动、噪声和磨损,延长了电机的使用寿命和维修周期。压力给定变压力反馈压力3.安装了水压检测装置,使得水压更加稳定,增加了传感器设备稳定性参考文献刘栋良,赵光宙交流伺服系统及其控制策略综述j电气时代电机2郭庆鼎孙宜标,王丽梅现代永磁电动机交流伺服系统M]中国电力出版社,2007图4循环水变频控制示意图3.变频器的选用。三菱变频器F系列专用水泵变频器收稿日期:2011-06-02型号为FR-F740S160K-CHT,适用电机功率范围132[编辑:郭霄](上接第53页)四、结论(2)在底座侧面焊接托架(托架上带有两个d8mm的优点:①加工后,托轮表面可以满足需要;②简易车过孔)注意孔距要和床身孔距一致。床制作简单,安装找正方便,适用于现场加工,具有自转(3)在车间将床身中拖板润滑调整好装上小刀架,注性回转物体的内外圆;③不必将托轮拆掉,在现场即可加意小刀架丝杠与床身丝杠垂直安装。工,可以节省大量的人力物力和检修时间;④由原来需停(4)将简易车床放在底座上,穿上螺丝,调整简易车窑检修改为不停窑修理。床,各个方向找正后固定螺峡点:机床走刀是靠人工控制,由于在窑底操作加工,(5)车削对刀时最好是在中间低点对刀,由中间向两工作环境温度较高,对操作人员健康有一定影响。端车削,吃刀深度根据情况自定。(6)注意在安装简易设备时要联系停窑几分钟,安装收稿日期:2011-06-10好后转窑。编辑:李晶晶]中国设备工程|201年09月