智能负载节能装置(优于变频器的自动电压调节节电器)课件

爱企创新

SNZF-I智能负载追踪节能装置

共赢厚德背景

电动机电能浪费的原因：

1.电动机的选型大于设备的容量；

2.长时间轻载运行；

3.长时间无规律变负载运行；

4.长时间的有规律动态负载运行。概述概述SNZF-I智能负载追踪节能装置是我公司引进日本先进技术，研发制造的高科技产品。已经申请国家专利。本产品融合吸收了多项具有自主知识产权的技术，通过电脑微处理芯片，以每秒数百万次的在线监测跟踪电机负载变化，全范围改变电机的输入功率，消除多余的电能损耗，提高电机的工作效率，使电动机的功率因数一直保持在0.95以上。

本装置在覆盖了普通变频器功能的基础上，增加了自动“负载追踪”功能。恒速（包括50HZ）、变速运行，无需外接任何检测装置，无需人工干预，克服了普通变频器在工频运行时不节电的弊端。主要功能及应用○节电效果明显①对允许调速的负载设备，节电率可达10%-70%；②在普通变频器的基础上，更换本节电器，可实现变频器的所有功能的情况下，节电率最大还可以增加20%。③对于不允许调速的负载设备（破碎机、搅拌机、注塑机、车床、锻压机等），节电率可达10-50%。○静音运行功能本节电器采用最新IGBT单元，实现了低自耗及电压、频率控制，静音运行效果显著。○抗冲击负载功能在电动机遇到重负荷冲击性的负载（如冲床、破碎机、注塑机等）时，可顺势调高到需要的电压，满足功率的供应。节电运行方式变频调速节电：根据设备的需求，降低电机转速节电；调速跟踪负载节电：电动机转速的降低如果导致负载减轻，此时根据负载率的变化，全范围内实时在线调整电动机的输入功率而达到节电；恒速跟踪负载节电：电动机不论恒速运行在任何频率状态（包括50HZ），均能通过恒速跟踪负载功能，在满足负载转矩的同时，调节电机的输入功率而达到节电。节电工作原理

右图可知道电动机的负载特性:

负载不变,输入电压的过大或过小都会导致→电流增加→电能浪费増加

输入电压不变,负载的増加或減少都会导致：→电流增加→电能浪费増加

只有在X、Y、Z点上电流和电能消耗最小.节电工作原理智能负载追踪节能装置装有微处理机运算单元，在线实时监测电动机负载率，当电动机从100%降到50%，再降到30%，智能负载追踪节能装置根据设备电动机的负载变化率，实时自动跟踪，监测数据处理，并在线调整电动机的输入电压（V）和负载电流（I），使其工作点始终保持在X、Y、Z点（节能点）上运行。节电工作原理

电动机的负载曲线如图（a），负载曲线是一个抛物线，抛物线的谷点是最佳运行点（既节能点），负载减轻时抛物线向左下方移动。如果负载减轻时即使适当降低电压（UD），电动机既可运行在节能点（D），但不是最佳点。如果根据负载的变化及时准确的调整电压。电动机即可运行在抛物线的谷点（UC），既最佳的节能工作点上。节电效果电压的最佳化时电流最小化（I1c）和视在功率、有功功率、无功功率均最小化。

电流最小化可以带来以下的效益：

1.电动机的铜损、铁损会随之大幅下降。电动机的寿命大大延长。

2.功率因数（PF）可提高到0.95以上，无功功率几乎全部被消除。

节电效果降低电动机自耗

给电动机输入的电功率被转换成为负载设备需要的机械出力和电动机自身的损耗两部分。电动机自身的损耗又由磁铁的「铁损」、导线的「铜损」及轴承摩擦、风扇的机械损组成。智能负载追踪节能装置在线检测电动机负载率的变化，实时调整电动机的输入功率，保证电动机在最小电流和最佳电压的节能状态运行。电动机电流和电压的最小化就可以使电动机自身的「铁损」和「铜损」减到最小,实现在节能运行的同时减少电动机的发热,大大延长电动机的使用寿命。与常规变频器的比较

常规变频器是通过改变电动机的频率来确定电压的(V/F特性)，从而控制转速和转矩，此功能也是智能负载追踪节能装置所具备的基本功能。

常规变频器对电动机的提供电压的多少是和电动机的负荷状况无关的。由从电动机的特性得知，供给电动机的电压越高，电力的消耗越大，而供给电动机的电压过低时，又会因转矩过低而不能正常工作。因此常规变频器在正常运行时，为了避免电压过低，往往把电压值设定的较高，这样导致了电能的浪费。

智能负载追踪节能装置是在线检测电动机负载率的变化，根据负载的实际需求，实时调整电动机的输入功率，保证电动机在最佳节能状态运行。负载-功率因数特性曲线比较

如图所示，智能负载追踪节能装置在检测到负载的变化（零至满载）后，通过内置的最佳功率因数曲线，在线调整电动机的输入电流和电压，使其功率因数保持在较高值，最高可达0.96,而不加超能士的电动机的功率因数是随负载的下降而下降的。负载-电流特性曲线的比较

右图所示,普通变频器运行时或电动机常规运行时,随负载的下降电动机的运行电流不会有太大的下降,即使完全空载运行电流也会在40%-50%以上,而智能负载追踪节能装置运行时负载的下降会使电机运行电流有大的下降,最大可下降80%以上

应用范围智能负载追踪节能装置适用于钢铁、石化、矿业、机械加工等所有领域的所有允许调速和不允许调速的三相异步电机：○风机水泵类电机：如中央空调风机、循环水泵、送风机、锅炉给水泵、鼓风泵、引风泵、恒压供水泵、油田水泵等。○变动负载类电机：如锻压机、车床、铣床、磨床、粉碎机、搅拌机、冲床、刨床、注塑机、成型机、造粒机、液压铸模机、抛光机、锯床、空压机、自动扶梯、切割机、传送皮带、转碟曝气机等。○负载变化较大切不允许调速的设备：如油田抽油机、工业输送机械，轧钢设备等。功能检测检验报告应用实例智能负载追踪节能装置在研磨机上的应用实例 研磨机是典型的变负载运行设备。加工件材料硬度的不同以及大小不同时，电机的负载均在发生变化。特别是通用型研磨机，一般按照负载最重选型，当加工中、小件时，电机运行功率因数较低，节电空间更大。安装智能负载追踪节能装置，实现50HZ恒速跟踪负载节电。参考案例数据如下图：应用实例应用实例应用实例应用实例应用前景

由山东能源电器引进国际先进技术，研发生产的SNZF-I智能负载追踪节能装置，是采用美国国家宇航局航天节能的尖端技术并运用现代模糊控制原理首创的高效电动机节能变频调速器。通过5000次/秒的微机侦测监控技术，并采用脉宽调节（PWM）来控制门极绝缘大功率晶体管（IGBT）。能对负载的任意变化进行即时响应。同时将提供电流、电压、频率进行动态优化组合，使电动机的功率因素提高到0.95以上，最终使电力拖动能“交流广调速”“大幅度节电”而跨上新世纪的电力拖动技术范畴。

智能负载追踪节能装置这一革命性的动态监控技术逐使它在世界多个国家和地区申请了专利,并以得到使用者的好评,目前正以低价位高性能走向中国工控领域。应用前景

交流电动机是各工况企业、事业等单位，大量使用的主要原动机，约占60％～70％，因此是节能主要考虑对象，而且对各种节电方法比较后对电动机降压节电措施是十分有效可行的。智能负载追踪节能装置是个节能控制变频器，以U/f＝C控制方式，及多电负荷监视器，利