一月二十一日
控制工程公司的大卫·格林菲尔德(David Greenfield)专注于设备和机器动力使用以及电机和驱动器。作为一名工程师，为了获得更高的效率，你面临着无数的领域。尽管最近一些能源价格暴跌，但仍然没有比设施的能源使用更好的地方了。这些价格不会长期保持在低位，这意味着你现在采取的削减能源成本的措施实际上会随着时间的推移而增加企业的价值。设备和机器功率的使用贝加莱的产品经理科里·莫顿(Corey Morton)表示，对管理设施能源使用感兴趣的工程师，重要的第一步是了解他们消耗了多少能源，以及他们是如何使用能源的。他说:“这可以通过与当地公用事业公司合作、使用便携式测量设备或安装能源测量设备轻松实现。”莫顿说，解决能源使用问题最简单的方法之一是让工程师观察他们的工厂的运行方式，以制定一项被称为“减负荷”的能源管理纪律。他说:“例如，假设一家工厂实行两班倒制。“它们的许多操作可能是气动的，由中央空气压缩机提供。因为只有两班倒，所以第三班不需要运行压缩机。同样的思路可以很容易地扩展到暖通空调系统、植物照明和供水系统。”另一个解决能源消耗的简单方法是观察“运行需求”。如果一个工厂也使用大量的水作为生产过程的一部分，水的使用量将根据在任何时间运行的机器的数量而变化。Morton指出:“如果驱动泵的电机在整个线路上运行(即，它们在线路电压下与接触器一起打开/关闭)，那么与实际需求无关的电能消耗是相同的。”这个问题可以通过测量需求(流量)和根据需求用驱动器改变泵速来解决。解决运行需求的另一个好处是可以改善“功率因数”，因为驱动/电机系统通常比电机单独具有更高的功率因数。一般来说，功率因数是衡量电厂使用电力的好坏。莫顿说，较低的功率因数意味着，公用事业公司和电厂的配电系统的规模必须能够提供用于工作的电力(实际电力)以及视在功率。因此，电力公司可能会向功率因数较低的电厂收取额外费用。上面提到的泵应用也可以作为“峰值需求”的一个例子。每次泵启动时，根据电机的大小，可能会产生较大的电流涌流。反过来，这将导致工厂的电力消耗暂时增加。许多工厂根据典型需求与公用事业公司签订费率合同。任何需求高峰都可能足以推动电厂在整个计费周期中进入更高的费率。莫顿说:“限制这种涌流的一个简单方法是使用软启动器或驱动器，将电机调到运行速度，从而降低启动电流。”即使已经使用驱动器的应用程序也可能为能源管理提供机会。例如，一个应用程序可能具有电机驱动的部分，这些部分展开材料、处理材料，然后再倒回成品材料。莫顿说:“在这种情况下，放松通常以再生模式运行，这意味着电力从电机被推回驱动器。”驱力必须用这种能量做些什么;在许多情况下，它只是用电阻器(通常称为制动电阻器)放电能量。因此，再生能源被浪费了。利用这种能量的一种方法是共享每个驱动器的直流总线。这使得消耗能量的驱动器可以利用unwind驱动器的再生能量。”莫顿指出，尽管共享每个驱动器的直流母线可以减少能源浪费，但可能无法完全消除浪费。他补充说，可能仍然需要一个制动电阻来消散多余的能量。电机和驱动器考虑到电机系统是工业能源消耗的三大来源之一，自动化工程师将相当多的注意力集中在这一领域是有意义的。安川电机下一代产品总监Ron Koehler说:“令人惊讶的是，只有30%的制造业在三相电机上使用变频驱动器(vfd)。必威官方登陆然而，将vfd应用于三相电机是工程师可以直接影响公司底线的一个领域。Koehler建议工程师考虑以下四个与驱动器相关的问题，通过使用驱动器来节省能源和金钱。克勒说:“这些建议最大的好处是，它们的实施不需要任何成本，所以回报只能是正面的。”停止过大的驱动器和电机。检查特定项目所需的负载要求，以最大限度地发挥驱动器的潜力。如果你降低驱动器的速度和扭矩，它将明显减少完成工作所消耗的能量。工程师应该能够查看正在执行的应用程序，并确定完成工作所需的驱动器大小。“无鳍驱动器”。这些特别设计的驱动器是有益的，因为它们可以减少对额外冷却方法的需求。这是可能的，作为一个特殊的散热器功能，允许释放热量的驱动器后面。总的来说，这减少了所需的机柜尺寸，并限制了驱动器所需的冷却量。通过使用开/关散热器风扇控制操作顺序。使用自动开/关风扇控制将减少不必要的电力的使用，因为当它不被使用时，你将节省能源和金钱。这听起来似乎是一个简单的想法，但很多时候它没有得到实施，精力就会损失。工程师应确保驱动器具有此选项，并且正在使用该选项。●永磁控制。永磁(PM)控制的电机利用磁场为电机的优势。Koehler说，这些电机能够增加节能，甚至高于NEMA标准。他补充说:“有时它们可能比高效电机好几个百分点。”
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