[01413754]电动机负载调节装置的研究与应用

一、主要技术内容：电动机负载调节控制装置，采用单片机技术，全数字化设计，根据电动机运行工况，对电动机负荷进行动态跟踪，通过连续检测电动机的功率因数、电压、电流等参数，分析负载大小及变化趋势，采用逼近法计算出供给电动机的最佳工作电压，通过快速控制晶闸管导通角的大小，控制异步电机的供电电压，保证异步电机的输出功率与负荷转矩精确匹配，使电动机始终工作在最高效率状态，达到节电的目的。同时，调节控制装置具有短路、过载、缺相、漏电、软启、软停等多项保护功能，具有绝缘性能好、寿命长、菜单操作、人机对话、功耗低、维修量小、无火花、动作迅速、工作可靠、性能稳定等优点，应用于不同功率的电动机，无需调整工作点，安装后全自动跟踪运行。二、主要技术经济指标：(1)适用电动机参数：1.5-55kW，380-1140V，50-60Hz；(2)软启动功能：软启动时间0-60s设定；(3)反应速度：≦100ms；(4)检测速率：10ms；(5)反时限过载保护：过载倍数1.2Ie，标准动作时间t＜20min：过载倍数1.5Ie，标准动作时间90s＜t＜180s：过载倍数2Ie，标准动作时间48s＜t＜90s：过载倍数4Ie，标准动作时间14s＜t＜45s：过载倍数6Ie，标准动作时间8s＜t＜14s；(6)短路保护：75%-110% Ue，8Ie，动作时间0.25s＜t＜0.40s；(7)断相保护：二相为1.15倍整定值，一相为零，动作时间＜180s；(8)漏电保护：75%-110% Ue 时，动作时间 ≤0.25s；(9)节电率：负荷率 50%-10% 时，节电率 5%-50%；(10)本机供电电压 36V，220V，380V；(11)本机功耗：＜10W。三、应用推广及效益情况：该项目成果从2006年12月份开始，已经在平顶山煤业股份有限公司六矿、四矿和平顶山金吉科工贸公司得到推广应用。(一)经济效益1、产品效益：该装置产品成本5600元(对于30-55kW的电动机节能控制)，按年生产能力500台的小型车间计算，每台售价：7500元，年创纯利润99万元。2、节能效益：以一台长期运行的30kW水泵电动机为例，每小时耗电量为30度，每天耗电量为720度，负载率为70％时，根据工业性试验的实测数据，节能装置投入运行后，电动机实际消耗功率由21.1kW降低到16.5kW，降低消耗功率4.6kW，每天运行20小时，则年节约电能33580度，每度电价按0.6元计算，每年可以节约电费20148元。(二)社会效益：据有关资料统计，目前中国约有10亿台电机在运营，耗电占电网总负荷的60％，占整个工业用电的70％，约有6成的电机在低于设计额定负荷60％的负荷状态下运行，导致高达30％的用电被浪费掉。在能源短缺的形势下研发推广低压电机节能技术，是中国当前推进节能型社会的着力点。该项目的研究成功，弥补了现有节能控制设备的不足，充实了节能技术的方式和方法，提高了用电的安全性和可靠性，在当前金融危机情况下，从安排待业人员、促进社会稳定方面，该项目的产品开发具有积极的意义。