港口起重机的节能=省钱
科嘉起重公司港口起重机电动机配置规格:
起升电机:400kw×2台;起升高度:-22m(轨下)~+38m(轨上);起升速度:90m/min(满载)、180m/min(空载);应用安川变频器驱动加装韩国SEOHO的能量回馈装置(AFE技术),对此固有系统进行节能改造,分析如下:
一、节能改造的基本原理
再生电能回馈使用权证电机属位能性负载,当重物下放阶段,电动机由于位能或惯性,负载拖动电动机的转速比系统器输出频率所对应的转速还要高,电动机处于再生发电状态,产生的再生电能回馈到直流侧滤波电容上,产生泵升电压。过高的泵升电压有可能损坏开关器件、电解电容,甚至会破坏电机的绝缘,从而威胁到系统安全工作。因此,这部分再生能量必须处理。一般处理再生能量的方法有能量消耗和能量回馈。
(1)能量消耗是在系统器直流侧加放电电阻单元组件,将再生电能通过专门的能耗制动电路消耗在功率电阻上,转化为热能,因此称为电阻制动。为保证系统安全运行,这部分电能不得不被电阻白白消耗成热能,这也是传统起重机变频系统控制的解决方案。
(2)能量回馈是通过加装回馈装置,使系统器电网侧变流器称为可逆的,将再生电能就地回收到电网,弥补了电能丢失的缺憾。SEOHO的能量回馈装置(AFE技术)由于使用了先进的控制电路设计和适当的滤波装置,保证了回收的电能符合国家电网标准。
二、数据分析
仅考虑假定条件:
重载平均负载=80%
轻载平均负载=9%
运转时间(重载提升)=6分钟
运转时间(重载下放)=6分钟
运转时间(轻载提升)=6分钟
运转时间(轻载下放)=6分钟
运转时间(小车平移)=6分钟
空闲时间=6分钟
1个工作周期=6×6分钟=36分钟
(1)重载提升/下放
①重载提升阶段的每小时能量消耗:(以单台电动机工作为例,两台电动机同时工作,节电比例还可加大)
实际效率=机械效率×电机效率×驱动控制效率=0.91×0.93×0.98=0.83
净效率(kWh)={(负载率×额定功率)/净效率}×小时={(0.8×400kW)/0.83}×6min/36min=64.2kWh
②重载下放阶段的每小时所需要的能量
实际效率=机械效率×电机效率×驱动控制效率=0.91×0.93×0.98=0.83
净效率(kWh)={(负载率×额定功率)×净效率}×小时={(0.8×400kW)×0.83}×6min/36min=44.2kWh
③不使用能量回馈单元
重载提升下放运转的每小时净能量消耗
64.2kWh×70%(变频器节能率)+44.2kWh=89.14kWh
④在使用能量回馈单元后
重载提升下放运转的每小时净能量消耗
64.2kWh×70%(变频器节能率)-44.2kWh×30%(AFE电能回馈率)=31.68kWh(AFE装置将下放过程中的产生的能量馈入电网中)
(2)轻载提升/下放
①轻载提升阶段的每小时能量消耗:(以单台电动机工作为例,两台电动机同时工作,节电比例还可加大)
实际效率=机械效率×电机效率×驱动控制效率=0.91×0.93×0.98=0.83
净效率(kWh)={(负载率×额定功率)/净效率}×小时={(0.09×400kW)/0.83}×6min/36min=7.2kWh
②轻载下放阶段的每小时所需要的能量
实际效率=机械效率×电机效率×驱动控制效率=0.91×0.93×0.98=0.83
净效率(kWh)={(负载率×额定功率)×净效率}×小时={(0.09×400kW)×0.83}×6min/36min=4.98kWh
③不使用能量回馈单元
轻载提升下放运转的每小时净能量消耗
7.2kWh×70%(变频器节能率)+4.98kWh=10.2kWh
④在使用能量回馈单元后
轻载提升下放运转的每小时净能量消耗
7.2kWh×70%(变频器节能率)-4.98kWh×30%(AFE电能回馈率)=3.546kWh(AFE装置将下放过程中的产生的能量馈入电网中)
(3)提升/下放总耗能
改造前(已经加装变频)在一年中仅起重机提升/下放(重载+轻载)情况下就需要耗能为:(89.14kWh+10.2kWh)×8小时×30天×12月=286099kw
所需的电费为:286099kw×1.0元=286099元
经科嘉起重公司 改造安装使用SEOHO的能量再生回馈单元后所消耗的能量为:(31.68kWh+3.546kWh)×8小时×30天×12月=101450kw
所需的电费为:101450kw×1.0元=101450元
三、节能效果
对于同样的起重机这种情况下你可以年节省资金286099-101450=184649元人民币!