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岸桥式起重机节能改造分析 岸桥起重机电机配置规格： 起升电机 : 400KW*2；轨上起升高度38m轨下起升高度22 m空吊具起升速度180 m满载起升速度90m/min (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 再生电能回馈使用起重电机属位能性负载，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成为可逆的，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 x 6分钟 = 36.0分钟 （1）重载提升 /下放 i)重载提升阶段的每小时能量消耗： （以单台电机工作为例，两台电机同时工作，节电比例还可加大） 实际效率 =机械效率 x电机效率 x驱动控制效率 = 0.91 x 0.93 x 0.98 = 0.83 净效率 [kWh] = {(负载率 x额定功率 ) /净效率 } x小时 = {(0.8 x 400kW) / 0.83} x (6min/36min) = 64.2kWh ii)重载下放阶段的每小时所需要的能量 实际效率 =机械效率 x电机效率 x驱动控制效率 = 0.91 x 0.93 x 0.98 = 0.83 净效率[kWh] = {(负载率 x额定功率 ) x净效率 } x小时 = {(0.8 x 400kW) x 0.83} x (6min/36min) = 44.2kWh iii)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 x70 %(变频器节能率)+44.2kWh=89.14kWh iiii)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 x70 %(变频器节能率)-44.2kWh x30 %(AFE电能回馈率) = 31.68 kWh（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 i)轻载提升阶段的每小时能量消耗 (E_hoist)： （以单台电机工作为例，两台电机同时工作，节电比例还可加大）实际效率 =机械效率 x电机效率 x驱动控制效率 = 0.91 x 0.93 x 0.98 = 0.83 净效率 [kWh] = {(负载率 x额定功率 ) /净效率 } x小时 = {(0.09x 400kW) / 0.83} x (6min/36min) = 7.2kWh ii)轻载下放阶段的每小时所需要的能量 实际效率 =机械效率 x电机效率 x驱动控制效率 = 0.91 x 0.93 x 0.98 = 0.83 净效率[kWh] = {(负载率 x额定功率 ) x净效率 } x小时 = {(0.09 x 400kW) x 0.83} x (6min/36min) = 4.98kWh iii)在不使用能量回馈单元 提升下放运转的每小时净能量消耗 7.2kWh x 70 %(变频器节能率)+4.98kWh = 10.2kWh iiii)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 x 70 %(变频器节能率)-4.98kWh x 30 %(AFE电能回馈率)=3.546kWh （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）情况下所就需要耗能为： [89.14kWh+10.2kWh ]x 8小时 x 30天 x 12 月=286099 kW所需的电费如下： 286099KW x1RMB=286099RMB 相反 ,安装使用 SEOHO的能量再生回馈单元情况如下： 所消耗的能量如下： [31.68kWh +3.546 kWh] x 8小时x 30天 x 12 月 = 101450 kWh 所需的电费如下： 101450KW x 1 RMB = 101450 RMB 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如下： 28,6099 RMB-10,1450 RMB=18,4649 RMB |
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