工业自动化背景下的工业节能

2014-05-29 14:17

　　传统制造业使用大量人力进行加工的模式在现在成本费用不断提高的今天，面临巨大的压力。国际竞争的高压力，自动化技术日益被制造业接受。而由机器人组成的智能工厂将成为未来工厂发展方向。

　　然而，大量采用自动设备意味着工厂需要消耗更多的电能。工厂除了通过自动化技术去提升生产效率之外，还得考虑如何最大限度降低能源耗。目前工厂节能的方式有很多，但主要还是体现在电力能源方面的管理节省，例如采用高效电机，变频器和智慧能源管理系统。

　　能效管理系统

　　能效管理系统实施的最终目的就是通过智能化系统集成来实现对既有系统的能源消耗进行节约与改善。能效管理系统通过对主要用能设施、设备进行能耗分项计量，然后用智能化系统进行节约与改善。

　　随着市场竞争的日趋激烈和能源成本的逐步上扬，广大机器设备生产商和工业最终用户在自动化应用、能效管理等方面的意识和要求正在逐步提升，对信息化和自动化的紧密结合提出了更高的要求。如何利用行业创新技术和成功应用经验，帮助企业自身提升信息化协同、运营维护管理能力和实现能效优化是广大自动化企业的使命。

　　ABB公司的cpmPlus能源管理软件能帮助各行业客户建立行业监控、管理和优化能源效率、节约成本。通过制定精确的能源需求计划并将其应用于能源供应规划和优化上，从而解决能源管理业务问题。该软件超前精确规划能源需求的能力提供了重要的财务优势，尤其是在开放的电力市场，能最终降低能源成本。

　　高效电机降低电耗

　　产品加工制造业中使用的生产机械绝大部分是通过电动机拖动的，自动化设备中电机是主要的耗电对象，目前我国工业能耗约占总能耗的70%，其中电机能耗约占工业能耗的60%~70%。

　　目前，行业已经推出新一代高效电机，高效电机从设计、材料和工艺上采取措施，例如采用合理的定、转子槽数、风扇参数和正弦绕组等措施，降低损耗，效率得以提高。高效电动机与普通电动机相比，损耗平均下降20%左右，而超高效电动机则比普通电动机损耗平均下降30%以上。

　　变频器节能

　　另外研制高效电机的同时，采用变频调速技术是另一项行之有效的节能措施。高效电机和变频电机试验对测试设备的功能及性能指标提出了较高的要求，为了准确获取电机的效率，应该采用带微处理器的宽频功率分析仪和准确级较高的变频电量变送器/传感器。

　　变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求。电动机使用变频器的作用就是为了调速，并降低启动电流。

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