國家新型實用專利產(chǎn)品

適用于風機、水泵、空壓機、抽油機、中央空調(diào)、恒壓供水節(jié)電器主機
針對風機水泵類可調(diào)速的電機，采用變頻調(diào)速的方法可以取得比較好的效果，但目前針對很大一部分不允許調(diào)速的電機卻缺乏相應的技術解決方案，而一般相控節(jié)電器（即“智能電機節(jié)電器”）的技術平臺又相對落后，并在實際應用中對負載要求苛刻，節(jié)電效果不理想。因此，我們將開發(fā)重點放在了“針對不可調(diào)速的電機如何實現(xiàn)節(jié)能”，以及如何在一臺機器上集成既能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)速節(jié)能，又能夠?qū)崿F(xiàn)追蹤節(jié)能。
為了攻克這一難關，F(xiàn)DS節(jié)能研發(fā)部、生產(chǎn)部同不少代理商一道，通過不斷開發(fā)測試整合，并實地應用，將最新的電力電子科技成果應用在實際產(chǎn)品中，終于具有里程碑意義的FDS-DP雙模全能電機節(jié)電器開發(fā)成功并正式推向市場，其在一臺機器上同時集成了優(yōu)異的追蹤負載功能和變頻調(diào)速功能，即一機雙模節(jié)電功能，屬國內(nèi)首創(chuàng)，具有行業(yè)先進水平。
一、開發(fā)背景
1、企業(yè)中電機的應用雖普遍，但絕大多數(shù)電機都經(jīng)常處在空載、輕載、中載和變負載的情況下運行，負載率低（“大馬拉小車”）、工作效率低、電能終端利用率不到40%，電能浪費現(xiàn)象十分嚴重，節(jié)電潛力巨大。
2、針對風機水泵類可調(diào)速的電機，采用變頻調(diào)速的方法可以取得比較好的效果，但目前針對很大一部分不允許調(diào)速的電機卻缺乏相應的技術解決方案，而一般相控節(jié)電器（即“智能電機節(jié)電器”）的技術平臺又相對落后，并在實際應用中對負載要求苛刻，節(jié)電效果不理想。因此，我們將開發(fā)重點放在了“針對不可調(diào)速的電機如何實現(xiàn)節(jié)能”，以及如何在一臺機器上集成既能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)速節(jié)能，又能夠?qū)崿F(xiàn)追蹤節(jié)能。
3、為了攻克這一難關，F(xiàn)DS節(jié)能研發(fā)部、生產(chǎn)部同不少代理商一道，通過不斷開發(fā)測試整合，并實地應用，將最新的電力電子科技成果應用在實際產(chǎn)品中，終于具有里程碑意義的FDS-DP雙模全能電機節(jié)電器開發(fā)成功并正式推向市場，其在一臺機器上同時集成了優(yōu)異的追蹤負載功能和變頻調(diào)速功能，即一機雙模節(jié)電功能，屬國內(nèi)首創(chuàng)，具有行業(yè)先進水平。
（雙模全能電機節(jié)電器研制期間，我公司各部門配合各地代理商一道進行了長期、大量的野外試運行。實踐證明，該節(jié)電器性能穩(wěn)定可靠、節(jié)電效果和對電機的保護作用十分顯著。經(jīng)國家電子產(chǎn)品檢測所檢測：空載節(jié)電率達65.3%，平均節(jié)電率達45.5%。
二、節(jié)電原理：
一般使用電機時，所選用的額定功率，通常都超過實際需要的功率，又因為生產(chǎn)工藝中的需求量（負載率）是變化的，此時，電機自身不能做出相應的功率調(diào)節(jié)。
在目前針對電機的驅(qū)動技術上，變頻調(diào)速的產(chǎn)品已得到一定的應用和普及，但在實際生產(chǎn)中，更多的電機是不允許減速的，只能工作在工頻狀態(tài)，如沖床、車床、破碎機、傳送帶等，而此時電機的負載率并不高，電機運行效率（輸出功率/輸入功率×100%）的高低取決于負載率（輸出功率/額定功率×100%）的高低，負載率越低效率越低，在實際生產(chǎn)過程中電機“大馬拉小車”（負載率低、效率低）的現(xiàn)象十分普遍且不可避免。
FDS-DP雙模全能電機節(jié)電器即具有高速追蹤電機的負荷變化自動調(diào)整輸入功率的獨特功能，當負荷減輕時降低電機電壓少供些電能；當負荷加重時又自動跟上去多供些電能，保證電機安全運行，需多少供多少，使電機的輸出功率實時與負載匹配，保證電機在其整個負荷范圍內(nèi)的能量消耗降到最低的程度，最大限度的提高電機的實際運行效率。這也是該節(jié)電器節(jié)電效果特別顯著的根本原因。
三、性能優(yōu)勢
1、空載節(jié)電率65.3%、平均節(jié)電率45.5%，超高效節(jié)能
節(jié)電器設有動態(tài)矢量自動追蹤匹配系統(tǒng)，能根據(jù)電機的負載變化快速調(diào)整輸入功率，強制降低電機電流，大幅降低電機的銅損、鐵損、雜散損耗和附加損耗，提高電機的運行效率。其輸出波形成正弦函數(shù)規(guī)律變化，波形驅(qū)動效率高、諧波分量小、功率因數(shù)≈1，完全實現(xiàn)了電機的超靜音運行。經(jīng)國家權威檢測部門檢測：空載節(jié)電率65.3%，平均節(jié)電率45.5%。
2、追蹤節(jié)能、變頻節(jié)能、變頻+追蹤節(jié)能，三位一體，真正全能
A、（模式一）追蹤負載節(jié)能：廣泛適用于抽油機、破碎機、皮帶機、空壓機、冷凍機、切割機、軋鋼機、研磨機、攪拌機、球磨機、剪板機、成型機、空氣錘、車、刨、鉆、銑、沖等定速設備或機械上作高速追蹤節(jié)能應用，這部分電機數(shù)量約占電機總數(shù)的60%；
B、（模式二）變頻節(jié)能或者變頻+追蹤節(jié)能：應用于風機、水泵、空壓機、注塑機等設備或機械上作變頻或者變頻+追蹤節(jié)能應用（此功能是變頻器所不具備的），這部分電機數(shù)量約占電機總數(shù)的40%。
另外，還可為中央空調(diào)、恒壓供水、造紙、紡織等大型生產(chǎn)線上作速度匹配和PLC、PID程控節(jié)能應用。
因此，F(xiàn)DS-DP雙模全能電機節(jié)電器幾乎解決了所有電機節(jié)能應用的問題（只要本身存在節(jié)能的空間），是真正的一機全能電機節(jié)電器，更是傳統(tǒng)節(jié)電器、軟啟動器、變頻器、節(jié)能控制器的理想換代產(chǎn)品。
3、數(shù)控軟啟動
將啟動電流控制在額定電流以內(nèi)并保證電機高轉矩輸出（帶重載亦可啟動），滿足各種工況條件下電機的啟動需要。電機啟動時間1～6000秒連續(xù)可調(diào)，電機啟動后自動轉入節(jié)能運行，整個過程平穩(wěn)、安靜、安全，完全消除了沖擊電流對電機、設備及電網(wǎng)造成的危害，改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
4、超強的邏輯控制功能
節(jié)電器不僅對電機缺相、過載、過壓、欠壓、過熱等進行高精度保護，同時自動記錄故障時的頻率、電流、電壓、溫度、時間等參數(shù)，使現(xiàn)場應用方便、快捷、省時、省心。
節(jié)電器集成有多段速編程控制和過程PID控制功能，可自由設定運行時間、運行方向、以及反饋量、反饋極性、反饋增益、積分時間、采樣周期等參數(shù)，輕松滿足各種電氣設備的節(jié)能控制需要。
5、國內(nèi)首創(chuàng)，行業(yè)領先
FDS-DP雙模全能電機節(jié)電器以現(xiàn)代電機控制理論為基礎，通過計算機構建數(shù)控平臺，利用新型電力半導體驅(qū)動技術對電機進行全數(shù)碼節(jié)能控制，具有控制精度高、節(jié)電率高、功能強大、性能穩(wěn)定、產(chǎn)品升級靈活、邏輯運算能力強、無觸點、無電弧、壽命長、免維護、體積小（40cm×27cm×20cm）、重量輕（13kg）等特點，傳統(tǒng)節(jié)能控制技術無法相比，屬國內(nèi)首創(chuàng)，行業(yè)領先之產(chǎn)品，市場沒有競爭。


四、適用范圍
電機節(jié)能問題的全面解決之道，適用于全行業(yè)所有領域的允許調(diào)速和不允許調(diào)速的三相異步電機（0.4KW－380KW），甚至滿負載的電機也可實現(xiàn)節(jié)能。
五、核心技術鑄造顯著差異：


六、技術參數(shù)及產(chǎn)品技術規(guī)范
額定電壓：三相320V—460V , 單相170V¬-260V, 50/60Hz
變動容許值：電壓：-20%—+20%；電壓失衡率：＜3% ；頻率：±5%
頻率范圍：0—240.0Hz
過載能力：150%額定電流1分鐘，200%額定電流10秒
調(diào)制方式：優(yōu)化磁鏈追蹤控制的SVPWM方式
控制方式：異步或同步（單比例或者雙比例控制方式）
頻率精度：數(shù)字設定：最高頻率X±0.1%；模擬設定最高頻率X±1%
頻率分辨率：數(shù)字設定：0.1Hz，模擬設定：最高頻率X1%
轉矩提升：手動轉矩提升范圍：0-30%，自設定方式
制動：直流制動，能耗制動
點動：點動頻率范圍0.1HZ—60HZ
多段速運行：通過內(nèi)置PLC或控制端子實現(xiàn)多段速運行
自動電壓調(diào)整（AVR）:當電網(wǎng)電壓變化時，維持輸出電壓恒定不變
自動節(jié)能運行：根據(jù)負載情況自動調(diào)節(jié)V/F曲線，實現(xiàn)節(jié)能運行
自動載波調(diào)節(jié)：根據(jù)負載特性隨時調(diào)節(jié)載波頻率，同步控制
自動限流：對運行期間電流自動限制，防止頻繁過流，故障跳閘
運轉命令給定：端子給定，鍵盤給定，可相互隨時切換
頻率設定：模擬電壓給定，模擬電流給定，數(shù)字給定
輸入信號：正、反轉指令，3路可編程開關量輸入，分別設定多種功能。
輸出信號：3路可編程開路集電極輸出，1路可編程模擬量輸出（0-10V）,實現(xiàn)各種物理量輸出。
四位數(shù)碼顯示：可顯示設定頻率，輸出電壓，輸出電流6種參數(shù)
外接儀表顯示：輸出頻率，輸出電流，電壓顯示（DC:0-10V）
保護功能：過流保護，過壓保護，欠壓保護，過熱保護，過載保護等。
任選件：制動電阻，輸入輸出電抗器；遠程電纜，鍵盤安裝座等
使用場所：室內(nèi)，不受陽光直射，無塵埃，無腐蝕氣體和油污以及水蒸氣等
海拔高度：低于1000米，（高于1000米時需要降額使用）
環(huán)境溫度：-10℃—+40℃
濕度：＜90%RH,無結霜
振動：＜5.9米/秒（0.6M）
存儲溫度：-20℃—+60℃
防護等級：IP20
冷卻方式：強制風冷或者水冷
安裝方式：壁掛式，落地式，柜內(nèi)安裝
操作面板分布
通過節(jié)電器的操作面板可對電機的起動、調(diào)速、停機、制動、運行參數(shù)設定以及外圍設備進行控制。節(jié)電器參數(shù)可以在電機運行時修改，具有使用方便之特點。


七、應用實例
◆ 在水泥廠空壓機上應用
配套電機為JR127-8型感應電機，功率為132kw，工作壓力為0.39～0.59Mpa，每天工作16小時，空載時間為三分之一，僅使用節(jié)電器的追蹤負載功能后，啟動電流僅為額定電流的一半，空載電流由100A下降到50A，進行10次測試，平均每小時節(jié)電6.45度，按全年工作330天計，每天工作16小時，年節(jié)電：330×16×6.54=34531度。
◆ 4L-20/8型空壓機上應用
配套電機功率為132kw，改造后啟動電流由800A下降至90A并打破了以前不允許帶壓起動的規(guī)定，設備在無沖擊狀態(tài)下運行，使用壽命大大延長。采用PID控制后，完全實現(xiàn)壓力－轉速－功率全閉環(huán)自動運行，節(jié)電率29.7%，年節(jié)電9.6萬度。

◆ 在水泥行業(yè)中的生料破碎上應用



每年運行300天，年總節(jié)電量9萬度以上。

◆ 20t拉管機上應用
電機為JS116-6-90kw，經(jīng)統(tǒng)計使用節(jié)電器后全年節(jié)電1.5萬余度。

◆ 煤礦75KW抽風機上應用
節(jié)能改造前后參數(shù)對照見下表：



節(jié)能改造后日節(jié)電714度，節(jié)電率42.7%。

◆ 在油田抽油機上通過測試，最低節(jié)電率為20.49%，最高為38.53%，平均為28.2%，可提高整個系統(tǒng)效率7%以上，三個月即收回全部投資。

◆ 在石材切割機上應用，配套電機22kw，不用節(jié)電器每小時耗電15.5度，用節(jié)電器每小時耗電13.1度，每小時節(jié)電2.4度，全年節(jié)電300（天）×20（小時）×2.4（度）=14400度。