發布日期：2022-04-27 點擊率：50
目前，近70%的普通泵在應用中其電動機的轉數是恒定的，輸送量也是恒定的。這種泵通常是由IE3效益類的異步電動機來驅動的。現在，KSB公司推出了一種打破幾百年傳統的智能驅動技術解決方案，采用該智能驅動技術解決方案不僅減少了泵變形的復雜性，而且還能夠提高生產廠家設計的安全性。首批安裝者首先對這種被稱作“我的流量技術”的智能驅動技術解決方案表現出興趣。
圖1 現在，恒定電動機轉數驅動的水泵有了一個新的驅動方案
這種新技術的意義不亞于典范轉移。在不規則的應用中，泵通常是通過切削加工泵的工作輪來使其與工作點相匹配的。而采用新的“我的流量技術”智能驅動技術解決方案，泵理想的輸送高度和輸送量是通過電動機借助于個性化固定轉數來進行調節的。
根據具體的作業條件將泵實現最佳化
該智能驅動技術解決方案的優點是顯而易見的：現在，泵能夠根據生產流程在一個設備中實現優化，從而取代泵的工作輪在生產中按照設計方計算出來的工作點運轉。這家坐落在德國Frankenthal的泵生產廠家將一個適用的馬達安裝的微型變頻器與其最新一代Etanorm系列的泵進行組合。
首先，該泵生產廠家使用的異步電動機的特點是在額定工作點效率高。該異步電動機為普通結構異步電動機，便于維護保養，使用壽命長，且價格低。由供電系統預定的頻率為50?Hz或60?Hz。該型異步電動機的極數為2極或是4極轉速為1450?r/min或是2950?r/min。
采用新技術后，泵外殼尺寸大幅減少
在傳統的設計中，迄今為止是通過很多各種不同泵的外殼外形尺寸和減小工作輪的直徑來使與輸送流達到精準適配的。僅Etanorm系列的泵就有43個不同的外殼尺寸。通過采用新的“我的流量技術”智能驅動技術解決方案，客戶僅需要用18個不同的外形尺寸泵便能夠覆蓋相同的Q/H型網格。
通過耗資大的綜合特性曲線的試驗和計算，KSB公司的研究人員能夠證實，這些泵的液壓效率和吸力沒有缺陷。轉速可在1000?r/min或是4500?r/min這個范圍內進行調整。這就意味著，原則上采用較小的泵的外殼也可達到相同的泵功率。所使用的材料較少則意味著液壓件在成本中所占份額較少，并且也減少了液壓件的庫存占位。當然，對用戶來說，這樣能夠簡化產品數據維護和庫房管理。
按照訂單送達的先后秩序賦予泵的個性化
在世界范圍內，380~480?V或是50~60Hz的供電網支持電源電壓系統，在此不需要研發專用馬達或是改變泵的性能。由于生產廠定義了旋轉方向，這樣便省去了監控泵的旋轉方向的費用。懸空的設備常常會造成機械密封的提前損壞。
在實踐中，泵的多樣性大大減少，這樣，生產廠家不再是必須強制性的按照客戶的訂單來生產泵。在此，泵生產廠家庫存便不成問題。在泵生產廠家拿到客戶訂單后的幾分種時間內，便能夠使泵實現個性化，或是在客戶的一個設備里實現泵的個性化。因為機組是通用的，所以庫房管理也較為簡單。
異步磁阻電動機作為恒定轉數泵的驅動裝置
電動機的異步磁阻原理的應用是KSB公司的恒定轉數泵的新驅動技術解決方案的另一技術優點。Supreme型IE5異步磁阻電動機在工作點的效率最多可提高4%，尤其是Supreme型IE5異步磁阻電動機的部分負荷效率明顯高于異步電動機。此外，一臺標準的銅配給量的此類IE2異步磁阻電動機便足夠使用，與常規的異步電動機相反，使用此類IE2異步磁阻電動機也不需要如稀土這樣的磁性材料。
圖2 一個微型變頻器加上一個Supreme電動機便形成了一個全工業4.0式的適用的“我的流量技術”智能驅動技術解決方案
表面看上去，使用頻率逆變器會使新的驅動裝置的價格要更貴。但是，如果比較一下加上使用異步電動機時的所有部件的購置費用，那么便會發現該系統的實際投資與使用異步電動機的總投資相仿。
由于這必須借助于適合的保護裝置直接或間接預防過熱，而預防過熱的措施的起始電流限定值等于或大于5.5?kW，這要求一個時間控制的交流電動機作為電力供應裝置。為達到此目的，必須使用7線規格的電動機電纜，而該規格的電纜需額外增加不少成本。而采取該措施，微型變頻器便成為多余的裝置，這樣便可省去購置微型變頻器的費用。
新的驅動系統為上級控制室提供數據
與不能提供實時信息或運行數據的沒有裝有溫度信號裝置(PTC)的異步電動機不同，新的驅動裝置提供一個用于與上級控制室通信的Modbus通信接口。采用該工業4.0方案可完全透明的遠程存取從啟動停止信號到發生故障的所有信息。每個時間點上均可讀入如輸送高度、輸送效率、電流消耗、轉數以及很多其他現實信息。
圖3 修整工作輪直徑，用異步電動機驅動的泵可實現計算的工作點的最佳化”
取代計算工作點，聯想、輸送效率直接以配置好的狀態進行調整，這非常具有魅力。此外，在設計和實施方案時，在有安全系數的條件下進行工作，這完全不是秘密。在每個選擇泵的流程中，設計安裝的管直徑或閥門常常在設備安裝時出現偏差，因此，參與實施方案的主管還要考慮到備用管和閥門。一個計算出來的泵的工作點總是與泵的實際工作點相差很大。可靠的建議是，計算出的泵的工作點與泵的實際工作點相差10%~15%已經不是例外，而在很多情況下這已經成了規律。就是因為這個原因，在實踐中很多泵能源效益不佳。
此外，在最佳化的調節輸送介質的情況下，使用的進程中也會出現輸送介質在裝置內結殼的現象，這樣會加大輸送阻力，使泵的工作點向輸送零點方向移動。與傳統的措施不同借助于集成在新的驅動方案里一個轉數適配裝置，可隨時進行適配。在使用KSB公司提供的智能手機或機器人設備的App的情況下，可成功實現工作輪虛擬匹配。
近100多年以來，對于恒定輸送流的泵，人們首選堅實耐用的、且最重要的是價格便宜的異步電動機。這種簡單的技術應用似乎是值得人們進行反思的。現在，大多數用戶還不清楚這種簡單的技術應用所帶來的害處。網絡、信息交換和分中心智能時代是人們究根問底的最佳時候。
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