新时达ME500变频器在橡胶轮胎行业精元硫化机液压站的应用
2025-06-05
新时达ME500变频器在橡胶轮胎行业精元硫化机液压站的应用
项目背景
在佳通合肥工厂B厂硫化车间精元硫化机F01-F05液压站，硫化机液压站因工作频繁起停，导致接触器(软启动)频繁损毁，电机月均烧毁3台；同时机械冲击和噪声都较大，机械配件寿命相对减少，维护成本较高；亟需节能减排。
用新时达ME500-4T 0037变频器替换接触器方案进行改造，原理是采用变频器的软启软停，闭环反馈控制，减少电机空转耗能。改造时间2小时，于2014年5月15日投入运行。
客户需求
降低维护成本、延长机械配件和电机使用寿命
新时达方案
方案说明
改造过程保持原控制系统电路不变，将硫化机液压站的接触器替换成变频器，系统PLC给定的启停信号直接接到变频器控制变频器启停（省去中间继电器），同时把液压站的压力信号接到变频器模拟量的端口，做成压力信号反馈闭环控制，通过压力信号控制变频器的转速。
改造完成后，PLC发出启动信号后，变频器启动，液压站压力迅速上升达到设定值，给液压装置提供液压开模或合模动力；当开模合模动作完成后，压力传感器电压（也可以是电流）输出减少，变频器频率降低到低频状态，电机低速运转，此时液压站压力保持在设定值；当液压装置开始动作时，液压站流量增大压力降低，压力传感器电压（或电流）输出增大，变频器频率迅速增加至额度频率，电机快速运转，给液压站提供所需压力；如此反复，当一个周期结束后PLC给出停止信号时，变频器停止，处于待机状态，等待下一个工作周期开始。
方案组成
新时达ME500-4T 0037变频器替换接触器
关联产品
ME700风冷型橡胶行业多机传动变频器
项目结果
改造后设备运行稳定，控制准确平稳，节能效果明显，维护成本及设备噪声明显降低，建议该硫化机液压站全部进行变频改造。
● 性能稳定可靠
投入运行以来，变频器一直稳定工作。在夏季，硫化机液压站工作环境温度接近50℃，ME500突破了常规变频器在高温、粉尘环境不能正常工作的瓶颈，无任何故障发生，从而确保了生产的连续不间断，提高产量。
● 维护成本降低
因变频器工作稳定可靠，生产过程中无故障停机及器件损坏，故无需停机更换损毁的接触器（或软启动）及其他备品备件，仅在停机检修时对变频进行除尘、紧固螺丝等常规保养工作，节约人力资源及备件费用，同时保证生产的连续性，提高产量。
● 降低冲击，延长机械配件和电机使用寿命，减少备品备件等采购成本。
设备频繁的直接启动或停止都会产生强大机械冲击，造成机械配件的损耗过快甚至损坏，电机也会因6-10倍启动电流冲击，造成线圈老化进而寿命缩短、烧毁，而变频器软起和软停的功能，就能保证设备在启停的过程中工作平稳，而当液压站在无液压输出时，变频低频工作状态电机低速运转也降低了设备机械磨损等，从而做到了降低机械冲击，延长机械配件和电机使用寿命、减少备品备件的采购成本等。
● 节能
在设备改造之前，对该液压站装电表统计计算单条轮胎的电能成本；根据电表计量电能成本统计可以看出，使用变频器还有很大的节能空间：
表1 精元液压硫化机与HF硫化机电能单耗比较
注：
① 精元硫化机F01-F05泵站启用37kW及22kW电机各1台。
② 安装的单相电能表约有0.02kWh的初始值，造成第1次值较大。
③ 计算消耗电能数值：单相电能表读值×3×20（100:5互感器）。
由表1统计结果可以算出精元液压硫化机F01-F05在未改造前每条胎平均电能消耗为：
H单耗=（0.364+0.293+0.293+0.284）÷4 = 0.3085元
表2 精元液压硫化机电能单耗比较
注：
① 精元硫化机F01-F05泵站启用37kW及22kW电机各1台。
② 安装的单相电能表约有0.02kWh的初始值，造成第1次值较大。
③ 计算消耗电能数值：单相电能表读值×3×20（100:5互感器）。
根据表2统计，变频改造后每条胎的电能消耗为：
H单耗 = 0.19 元
即：生产每条轮胎节省 S单省=0.3085–0.19 = 0.1185元
每天生产轮胎数量为：天产量= C产量×B班次= 300×3= 900条
每月节省S月= S单省×天产量×月天数= 0.1185×900×30= 3199.5元
1年按照300天连续生产时间，1天3班，每班产量300条胎，即,1年内节省电费即可收回改造费用。
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