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福禄克电能质量测试在汽车行业的应用

2017-05-11 11:48 来源:福禄克 编辑:电源网

  汽车制造行业在主要的Th产工艺中采用了 大量的冲击性、非线性负荷,例如 车身车 间的电焊机、激光焊机;冲压车间的冲压机; 油漆车间的变频装置;总装 车间的自动Th 产线等,这些冲击性、非线性负荷都有一个 共同特点,就是负荷波 动非常大,谐波发 Th量非常大。 同时,随着国家降耗节能的 不断要求,节能灯具的大量使用,传统电机, 逐 步替换为变频拖动。这些新增的非线性 负荷更加剧了汽车制造厂的电能质量问题。

  目前,许多整车厂、配件厂都逐步开始做 设备能源监控管理,对自己重点耗能设备 的功耗曲线进行检测,同Th产曲线做匹配, 发现能量浪费点,从而达到节能的效果。

  下面简单介绍几个汽车行业典型应用案例:

  一.重庆宝钢汽车配件冲压车间 重庆宝钢汽车主要从事汽车门板、支撑件 的Th产工作,平时工艺中含有大量的冲压 环节,目前采用的德国舒乐 Schuler 全自 动冲压一体化设备。

  遇到的问题:舒乐的冲压设备工作中,不 定期的出现电流致使整个供电系统跳闸的 情况,严重影响连续性Th产和周边其他设 备正常工作。初步怀疑问题是由于舒乐冲 压机的工作时候的冲击电流造成的。舒乐 冲压机的额定工作电流为 1700 A。保护端的限值为 5000 A。

图片1

  测试方案:客户采用 Fluke 435-II 电能质 量分析仪,通过浪涌电流测试功能,实时 监控冲压设备的电流波动情况。 测试结果:经过 Fluke 435-II 电能质量分 析仪测试发现,舒乐冲压机的最大工作 电流为 3240 A,远远高出额定工作电流

  1700 A,其中 2000 A 以上持续时间为5 s 以上

图片2

一个工况下的冲击电流趋势波形

  原因确认 / 解决办法 : 发现为舒乐冲压力电流过高,在多负载工 作情况下峰值电流达到跳闸限值,致使系 统断电,同舒乐厂家沟通,在保证工艺的 情况下,将冲压系统的最大电流调整到 2300A 左右,降低冲压机电流,达到避 免跳闸的目的。目前已经持续运行了两个 月左右,在没有出现跳闸的现象,保证了 客户的连续性Th产,为客户带来效益。

  汽车车身以及零部件的冲压成形是汽车Th 产的重要组成部分,系统中使用了大量数 控冲床、冲压机床等大型设备,这些设备 除了造成冲击电流,对系统运行造成冲击 影响外,也是典型的谐波源及冲击性负荷, 产Th的谐波不仅造成母线电压波动,使设 备无法运行,还会使系统功率因数降低, 电压、电流波形严重畸变,增加系统的无 功功率损耗,影响整个供电系统。

  二.长安铃木汽车涂装车间 长安铃木汽车涂装车间发现了由于供电变 频器故障导致拖轨动力电机断电,没有将 白车身从电镀液中拉出的故障,致使白车 身报废,单次损失 3 万左右,判断原因可 能是由于电压问题造成的。通过电能质量 分析仪 Fluke 435-II 在客户现场为期 1 周 的检测,发现客户从点电压跌落的现象。

  问题:供电变频器误操作,致使电机断电 严重性:白车身未能从电镀液中拉出,致 使白车身报废

  故障原因判断:B 相电压跌落,致使变频 器误操作

  测试仪器:Fluke 435-II 电能质量分析仪

  测试数据:     

图片3

图片4

电压跌落的趋势图

图片5

图片6

电压跌落事件波形

      谐波问题也是涂装环节比较突出的电能质 量问题。涂装工艺的主要负载是电力电子 器件和大容量的加热设备,这些设备应用 整流及变频原理制造,在此过程中会产Th 谐波,而加热设备则使用电阻较大的器 件。涂装车间的电能质量表现为感性无功 较大、整体功率因数低、谐波电流大而复 杂,系统母线端电压降低严重,设备发热 量大以及利用率低。

  谐波会使涂装车间的设备损耗增加,使主 变的铁损、铜损、介质损耗、电压峰值增 加,变压器噪声变大,变压器的负载能力 减小。谐波会使涂装、喷漆、运送等设备 出现误动,导致喷漆不均匀,运送不到位, 在涂装表面出现气泡、漏涂、打磨不到位、 重复涂装等缺陷,严重影响产品的涂装质 量。由于系统无功消耗增加,母线电压下 降,电压发Th偏差,而加热设备会因电压 过低,在规定的时间内达不到烘烤汽车表 面涂层温度标准,出现烘烤质量问题。

图片7

电压谐波

图片8

电流谐波

图片9

  长安铃木汽车涂装谐波测试图

  改善电能质量是作为作为企业供配电管理重要工作之 一,在汽车行业应尤为受到重视。改善电能质量,可以 提高Th产效率,降低能耗成本,降低次品率,提高Th产效率保证连续性Th产。

标签: 电能质量 汽车

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