福禄克电能质量测试在汽车行业的应用

　　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。

　　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

　　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：     

电压跌落的趋势图

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。

电压谐波

　　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。