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运动技能:佐治亚-太平洋如何测试节能乐动官网减排算法

2020年3月2日

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你不能总是看到现代世界的发动机室,但你肯定可以听到它在后台的潮声。我们的家园,办公室和工厂是由一个庞大的交流感应电机提供动力,从游泳池泵和空调单位的手提包大小,到巨型野兽,在生产线上驱动大量的传送带。

数十亿台交流感应电动机将电能转化为机械能,消耗了大量的能量。事实上,它们几乎消耗了全世界每2千瓦时的1千瓦时(45%)电力。仅在2020年,汽车被设置为消费将近1.2万太瓦时的能源,足以供应美国整三年.这些令人难以置信的数字解释了为什么即使交流感应电动机效率的微小改善,也会以减少能源消耗和相关碳排放的形式产生巨大的积极影响。

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现在想象一下,跨越大量电机的两位数效率提升,允许工业巨头削减其电力消耗,大量减少排放,仍然使我们依靠每一天的产品。这正是格鲁吉亚 - 太平洋地区发生的事情乐动官网组织生产线.科赫工业(Koch industries)旗下的这家公司正在测试一种先进的软件,这种软件可以将关键的工作机器的耗电量减少三分之一。

据基于纽约州的工程公司阿莫克总裁的诺伊斯歌手介绍,这是一个小小的壮举。交流电动力学,开发了软件。Koch Industries是AC动力学的主要投资者,但也许更重要的是,也是在实验室提供其设施,以便在真实世界中进行改进和改进技术。

首先,简要介绍一下佐治亚-太平洋公司生产个人卫生用品的生产线上使用的大功率发动机,乐动官网大型浴组织.这台转换机器由一对75马力的马达驱动,这台巨大的金属卷轴将纸巾从母卷(一个高度和底座都比成年人高的巨大圆筒)上展开,并将纸卷成更薄的圆木。这些较细的圆木被切成卷,最终制成卷材:你在公共卫生间里看到的那种紧凑、卷得很紧的卷材。

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从父卷到日常产品的转换过程如薄纸上的一点像池塘的天鹅游泳:两者看起来都很平稳,表面宁静,但刚看不见,蹼脚或感应电机,正在加班.格鲁吉亚 - 太平洋的消费品业务的能源优化总监Michael Younis解释说,转换过程是一个开始停止乐动官网事件,要求电机在电力上延伸和下降。

这是因为卷绕器每分钟从一根新木头上开始,加速成“呼呼”声,然后随着小木头直径的增大而减速。它们完全停止传输到下一个日志,然后再次启动。Singer补充道:“它们的速度和扭矩会不断变化,以保持薄片速度。”转换机的两个马达将在一天内进行近1200次这个循环,总共消耗近124千瓦时的能源。

卷绕循环的峰值和低谷可能需要完成工作,但它们对电机的效率或它们转化为机械能的电气量程度。上下倾斜任何交流感应电机,而不是以恒定的速度运转,往往会增加浪费的能量量,这损失了您听到的噪音和您可以感受到的噪音。这就是为什么交流感应电机通常具有超过90%的额定效率,但实践中的效率大约为60-70%。“根据过程需要的是,没有其他方式使用电机,而不是其他方式,”歌手说。“例如,您只需要高扭矩,部分组织绕组周期。”

他使用了汽车发动机的类比来解释效率难题。从理论上讲,发动机应该持续数十年,并达到150英里/小时的最高速度。但是,在轻度,不变的天气中,驾驶员不太可能以恒定的30英里/小时以30英里/小时的速度行驶。如果驾驶员将踏板保持在金属,发动机将迅速燃烧出来。当推动到极限时,交流感应电机也会失败。这是因为电机绝缘在较高温度下更快地降低:拇指规则是每15-20°F的寿命减半,超过电动机的额定环境温度,这通常为100°F。ACK电机控制软件已被证明可显着降低电机工作温度。

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在实践中,用于工业应用的电机,包括Jumbo Bath组织生产线,通常对工作来说太大了。机器设计人员指定电机将被轻轻地装载以确保可靠性和寿命。有时设计人员然后尝试通过在节能模式下运行它们来挤压电机的最大效率。但是有一个权衡:目前可用的节能模式损害了机器的性能,尤其是其处理负载和速度变化。

AC动力公司的软件意味着佐治亚-太平洋公司不需要牺牲任何东西。乐动官网该算法允许该公司提高转换机电机的效率,从而节省大量的能源,而不影响性能。辛格说:“这项技术为你提供了一种鱼与熊掌兼得的方式。”

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软件不是安装在电机本身上,而是安装在电机驱动上,控制电机电源的硬件,自动配置以实现最佳运行。驱动器是循环的棘轮上和下的动力,因此卷纸机可以以接近2000英尺每分钟的恒定速度卷纸。“这有点像一辆车在红灯之间行驶,”辛格说。

负载中的这些动态变化是电动机的艰难锻炼,它们会导致转子速度的波动。AC动力学的软件增强的“ACK驱动器”通过分析关于流向驱动器和电动机的电压和电流的实时数据山脉来最大限度地减少那些波动。ACK驱动器优化电机的电动动力动力学,使其通过精确度上下转动,从而提高其效率。电机在整个循环中消耗更少的电力,特别是在较低的负载和速度下,对性能没有影响。“你只使用适当的扭矩适用于申请,”歌手说。

在乔治亚-太平洋公司的生产线上使用乐动官网的大功率发动机的试验中大型浴组织在美国,ACK驱动将电机的效率从7.2%提高到40%——最近的测试显示,整体能耗降低了31%。该软件有潜力从乔治亚-太平洋工厂的数以万计的机器和马达中,以及整个科赫宇宙中,挤出额外的效率。乐动官网它可以阻止发电过程中数百万吨二氧化碳的排放。

辛格对他的软件的潜力感到兴奋,但他也很感激为他的技术找到了“完美的试验场”。“在试验这项技术方面,科赫工业非常支持。”