施一电气科技（上海）有限公司

产品-----开炼机一体化智能控制装置

空载零耗能时代

一、现有开炼机运行状态：

1. 开炼机工作是在密炼机终炼机台排胶后，送到开炼机上，在开炼机上炼上两到三遍后到下一开炼机，在下一开炼机炼上两到三遍后下片到胶冷线冷却为后工序使用。这种密炼机往开炼机送胶时是有一个周期，这个周期有

一定的不确定性随胶料工艺不同有所改变，时间有时是 4 分钟、有时是 3 分钟，不确定性较大。

2. 半成品放到开炼机上粗炼，根据人工经验判断炼胶程度送到下一开炼机细炼，这个粗炼和细炼的时间是根据人工来判断炼胶程度来决定。

二、方案论证

传统的密炼工序采用开压片机典型配套的电机功率是 250KW 的鼠笼式三相异步电动机，采用星三角降压起动或者自耦降压起动两种工作方式。众所周知，由于开炼机电机功率大，不进行降压起动，对电网冲击更大，对机械设备

的冲击也更大，同时也耗能！故现在诸多轮胎橡胶企业在运行的传统开炼机电控部分可进行升级改造、新采购的开炼机设备可以直接配套使用，从而达到设备技术升级、节能降耗的效果。

施一电气研发生产的CYK-Ⅰ型开炼机一体式智能控制专用装置，拥有三项掌握技术，设备在2016年1月推出以来先后在金宇、永盛、恒丰、和平、双王等十几家轮胎生产企业进行设备改造或新设备直接配套使用，各项运行指标的效果得到认可和好评。我们通过CYK-Ⅰ型的运行掌握的大量数据，在 CYK-Ⅰ型的基础上开发出了 CYK-Ⅲ型开炼机一体式智能控制专用装置，各项指标得到进一步提升。

：沈阳和平轮胎厂现场运行的CYK-Ⅲ型开炼机一体式智能控制专用装置采集数据换算如下：

我们以一台 280kW 的绕线式电机驱动的开炼机为例，典型的工作工况以 3 分

钟为 1 个周期，2 分钟带载炼胶，1 分钟空载的工况条件，计算如下：

如果改为变频驱动、恒转矩工作方式，电机转速降低到没有空载的合适状况则变频驱动转速以此值为：

N 变 =有效转数/工作周期=2N/3=2/3N rpm

开炼机是典型的恒转矩负载工艺，根据电机调速理论可知，电机转速和功率

电流的关系如下：

电机功率：P=1.732譛譏譪osφ 电机转矩：T=9549譖/n ；

转矩=9550*输出功率/输出转速

P = T*n/9550 功率=力*速度 即 P=F*V

故在恒转矩工况下，电机消耗功率正比于电机输出转速。

具体方案:带载运行 50Hz，空转采用变频模式, 280KW 开炼机为例进行方案计算,实际测试负载率约为 60%：

Q 变频 50Hz 带载=280kw*0.6*0.92 *(2/60) h=5.2kwh

Q 变频空载时，0 Hz，主传动电机不耗能

Q 变频周期= Q 变频 50Hz 带载+ Q 变频 0Hz 空载=5.2kwh

我们再以工频工况下的一个工作周期内开炼机消耗的电能计算如下：

带载周期消耗的电能 Q 带载=280KW*0.6*(2/60)h=5.6kwh

空载时间消耗的电能 Q 空载=280KW*0.6*0.25*(1/60)h=0.7kwh

故 3 分钟工作周期内 消耗电能 Q 周期=Q 带载+Q 空载=6.3kwh

综上所属改为变频传动后的节电率

R=1-变频驱动周期功耗/工频驱动周期功耗

=1-5.2kwh/6.3kwh= 0.175≈17.5%

我们按每台开炼机一个班工作 8 个小时进行计算，

改造前每个班消耗的电能：Q 改造前能耗=6.3kwh*20*8h=1008kwh

改造后每个班消耗的电能：Q 改造后能耗=5.2kwh*20*8h= 832kwh

故此工作条件下：

每个班(8 小时)节约电能=1008kwh-832kwh=176 kwh，通过上面的方案计算可知，大家如果使用我们公司的开炼机一体化方案，每个班（8 小时）可以节约电能 176 度，其节电率约为 17.5%。

三、采用“开炼机一体化式智能控制专用装置”的优势：

1.减少空转能耗,实现空载零能耗达到节能降耗效果.

2. 专用装置的直流母线支撑电容可起到无功交换的作用，大大提高了设备的输入功率因数，而不必再另外购买功率因数补偿装置。

3. 实现了对电机的软起动，消除了工频启动对设备和电网的冲击，避免了对其他用电设备可能造成的跳闸故障，延长了机轴、齿轮、减速机、润滑系统、冷却部件等机械件的使用寿命，实现了更好的安全运行。

4. 实现无级调速功能可根据实际生产需要方便设定辊筒的正反转，转速大小和加减速时间，使设备操作更加简易方便。

5. 欠电压、过电压、输入缺相、输出缺相、过电流检测、过载检测等多种检测保护功能，从而保证设备能够长期稳定安全运行。