施耐德电气-绿色机器的环保之路……提高机器能效，OEM将出何妙招？-2010.4-16页-1mb

绿色机器的环保之路：OEM节能增效策略总结

核心内容

本白皮书探讨了OEM（原始设备制造商）如何通过机械设计优化、高效电动机使用、自动化架构与控制系统的改进，以及设备能耗监控等手段，实现设备的节能增效。文章强调了可持续发展与能效提升对于制造业的重要性，并指出这些措施不仅有助于降低能耗和成本，还能增强OEM产品的市场竞争力。

主要观点

• 节能是可持续发展的关键：随着市场对绿色制造的需求增加，OEM必须采取节能措施，以满足客户需求并提升自身竞争力。
• 机械设计优化是节能的基础：通过合理选型和匹配，可以显著降低机械能耗。例如，使用小功率电动机、同步电动机等。
• 自动化与控制技术是节能的重要工具：包括变频器、伺服驱动、预调节控制回路等，能够有效提升设备效率并实现显著的节能效果。
• 设备能耗监控有助于主动管理能源使用：通过实时监测和数据分析，OEM可以优化设备运行模式，减少不必要的能耗。
• 创新技术推动OEM差异化发展：例如，能源再生驱动器、PacDrive包装解决方案等新技术，为OEM提供了提升设备性能和能效的新机遇。

关键信息

1. 机械设计与节能增效

• 电动机选型：选择与应用需求精确匹配的电动机，可实现3-4%的节能目标，并减少供电控制系统的规模。
• 高效电动机：IE3和IE4等级的高效电动机可实现10%以上的节能，同时延长设备使用寿命。
• 同步电动机优势：相比异步电动机，同步电动机具有更高的效率（95%），更小的体积，且节能效率高出10%。
• 小电机串联控制：可实现最高30%的节能，适用于泵、压缩机等可变负载设备。
• 减少机械部件：通过优化设计，减少机械部件数量，有助于降低能耗和维护成本。

2. 自动化与控制技术

• 变频器控制：适用于可变负载设备，可实现高达50%的节能，同时减少启动电流和设备损耗。
• 预调节控制回路：相比传统PID控制，可实现10%以上的节能。
• 自动化架构选择：分散式架构能耗是集中式架构的两倍，因此应根据应用需求合理选择。
• 低功耗接触器：如Tesys U系列，可减少75%的能耗。
• 人机界面（HMI）优化：带背光管理功能的HMI可节省65%的功耗。
• LED指示灯：相比传统白炽灯，能耗减少5倍，且具有高阻抗性，可抵抗机械振动与冲击。

3. 设备能耗监控

• 主动能效管理：通过自动化控制系统，可以实现高达37%的节能目标。
• 设备生命周期监控：主动能效措施有助于提前发现异常，实现8%的额外节能。
• 测量设备能耗：使用NSX Micrologic和PM800等设备，可轻松监控能耗并提升节能意识。

4. 实施范例

• 包装行业：采用张力控制功能块和运动驱动器+无刷电动机，可比传统方案再节能30%，并减少50%的塑料薄膜使用。
• 输送设备：使用变频器代替接触器，可实现30%的节能目标，目前85%的输送设备仍依赖接触器。
• HVAC系统：通过优化风机速度和电子膨胀阀控制，可实现20-30%的节能。
• 起重行业：应用能源再生解决方案（如AFE），可节省60,000 kWh/年，投资回收期约为1.5年。

5. OEM与最终用户获益

• OEM获益：
  • 更少的机械部件和零部件
  • 供电优化，控制盘变小
  • 提升产品设计与市场竞争力
• 最终用户获益：
  • 提高机器效率
  • 减少浪费
  • 生产方式更灵活
  • 降低能耗和运行成本

结论

OEM在提高设备能效方面拥有多种策略和技术手段，包括机械设计优化、高效电动机使用、自动化控制、能耗监控和创新解决方案。这些措施不仅有助于降低能源消耗和成本，还能增强产品的可持续性和市场竞争力。施耐德电气等企业正在推动这些技术的发展与应用，为制造业的绿色转型提供有力支持。