“泵”有活力, 新時達變頻驅(qū)動賦能鋰電池產(chǎn)線

文:上海新時達電氣股份有限公司2025年第五期

1 項目背景
受益于國內(nèi)外新能源汽車等終端市場增長拉動,我國鋰電池相關(guān)行業(yè)發(fā)展快速,負極材料市場需求增大。某企業(yè)業(yè)務(wù)范圍覆蓋整個電池負極材料中游,在2025年上半年,該企業(yè)負極材料產(chǎn)量占國內(nèi)負極行業(yè)總出貨量的21%(數(shù)據(jù)來源SMM、中商產(chǎn)業(yè)研究院),隨著企業(yè)產(chǎn)能的持續(xù)擴張,迫切需要進一步降本增效,以提升市場競爭力。
在負極材料產(chǎn)線的關(guān)鍵環(huán)節(jié),供水系統(tǒng)更猶如“隱形心臟”,節(jié)能高效、運行穩(wěn)定的智能化供水系統(tǒng),既是保障生產(chǎn)的基礎(chǔ)需求,更是企業(yè)提升市場競爭力的戰(zhàn)略選擇。該企業(yè)當前供水系統(tǒng)面臨三大核心“痛點”:
(1)穩(wěn)定性差
壓力波動直接影響生產(chǎn)穩(wěn)定性,導致關(guān)鍵工藝參數(shù)偏離設(shè)定范圍,引發(fā)設(shè)備被迫降速運行甚至異常停機。
(2)電能浪費
傳統(tǒng)工頻水泵采用“全速運轉(zhuǎn)”的粗放模式,在用水低谷期仍保持滿負荷運行,使得企業(yè)年運行時間高達8000小時,大量電能被浪費。
(3)維護成本高
系統(tǒng)長期在非最優(yōu)工況下運行,頻繁啟停沖擊,導致設(shè)備磨損加劇、故障率攀升,既增加了維護成本,又影響了生產(chǎn)可靠性。
2 新時達驅(qū)控解決方案
新時達驅(qū)控系統(tǒng)采用一臺高壓變頻器與兩臺高壓固態(tài)軟啟,同時控制三臺高壓水泵的運行模式(圖1)。系統(tǒng)主要由高壓變頻器、恒壓供水控制器、壓力傳感器、水泵機組以及相關(guān)的電氣控制柜組成,系統(tǒng)拓撲圖如2所示。壓力傳感器安裝在廠區(qū)供水設(shè)備的末端,實時采集管網(wǎng)壓力信號,并將其轉(zhuǎn)換為電信號傳輸給恒壓供水控制器。
如圖2所示,整套供水系統(tǒng)可在“單泵變頻”與“多泵聯(lián)動”之間無擾切換,邏輯清晰、運行可靠。運行伊始,#1變頻泵率先啟動,PID閉環(huán)將管網(wǎng)壓力精準鎖定在1MPa;若用水突增,壓力跌至0.9MPa并持續(xù)30秒,系統(tǒng)立即軟啟動#2泵,待其并網(wǎng)后切至工頻,同時 #1變頻泵自動降至30Hz待機,既補水量又防超壓。若壓力仍不足,則繼續(xù)軟啟動#3泵,升級為“1變頻+2工頻”的聯(lián)合輸出模式,以最大能力穩(wěn)壓供水。反之,當壓力升至1.5MPa以上,系統(tǒng)按“先停#3,再停#2”的順 序逐臺切除工頻泵,最終僅留#1變頻泵平滑升頻,維持管網(wǎng)恒 定,實現(xiàn)高效、低耗、長壽命運行。

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3 系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢
· 精準控制 遠程管理
新時達AS800通用高壓變頻器,其具備強大的過載能力和精確的轉(zhuǎn)速控制精度,能夠滿足水泵在不同工況下的穩(wěn)定運行需求;支持多種通訊協(xié)議,方便與廠區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)進行集成,實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理;
· 絕緣防護 安全升維
變頻裝置整流用移相變壓器應(yīng)采用干式變壓器,柜體封閉,絕緣等級H級;變頻器符合并優(yōu)于IEEE519~1992及GB/ T14519~93標準對電壓失真和電流失真最嚴格的要求;


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· 穩(wěn)定運行 適配兼容
10kV單元串聯(lián)、48脈沖SPWM疊波輸出,20–100%負載功率因數(shù)≥0.95,無需補償或濾波即可直接驅(qū)動普通異步電機,轉(zhuǎn)矩脈動<0.1%,并具備共振頻率跳躍功能。


4 客戶價值
· 水壓穩(wěn)定,性顯著提升
廠區(qū)管網(wǎng)水壓波動范圍控制在±0.05MPa以內(nèi),完全滿足廠區(qū)內(nèi)對水壓穩(wěn)定性的嚴格要求;
· 年耗電量降低20~30%
水泵電機能夠根據(jù)實際用水量實時調(diào)整轉(zhuǎn)速,經(jīng)實際運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,改造后的供水系統(tǒng)每年耗電量相比改造前降低了20~30%,每年可節(jié)省電費數(shù)百萬元;
· 維護成本降低50%以上
改造后,供水系統(tǒng)每月平均故障次數(shù)降低至1次以內(nèi),每

次故障維修時間縮短至2小時以內(nèi);設(shè)備維護成本降低了50%以上,廠區(qū)停水次數(shù)大幅減少。


5 結(jié)語
在未來,隨著科技的不斷進步和用水需求的進一步增長,可以預(yù)見的是,高壓變頻恒壓供水技術(shù)將在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,并不斷發(fā)展和完善。
新時達專注電力電子與電機控制領(lǐng)域二十余年,擁有自主研發(fā)平臺、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、檢驗等全鏈條以及全自動驅(qū)控一體機智能裝配線。新時達高低壓變頻器平臺覆蓋全功率段,年產(chǎn)50萬臺。憑借“STEP”、“iAStar”及“SIGRINER”等多品牌戰(zhàn)略,新時達產(chǎn)品線持續(xù)領(lǐng)跑智慧水務(wù)、暖通空調(diào)、物流倉儲驅(qū)控系統(tǒng)領(lǐng)域,并在橡膠輪胎機械中的開煉機/密煉機電控領(lǐng)域得到了深度信賴,同時被廣泛應(yīng)用于電梯、起重機械、船舶海工、礦業(yè)、通用節(jié)能等行業(yè)市場。




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