【摘要】改革开放三十多年来，我国的经济取得了飞速的发展，随着经济的飞速发展，我国的城市化进程不断加快，城市化的发展让更多的人涌入了城市，带动了建筑行业进入了跨越式的发展阶段。作为搅拌建筑工程所需的商品混凝土，在建设工程中得到广泛运用，因此，如何让混凝土搅拌电机系统在最大程度上实现节能效果，成为了商品混凝土生产企业所面临的主要问题。本文通过对混凝土搅拌机的电机系统进行阐述，并且根据混凝土搅拌电机系统的节能现状，提出了混凝土搅拌电机系统的节能措施，希望能够为混凝土搅拌电机系统的节能研究提供一些借鉴。
【关键词】混凝土搅拌；电机系统；节能分析
1引言
随着我国建筑行业的跨越式发展，与之相适应的混凝土搅拌设备和新技术得到了飞速发展和广泛的运用，然而，在混凝土搅拌当中，混凝土搅拌电机系统的耗能相对来说比较大，根据相关的资料显示，在我国的电器设备的运用当中，仅仅电动机消耗的电量就构成了我国所有用电总和的百分之六十左右[1]。同样，混凝土搅拌电机的用电量也构成了商品混凝土生产企业成本的主要组成部分。因此，对混凝土搅拌电机系统进行节能的分析，可以在很大程度上为商品混凝土生产企业节省更多的电能，从而在一定程度上可以为商品混凝土生产企业节省更多的用电成本，使商品混凝土生产企业在获得经济效益的同时，也能收获较好的社会效益。
2混凝土搅拌电机系统概述
在混凝土搅拌电机系统当中，用于混凝土搅拌的配套电机往往由很多部分组成，最主要的组成部分有：对混凝土砂、石材料进行上料的水平皮带机和斜皮带机，在此基础上，当混凝土砂、石材料通过皮带机运送至搅拌机等待料仓的同时，用于混凝土胶凝材料的水泥、矿粉、粉煤灰传输的螺旋输送机、用于混凝土的拌合用水及外加剂，也是混凝土搅拌电机的组成部分，最后混凝土搅拌机还包括对混凝土原材料进行搅拌的搅拌主机。在通常情况下，混凝土搅拌机的电动机往往是两台具有同样功率的三相异步电动机。在一般的条件下，一条生产线混凝土搅拌电机系统的总装机容量大概是200～250KW，混凝土搅拌主机的容量大概为每次可以进行2～3立方米容量混凝土的搅拌[2]。在通常情况下，在一个搅拌站往往需要一到三个搅拌台生产线，通过设立不同的搅拌台生产线来满足不一样的搅拌需要，然而，在搅拌机进行搅拌的时候，电机系统往往需要耗费很多电能。在对混凝土进行搅拌的时候，首先就需要操作人员用铲车将制作混凝土的石子与砂等材料分别装在石、砂集料仓里，同时，由水泥、粉煤灰、矿粉、外加剂专用运输车将其输送至各自的筒仓容器中，在此基础上，将需要生产的混凝土标号按设计好的配合比依次输入计算机，计算机按设置好的数据分别对上述材料进行称量配料。称量斗配料好的石、砂通过水平、斜皮带机进入等待料仓；螺旋输送机将水泥、粉煤灰、矿粉送至称量料斗中进行称量；用于混凝土拌合用水、外加剂则通过水泵输送到称量容器中进行称量；之后，依次将已经称量好的石、砂、水泥、粉煤灰矿粉、水、外加剂按顺序放入搅拌机中进行搅拌，经过一段时间的搅拌后，最终混凝土就被成功制作完成了。在这个过程当中，最主要的生产环节是搅拌环节，搅拌主机在运转的时候所耗费的电量构成了搅拌电机系统全部用电量的百分之八十左右，是整个系统中最耗费电能的机器设备。依据搅拌机的工作状况，在通常情况下，扣除每年国家法定假日和维修保养时间，在混凝土生产任务安排相对紧凑的情况下，搅拌机需要每天运行十六个小时，那么搅拌机的主机每年的工作时间也会达到5280小时，按照这个工作标准，搅拌主机一年的耗电量将会达到685000KWh[3]。
3混凝土搅拌电机系统节能现状及对策
按照以上的混凝土搅拌主机的工作数据参数，不难发现混凝土搅拌主机在工作的时候，它的耗电量是非常巨大的，因此，为了为企业节省更多的能源，下面本文将会对混凝土搅拌主机的节能现状进行相关地分析，希望能够从中发现一些混凝土主机节能的具体措施。
3.1混凝土搅拌主机在节能方面存在的一些不足之处
首先，在通常的情况下，混凝土搅拌主机每次的搅拌环节往往需要耗费一分钟的工作时间，然而，当驾驶员将搅拌车开进搅拌机卸料口时，搅拌机操作人员在通常情况下往往还会让空载运行的搅拌机继续进行工作，但是空载运行搅拌机的主要运行参数为50赫兹和380电压，在这个过程当中，往往会造成巨大的电力浪费[4]。因此，对于混凝土搅拌电机系统来说，这个环节也是可以进行节能处理的。其次，混凝土搅拌主机在正常工作的时候，搅拌主机在现实当中的运转速度和工艺的标准规定相比差别较大，比标准的规定多出了百分之十的比率[5]。与此同时，混凝土搅拌主机的负载率大概为75%左右，在混凝土主机搅拌过程当中，混凝土主机的旋转速度与负载率都没有完全用完，而这些程序都造成了电能资源的不必要浪费，因此，在混凝土搅拌主机的工作环节当中，一些不必要的运作程序也造成了混凝土搅拌主机对电能的浪费。对于混凝土搅拌主机来说，混凝土搅拌主机往往是星_三角降压起动的机器设备，对于这种型号的机器设备来说，这种机器设备的先进之处是能够在很大程度上使机器设备起动的电流大大降低的，然而，这种机器设备也有自己的不足之处，不足之处是机器设备的起动所耗费的时间相对来说过于漫长，在这种情况下，机器设备进行冲击电流的时间就会相对来说变长，所以，这种现象往往会导致电网不是很稳定，并且用电量也随启动电流的增大而增加。除此之外，在这种情况下，混凝土搅拌主机工频起动对混凝土搅拌主机自己的冲击力就会相应地增大，这时候往往就会导致电机设备的轴承的磨损力度相对来说就会比较严重，因此，在这种情况下，对设备进行的维修作业就会相对来说比较复杂和麻烦。
3.2混凝土搅拌主机的节能措施
按照以上的研究状况，在混凝土主机进行工作的时候，混凝土主机的运转功率和运转的速度往往是表现为一种线性的关系，因此，在对混凝土主机进行节能工作的时候，可以通过减少主机的旋转速度的方法，将混凝土主机的功率降低，最终使混凝土主机实现节能工作。变频器是在电力拖动系统当中经常会用到的一种电器装置，在变频器的工作原理当中，变频器通过电力半导体器件所具有的接通和闭合的能力，将机器设备在运转的过程当中，把工频电源转变成其他频率的对电能进行控制的设备装置[6]。这种变频器在安装的时候操作比较简单，除此之外，这种变频器的成本相对来说比较低，因此，在混凝土主机的操作过程当中，可以通过闭环变频来实现对混凝土主机的节能，在这种情况下，进行空载的过程当中，混凝土搅拌主机的运转系统能够改变不同的功率。因此，在混凝土主机的运行当中，可以通过变频器实现节能。通过相关数据可以明显看出，优化前后的混凝土搅拌主机的节能效果。下图为优化后的搅拌主机的运行数据。
3.3混凝土搅拌主机的节能案例分析
我公司西城区中心搅拌站采用了进行节能处理的搅拌机。在采用节能措施的电机运行当中，电机搅拌主机的搅拌速度与原先相比降低了8%，与此同时负载率也提高到80%。在这种情况下，电机的节能率达到了将近30%左右，然而，混凝土搅拌机的工作质量则得到了有效的保证。
4结束语
混凝土搅拌技术得到了广泛应用的今天，虽然混凝土搅拌设备技术也随时代的进步得到不断的改进和提升，但混凝土搅拌机在进行工作的时候，仍然需要耗费大量的电能，通过增加工频变频器的节能技术的投入，利用工频电源转变成其他频率对电能进行控制，可以针对搅拌机的能耗产生较好的节能效果，从而为混凝土生产企业节省用电成本，实现企业的经济效益和社会效益，有必要对混凝土搅拌主机采用节能措施。
参考文献
[1]强雄，彭酉，严蓓兰等.混凝土搅拌电机系统节能与评估[J].电机与控制应用，2010，37（6）：5-8，17
[2]王明星.节能型搅拌站变频驱动控制系统研发[D].集美大学，2013
[3]武兴华.矿用带式输送机电机系统节能技术现状与发展趋势[J].煤矿机械，2011，32（12）：1-3
[4]张宝裕，黄文景，周建华等.高效、节能、安全的新型三维高压清洗系统的设计及应用[J].广东建材，2013，29（11）：63-66
[5]邱扬，周楠，宋一凡等.双馈式电机能量流动及节能分析[J].科技创新导报，2013（16）：78，80
[6]王立花，郑世奇.浅谈混凝土搅拌机的结构特点及性能设计[J].科技与企业，2014（16）：449-449.
作者：李敏 单位：云南建工集团有限公司商品混凝土部
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