三种简单的方法减少焊接操作的能源消耗

Matt Albright,林肯电气公司产品经理

今天的制造商面临着一个令人生畏的挑战:运行一条生产线,不仅要按时和预算内提供高质量的产品,还要满足能效和节约的各种需求。焊接操作在任何制造设施也不例外。事实上,在美国,焊接每年至少消耗价值1500万美元的电力,在全球约为9900万美元。

当今的制造环境需要一个高效、可靠的焊接方案,不仅可以使用多种工艺生产高质量的焊接,还可以节省操作和电力成本。如果您准备提高整体效率,减少设备焊接操作的能源需求,以努力实现这一目标,请考虑以下三个简单的步骤:

1)评估现有设备的效率
认真审视你的焊接车间,确定一个关键的升级时间,这将提高整体生产力和质量以及能源效率。

焊接设备也不例外,因为它是车间的主要能耗设备。与其遵循那句古老的格言,“如果它没有坏,就不要修理它”,不如问问自己:“我们目前的焊接电源能否最大限度地节约能源和提高效率?”

很有可能,如果他们超过5岁,他们就不是。即使它们在新的环境下运行,旧的焊接电源也缺乏新技术的节能能力。虽然升级的前期成本看起来有点吓人,但升级的回报可能比你想象的要快。

最新的焊接电源在生产线上提供了许多好处——从提高焊接质量和沉积到提高能源效率。新的软件驱动的生产监控功能也可用。

要确定你现有的设备是否对你的底线造成了影响,请遵循以下步骤:

步骤1 -计算输出功率
取输出电压,即焊接电源上的伏特,然后将其乘以电源上的输出电流,单位为安培。总功率称为输出功率。

步骤2 -计算输入功率
用总输出功率除以电源效率,电源效率由焊接设备制造商提供,单位为千瓦。

步骤3 -计算焊接期间的日常操作成本
要计算一天使用的KW小时,用输入功率乘以电源每天主动焊接的小时数。现在,用这个总数乘以每千瓦小时的价格。

步骤4 -计算闲置期间的日常运营成本
要计算每天的空闲消耗,首先用输入功率乘以每天的空闲小时数。在后面的计算中您将需要这个数字。

现在找到你的电源输入功率空闲数提供在额定值板或在使用手册瓦,并乘以空闲小时。然后乘以每千瓦时电力的价格。

步骤5 -计算总运营成本
取步骤3中确定的焊接日运营成本,加上步骤4中计算的闲置期的日运营成本。这相当于以美元计算的每日运营成本。

通过比较较老的焊接电源的最终数字和更新、更高效的电源的每日运行成本,您可以很容易地知道哪台机器将提供成本节约和最终的投资回报。

要计算工厂中基于逆变器的焊接电源和传统焊接电源之间的能源节约,请尝试这个方便的方法计算器可以在功率波资源中心

2)考虑改用逆变技术
基于逆变的电源允许制造商通过新的电力电子技术提供更多的功率输出,从而获得更好的性能与尺寸比。这些型号还提供平稳运行,比许多老式的传统焊接电源的效率更高。

在过去,焊接电源是基于传统的变压器。电源输入60hz 230, 460或575伏的电源。金属变压器将其从相对较高的输入电压转换为较低电压下的60赫兹电流。然后,这个电流被一个叫做整流桥的装置整流,得到直流焊接输出,这是由相对缓慢的控制系统控制的。

基于这种技术建立的老式工业电源通常又重又大,重达400磅或更多。由于控制效率低下,所有这些在使用过程中容易升温,脉冲速度超过每秒120次的能力都受到限制。

使用逆变器技术,传入的60hz电源首先被整流到直流,然后被送入电源的逆变器部分,在那里通过固态开关以高达120000 Hz的频率进行开关。这种脉冲的、高压的、高频的直流然后被送到主电源变压器,在那里它被转换成适合焊接的低压直流。

一些最新的焊接电源,额定为650安培,100%占空比,范围为10到815安培,重量只有165磅,而同样安培的单个传统电源则超过700磅。新型逆变器的占地面积也比传统的焊接电源小得多。

逆变器还具有先进的输入电压保护,这是在焊接电源的供电并不一定总是健壮或可靠的工作场所高性能使用的必要条件,相反可能更不稳定。林肯电气公司与一些大型终端用户客户合作,开发了最新的逆变器技术,使其能够在工作中承受高达1000伏的输入峰值,他们的焊接设备存活下来,并继续运行。

便携式和轻量级,逆变焊接电源提供精确的电弧启动能力和先进的输出控制,允许焊工微调其焊接输出到所需的参数。这些单元背后的技术为制造商提供了一个电源,可以进行高和低安培的药芯焊,棒焊,TIG和MIG焊接,更不用说电弧挖角,甚至CV埋弧。

今天重新想象的逆变器模型提供多工艺焊接能力,提供更快的电弧响应,更平滑的电弧作用和更一致的珠外观。这可以在第一次焊接时获得高质量的焊缝,消除了重新焊接的需要,也减少了报废的发生。

密切跟踪车间生产和效率
另一种跟踪能源效率、整体生产效率和质量的方法是在焊接操作中开始使用生产监控工具。最新的焊接电源通过特殊的焊接数据采集工具提供数据收集功能,允许监测焊接性能,设备状况和效率。

这些工具提供了对大量关于焊接电弧的数据监测信息的即时、用户友好的访问,帮助制造商交付和验证程序遵守性,包括电流和电压信息,以及True Energy™和热输入验证,特别是对于那些需要热输入记录的应用程序。这些设备具有先进的数字控制,以极高的速度采样焊接电弧参数,以提供一致和可靠的统计数据。

最新的监控工具现在使用“云”和软件即服务(SaaS)技术。不需要计算机硬件——节省了资本支出和运行这类设备的能源——而且可以随时随地通过任何网络设备查看焊工信息,而不需要任何特殊的软件。

使用SaaS,软件应用程序不像传统的授权软件那样安装在客户端计算机或服务器上。相反,该软件是远程托管的,客户机可以通过Web访问它。使用SaaS,由于基于订阅的定价模式,前期费用是最小的;实现很快,软件升级也很容易完成。

最新的监控程序中的AlwaysOn报警系统可以跟踪和分析焊工和设备故障,即使您不在车间,也可以向您发出警报。该功能允许您随时随地访问焊机数据,为您提供24/7的生产和效率统计数据,这对业务决策和节约至关重要。

节能:比你想象的容易
虽然改造焊接操作和设备以节省急需的能源的想法一开始看起来令人望而生畏,但即使是一些简单的改变也能产生影响。

没有两个制造工厂是相同的。因此,没有两个设施的焊接车间的能源使用水平是相同的。仔细评估你的工厂的需求和电力使用是节约的第一步。从这一点开始,您可以决定升级,精简和监控您的焊接设备的方式,以最适合您的商店的需求和整体节约目标。

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