注塑機非同步伺服節能改造
一.節電:35%-75%
節電原理:傳統注塑機的油泵馬達以恆定的轉速提供恆定的流量,多餘的液壓油通過溢流閥迴流,這樣,很多能量就白白浪費掉了。伺服注塑機在鎖模、保壓、冷卻等階段速度接近零速,因而功率消耗最小。
在原來的注塑機中,動力系統是普通(非同步)電機+定量泵系統。改造後,動力系統更換成“非同步伺服驅動器+普通(非同步)電機+定量泵系統”。
動力系統是塑料機械能耗最大的部分,約佔整機用電總量的50%-80%,電能浪費最為嚴重。由於電價昂貴,而且不斷加價,電費在企業生產成本中佔有相當大的比重,目前,各地都有限電措施,使得電能損耗已經成為嚴重影響企業生產效益的重要因素。
注塑工藝過程一般為鎖模、射膠、溶膠、保壓、冷卻、開模等幾個階段,各個階段需要不同的壓力和流量。傳統的油泵馬達按最高壓力和裝置需求確定功率,以恆定的轉速提供恆定的流量,多餘的液壓油通過溢流閥迴流,這樣,很多能量就這樣浪費掉了。
二.分析當前注塑機節能的三種方式
1.變頻器+非同步電機,即變頻節能,節電效果一般,安裝簡單,延長產品的生產週期。
2.向量驅動器+同步電機+速度和壓力反饋,即同步伺服節能,節電效果好,安裝複雜,價格高,同步電機有退磁隱患,維護成本高。
3.向量驅動器+非同步電機+電流反饋,即非同步伺服節能,安裝簡單,節電效果好,三相非同步電機無退磁隱患,維護成本低,價效比好。
三.非同步伺服介紹
對於注塑機節能而言,伺服就是實現了閉環反饋控制,系統動態響應快、控制精度高。伺服是變頻器發展到高階階段的產物,變頻器是伺服之母。
非同步伺服的創新,巧妙融合了變頻節能技術和同步伺服節能技術的優點,同時又克服了它們各自的缺點,在提升注塑機生產效率的基礎上,節電效果好,而且具備絕對的價效比優勢。定量泵注塑機配套上非同步伺服之後,具備了新的競爭力,對整個相關行業,具有顛覆性的意義。
四.非同步伺服改造原理
注塑機的用電量主要消耗在油泵電機上,所以,降低油泵電機的用電量是注塑機節能的關鍵。在定量泵的液壓系統中,電機以50Hz高速運轉,油泵的供油量是基本不變的,遠遠大於注塑機工況的實際流量需求,多餘的高壓油經溢流閥全部迴流至油箱,能量存在巨大的'浪費。而油泵的供油量與電機的轉速成正比,因此,我們可以通過降低電機的轉速,使油泵的供油量與注塑機的實際流量需求相一致,冷卻時電機可以停下來,幾乎消除溢流現象。
五.非同步伺服節電率評估依據
節電率主要取決於模具工藝引數,模具工藝引數的速度值(0~99%)和節能關係最大,速度值越小,節電率越高。如果模具的速度值一般在(0~30%)之間,節電率就能達到70%左右;如果模具的射膠和溶膠速度值一般在90%以上,又沒有冷卻時間(熔完膠就開模),節電率只能達到35%左右。
六.非同步伺服的優點
1.節電效果好,節電率一般達到35%~75%;
2.提升注塑機生產效率;
3.軟啟動,跟蹤執行,減少原機械磨損程度,延長注塑機使用壽命;
4.系統發熱明顯降低,油溫穩定,注塑機冷卻用水量可節省30%以上;
5.延長密封件的壽命,減少停機機率,節省大量維修費用;
6.驅動器出現故障不影響生產;
7.採用三相非同步電機無退磁隱患;
8.安裝簡單,不需要更換電機和油泵,價效比高。
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