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注塑机伺服节能

注塑机定量泵系统工作原理

定量泵系统的液压部分采用异步电动机加油泵系统,电动机带动油泵从油箱吸油并加压输出,经各种控制阀控制油的压力、流量和方向,以保证工作机构以一定的力(或扭矩)和一定的速度按所要求的方向运动。从而实现注塑的各动作。传统定量泵注塑机通常在需要改变负载流量和压力时,定量油泵速度不可调 ,用阀门调节,多余的油经溢流阀排入油箱,大量能量以压力差的形式损耗在阀门上。

注塑机节能改造方案

注塑机主要能源消耗在液压部分。我们的改造立足于这个耗能点,给出节能解决方案:使用伺服系统替换原来的定量泵系统。

伺服控制系统的节能原理:注塑机伺服控制系统,是用伺服电机取代原异步电机,用齿轮泵(螺杆泵、柱塞泵)取代原叶片泵,另外增加伺服驱动器,构成注塑机伺服控制系统,注塑机伺服控制系统取代了传统的PQ阀控制,对生产所需的压力和流量采用闭环控制使用电液伺服系统后,伺服驱动器与伺服电机一起,对注塑机的压力信号形成一个闭环控制,同时由于伺服电机具有快速启停的特点,可以在30毫秒之内启动或停止,因此在保压,冷却等阶段,伺服电机几乎没有电耗。由于伺服节能系统所输出的压力、流量可以闭环控制,所以它的压力重复精度好,而且在低压力下也可以可靠的工作。伺服节能系统所输出的流量是靠数字信号来控制的,有很好的线性和低速可控性,其流量的重复精度也较高。

注塑机伺服系统的特点

l 节能:与传统的定量泵和变量泵系统相比,伺服系统采用了压力、流量双闭环控制,结合了伺服电机快速的无级调速特性和液压油泵的自主调节油压特性,带来巨大的节能潜力,节能率可达20%-80%。而相对于矢量变频系统(自称异步伺服系统)节能20%以上,伺服系统采用的是永磁同步伺服电机,电机本身的效率高达95%,而异步电机的效率只有75%左右。

l 效率高:伺服响应速度快,压力上升时间和流量上升时间快至20ms,比异步电机快了将近50倍。提高了液压系统的响应速度,减少了动作的转换时间,加快了整机的运行速度。采用变相位弱磁控制技术,提高电机转速大至2500RPM,增加油泵的输出量,从而提高了开合模等动作的速度。

l 压力控制精度:高精度,高响应的PID算法模块使系统压力非常稳定,压力波动低于±0.5bar,提高了产品的成型质量。

l 位置重复精度:快速的响应速度保证了开、合模精度,闭环速度控制保证了射台位置重复精度高,生产出的产品精度搞,一致性好;克服了普通异步电机定量泵系统由于电网电压、频率等变化带来的转速变化,进而引起流量变化,使产品成品率降低的缺点。

l 降耗:降低液压油温:减少冷却水的用量30%以上,某种场合甚至完全不需水冷。

l 延长设备使用寿命:减轻开、锁模冲击,延长液压油泵、机械和模具使用寿命。

l 改善工作环境:降低噪音,一般情况下,动作时声音不超过68db。

系统性能比较


例如
500T-XXX注塑机,电机功率82KW, 整机预测耗电28.7度/小时,电价0.75元/度,每天工作24小时,每月工作26天。预估节电率50%。直接效益

l 节能改造前:

每天实际电费:28.7度/小时×24小时×0.75元/度=516.6

每月实际电费:28.7度/小时×24小时×0.75元/度×26=13431.6

每年实际电费:28.7度/小时×24小时×0.75元/度×24×12=161179.2

l 节能改造后:

每天节约电费:28.7度/小时×24小时×0.75元/度×50%=258.3

每月节约电费:28.7度/小时×24小时×0.75元/度×26×50%=6715.8

每年节约电费:28.7度/小时×24小时×0.75元/度×26×12×50%=80589.6

间接效益

l 产品合格率提高带来的收益;

l 因油温降低带来注塑机用液压油寿命延长/油封等易损件寿命延长机器;

l 因节电带来辅助电力设施成本节约;

l 因节水带来辅助水力设施成本节约,利用伺服机的高速响应可以生产需高速注塑的产品(如薄壁深孔产品),利用伺服机的精度提高可以生产较精密产品。

l 噪音降低

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