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高效节能伺服液压机

一、高效节能伺服液压机的效果
1.节电效果明显(实践证明平均节电30%~70%),改善电网功率因素,降低无功损耗;
2.使用简单,工频/变频双回路安全设计,确保系统无故障,不影响生产;
3.可有效防止模具及其他部件的机械冲击,延长模具的使用寿命。降低故障停机率,节约维护维修费用,减少停产损失;
4.程序化自动控制,自动检测负载变化并同时调整油泵的工作状态,对电动机有多种智能保护功能,延长液压泵,密封件的使用寿命;
5.操作简易,与液压机同步运行,无须任何调节
6.变频开机,减小锁模震动,减轻噪音,改善工作环境,系统发热明显减少,油温稳定,冷却水量可节省20%以上。

伺服液压机
二、改造节电前设备存在问题
1.液压机的电能消耗主要表现在液压系统油泵的电能消耗,液压油泵的用电量占整个液压机用电量的97%以上,所以降低其耗电量是液压机节能的关键。液压机在快速下行、慢时下行、保压、泄压回程、液压垫顶出、液压垫退回、缓冲缸顶出等阶段所需压力和流量都是变化的,当液压机的油量需求发生变化时,由设在油泵出口的溢流阀来调节负载压力和流量,而电机的输出功率不变,因而造成能量浪费。
2.变频调速装置由整流电路、滤波电路、逆变电路和控制电路组成,其功能是通过整流环节将交流电能经过整流、滤波为直流电能,又通过逆变环节转变成不同频率的交流电能输出给电机。于是可让液压油泵电机在不同的转速下工作。另外,根据油泵的理论,油泵的输出流量Q的计算公式为:
Q=2[π(R2-r2)-(R-r)S×Z/COSθ]B×N10-6
式中:R-叶片的半径r-定子的短半径
S-叶片的厚度B-转子的轴向宽度
Z-叶片数目θ-叶片相对半径方向的倾角
3.由上式公式中可得出改变油泵电机转子的转速N也就改变输出流量Q,即油泵油流量与油泵电机的转速成正比,而改变油泵电机转子的转速N是通过液压机的同步信号自动控制变频节能调速装置的输出频率来实现,油泵电机的耗电与其转速近似成三次方关系,即油泵电机的耗电功率P=P`(N`/N)3,如液压机油泵电机额定功率为55KW,则当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量用28.16KW,省电48.8%;当转速下降到原转速的1/2时,其耗电量仅用6.875KW,省电87.5%,从而使油泵负载具有明显的节电效果(其中:P`=55KW,N`/N=4/5和N`/N=1/2)。
4.液压机机不尽相同,但液压机的工作流程基本是相同。大致可分为十套工序:启动、滑块快速下行、滑块慢速下行、滑块保压延时、滑块泄压延时、滑块回程、顶出缸活塞顶出、顶出缸活塞退出、缓冲缸顶出、停止,依次每一道工序都需要用不同的工作压力和流量,除快速下行和顶缸顶出用高压外,其它工序都工作在很小压力下,其压力和流量是靠压力比例阀和流量比例阀来调节,通过调节压力比例阀和流量比例阀的开启度来控制压力和流量大小。

液压机产品类目图
三、液压机变频节能改造方案
1.针对上诉压机油泵电机出现的电量浪费问题

我公司针对贵司液压机设计了一套伺服节能系统,它在对控制设备的运行数据采集基础上,主要采用PLC与人机界面节电智能控制程序,建立能耗最佳运行模式,自动跟踪设备负荷变化,实现动态预测、提前调整、同步优化,最终通过原有系统的设定数据,实现对设备的温度、压力、流量等数据自动的控制。在保证设备工艺要求的情况下使运行功率最大限度接近实际负荷需求功率,通过智能化的控制,真正意义的实现了提高效率,提高管理。达到最大化的节能效果,消除贵公司的压机空载轻载浪费。
2.节能产品功能特点:
1)自动控制节电设备控制要点:
?原有工频与节电线路互锁。
?系统不改变原有操作模式。
?实现一套节能系统对一台设备实现能量控制。
?准确检测系统各段运行工序和相应压力和计算出流量数据。
?节能设备实现最大化的节电效果。
3.节电控制柜系统功能要点
?节电系统人机界面上有“工频/节电”选择开关,当选择“工频”时,节电线路被封锁;当选择“节电”时,工频线路被封锁;更方便测试系统节能效果,当一套系统出现故障时可及时切换。
?节能系统对各个工步实现同步采集,对所设压力数据进行同步采集(但必须要求甲方提供数据接口,和通信协议)。以此来满足整个节能系统同步的先决条件。
?系统具有自动同步响应,同步输出和同步反馈,实现最大化的节能。
?设备以PLC通讯的方式传输数据,用高速运算控制系统实现同步控制。在保证原有工艺满足的情况下实现最大节能。
?节能系统对设备运行状况更同步运行,当设备出现故障时同时响应。
?在节约有功的同时还可节约大量无功
?大幅度降低维修费用,液压泵转速的降低,液压泵运行磨损减少,具有延长液压泵寿命的效果;同时减少了油温发热量,能使液压油的粘度保持稳定,这对于夏天高温环境下,设备液压管路的泄漏大为减少,减轻了对环境污染的压力。
?满足液压机在各个工作阶段中所需的油压大小和流量速度,将传统的定量泵无形中转变为了变量泵,节能效率高达20%~50%。

伺服液压机阀门图

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