高效節(jié)能伺服液壓機(jī)

一、高效節(jié)能伺服液壓機(jī)的效果
1.節(jié)電效果明顯（實(shí)踐證明平均節(jié)電30%~70%），改善電網(wǎng)功率因素，降低無(wú)功損耗；
2.使用簡(jiǎn)單，工頻/變頻雙回路安全設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)無(wú)故障，不影響生產(chǎn)；
3.可有效防止模具及其他部件的機(jī)械沖擊，延長(zhǎng)模具的使用壽命。降低故障停機(jī)率，節(jié)約維護(hù)維修費(fèi)用，減少停產(chǎn)損失；
4.程序化自動(dòng)控制，自動(dòng)檢測(cè)負(fù)載變化并同時(shí)調(diào)整油泵的工作狀態(tài)，對(duì)電動(dòng)機(jī)有多種智能保護(hù)功能，延長(zhǎng)液壓泵，密封件的使用壽命；
5.操作簡(jiǎn)易，與液壓機(jī)同步運(yùn)行，無(wú)須任何調(diào)節(jié)
6.變頻開(kāi)機(jī)，減小鎖模震動(dòng)，減輕噪音，改善工作環(huán)境，系統(tǒng)發(fā)熱明顯減少，油溫穩(wěn)定，冷卻水量可節(jié)省20%以上。

二、改造節(jié)電前設(shè)備存在問(wèn)題
1.液壓機(jī)的電能消耗主要表現(xiàn)在液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗，液壓油泵的用電量占整個(gè)液壓機(jī)用電量的97%以上，所以降低其耗電量是液壓機(jī)節(jié)能的關(guān)鍵。液壓機(jī)在快速下行、慢時(shí)下行、保壓、泄壓回程、液壓墊頂出、液壓墊退回、緩沖缸頂出等階段所需壓力和流量都是變化的，當(dāng)液壓機(jī)的油量需求發(fā)生變化時(shí)，由設(shè)在油泵出口的溢流閥來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)載壓力和流量，而電機(jī)的輸出功率不變，因而造成能量浪費(fèi)。
2.變頻調(diào)速裝置由整流電路、濾波電路、逆變電路和控制電路組成，其功能是通過(guò)整流環(huán)節(jié)將交流電能經(jīng)過(guò)整流、濾波為直流電能，又通過(guò)逆變環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)變成不同頻率的交流電能輸出給電機(jī)。于是可讓液壓油泵電機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下工作。另外，根據(jù)油泵的理論，油泵的輸出流量Q的計(jì)算公式為：
Q=2[π（R2-r2）-（R-r）S×Z/COSθ]B×N10-6
式中：R-葉片的半徑r-定子的短半徑
S-葉片的厚度B-轉(zhuǎn)子的軸向?qū)挾?/span>
Z-葉片數(shù)目θ-葉片相對(duì)半徑方向的傾角
3.由上式公式中可得出改變油泵電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速N也就改變輸出流量Q，即油泵油流量與油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，而改變油泵電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速N是通過(guò)液壓機(jī)的同步信號(hào)自動(dòng)控制變頻節(jié)能調(diào)速裝置的輸出頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)，油泵電機(jī)的耗電與其轉(zhuǎn)速近似成三次方關(guān)系，即油泵電機(jī)的耗電功率P=P｀（N｀/N）3，如液壓機(jī)油泵電機(jī)額定功率為55KW，則當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時(shí)，其耗電量用28.16KW，省電48.8%；當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的1/2時(shí)，其耗電量?jī)H用6.875KW，省電87.5%,從而使油泵負(fù)載具有明顯的節(jié)電效果（其中：P｀=55KW，N｀/N=4/5和N｀/N=1/2）。
4.液壓機(jī)機(jī)不盡相同，但液壓機(jī)的工作流程基本是相同。大致可分為十套工序：?jiǎn)?dòng)、滑塊快速下行、滑塊慢速下行、滑塊保壓延時(shí)、滑塊泄壓延時(shí)、滑塊回程、頂出缸活塞頂出、頂出缸活塞退出、緩沖缸頂出、停止，依次每一道工序都需要用不同的工作壓力和流量，除快速下行和頂缸頂出用高壓外，其它工序都工作在很小壓力下，其壓力和流量是靠壓力比例閥和流量比例閥來(lái)調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)節(jié)壓力比例閥和流量比例閥的開(kāi)啟度來(lái)控制壓力和流量大小。

三、液壓機(jī)變頻節(jié)能改造方案
1.針對(duì)上訴壓機(jī)油泵電機(jī)出現(xiàn)的電量浪費(fèi)問(wèn)題

我公司針對(duì)貴司液壓機(jī)設(shè)計(jì)了一套伺服節(jié)能系統(tǒng)，它在對(duì)控制設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)上，主要采用PLC與人機(jī)界面節(jié)電智能控制程序，建立能耗最佳運(yùn)行模式，自動(dòng)跟蹤設(shè)備負(fù)荷變化，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、提前調(diào)整、同步優(yōu)化，最終通過(guò)原有系統(tǒng)的設(shè)定數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)自動(dòng)的控制。在保證設(shè)備工藝要求的情況下使運(yùn)行功率最大限度接近實(shí)際負(fù)荷需求功率，通過(guò)智能化的控制，真正意義的實(shí)現(xiàn)了提高效率，提高管理。達(dá)到最大化的節(jié)能效果，消除貴公司的壓機(jī)空載輕載浪費(fèi)。
2.節(jié)能產(chǎn)品功能特點(diǎn)：
1)自動(dòng)控制節(jié)電設(shè)備控制要點(diǎn)：
?原有工頻與節(jié)電線路互鎖。
?系統(tǒng)不改變?cè)胁僮髂Ｊ健?/span>
?實(shí)現(xiàn)一套節(jié)能系統(tǒng)對(duì)一臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)能量控制。
?準(zhǔn)確檢測(cè)系統(tǒng)各段運(yùn)行工序和相應(yīng)壓力和計(jì)算出流量數(shù)據(jù)。
?節(jié)能設(shè)備實(shí)現(xiàn)最大化的節(jié)電效果。
3.節(jié)電控制柜系統(tǒng)功能要點(diǎn)：
?節(jié)電系統(tǒng)人機(jī)界面上有“工頻/節(jié)電”選擇開(kāi)關(guān)，當(dāng)選擇“工頻”時(shí)，節(jié)電線路被封鎖；當(dāng)選擇“節(jié)電”時(shí)，工頻線路被封鎖；更方便測(cè)試系統(tǒng)節(jié)能效果，當(dāng)一套系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)切換。
?節(jié)能系統(tǒng)對(duì)各個(gè)工步實(shí)現(xiàn)同步采集，對(duì)所設(shè)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行同步采集（但必須要求甲方提供數(shù)據(jù)接口，和通信協(xié)議）。以此來(lái)滿足整個(gè)節(jié)能系統(tǒng)同步的先決條件。
?系統(tǒng)具有自動(dòng)同步響應(yīng)，同步輸出和同步反饋，實(shí)現(xiàn)最大化的節(jié)能。
?設(shè)備以PLC通訊的方式傳輸數(shù)據(jù)，用高速運(yùn)算控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同步控制。在保證原有工藝滿足的情況下實(shí)現(xiàn)最大節(jié)能。
?節(jié)能系統(tǒng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況更同步運(yùn)行，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)同時(shí)響應(yīng)。
?在節(jié)約有功的同時(shí)還可節(jié)約大量無(wú)功
?大幅度降低維修費(fèi)用，液壓泵轉(zhuǎn)速的降低，液壓泵運(yùn)行磨損減少，具有延長(zhǎng)液壓泵壽命的效果；同時(shí)減少了油溫發(fā)熱量，能使液壓油的粘度保持穩(wěn)定，這對(duì)于夏天高溫環(huán)境下，設(shè)備液壓管路的泄漏大為減少，減輕了對(duì)環(huán)境污染的壓力。
?滿足液壓機(jī)在各個(gè)工作階段中所需的油壓大小和流量速度，將傳統(tǒng)的定量泵無(wú)形中轉(zhuǎn)變?yōu)榱俗兞勘茫?jié)能效率高達(dá)20%～50%。

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