第一章压铸机液压系统原理
第二章压铸机节能改造原理
第三章安装电馈伺服系统使用情况
第一章压铸机液压系统原理
全液压式压铸机是一种典型的周期性工作制设备,在一个完整的工作周期(工序过程)大致可分为锁模,给汤,压射,抽芯,开模,顶针,冷却,蓄压等几个阶段,各个阶段都是通过油泵马达泵出液压油到各个油缸推动传动机构完成一系列动作,各个阶段需要不同的压力和流量。
对于液压系统来说,每个阶段对压力,流量的匹配各不一样,而油泵马达的功率是根据其运行过程中最大负载配置的。
压铸机一个工作周期中只有高压锁模和压射工作阶段负载较大,其他工作阶段一般较小,在冷却过程的负载几乎为零。
对于油泵马达而言,压铸机过程是出于变化的负载状态,在定量泵的液压系统中,油泵马达以恒定的转速提供恒定的流量,而工作所需压力和流量大小是靠压力比例阀和流量比例阀来调节的,通过调整压力或流量比例阀的开度来控制压力或流量大小。多余的液压油通过溢流阀回流,此过程称为高压截流,由它造成的能量损失一般在50%左右。
第二章压铸节能改造原理
(一)电馈伺服节能系统概念
电馈伺服节能系统是通过动态控制技术将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生力矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,以实现对定子电流的有效控制。
电馈伺服节能系统能实现交流电机解耦,使运行控制直流电机化(等于将交流电机变成直流电机进行控制),全频率大扭矩输出。
电馈伺服节能系统能通过IGBT功率模块在毫秒内调节电机功率,达到按需提供功率的状态,从而避免了能源的浪费。
三相异步电动机+定量泵
三相异步电机是按照恒速运转的要求设计的,它的响应速度比永磁电机慢数倍,不仅启动慢,制动也慢。
电馈伺服驱动器+三相异步电动机+定量泵
电馈伺服将交流电机解耦,并通过IGBT功率模块在毫秒内调节电机功率,达到甚至优于永磁电机的响应速度。
电馈伺服接线图
系统改造原理图
电馈伺服节能系统通过接驳主电机,取压铸机实时电流、电压、流量信号回传CPU处理器,按压铸工艺模拟量计算出电机实时所需功率,从而通过IGBT功率模块在0.1秒内调节电机功率,达到按需提供功率的状态,避免了能源的浪费。
第三章电馈伺服系统使用情况
目前,工厂压铸车间分别在2月1日、2月2日安装使用有2台电馈伺服系统,具体机台是:宇部850is、东洋900T。
改造后电馈伺服系统能全部满足生产工艺要求(压力、速度、时间达到设定要求),没有出现产品质量事故,使用优点如下:
电馈伺服节能改造后,对机台生产节拍没有影响:
电馈伺服系统改造前后功率消耗
电馈伺服改造后节电效果:
根据监测反馈的数据,
宇部机型节能达到30%以上,东洋、布勒机型节能达到25%以上。
电馈伺服改造后出现问题及解决方法:
出现问题:
29#宇部850T在生产欧标右钛式的方向盘配件时,模具中子采用非机械式锁紧形式(单纯靠液压系统配合行程到达反馈来控制中子动作),而电馈伺服所采用的闭环系统在系统工作过程中的压力变化使得中子油缸有所松动,在高压压射时铝液由于高压进入模具中子缝隙,固化后中子动芯与通孔粘合在一起,从而导致中子无法退回。
解决方法:
1、由于东洋设备节能过程中运行一切正常,暂时将东洋900T节能设备调至宇部670is,宇部670is模具中子带机械式锁紧,通过一阶段的使用,宇部670is节能一切正常,且节电率达到27.88%,说明带中子机械性锁紧的压铸设备都可以进行节能改造。
2、从机械性处理,通过改进模具中子锁紧方式解决目前出现的问题,此种方法不仅可以解决现阶段问题,而且可以增加原本系统的稳定性。
3、从电气性处理,电馈伺服控制从中子入到中子出(包含合模、压射)动作之内需强制给定系统最高最大负荷,便可以解决此类问题。然而如此处理使得只有在压射完中子出后才能进入节能状态,节能空间大大减少。
40#宇部670is节能改造前后情况对比
改造后对机台节拍无影响,产品及设备都一切正常。
直接收益计算:
备注:年运行时间计算是按7000小时计算,电机功率加载按65%计算,电价按0.725元/度计算。
间接受益:
1、降低变压器负载;
2、整个车间工作电流降低,减少线损及发热,增加生产安全性;
3、由于电机运转时间同比变少,电机损耗也相应变少,延长了原电机寿命;
4、由于节能改造后,液压油流量变少,所以油温得以降低,延长了液压油的使用寿命。
原标题:压铸机电馈伺服节能改造 雄邦压铸案例
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