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壓鑄機油壓機變頻應用  控制精準更迅速

前言

對于壓鑄制品行業(yè)來說，電耗是其生產成本構成的主要部分，而壓鑄機是制品廠的主要能耗設備之一，人稱電老虎。因而降低壓鑄機的能耗成為壓鑄行業(yè)降低成本，提高產品競爭力的有效途徑。

行業(yè)簡述

目前絕大多數(shù)的壓鑄機都屬于液壓傳動壓鑄機，液壓傳動系統(tǒng)中的動力由電機帶動油泵提供。在壓鑄周期過程中的變化，壓鑄機在不同工序下需要的流量和壓力不同，必須依靠流量閥和壓力閥來調節(jié)不同工序所須的不同流量和壓力。并且當負荷變化比較大時，由于定量泵不可調節(jié)輸出功率，因此多余的能量只能消耗在擋板、油路泄漏、油溫的升高中，也加劇了各種閥的磨損、又造成油溫過高、電機噪音過大、以及機械壽命縮短等現(xiàn)象。并且通常在設計電機的容量時比實際需要高出很多，存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象，造成電能的大量浪費。因此推廣變頻器在壓鑄機上的應用，對于減少能源浪費具有重要意義。

工藝說明

壓鑄機合模和脫模，開模系統(tǒng)所需油壓較低，且時間較短；而注射，保壓，冷卻系統(tǒng)所需油壓較高，且時間較長，一般為一個工作周期的40%~60%。每個階段時間的長短與加工工件有關；間歇期長短也與加工工件的情況有關，有時可以不要間歇期。如果注射的螺桿用液油馬達驅動，注射時的系統(tǒng)油壓會高一些。壓鑄機加工工件的重量，從數(shù)十克到數(shù)萬克不等。因此，壓鑄機就有中小型和大型之分，加工數(shù)十克的小工件和加工數(shù)千克的大工件一個周期的時間也是不相同的，就是對同一臺壓鑄機，加工工件的原料不同，各段工藝流程中所需的壓力和時間也是需要改變的。

節(jié)能改造原理

由壓鑄機工作原理得知，高壓截流是油泵馬達耗能的浪費之處。我公司生產的壓鑄機專用電流矢量變頻器利用這一特點，根據(jù)壓鑄機生產工藝的需求，采用變頻器調節(jié)油泵馬達的轉速，根據(jù)壓鑄機工作時所需的壓力或流量參數(shù)及壓鑄機的動作反饋信號同步控制壓鑄機的比例流量閥、比例壓力閥實現(xiàn)壓力和流量的自動調節(jié)，其效果相當于將定量泵改造成變量泵，使通過溢流閥的回流流量降到最低，油泵輸出與整機運行所需壓力和流量相匹配，而且無高壓溢流能量損失。變頻器通過反饋信號跟蹤各個工作階段的壓力和流量變化，并自動調節(jié)油泵電機的轉速。這樣，油泵電機的電耗將跟隨輸出負載的變化而變化，從而可最大限度的節(jié)電，即經濟又實用。很多工廠通過改造，已取得了顯著的經濟效益。

壓鑄機的電能消耗

壓鑄機的電能消耗主要表現(xiàn)在以下幾個部分：

1）液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗

2）加熱器的電能消耗

3）循環(huán)冷卻水泵的電能消耗

在壓鑄車間內，一般多臺壓鑄機共用一臺冷卻水泵，其中液壓油泵電機的用電量占整個壓鑄機用電量的80%以上，所以降低其耗電量是壓鑄機節(jié)能的關鍵。

改造效果

高節(jié)電率：改造后，使定量泵變?yōu)楣?jié)能型變量泵，壓鑄機液壓系統(tǒng)與整機運行所需功率基本匹配，無高壓節(jié)流、溢流能量損失，節(jié)電率可達20%～60%。

高效率：改造前功率因數(shù)一般為0.5～0.8，改造后可達0.96 以上，故能顯著提高電網功率因數(shù)，降低無功電流，從而降低線路損耗。對供電設備而言，則起到了增容的作用。

高可靠性：保留壓鑄機原有控制方式及油路不變做備用，出現(xiàn)故障及時報警，具有過壓、過流、過載、過熱、欠壓及對地短路等多種保護，還可有效地保護油泵電機。采用市電/節(jié)能運行控制方式，一旦故障時不影響生產。延長機械壽命、改善環(huán)境：軟起動減輕開機鎖模震動，延長設備和模具的使用壽命、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，冷卻用水量可節(jié)省30%以上。延長密封組件的使用壽命，降低停機維修機會，節(jié)省大量維護費用。

軟啟動節(jié)能：由于電機為直接啟動或Y/Δ啟動，啟動電流等于（3-7）倍額定電流，這樣會對機電設備和供電電網造成嚴重的損壞，而且會對電網容量要求過高，啟動時產生的大電流和震動時對設備的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能改造后，用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網的沖擊和對供電的要求延長了設備和模具的使用壽命。

結論

1、直觀節(jié)電效果的結論

對壓鑄機節(jié)電改造之后，按最低的節(jié)電效果也只需6個月時間左右即可收回投資成本，而設備的可用期限至少十年以上，“節(jié)電是回收期最快的投資，也是受益最長的投資”．用戶可以減少實際的電費開支，達到節(jié)約開支，降低經營成本、促進企業(yè)發(fā)展的目標。

2、隱含的經濟效益

由節(jié)電器的節(jié)電原理可知，除了具有直觀的節(jié)電效益之外，其對設備及線路的保護作用從而產生的使系統(tǒng)運行壽命延長，設備發(fā)熱量小、運行效率提高、維護費用減少，對投資方來說也是一筆不可忽視的經濟效益。特別是通過節(jié)電改造后，用電量下降20-40%，降低了配電網中的功率損耗，提高變壓器的用電效率，帶來的隱含的經濟效益對投資方來說亦又是一筆可觀的收益。