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超同步伺服节能控制系统

超同步伺服节能控制系统
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超同步伺服节能控制系统

 一、产品概述

超同步超同步节能控制系统的创新,巧妙了变频节能技术和同步伺服节能技术的优点,同时又克服了它们各自的缺点。在提升注塑机生产效率的基础上,节电效果好,具备更好的性价比优势,节电率达25%-70%。

 一、产品概述

注塑机的用电量主要消耗在油泵电机上,在定量泵的液压系统中,电机以50Hz高速运转,油泵的供油量基本不变,远远大于注塑机工况的时间要求,多余的高压油经溢流阀全部回流至油箱,能量存在巨大的浪费。我们可以采用超同步伺服节能控制系统,使注塑机在不同工作阶段伺服电机输出功率,根据负载变化而变化,不存在多余能量浪费。保压和冷却阶段,能耗低级,几乎为零。

1. 合模、锁模阶段

动作要求:合模动作尽可能快速动作,在模具到位时立即停止,防止模具到位时撞模,并且在模具移动时如出现异物卡模时及时停止移动。

 

动作实现

能量消耗分析

传统油压系统

采用调节阀门,部分流量进入开合模油缸推动锁模动作,其余流量经节流阀回流。

电机带动油泵以额定转速转动,合模动作消耗部分流量,回流部分能量为浪费的能量。

超同步伺服节能控制系统

伺服系统调节油泵速度,供油速度等于推动合模油缸所需要的油量,完全没有溢流,并且可以精确控制合模动作的行程距离,在到位后自动实现锁模。在合模的过程中,伺服系统工作于带力矩限制的速度闭环控制模式,如果出现异物卡住模具导致阻力非正常增加时,电机会自动停止运行。

合模移动中电机效率可达85%以上,锁模阶段电机速度接近零速而更大出力不减,功率消耗更小。

2. 射胶阶段

动作要求:匀速射出,速度精度高,射出量精确控制,射满模腔后立即转为压力控制进入保压过程。


动作实现 能量消耗分析
传统油压系统 采用调节阀门,部分流量进入射胶油缸推动射胶动作,其余流量经节流阀回流。 电机带动油泵以额定转速转动,射胶动作消耗部分流量,回流部分能量为浪费的能量。由于射胶动作对压力和速度都有要求,因而电机负载较重,从电网取用功率很大,能量损失也比较大。
超同步伺服节能控制系统 伺服系统调节油泵速度,实现速度平滑给定控制。供油速度等于推动射胶动作所需要的油量,完全没有溢流,并且可以方便、精确控制射胶动作的行程距离。 射胶阶段中电机效率可达90%以上,由于效率高并且没有溢流,所以此阶段能量消耗较大,但没有多余的消耗。
3. 保压阶段

动作要求:恒定压力控制,确保产品成型密度一致。



动作实现 能量消耗分析
传统油压系统 控制高压节流阀调节压力,实现恒压控制。 电机带动油泵以额定转速转动,所有流量均经节流阀回流。此时所需油压很大,电机从电网的取用功率很大,并且所有能量都被浪费。
超同步伺服节能控制系统 伺服系统调节油泵速度至接近零速,并且转入力矩控制,精确保持压力。 此时电机输出力矩较大,但转速接近零速,所以几乎不输出功率,从电网取用的功率仅几百瓦。
4. 熔胶、冷却阶段

动作要求:熔胶时进行速度控制,要求尽可能较快地将射台推出至适当的位置,同时螺杆将足够量的熔胶推出至射口处,并且要求射台推出时有一定的背压。为节省时间,熔胶与冷却一般同时进行,但如果冷却时间较长,会出现熔胶结束后仍需等待冷却的空等时间。


动作实现 能量消耗分析
传统油压系统 采用调节阀门,部分流量进入液压马达驱动螺杆,部分进入射胶油缸推动射台回程动作,其余流量经节流阀回流。 电机带动油泵以额定转速转动,在熔胶阶段溢流较少,此时功率消耗较大,能量损失较少。但在“空等”时段,所有流量均经节流阀回流,功率消耗较大,所有能量都被浪费。
超同步伺服节能控制系统 伺服系统调节油泵速度至适当速度,精确控制射台和螺杆速度。 熔胶阶段需要流量和压力都较大,此时功率消耗较大,但实际效率接近90%,功率损耗很小。在到达“空等”时段时,运动系统需要的净流量为零,电机速度至接近零速,并且转入力矩控制,稳定保持压力。此时电机输出力矩较大,但转速接近零速,所以几乎不输出功率,从电网取用的功率仅几百瓦。
5. 松模、开模阶段

动作要求:快速打开模具,动作快捷到位。


动作实现 能量消耗分析
传统油压系统 采用调节阀门,部分流量进入开合模油缸推动松模、开模动作,其余流量经节流阀回流。 电机带动油泵以额定转速转动,此阶段功率消耗较大,能量浪费较小。
超同步伺服节能控制系统 伺服系统调节油泵速度至适当速度,快速控制松模、开模动作。 此阶段需要流量和压力都较大,此时功率消耗较大,实际效率接近90%,功率损耗很小。

三、性能特点

1. 与变频改造不同,改造后不影响生产周期,不会出现延时现象与压力不足现象

2. 将定量泵变成为节能型变量泵,节电率高达25%~75%,提高企业市场竞争力。

3. 平滑软启动,保护电机,减轻开锁模冲击,延长机械和模具的使用寿命。

4. 工作环境噪声明显减小,系统油温大幅度降低,降低油路系统的损耗。

5. 延长油路系统使用寿命,减少维修次数,节省大量维护费用。

6. 对油泵马达具有多重保护功能。

7. 节电与市电轻松切换,保证节能系统在故障时不影响生产。

8. 系统安装简单快捷,不用更换原有的电机和油泵,一般2~3小时节能升级完工。

 四、电气规格参数

额定电压 3相AC380V
额定电流 详见箱体铭牌
额定频率 50Hz
过载能力 允许在 1.2 倍稳态过电流下连续运行
绝缘水平 2.5kV
防护等级 IP32-54
安装方式 串联或并联在电机控制柜侧
冷却方式 风扇冷却
工作温度 -40℃~ 85℃
五、适用范围

广泛应用于制造工厂注塑机、压铸机等液压设备。

 

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