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宁海先平文具压铸机同步伺服节能改造

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宁海先平文具压铸机同步伺服节能改造


宁海先平文具压铸机同步伺服节能改造

一、工作原理

1.1压铸机由下列各部分组成。
(1)合模机构
驱动压铸模进行合拢和开启的动作。当模具合拢后,具有足够的能力将模具锁紧,确保在压射填充的过程中模具分型面不会胀开。锁紧模具的力即称为锁模力(又称合型力),单位为千牛(kN),是表征压铸机大小的首要参数。
(2)压射机构
按规定的速度推送压室内的金属液,并有足够的能量使之流经模具内的浇道和内浇口,进而填充入模具型腔,随后保持一定的压力传递给正在凝固的金属液,直至形成压铸件为止。在压射动作全部完成后,压射冲头返回复位。
(3)液压系统
为压铸机的运行提供足够的动力和能量,主要电机带动油泵工作。
(4)电气控制系统
控制压铸机各机构的执行动作按预定程序运行。
(5)零部件及机座
所有零部件经过组合和装配,构成压铸机整体,并固定在机座上。
(6)其他装置
先进的压铸机还带有参数检测、故障报警、压铸过程监控、计算机辅助的生产信息的存储、调用、打印及其管理系统等。
(7)辅助装置
根据自动化程度配备浇料、喷涂、取件等装置。

而这里同步伺服控制系统主要是对液压系统进行节能控制

 

二 、技术原理

同步伺服节电原理

压铸机的动力系统用电量主要消耗在油泵电机上,所以降低油泵电机的用电量是压铸机节能的关键。在定量泵的液压系统中,电机以50Hz高速运转,油泵的供油量是基本不变的,远远大于压铸机工况的实际流量需求,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。所需动作越慢,流回油量就越多,浪费的能量便越多。同样设定的压力越大,流回油箱的浪费就越大。浪费的能量变为热能,将油温升高。油温升高还能导致很多问题,如压铸成型的不稳定,油封需要经常更换等。而油泵的供油量与电机的转速成正比,因此我们可以通过降低电机在各个动作时的转速,使油泵的供油量与压铸机的实际流量需求相一致,几乎消除溢流现象,以达到节能的目的。


 

◆驱动器从上位机接收压力,流量指令,然后将一定的电流输送给电机。

◆电机将电流转换成转矩,将转矩传给负载。

◆负载根据它自己的特性进行动作或加减速。

◆旋转变压器测量电机的位置(注意:旋转变压器没有直接反映负载的位置,仅仅反馈的是电机轴的位置),把信号反馈给驱动器。

◆将给定与反馈的误差输入到驱动器,通过一系列运算再输出电机电流,重复此过程,直至误差为零。

 

三、同步伺服的优势

1.节电效果好,可以根据生产工艺的要求提供液压动力就,节能效果明显,可达40%-70%;

2.提升注塑机生产效率,可以利用电机和油泵的瞬时过载能力,快速响应特性显著提高系统的动态响应性能,从而缩短空循环时间.储能时间.压力上升迅速;

3.由于采用了流量和压力的双闭环控制,电机转速和转矩可以快速调整,从而实现对油泵的的流量和压力输出连续精确控制,大大改善了压铸机的重复精度;

 

 

同步伺服的特点

1.过载能力:同步伺服过载能力可以达到3倍。

2.速度控制:三相异步电机不允许低于工频20%以下运行,而同步伺服转速可以从0-100%调节运行。

3.压力,流量精度:同步伺服从0速到100%运行小于50ms,压力,流量实行双闭环控制。

4.效率:伺服系统功率因素可达0.95以上。

                                     

四、节能率

2014年4月我司对宁海先平文具压铸有限公司三台申达牌压铸进行了伺服系统改造。改造后节能率都高于50%以上,以申达T330改造后的记录计数:

 

单台年节电:

3.3KW×24小时×360天 =28512KW.H

 

单台年节约电费:

28512KW.H×0.89元/KW.H=25375.68元

 

五、总结: 

压铸机采用同步伺服驱动器,就是利用伺服驱动器+伺服电机+定量泵作为动力源系统替代传统的异步电动机+定量泵的动力源系统。具体到压铸机,电液伺服系统实现被控制油泵的输出流量和压力快速,准确的跟随上位机给定信号的变化,适应压铸工艺对压力,速度。时间的要求。从而达到了压铸机的节能降耗的目的,同时实现了控制过程的自动化,并且对压铸机进行了超压、过载、过流、欠压等自动报警。


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