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SD500应用在压铸机节能改造上
日期: 2018-01-11
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 一、压铸机伺服改造必要性

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,押射,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,而压铸机一个工作周期中只有高压锁模和押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%以上。

传统的压铸机油温较高、噪音较大、液压油泄漏大、用户电费成本很高、维护烦,变频器、相对传统压铸机可以省部分电,但仍避免不了定量泵部分的缺点。以前主要的节能改造技术为变频节能技术,但变频节能技术仍有它的明显缺陷。

第一,变频器控制精度很低,直接输出会导致压力与流量精度无法满足机器要求,因此每次输出必须通过PQ阀溢流控制系统的压力与流量,也就不可避免地造成了能量的浪费。

第二,电机依然为普通三相异步电动机,其效率、功率因素都比现在的永磁同步伺服电机低,尤其是在清载时,二者的差异更为明显。一般的统计表明,在压铸机的平均工况下,伺服电机(含驱动器)总效率比异步电机高10%左右。

第三,对于普通异步电机,其启动、过载动作一般需要5-7倍的电流才能输出2倍的额定转矩,而伺服电机即使在额定转速下输出2倍的额定转矩,也只需要2倍供电电流。

第四,由于变频控制时电机响应速度限制,使得设备的生产效率有所降低。

“节能型”压铸机,就成为迫切需要关注和解决的问题。

二、电液伺服的特点

电液伺服系统由主机、伺服驱动器、伺服电机、油泵组成,实现伺服电机对设备能量需求进行自动匹配和调整,运用PID算法通过总线接口对伺服驱动器进行控制。

与传统的变量泵系统:变频器+异步电机、变频器+伺服电机等系统相比有以下几个优势:

1.响应速度快――伺服注塑机的响应时间能够达到0.025s(0-最大输出量),相比传统油压动力控制系统响应速度明显加快,有效缩短周期,提高了生产效率;

2.节能显著――伺服油压机输出功率随负载变化而变化,不存在多余能量的浪费。蓄压阶段伺服电机降低转速,耗能极低,而且在冷却阶段电机不工作,耗电为0,根据产品不同,安装伺服的压铸机比传统压铸机可节省用电40%~80%,给您带来真正的省电享受,经济效益显著;

3.控制精度高――伺服注塑机系统的重复精度能够达到3‰,相比传统油压动力控制系统重复精度更高,有效保证产品的稳定性,减少次品产生率,大幅度提高了合格品率;

4.系统噪音更小;

5.生产效率更高(可以恒功率超速运行);

6.与传统系统相比,同吨位的设备选配的电机功率可更小,安装空间小,设备档次提升;

三、系统接线及现场图片

 

SD500应用在压铸机节能改造上

SD500应用在压铸机节能改造上SD500应用在压铸机节能改造上

 

 四、参数设置

1.电机参数自学习 

功能码号

设定值

功能码名称

P03.00

13.4

电机额定功率

P03.01

320

电机额定电压

P03.02

26.8

电机额定电流

P03.03

133.33

电机额定频率

P03.04

1700

电机额定转速

P03.24

2

电机自学习选择

        当把P03.24设成2时,此时驱动器进行电机参数动态自学习,按RUN立即开始,电机停止时参数自学习结束。

2.功能参数设置: 

功能码号

设定值

功能码名称

P02.00

11

同步电机矢量控制

P02.02

1

端子控制

P14.00

2

驱动器油压控制模式2

P10.10~P10.31

根据现场设定

流量给定曲线校正

P10.32~P10.67

根据现场设定

压力给定曲线校正

五、总结 

新科瑞SD500电液伺服系统能够实时检测来自油压机数控系统的压力和流量信号,实时调整各个工况动作所需的马达的转速,让泵输出的流量和压力,满足系统的需要,而在非动作状态时,让马达低速运行,真正做到要多少给多少,节能空间巨大。该现场原本使用22KW异步电机,每小时耗电18度,进行伺服节能改造后,每小时能耗为6度,节电率达60%左右。SD500电液伺服系统在满足客户性能、稳定的前提下,还完美的解决了客户的成本、效率、油温、精密等要求。电液伺服驱动技术是未来压铸机的发展方向。

 

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