《電子技術(shù)應(yīng)用》
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金肯科技 注塑機(jī)節(jié)能改造方案
摘要: 注塑機(jī)液壓系統(tǒng)是一個壓力和流量波動較大的系統(tǒng),在開模,、合模,、射膠、回料,、頂出等不同工作階段,其壓力和流量都要發(fā)生有規(guī)律的變化。多數(shù)時間內(nèi),,負(fù)載的實際耗油量均小于油泵的供油量,造成高壓狀態(tài)下的液壓油部分經(jīng)溢流閥,、比例閥等液壓元件溢出,。該溢流部分不僅未伯任何有用功,而且產(chǎn)生熱量,,造成液壓油發(fā)熱,,既耗能,又有害,。
Abstract:
Key words :

注塑機(jī)液壓系統(tǒng)是一個壓力和流量波動較大的系統(tǒng),,在開模、合模,、射膠,、回料、頂出等不同工作階段,,其壓力和流量都要發(fā)生有規(guī)律的變化,。多數(shù)時間內(nèi),負(fù)載的實際耗油量均小于油泵的供油量,,造成高壓狀態(tài)下的液壓油部分經(jīng)溢流閥,、比例閥等液壓元件溢出。該溢流部分不僅未伯任何有用功,,而且產(chǎn)生熱量,,造成液壓油發(fā)熱,既耗能,,又有害,。如圖所示


    

    因此,根據(jù)注塑機(jī)當(dāng)前的工作狀態(tài),,如開模,、合模、射膠,、回料,、頂出等階段以及壓力和速度的高定要求,自動調(diào)節(jié)油泵的轉(zhuǎn)速,,調(diào)節(jié)油泵供油量,,使油泵實際供油量與注塑機(jī)實際負(fù)載流量在任何工作階段均保持一致,,這樣,液壓油的溢流部分便沒有了,,徹底消除了溢流現(xiàn)象,,油泵出力減少,節(jié)省了油泵電機(jī)的電能消耗,。變頻節(jié)能控制器便是利用控制供油馬達(dá)在不同的階段,,提供相應(yīng)的轉(zhuǎn)速,使定量泵變?yōu)楣?jié)能型變量這一原理,,來達(dá)到注塑機(jī)節(jié)能的目的,。
    一.注塑機(jī)能耗分析:
    a、注塑機(jī)哪里存在嚴(yán)重的浪費現(xiàn)象,?
    有99%注塑機(jī)采用液壓傳動和電液比例控制技術(shù),,安裝定量泵的液壓系統(tǒng)過程一般分為鎖模、射膠,、熔膠,、保壓、冷卻,、開模﹑頂針﹑待機(jī)(半自動)等幾個階段,,各階段需要的壓力和流量就不同,對于油泵馬達(dá)而言,,注塑過程是處于變化的負(fù)載狀態(tài),。在定量泵的液壓系統(tǒng)中,其轉(zhuǎn)速提供恒定的流量,,多余的液壓油通過溢流閥回流,,此過程稱為高壓節(jié)流。據(jù)統(tǒng)計電能量損失高達(dá)35%-70%,。如下
    
    
    
    b,、注塑機(jī)油泵馬達(dá)耗電在生產(chǎn)全過程中的比例是多少?
    根據(jù)注塑機(jī)設(shè)備工藝的需求,,注塑機(jī)油泵馬達(dá)耗電占整個設(shè)備耗電量的三分之二以上,。極具節(jié)能潛力。
    c,、國際注塑機(jī)狀況如何,?
    隨著世界各國在環(huán)境保護(hù),如能耗,、噪聲,、泄漏等其控制方面日益嚴(yán)格的要求,注塑機(jī)節(jié)能系統(tǒng)成為研究的重點。針對閥控電液控制系統(tǒng)有較大能量損失的不足,,德,、日等國著手研究電液比例閥結(jié)合的負(fù)載感應(yīng)型的注塑機(jī)電液控制系統(tǒng)。為進(jìn)一步降低能耗,,減低成本,。電機(jī)是用轉(zhuǎn)速可調(diào)的電動機(jī)驅(qū)動液壓泵為動力源。在保壓,、冷卻及空轉(zhuǎn)工況保持恒定下達(dá)到節(jié)能、降噪音目的,。
    d,、國內(nèi)注塑機(jī)生產(chǎn)狀況如何?
    現(xiàn)今國內(nèi)除少數(shù)較新企業(yè)配有變量泵注塑機(jī)外,,90%注塑機(jī)無節(jié)能裝置,,每年造成大量電能浪費,同時也意味著一個巨大節(jié)能市場將等待人們開拓,。而發(fā)達(dá)的東南部地區(qū)由于電價高,,也形成了初步的市場切入點。在這近佰億的節(jié)能市場中,,抓機(jī)遇,、搶先機(jī)、形成了企業(yè)的利潤焦點,。
    二,、我公司節(jié)電器的主要構(gòu)造和技術(shù)優(yōu)勢。
    a,、)我公司節(jié)電器引進(jìn)日本三菱最先進(jìn)的變頻技術(shù),。核心部件采用國際優(yōu)秀品牌元器件??刂颇K用日本三菱,;整流橋選用日本三菱和瑞士ABB公司的,CPU芯片則采用美國英特爾的,,本產(chǎn)品屬超簿型,、水冷卻方式。各項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或超過國際知名品牌
    b,、)目前市場上有很多的注塑機(jī)節(jié)能裝置,,其實都是采用市售的通用型變頻器,金肯牌注塑專用變頻器為什么會有如此驚人的節(jié)電效果,。只要將其功能與通用型變頻器作一個比較就一目了然,。 
    功能               金肯注塑專用變頻器          市售通用型變頻器
    調(diào)電壓(一次)        U/F=C靜態(tài)                   U/F=C靜態(tài)
    自動動態(tài)調(diào)壓力         有                              沒有
    功率因素自動補(bǔ)償陸     有                               有
    自動動態(tài)調(diào)節(jié)器功率     有                              沒有
    (10000次/秒)☆☆☆   有                              沒有
    最高效率下運(yùn)行         有                              沒有
    調(diào)頻調(diào)速               有                               有
    水冷卻循環(huán)             有                              沒有
    軟起制動               有                               有
    控制方式             開環(huán)或死循環(huán)                     開環(huán)或死循環(huán)
    10-50Hz(23KG/CM)      有                             沒有 
    加減速0.3秒不跳閘    能做到                           不能做到
    換模不改變參數(shù)       能做到                           不能做到
    磁鏈追蹤                有                             沒有
    ☆目前只有金肯牌注塑機(jī)專用變頻器,才具有每秒過10000次的檢測速度回饋電動機(jī)負(fù)載變化的功能,可以在任何復(fù)雜的情況下發(fā)揮卓越的省電效果,。
    三,、注塑機(jī)成型工況分析和節(jié)電改造后工作原理。
    1,、 工 況 分 析:
    
    
    
      注塑機(jī),,其它主要從流量方面考慮配置電機(jī)和油泵調(diào)整流量。工作過程序中,,恒定的液壓能通過電磁閥的控制進(jìn)行合理組合,、分配給各個動作所需要的流量、壓力,,達(dá)到射出成型的目的,。但是,電機(jī)始終以工頻運(yùn)轉(zhuǎn),,油泵始終以恒定的泵油量工作,。注塑機(jī)負(fù)載是一個大輻度的變化負(fù)載,各個動作所需的流量,、壓力差別很大,,不僅電機(jī)的使用效率很低,而且浪費了很多的電能,。
    2,、技 術(shù) 分 析:
    a)、改造方法:
    針對注塑機(jī)的工作狀態(tài),,采用普通變頻器是難以達(dá)到最理想的節(jié)電效果,。只有采用金肯牌注塑機(jī)專用變頻器才能實現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的控制目的。它能與注塑機(jī)計算機(jī)系統(tǒng)融為一體,,組成一個流量,、壓力死循環(huán)自動控制系統(tǒng),根據(jù)注塑機(jī)所發(fā)送的流量,、壓力信號的強(qiáng)弱而對油泵電機(jī)頻率進(jìn)行自動調(diào)整,,從而控制油泵的流量、壓力,、使定量泵成為節(jié)能型的變量泵,。當(dāng)工況需要大流量、大壓力時,,電機(jī)就全速運(yùn)轉(zhuǎn),;當(dāng)工況需要小流量、小壓力時,,電機(jī)就減速運(yùn)轉(zhuǎn),;不需要流量、壓力時,電機(jī)就停止運(yùn)轉(zhuǎn),。這樣不僅提高了電機(jī)的效率,,而且節(jié)省了被浪費的電能。系統(tǒng)框圖如下:節(jié)能器基本原理圖
    
    
    
    b),、節(jié)電原理:
    金肯牌注塑機(jī)專用變頻器,采用全息電子掃描,每秒偵測過萬次,自動跟蹤負(fù)載變化,適時調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行參數(shù),采用水冷卻比強(qiáng)制風(fēng)冷效果更好,使其低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)距強(qiáng)勁有力,油泵壓力可達(dá)230KG/CM,。其主要的節(jié)電原理是:
    1、頻調(diào)壓功能:根據(jù)注塑機(jī)電腦系統(tǒng)的強(qiáng)弱自動調(diào)整電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率,,恰到好處的滿足工況的需要,,把浪費的電能節(jié)約下來。
    2,、零啟動軟啟動功能:電機(jī)啟動時電流很大,,Y/△啟動電流是額定電流的3-5倍,△啟動電流是額定電流的4-7倍,,而軟啟動電流從0開始,慢慢升到所需要負(fù)載時的相對應(yīng)電流,,最大也不會超過額定電流,。
    3、動態(tài)調(diào)節(jié)器功能:自動跟蹤系統(tǒng)以每秒過萬次的檢測速度,、壓力,、在最少耗電的狀態(tài)下運(yùn)行。
    4,、功率因數(shù)自動補(bǔ)償功能:無功功率不但增加線損,,使設(shè)備發(fā)熱,更重要的是降低了電機(jī)的效率,,降低了電網(wǎng)有功功率的使用率,。港藍(lán)牌注塑機(jī)專用變頻器注塑機(jī)專用變頻器自動跟蹤系統(tǒng)能使無功功率似為零。從而增大電網(wǎng)的有功功率,,減少無功功率,。
    5、金肯注塑機(jī)專用變頻器能使電機(jī)的輸出功率與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成為三次方的關(guān)系變化,,若電機(jī)的額定功率為150KW,,當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時,其電機(jī)的耗電只有76.8KWH,,省電率48.8%,效果非常驚人,。
    四、注塑成型使用節(jié)電器前后經(jīng)濟(jì)效益對比和收益時間計算,。
    根據(jù)實測列出計算分式:得出每月用電數(shù)×最保守的節(jié)電率30%=省多少錢和回收時間,。
    實例之一:億利達(dá)250T機(jī),油泵電機(jī)為6級、50Hz,、380V,、30KW,對比測試結(jié)果如下:生產(chǎn)飲水機(jī)上面板(整機(jī)耗功)
    
    
    
    例如:一臺東芝IS350馬達(dá)功率為45KW的注塑機(jī)為例,。改造的投資為: 45KW X RMB850/KW = RMB38,,250元/臺。一般情況下,可在6~12個月通過電費的節(jié)省回收全部成本.
節(jié)能僅針對油泵馬達(dá)省電,,以東芝IS350馬達(dá)功率為45KW的注塑機(jī),,根據(jù)我們的改造經(jīng)驗,核算相關(guān)成本如下:
    一,、 改造前
    注塑機(jī)的耗電量與馬達(dá)性能,、模具、原料等各種工況密切相關(guān),。依我們改造的經(jīng)驗,,負(fù)載率在70%左右,即市電運(yùn)行實耗功率按油泵馬達(dá)功率的75%,。故改造前該機(jī)油泵馬達(dá)每小時的耗電量為:
    45KW X 75%?。健?3.75(度/小時)
    電費計價¥0.85元/度,使用時間按每月30天,每天20小時,,則每月注塑機(jī)油泵馬達(dá)部分的電費約為:
    33.75度/小時X30天X20小時X ¥0.85元/度=¥17,,212.5元/月
    二、 改造后
    改造后注塑機(jī)的節(jié)電率按平均30%核算,,則每月回收效益為:
    ¥17,,212.5 X 30% = ¥5,163.75元/月
    年回收效益為:¥5163.75元/月 X 12月 = ¥61,,965元 
    以上僅為舉例說明,,具體數(shù)據(jù)以試機(jī)實測數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。
    一般情況下,,所有投資可于6-10個月內(nèi)通過電費節(jié)省回收,。(回收期與的開機(jī)率相關(guān))
    五、主要特性:
    ◆    將定量泵模擬為節(jié)能型變量泵,,節(jié)電率高達(dá)30%-75%,,提高企業(yè)市場競爭力;
    ◆    工作環(huán)境噪聲明顯減小,,系統(tǒng)油溫大幅隱低,;
    ◆    平滑軟起動,保護(hù)電機(jī),,延長機(jī)械和模具的使用壽命,。
    ◆    減輕開鎖模沖擊,,延長機(jī)械和模具的使用壽命。
    ◆    延長油路系統(tǒng)使用壽命,,減少維修次數(shù),,節(jié)省大量維護(hù)費用。
    ◆    對電機(jī)具有多重保護(hù)功能,。
    ◆    節(jié)能與工頻輕松切換,,保證節(jié)能系統(tǒng)的故障時不影響生產(chǎn)。
    ◆    系統(tǒng)安裝簡便快捷,,半個工作日完成,。
    六、試機(jī)步驟:
    1,、選定測試機(jī)臺,;
    2、安裝,、調(diào)試(整個安裝調(diào)試過程僅需80分鐘,,而需要停止生產(chǎn)時間為30分鐘;)
    3,、由貴公司負(fù)責(zé)安排人員每天登記測試結(jié)果,,并定期反饋我司技術(shù)人員;
    4,、根據(jù)反饋結(jié)果,計算出成本回收時間,;
    5,、免費試機(jī)整過程為15天。

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