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壓鑄機行業伺服電機應用

一、壓鑄機伺服節能改造原理
1.壓鑄機液壓系統原理概述 
全液壓式壓鑄機是一種典型的周期性工作制設備,在一個完整的工作周期(工序過程)大致可分為鎖模,給湯,壓射,抽芯,開模,頂針,冷卻,蓄壓等幾個階段,各個階段都是通過油泵馬達泵出液壓油到各個油缸推動傳動機構完成一系列動作,各個階段需要不同的壓力和流量。對于液壓系統來說,每個階段對壓力,流量的匹配各不一樣,而油泵馬達的功率是根據其運行過程中較大負載配置的,而壓鑄機一個工作周期中只有高壓鎖模和押射工作階段負載較大,其他工作階段一般較小,在冷卻過程的負載幾乎為零。對于油泵馬達而言,壓鑄機過程是出于變化的負載狀態,在定量泵的液壓系統中,油泵馬達以恒定的轉速提供恒定的流量,而工作所需壓力和流量大小是靠壓力比例閥和流量比例閥來調節的,通過調整壓力或流量比例閥的開度來控制壓力或流量大小。多余的液壓油通過溢流閥回流,此過程稱為高壓截流,由它造成的能量損失一般在70%左右。

2. 壓鑄機定量泵系統說明
原壓鑄機液壓系統采用異步電動機加定量泵系統,電動機帶動油泵從油箱吸油并加壓輸出,經各種控制閥控制油的壓力、流量和方向,以保證工作機構以一定的力(或扭矩)和一定的速度按所要求的方向運動。從而實現壓鑄機的各過程。傳統定量泵壓鑄機通常在需要改變負載流量和壓力時,定量油泵速度不可調 ,用閥門調節,多余的油經溢流閥排入油箱,大量能量以壓力差的形式損耗在閥門上。
液壓系統負荷變化自動調節輸出負荷,多余的能量只能在閥板、油路泄漏、油的溫升中消耗掉,這樣的過程有如下缺點:
加劇了各種閥門的磨損
造成油溫升高
電機噪音過大
以及機械壽命縮短等現象

3. 壓鑄機電液伺服系統改造的節能原理
伺服控制系統的結構如下圖所示:
壓鑄機行業伺服電機應用

如上圖:使用電液伺服系統后,伺服驅動器與伺服馬達一起,對壓鑄機的壓力信號形成一個閉環控制,同時由于伺服電機具有快速啟停的特點,可以在15 毫秒之內啟動或停止,因此在保壓、冷卻、吹脫模劑、加料等階段,伺服馬達幾乎沒有電耗。由于伺服節能系統所輸出的壓力、流量可以閉環控制,所以它的壓力重復精度好,而且在低壓力下也可以可靠的工作。伺服節能系統所輸出的流量是靠數字信號來控制的,有很好的線性和低速可控性,其流量的重復精度也較高。

二、伺服控制系統優點
a) 節能率高:徹底消除高壓節流,比定量泵節能30%-60%, 比變量泵節能10%-30%。
b) 響應速度快:0-100升、降速變化較快可達30ms時間≤0.1 秒,0-100壓力變化時間≤0.1 秒,提高生產效率。
c) 控制精確:由于伺服電機本身的轉速回饋和油泵出口的壓力傳感器與驅動器形成了兩個閉環回路,因此控制的精確度大大提高。
d) 高超載能力強:伺服的力矩超載倍數≥200%。
e) 狀態轉換靈活:速度、力矩控制靈活切換,平滑。
f) 降低液壓油溫:減少冷卻水的用量30%以上,某種場合甚至不需水冷。
g) 延長設備使用壽命:減輕開、鎖模沖擊,延長液壓油泵,機械和模具使用壽命。
h) 降噪:噪音降低,減少環境污染。

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