注塑机伺服电机如何节能
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注塑机节能改造方案注塑机节能改造方案随着全球环境问题的日益突出,节能减排已成为各行各业的共同关注和努力方向。
在制造业领域中,注塑行业作为重要的生产环节,其能源消耗也占据了不小的比例。
为了实现注塑机的节能减排目标,需要采取一系列的改造方案来降低能源消耗,提高生产效率。
首先,注塑机的加热系统是能源消耗的主要部分,因此改造加热系统是节能的关键。
传统的加热方式通常采用电加热或蒸汽加热,这两种方式都存在能源浪费的问题。
相比之下,采用先进的电磁感应加热技术可以大大提高加热效率,减少能源损耗。
电磁感应加热技术利用高频电磁场产生涡流,直接加热工作物料,不需要将能量转换为热能再传递给工件,从而降低了能源消耗。
此外,还可以采用节能型的加热元件,如高效的电阻丝或石墨加热体,提高加热效率。
其次,注塑机的动力系统也是能源消耗的重要部分。
传统的液压驱动系统通常存在能源浪费和污染的问题。
因此,采用先进的电动驱动系统是节能改造的另一个方案。
电动驱动系统通过采用高效率的电机和变频器来实现精确的控制,避免了液压系统的能源损耗和压力波动,从而提高了注塑机的能源利用效率。
同时,还可以使用节能型的电机和变频器,降低能源消耗。
另外,注塑机的冷却系统也是能源消耗的一部分。
传统的冷却系统通常采用大功率的冷却设备,存在能源浪费的问题。
因此,可以采用节能型的冷却设备来改造注塑机的冷却系统。
例如,可以使用高效的冷却水泵和冷却塔,提高冷却效率,减少能源消耗。
此外,还可以优化冷却系统的运行参数,减少冷却时间,从而进一步降低能源消耗。
最后,注塑机的控制系统也是节能改造的一个关键环节。
传统的控制系统通常存在控制精度低和能源浪费的问题。
因此,可以采用先进的智能控制系统来提高注塑机的控制精度和能源利用率。
智能控制系统可以通过精确的传感器和先进的控制算法来优化注塑机的工作过程,提高能源利用效率。
此外,在注塑机的停机状态下,可以采用智能控制系统来自动调整工作参数,减少能源浪费。
注塑机节能改造方案简介注塑机是一种用于制造塑料制品的设备,它在工业生产中起着重要的作用。
由于注塑机的运行需要消耗大量的能源,并产生大量的废热,因此对注塑机进行节能改造是非常必要的。
本文将介绍一些注塑机节能改造的方案,旨在降低能源消耗和减少对环境的负面影响。
1. 控制系统升级注塑机的控制系统是其核心部件,它负责对注塑过程进行精确控制。
通过对控制系统进行升级,可以实现更加高效的能源利用。
以下是几种可行的方案:•采用变频器技术:变频器可以根据注塑机的负荷情况调整电机的运行频率,从而实现能量的节约。
在负荷较小的情况下,可以降低电机的运行频率,降低能源消耗。
•优化注塑参数:通过对注塑过程的参数进行优化,如提高注塑机的熔胶速度、降低注塑温度等,可以实现更高效的注塑过程,减少能源的浪费。
•安装节能传感器:安装温度传感器、压力传感器等节能传感器,可以对注塑过程的实时数据进行监测和分析,从而优化控制系统的参数,达到节能的效果。
2. 优化冷却系统注塑过程中,冷却是一个非常重要的环节。
冷却系统的优化可以降低能源消耗,并提高生产效率。
以下是一些可行的方案:•优化冷却水的流量:通过合理调整冷却水的流量,可以确保注塑过程中的冷却效果,同时避免过度消耗水资源。
•安装冷却塔:注塑机通常会产生大量的废热,安装冷却塔可以将废热排放到室外,从而减少对环境的热污染。
•使用高效冷却设备:使用高效的冷却设备,如冷却水泵、冷却风扇等,可以提高冷却效果,降低能源消耗。
3. 采用节能材料在注塑机的设计和制造过程中,选择节能材料也是一种有效的节能措施。
以下是一些建议:•使用高效能热传导材料:选用热传导性能较好的材料,可以降低注塑机的能量损耗,提高注塑效率。
•采用节能型电机:选择能效比较高、节能效果显著的电机,可以降低能源消耗。
4. 建立节能意识和培训体系除了技术方面的改进,建立节能意识和培训体系也是促进注塑机节能的重要手段。
以下是一些建议:•组织节能宣传活动:通过举办节能宣传活动,向员工宣传节能的重要性,增强他们的节能意识。
注塑机节能改造方案随着我国经济的快速发展,注塑机在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
然而,传统的注塑机在生产过程中存在能耗高、效率低的问题,给企业带来了不小的经济负担。
因此,为了提高注塑机的生产效率,降低能耗,节约生产成本,注塑机节能改造成为了当下亟需解决的问题。
首先,我们可以从注塑机的传动系统入手,采用先进的变频调速技术,实现注塑机的节能降耗。
传统注塑机在启动时需要大电流冲击,而变频调速技术可以实现平稳启动,减小了启动时的电流冲击,降低了能耗。
同时,通过变频调速技术,可以根据生产需要调节注塑机的运行速度,避免了长时间空转带来的能耗浪费,提高了注塑机的生产效率。
其次,我们可以对注塑机的加热系统进行改造,采用高效节能的加热设备。
传统注塑机的加热系统多采用电加热或者蒸汽加热,能耗较高。
而采用高效节能的加热设备,如燃气加热系统或者热风循环加热系统,可以大大降低注塑机的能耗,提高加热效率,从而减少生产成本。
此外,对注塑机的冷却系统进行优化也是节能改造的重要一环。
传统注塑机的冷却系统多采用水冷方式,存在能耗高、维护成本大的问题。
我们可以考虑采用空气冷却系统或者高效节能的水冷系统,通过优化冷却系统的设计,提高冷却效率,降低能耗,达到节能降耗的效果。
除此之外,对注塑机的控制系统进行升级,采用先进的PLC控制技术,实现对注塑机生产过程的精准控制,避免了传统注塑机在生产过程中的能耗浪费,提高了生产效率,降低了生产成本。
综上所述,注塑机节能改造方案是一个综合性的工程,需要从传动系统、加热系统、冷却系统以及控制系统等多个方面进行优化升级。
通过采用先进的节能技术和设备,可以有效降低注塑机的能耗,提高生产效率,降低生产成本,为企业创造更大的经济效益。
在进行注塑机节能改造时,企业需要充分考虑自身的生产需求和特点,选择合适的节能改造方案,并确保改造工程的质量和安全。
只有不断推进技术创新,不断提高设备的节能性能,才能更好地适应市场需求,提高企业的竞争力,实现可持续发展。
注塑工艺节能措施方案有哪些引言随着工业化的进程,塑料制品的需求量不断增加,注塑工艺因其高效率和多样性而受到广泛应用。
然而,注塑工艺也存在能源的浪费和环境污染等问题。
为了提高注塑工艺的可持续性发展,开展节能工作至关重要。
本文将介绍一些注塑工艺节能的措施方案。
1. 优化注塑机的使用1.1 更新设备使用新一代的注塑机能够采用更先进的控制系统和节能技术,如变频调速、高效能电机等,从而降低能耗。
更新设备还可以提高操作效率和产品质量。
1.2 设备定期维护定期维护注塑机可以保持其高效运行,避免因设备老化或损坏导致的能源浪费。
维护工作包括清洁、润滑和替换部件等。
1.3 合理利用余热注塑机在工作过程中会产生大量的热量,可以通过热交换器和余热回收装置将废热转化为有用的能源。
这样可以减少能源的消耗,提高能源利用效率。
2. 优化注塑工艺参数2.1 控制温度合理控制注塑机的加热温度可以降低能源消耗。
通常情况下,注塑机通道和模具的温度过高会导致能源的浪费和产品质量下降,因此需要合理设定温度参数。
2.2 优化冷却系统在注塑成型后,产品需要冷却一段时间才能取出。
优化冷却系统可以缩短产品冷却时间,提高注塑机的生产效率,并减少能源消耗。
2.3 优化注塑机的压力和速度合理控制注塑机的压力和速度,可以降低产品翘曲、变形等问题的发生,减少注塑废品的产生,从而达到节能的效果。
3. 优化原材料的使用3.1 选择合适的原材料选择适合注塑工艺的原材料,可以减少能源的消耗和废品的产生。
例如,选择粒料颗粒均匀、熔指低的原材料能够降低注塑机的能耗。
3.2 手工杂料节约手工注塑过程中的杂料损耗通常较大,可以采用自动化设备进行杂料供给,减少手工杂料的浪费。
4. 加强能源管理4.1 建立节能意识加强员工对节能意识的培养和教育,提高对能源消耗问题的重视,从而改变行为习惯,降低能源的浪费。
4.2 监控能源消耗建立能源监控系统,通过实时监测能源的消耗情况,掌握工厂的能源使用情况,并根据监控结果进行调整和优化。
注塑机节能改造方案
当下节能改造成为塑料机械行业里刮起的一阵热潮,不论是注塑机、挤出机、吹塑机,还是辅助设备,都在节能技术开发上投入了大量人力、物力和财力。
注塑机“四位一体”整体节能解决方案,实现塑胶机械复合节能改造。
1、纳米红外电热圈,电热部分节能改造方案,占整机用电15%~30%,承诺最低节能率30%,投资回报期6-12个月,主要采用能之原纳米红外电热圈取代传统普通电热圈;
2、伺服节能干燥机,物料干燥部分节能改造方案,占整机用电15%~30%,承诺最低节能率30%,投资回报期6-12个月,主要采用能之原伺服节能干燥机取代普通干燥机;
3.1、云异步伺服系统(双模异步伺服云一体机),塑机动力部分节能改造方案,占整机用电50%~80%,承诺最低节能率35%,投资回报期6-12个月,在原有动力系统上加装双模异步伺服云一体机;
3.2、云同步伺服系统,塑机动力部分节能改造方案,占整机用电50%~80%,承诺最低节能率40%,投资回报期9-18个月,将原有‘异步电机+定量泵’系统更换成同步‘伺服驱动器+伺服电机+齿轮泵’系统;
4、高效节能水泵,冷却水部分节能改造方案,占整机用电3%~5%,承诺最低节能率30%,投资回报期6-12个月,采用能之原高效节能水泵取代普通水泵;
注塑机节能、注塑机节能改造,就是对注塑机的机械结构、控制模式,以及操作工艺条件进行基于最小能耗的全面优化设计。
先进高效节能技术,已经成为了众多注塑企业节能改造追求的目标。
国家这几年也是大力提倡节能减排,在国内节能减排的大环境下,注塑机节能改造也成为众多注塑企业的节能首选!。
注塑机异步伺服节能改造注塑机异步伺服节能改造一.节电:35%-75%节电原理:传统注塑机的油泵马达以恒定的转速提供恒定的流量,多余的液压油通过溢流阀回流,这样,很多能量就白白浪费掉了。
伺服注塑机在锁模、保压、冷却等阶段速度接近零速,因而功率消耗最小。
在原来的注塑机中,动力系统是普通(异步)电机+定量泵系统。
改造后,动力系统更换成“异步伺服驱动器+普通(异步)电机+定量泵系统”。
动力系统是塑料机械能耗最大的部分,约占整机用电总量的50%-80%,电能浪费最为严重。
由于电价昂贵,而且不断加价,电费在企业生产成本中占有相当大的比重,目前,各地都有限电措施,使得电能损耗已经成为严重影响企业生产效益的重要因素。
注塑工艺过程一般为锁模、射胶、溶胶、保压、冷却、开模等几个阶段,各个阶段需要不同的压力和流量。
传统的油泵马达按最高压力和设备需求确定功率,以恒定的转速提供恒定的流量,多余的液压油通过溢流阀回流,这样,很多能量就这样浪费掉了。
二.分析当前注塑机节能的三种方式1.变频器+异步电机,即变频节能,节电效果一般,安装简单,延长产品的生产周期。
2.矢量驱动器+同步电机+速度和压力反馈,即同步伺服节能,节电效果好,安装复杂,价格高,同步电机有退磁隐患,维护成本高。
3.矢量驱动器+异步电机+电流反馈,即异步伺服节能,安装简单,节电效果好,三相异步电机无退磁隐患,维护成本低,性价比好。
三.异步伺服介绍对于注塑机节能而言,伺服就是实现了闭环反馈控制,系统动态响应快、控制精度高。
伺服是变频器发展到高级阶段的产物,变频器是伺服之母。
异步伺服的创新,巧妙融合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,而且具备绝对的性价比优势。
定量泵注塑机配套上异步伺服之后,具备了新的竞争力,对整个相关行业,具有颠覆性的意义。
四.异步伺服改造原理注塑机的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注塑机节能的关键。
注塑机电热节能改善注塑机是一类重要的工业设备,用于塑料制品的生产。
然而,传统的注塑机在工作过程中会耗费大量的电能,导致能源浪费和环境污染。
因此,如何通过电热节能改善注塑机成为了一个重要的研究课题。
本文将探讨注塑机电热节能改善的方法和技术。
第一,优化注塑机的结构设计是一种有效的注塑机电热节能改善方法。
传统注塑机通常采用线圈加热方式,耗能大、加热效率低。
而新型注塑机可以使用高效电热器件,如发热体、电热棒等,提高加热效率,减少能源浪费。
此外,结构设计也应考虑冷却系统的优化,例如使用高效的冷却器、减少冷却时间等,从而降低能量消耗。
第二,通过优化控制系统,可以实现注塑机的电热节能改善。
传统注塑机控制系统通常采用PID控制方式,只能进行简单的温度控制。
而现在的先进控制系统可以实现更精确的温度控制,减少能量浪费。
例如,可以根据具体的注塑工艺要求和塑料材料特性,实时调整加热功率、冷却速度等参数,从而减少能量消耗。
第三,采用节能材料和技术也是注塑机电热节能改善的重要方向。
例如,使用高导热材料代替传统的保温材料,可以提高加热效率,减少能量损失。
同时,选择优质的电磁材料,提高电热器件的加热效率,降低能耗。
此外,还可以利用新型的加热技术,如红外加热、电磁感应加热等,进一步提高注塑机的电热节能性能。
第四,加强运维和管理也是注塑机电热节能改善的重要环节。
通过建立完善的维护保养体系,及时检测和修复设备故障,减少能源浪费。
同时,加强员工培训,提高操作技能,合理控制设备运行时间和工艺参数,减少能耗。
总之,注塑机电热节能改善是一个综合性的工程,需要从结构设计、控制系统、材料选择和运维管理等多个方面进行优化。
通过采用先进的技术和方法,可以有效降低注塑机的能耗,实现可持续发展和资源节约。
注塑机电磁加热节能改造要点注塑机是一种广泛应用于塑料制品生产的设备。
它的工作原理是通过将塑料颗粒加热熔化后,通过注射成型来制造各种形状的塑料制品。
然而,传统的注塑机通常使用电加热方式,能源消耗较大,不符合节能环保的要求。
因此,对注塑机进行电磁加热节能改造是非常有必要的。
下面是注塑机电磁加热节能改造的几个要点。
1.选择高效电磁加热设备电磁加热设备是实现注塑机节能改造的核心,因此选择高效的电磁加热设备至关重要。
高效的电磁加热设备具有能量转换效率高、加热速度快、温度控制精确等优点。
在选择电磁加热设备时要考虑其功率大小、加热材料的灵敏度以及温度控制的精度等因素,以确保达到理想的节能效果。
2.优化加热方式传统的注塑机通常采用电加热方式,通过电热棒或电热管进行加热。
而电磁加热节能改造可以采用电磁线圈的方式进行加热。
相比传统的电加热方式,电磁加热具有加热速度快、加热均匀等优点。
此外,还可以结合电磁感应加热的特点,优化注塑机的加热结构,使得加热效果更加均匀,减少能量浪费。
3.引入智能控制系统智能控制系统可以根据注塑机的实际工作情况进行动态控制,以实现最佳的节能效果。
通过引入智能控制系统,可以实现温度的实时监测和控制,避免过热或过冷现象的发生,从而减少能源的浪费。
此外,智能控制系统还可以根据注塑机的实际工作负荷进行自适应调节,以达到最佳的能源利用效果。
4.定期维护和检修注塑机在使用过程中,需要定期进行清洁、润滑和检修等维护工作。
通过定期维护和检修,可以及时发现和修复一些潜在的故障和问题,保持设备的正常运行状态,从而确保注塑机的高效运行和节能效果。
总之,注塑机电磁加热节能改造是一项非常重要的任务,它可以有效地提高注塑机的能源利用效率,减少能源的消耗,降低生产过程中的环境污染。
通过选择高效电磁加热设备、优化加热方式、引入智能控制系统和定期维护和检修等措施,可以实现注塑机的节能改造,为塑料制品生产行业的可持续发展做出贡献。
注塑机电加热系统节能改造注塑机是一种常用的塑料加工设备,其电加热系统是其关键部件之一、如何进行注塑机电加热系统的节能改造,是当前注塑机行业中亟需解决的问题之一、本文将介绍注塑机电加热系统节能改造的几种方法。
首先,可以采用热泵技术来替代传统的电阻加热方式。
热泵技术是一种通过外部能源驱动热泵系统工作,实现热能传递的技术。
相比传统的电阻加热,热泵技术能够大大提高热能的利用效率,从而节约能源。
在注塑机电加热系统中,可以将热泵技术用于辅助加热,减少传统电阻加热的使用量。
这样既能满足注塑机对热能的需求,又能够节约能源。
其次,可以对注塑机电加热系统进行优化设计。
在注塑机电加热系统中,热能传输的方式和传输介质的选择都会影响能源的消耗。
因此,在进行注塑机电加热系统改造时,可以优化热能传输的方向和方式,采用更加高效的传输介质。
例如,可以使用更热电导性能好的材料作为传热介质,提高热能的传输效率。
此外,还可以通过优化加热系统的结构设计,减少能量的损失,从而提高整个系统的能源利用率。
另外,可以在注塑机电加热系统中使用节能设备。
节能设备,如变频器、电机控制器等,能够有效地降低能源消耗。
在注塑机电加热系统中,可以将变频器应用于电机控制中,通过调节电机的转速来达到节能的目的。
此外,还可以安装能量回收装置,将注塑机在工作过程中产生的废热转化为电能,从而实现能源的再利用。
最后,可以通过加强能源管理和技术培训,提高注塑机操作人员对注塑机电加热系统的认识和理解。
注塑机操作人员是注塑机的直接使用者,他们的操作行为和习惯直接影响注塑机电加热系统的能源消耗。
因此,通过加强能源管理和技术培训,可以提高注塑机操作人员对节能的认识,改善操作行为,减少不必要的能源浪费。
总之,注塑机电加热系统的节能改造是实现注塑机能源消耗降低的关键措施之一、可以通过采用热泵技术替代传统电阻加热方式,优化设计注塑机电加热系统,使用节能设备和加强能源管理来实现注塑机电加热系统的节能改造。
注塑机伺服电机改造案例:某公司注塑机伺服电机节能改造➢项目背景1.改造前用能系统状况某模塑公司主要生产彩电,彩电外壳生产主要设备为1600T 注塑机,单台每小时平均耗电量为103千瓦时。
2.改造前用能系统存在的问题经前期调研,发现其生产设备注塑机设备存在不节能现象,改造前电机系统功耗极大,具有降耗的潜力。
➢技术方案1.技术原理(1)叙述采用的节能技术的原理(提供技术原理图);(2)叙述采用节能技术及原因;(3)叙述电能替代技术的关键能效指标(设备效率、能效比或产品单耗);(4)叙述该技术使用条件和技术优势。
节能技术的原理:伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降,可以达到精确定位、加速减速优化、直接驱动等目的,可节约近40%能量。
技术原理图采用节能技术及原因:节能:与传统的定量泵系统相比,伺服油泵控制系统结合了伺服电机快速的无极调速特性和液压油泵自主调节特性,带来巨大的节能潜力。
高效:可以通过提高电机转速增加油泵的输出量,提高整机运行速度;响应时间最短可至20ms,提高液压系统的响应速度。
精密:快速响应速度保证了开、合模精度,射胶精度可达0.1mm;配合精度模具,可以达到0.3%的注塑精度。
静音:在PID算法模块控制下,可以实现静音运行。
适用条件和技术优势:广泛应用于玩具、电气、汽配、仪表等塑料制造行业。
伺服控制系统是根据注塑机在具体运行过程中所需控制的压力和速度参量来专门设计的。
采用压力,流量双闭环控制,液压系统按照实际需要的压力,流量来供油,克服了普通定量泵系统高压溢流产生的高能耗。
在预塑,合模,射胶等高流量工作阶段电机按照设定的转速工作,在保压,冷却等低流量工作阶段降低了电机的转速,从而降低了油泵电机的能耗。
2.技术方案(1)节能改造方案:本项目采用稀土永磁电机+齿轮(螺杆)泵+伺服电机驱动器+压力流量传感器对原普通异步电机+叶片泵进行改造。
注塑机伺服系统节能改造的应用案例所产生的效益分析注塑机是一种用于制造塑料制品的设备,其功耗通常较高。
为了降低注塑机的能耗,提高生产效率和降低生产成本,可以进行注塑机伺服系统的节能改造。
本文将通过分析一个注塑机伺服系统节能改造的应用案例,来探讨改造后所产生的效益。
1.案例背景注塑企业拥有多台老旧注塑机,这些机器的能耗较高,产能较低,经营成本较高。
为了提高生产效率和降低生产成本,企业决定对这些机器进行伺服系统的节能改造。
2.改造方案改造方案包括更换伺服电机和安装伺服控制系统。
伺服电机具有高效、节能的特点,可以提高注塑机的能效。
伺服控制系统通过精确的控制注塑机的运行速度和压力,可以提高生产效率和产品质量。
3.1能耗降低改造后的注塑机采用了高效的伺服电机和伺服控制系统,相比于老旧机器,能耗降低了30%以上。
这意味着企业在生产过程中节约了大量的电力消耗,有效降低了生产成本。
3.2生产效率提高伺服控制系统可以实现精确的注塑控制,注塑过程更加稳定和可控。
改造后的注塑机的生产效率提高了15%以上,生产周期缩短,产能增加。
企业可以在同等时间内生产更多的产品,提高了市场竞争力。
3.3产品质量提升伺服控制系统可以提供更准确的运行速度和压力控制,从而使产品的尺寸和外观更加稳定和一致。
改造后的注塑机的产品质量得到了显著提升,缺陷率降低,减少了不合格品的数量,提高了产品的合格率和客户满意度。
3.4维护成本降低伺服电机具有较长的使用寿命和可靠性,其维护成本较低。
同时,伺服控制系统可以实时监测注塑机的运行状态和故障信息,提前预警和排除故障。
企业在维护和维修方面节省了大量的人力和物力成本。
综上所述,注塑机伺服系统节能改造后所产生的效益主要包括能耗降低、生产效率提高、产品质量提升和维护成本降低。
这些效益的实现可以有效降低企业的运营成本,提高生产效益,增强市场竞争力。
因此,注塑机伺服系统节能改造是一个可行且有效的方法。
企业在进行改造时需要考虑其具体情况和需求,并寻求专业的设备供应商和技术支持,以确保改造效果的最大化。
同步伺服节能系统产品简介:能之原同步伺服系统是一套系统压力、流量双闭环,由同步伺服电机驱动油泵的液压动力系统,克服了普通定量泵系统高压溢流产生的高能耗,从而达到高效节能的目的的动力系统,同步伺服节能应用范围包括:注塑机、油压机、压铸机、鞋机、型材挤出机等机械设备。
同步伺服系统由伺服驱动器、伺服电机、油泵三大部分以及配套的辅件组成。
伺服驱动器:能之原与“华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心”及国内知名品牌的伺服驱动器厂家共同研发,推出的业界领先的具备高效动能回收系统的“NEZOY”伺服驱动器。
先进的系统优化技术使得NEZOY伺服系统相比国内大部分伺服系统可高出5%的节能率,压力响应速度快达20ms,同时可保证2年不炸机、5年不退磁,确保您无任何后顾之忧。
伺服电机:“NEZOY”品牌交流永磁同步伺服电机,由国内知名电机厂家与“NEZOY驱动技术”经性能匹配优化后专业提供。
油泵:可选日本住友、德国福伊特、德国艾可勒内啮合齿轮泵。
认证相关:国家专利号:ZL201020637376.7产品特点:1、油泵响应快,最快0.03S响应速度;2、高重复精度,高响应+闭环控制=超高重复精度;3、装配工艺先进,系统噪声低,质量稳定;4、高产能,高转速、高响应,注塑机效率最高提升25%。
5、高节能,上万倍调速比使注塑机节能高达80%;应用范围:注塑机、造粒机、挤出机、拉丝机、吹膜机等塑胶机械伺服系统产品图片:伺服系统,伺服节能伺服改造伺服节能改造注塑机伺服系统注塑机伺服节能注塑机伺服改造注塑机伺服节能改造注塑机伺服节能技术注塑机伺服节能方案伺服系统原理注塑机伺服控制系统注塑机伺服驱动系统伺服电机注塑机伺服电机伺服节能注塑机注塑机节能改造方案注塑机伺服节能省电1、注塑机伺服系统,注塑机伺服节能改造的必要性注塑机是塑胶行业的主要生产设备,电能浪费严重。
由于电价昂贵,电费在企生产成本中占有相当大的比重,已经成为严重响企业生产效益的重要因素。
除了塑料以外,电费是注塑成品的最大成本,有必要节约。 节能的本质: 注塑机要产生如锁模及注塑等动作,亦要产生热量将料筒内的塑料加热/塑化。动能及热能的节约,只能从减少浪费着手,别无它法。让我们先温习热力学的两大定律。
热力学第一定律: 热力学的第一定律就是能量守衡。在能量的转换中,能量只从一种型态变做另一种型态,但转换之前及之后的能量是相等的,既没有增加也没有减少。
热力学第二定律: 热力学第二定律认为在转换过程中,热熵(entropy)只会增加,不会减少。热熵这个概念很难用几句话讲得清楚。对于这个讨论来说,第二定律可以简化拔抻谩笔涑瞿芰烤褪侨饶堋?
异步电机: 传统的注塑机是用异步(鼠笼式)电机来驱动油泵的。异步电机的定子在三相电的驱动下产生旋转磁场。以四极定子及50 Hz 的供电为例,磁场以1500 rpm 的速度转动。
转子上有多条斜放的铜枝,它们都是在末端短接的。鼠笼由此得名。在旋转的磁场下,铜枝上感应出电流。电流与磁场相互作用下产生扭力,转动转子。转子的转速比旋转磁场低20~60 rpm,故称为异步(非同步)电机。
矽铁片重叠起来支撑着转子的铜枝及定子的线圈。
图1 异步电机及风扇 图2 鼠笼(显示铜枝及三片矽钢片) 图3 转子及定子的矽钢片及转子 异步电机将电能转换为动能。在转换过程中,由于线圈的电阻、涡流在矽铁片中的产生及轴承的摩擦,输出的“有用”动能只是输入电能的9成左右(在满载时),其他便转换为热能。故电机都会自带风扇,将热能带走,以免电机过度升温。
异步电机都能短暂过载达两倍。过载时,电流增加,故发热也增加。在没有过载保护之下,线圈会烧毁。
油泵: 油泵将旋转的动能转换为液能(压力及流量)。油泵内的摩擦力会降低输出压力。油泵的内漏会降低输出流量。故输出的(有用)液能是比输入的旋转动能低,而无用的热能便跑到压力油去,使其升温,是注塑机为何要安装压力油冷却器的原因之一。
油马达、油缸:油马达及油缸分别将液能转回旋转动能及线形动能,来驱动如螺杆的塑化及注射动作。如油泵一样,转换过程中产生了热量,提高了油温。
油管: 压力油在油管内流动,在管接头处转弯,都会与管壁及自相摩擦而降低了压力,产生了热能。廉价的注塑机都会用小的管径来降低成本,但必然便提高了油在管内的流速,摩擦的损失增加,油温便升得更高,便浪费更多的能量。
定量泵为何耗能? 用恒定转速的异步电机来带动定量泵,油泵是输出恒定的流量的,但注塑周期中的各个动作,如开合模、顶出、塑化、注射及保压,甚至待机状态对流量的要求都不同。动作用不着的流量便在当时的设定压力下流回油箱。所需动作越慢,流回油箱的量越多,浪费的能量便越多。同样,设定的压力越大,流回油箱的浪费便越大。浪费了的能量都变为热能,将油温提高。
在注塑周期中,保压所需的油量很低,因螺杆前行的速度只需要足够填补成品冷却时的收缩量,估计不会超过油泵流量的5%,那油泵95%以上的流量便在保压压力下流回油箱。成品壁厚越大,保压时间便越长,浪费的能量便越多。从另一角度看,可以节能的幅度便越大,或节能的额外投资的回本期越短。
一般来讲,当动作的速度离全速越远、动作的时间越长、压力越大,潜在节能的幅度便越大。 变量泵如何变量? 从以上得知,节能的钥匙在于能够改变流量。变量泵能提供从零到最大的流量,而且是在异步电机恒速转动下能提供的。
最常用的变量泵采用斜盘轴向柱塞设计。当斜盘的角度是零(最大),柱塞的排量便是零(最大)。按流量的需要将斜盘的角度改变,从而达到流量的调节。
变频器如何变量? 变频器改变交流电的频率,将市电的50 Hz变为5 ~ 50 Hz,使异步电机的转速在10% ~ 100%中改变。配上定量泵后,油流量便在10% ~ 100%中改变。
由于变频器是一台强电流电子设备,它本身亦消耗电能,故节能效果较变量泵逊色。 异步电机的设计是为了恒速使用的,便没有考虑转子惯性的优化。转子每次加速减速如需要0.1秒,一个周期内不下20次的变速便需要2秒。一般用家都会发觉变频器的使用拖慢了生产率,再降低它的吸引性。
定量泵多数是叶片泵。叶片泵利用离心力将叶片压紧泵壳做成密封,才能将油泵出来。当转速降下来时,离心力也降下来,故在低流量时,内漏增加,油泵的效率下降。 其实变频器只是在注塑机翻新改进时加进去,因只涉及接线的改动,比定量泵改为变量泵的工夫少及简单很多。新购买注塑机时是不会用定量泵配变频器的。
伺服电机 伺服电机是为加速减速优化的。伺服电机如何能在维持扭矩之下降低惯性?原来是利用了以下的物理关系。(∝是代表“正比于”的数学符号。)
扭矩 ∝ 转子直径 (线性比例) 惯性 ∝(转子直径)2 (平方比例) 扭矩 ∝ 转子长度 (线性比例)
平方比例较线性比例提升得快。如转子直径增加20%,(转子直径)2便增加44%(1.22 = 1.44)。
伺服电机的转子设计用小直径来降低惯性,再以长的转子来回复失去的扭矩。伺服电机的外观也明显看见是直径小但长度大的。
某日本供应商采用钕(neodymium)磁铁(是稀土磁铁的一种)来产生转子的磁场,比一般的铁氧体磁铁(ferrite magnet)强,故扭矩便能提高。此供应商更采用了磁阻扭矩(reluctance torque)来产生额外的扭矩。
采用永磁来产生磁场亦比用电磁或电感产生磁场的效率更高,因为就避免了线圈的损失及涡流的损失。
伺服电机从0 rpm速到2000 rpm,只需要0.05 秒。因此,用变速伺服电机来驱动油泵,拖慢生产力的情况只在短于5秒周期时才能察觉。
伺服电机在制动时变了发电机,驱动制动电阻,而动能则在制动电阻上变为热能,散发在大气中。有瑞士注塑机厂在其全电机中采用储能电池吸收了制动的动能,然后释放出来驱动电机。这充分体现了节能的本色:利用额外的设备来节省(在这里应称为回收再用)能源。
全电机 全电机的省电效果是众所周知的。全电机的驱动也是用伺服电机的,只不过它最少用四个伺服电机来直接驱动注射、塑化、开合模及顶出动作。其余的动作如抽芯/旋脱,射台及调模有用伺服电机,亦有用较便宜的电机来驱动。
直接驱动采用螺丝或曲臂将旋转的动能变为线性的动能,或采用皮带或齿轮将高速的旋转动能变为低速的旋转动能。
伺服电机驱动油泵,油流过管道到达油缸或油马达,再转换为动能与全电机比较,直接驱动节省了两个转换过程,估计可节约10%的能量。两者之间的比较,表列于后。
待机状态 启动了注塑机的电机后而注塑机没有动作的状态称为待机状态。 在以下的情况下,注塑机是处于待机状态的。 1. 当冷却时间比塑化时间长,多出来的冷却时间中,注塑机是处于待机状态的。产品越厚,待机状态时间便越长。 2. 机械手取出成品/水口时。 3. 半自动操作时操作员打开安全门取出成品/水口或插件时。
异步电机驱动变量泵在待机状态时是恒速转动但没有流量的,但在一台11 kW的注塑机上测出电机的电流是7 A,比11 kW电机的24 A额定电流是一个大的比例(29%)。
伺服电机驱动变量泵在待机状态时是不转动的。虚耗的只是伺服电机(电子)驱动器的能量。以11 kW伺服电机为例,电流不到1 A。
油温作指示 伺服电机驱动油泵的节能效果,从压力油油温可见一班。 采用一台50吨注塑机注塑单腔的航空杯,在华南的夏季及没有压力油冷却的条件下,油温只有37度摄氏。 如压力油的升温是节能的指示,这一点是连异步电机驱动变量泵都望尘莫及的。 电机效率 效率是输出功率除以输入功率的比例。 效率 = 输出功率/输入功率 电机的输入功率是用电的功率。 电机的输出功率是转动的功率。
在理想的没有损失的情况下,输出功率等于输入功率,效率便等于100%。损失了的功率变了热的功率。
异步电机在额定负荷时效率约90%,但在负荷低于50%时,效率大幅下降,也就是前述的待机状态消耗29%额定电流的原因。
有英国公司提供“节能宝”在异步电机低负荷时降低供应电压,从而减少铜线圈产生过量的磁通,降低损失,达节能之效。留意电机的转速不变,故不影响注塑周期。
能节能多少? 据某伺服电机供应商的资料,伺服电机驱动油泵比传统定量泵节能60%,比变量泵节能40%。 另一供应商则声称节能50%以上。 其实能节约多少与产品的壁厚,模具是否用冷流道、保压时间、待机时间都有关系,是不能一概而论的。
大致来讲,壁厚越大,伺服电机的节能便越多。壁厚大时,保压时间便长,待机时间亦长,便能更节约。瓶坯的注塑便属于这类。如冷流道的直径大于壁厚,冷却时间便由流道直径来支配。
相反,薄壁产品(热流道模具)的保压时间短,甚至是0,而冷却时间也是0,伺服电机的节能便有限。达明推荐周期5秒或以下的薄壁饭盒(壁厚0.5mm)采用异步电机驱动定量泵注塑机来生产,因周期大部分以全速全压进行,能节省的浪费有限。甚至伺服电机的加速减速会延长了注塑周期。
周期5-8秒的产品,可以用异步电机驱动变量泵注塑机来生产。 周期8秒以上的产品、冷却时间比塑化时间长、注射时间超过3秒、螺杆转速在70%以下、采用机械手取出、采用半自动操作都推荐使用“节能宝”或伺服电机注塑机来生产。
齿轮泵对柱塞泵 注塑机采用的定量泵以叶片泵为主。叶片泵依靠离心力将叶片压紧泵体的内壁,进行其从油箱吸油,向出口泵油的工作。在低转速时,由于离心力下降,内漏增加,泵的容积效率便减少,故不适合配合变速的伺服电机使用。
配合伺服电机使用的油泵有定量的齿轮泵及变量的柱塞泵两种。 齿轮泵的容积效率在90%以下。其构造较简单,成本不高,噪音不大,对油污的容隐度则较大。
柱塞泵的容积效率在95%左右。它的构造精密,对油污的容隐度不高,噪音亦较大。但其变量特性可用来降低对伺服电机的扭矩负载,故降低其电流及其发热,使在需要极低流量的保压,保压时间能够更长。这在油研公司的双排量设计发挥了出来。
从下图得知,保压及高压合模所需的流量低但压力高,可将变量泵转为小排量,降低在低速时伺服电机的大电流产生的发热。此功能连全电机也做不到。如不用双排量的话,保压及高压合模会超越原排量的压力流量范围,但仍在虚线的超载范围内,可以作短暂保压及高压合模。如锁模方法是采用机铰,高压合模自然是短暂的。直压锁模如不采用单向阀将锁模力锁住,便要靠电机油泵不停地工作来维持锁模力。双排量的小排量能提供长时间的保压及高压合模。