一,序言
對于塑料制品行業(yè)來說, 電耗是其生產(chǎn)成本的主要部分,而注塑機是塑料制品廠的主要能耗設備之一,因此降低注塑機的能耗成為注塑行業(yè)降低成本,提高產(chǎn)品競爭力的有效途徑.目前絕大多數(shù)的注塑機都屬于液壓傳動注塑機,液壓傳動系統(tǒng)中的動力由電機帶動油泵提供,在注塑周期的過程中,注塑機在不同工序下需要的流量和壓力不同,必須依靠流量閥和壓力閥調(diào)節(jié)不同工序所須的流量和壓力.液壓系統(tǒng)的負荷變化很大,由于定量泵不可調(diào)節(jié)輸出功率,因此多余的能量只能在擋板,油路泄露,油的升中消耗掉.這樣既加劇了各種閥門的磨損,又造成油溫過高,電機噪音過大,以及機械壽命縮短等現(xiàn)象.并且通常在設計中, 用戶油泵電機設計的電容比實際需要高出很多, 存在"大馬拉小車"的現(xiàn)象,造成電能的大量浪費.因此推廣交流變頻器調(diào)速裝置在注塑機上應用,對于減少能源浪費具有重要意義.
二,調(diào)速節(jié)能裝置的節(jié)能原理
1,變頻節(jié)能
由流體力學可知,P(功率)=H(壓力),流量Q與轉(zhuǎn)速n的一次方成正比,壓力H與轉(zhuǎn)速n的平方成正比,功率P與轉(zhuǎn)速n的立方成正比,Q/Q=n/n,H/H=n/n式中:Q-油泵的額定流量,H-油泵的額定壓力,P-油泵電機的額定功率,n油泵電機的額定轉(zhuǎn)速.由上述公式可知,如果油泵的功率一定,當要求調(diào)節(jié)流量Q下降時,轉(zhuǎn)速n可成比例下降,此時油泵的軸輸出功率P是成立方關系下降,即油泵電機耗電功率P與其轉(zhuǎn)速n近似成立方關系.例如:某注塑機油泵電機額定功率為55KW,則當轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時,其耗電量為28.16KW,省電48.8%;當轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的1/2時,其耗電量僅用6.875KW,省電87.5%.
2,動態(tài)功率因數(shù)補償節(jié)能
無功率不但增加線損和設備的發(fā)熱,更主要的是因為功率因數(shù)的降低導致電網(wǎng)的有功功率的降低.由公式S=P+Q, Q=S*SINфP=S*COSф ,其中:S-視在功率,Q-無功功率,P-有功功率,COSф功功率因數(shù).可知.當COSф越大,有功功率P越大.普通定量泵注塑機COSф值在0.6-0.8之間,而使用變頻器調(diào)速節(jié)能控制裝置后, 由于變頻器內(nèi)濾波電容的作用,使得COSф≈1,從而減小了無功損耗,增大了電網(wǎng)的有功功率.
3,軟啟動節(jié)能
由于電機為直接啟動或Y/D啟動,啟動電流等于(3-7)倍額定電流,這樣會對電機設備和供電電網(wǎng)造成嚴重的沖擊,而且還會對電網(wǎng)量要求過高,啟動時產(chǎn)生的大電流和震動時對設備的使用壽命極為不利,而使用變頻器節(jié)能裝置后,利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對電容量的要求,延長了設備和模具的使用壽命.
四、方案優(yōu)點
1.安裝方便：基本不需要對注塑機作改動，就可以實現(xiàn)節(jié)能改造目的。
2.工頻運行/變頻節(jié)能運行方式可自由切換，即使節(jié)能控制器有故障，馬上轉(zhuǎn)換到工頻方式運行，不影響正常生產(chǎn)。
3.不改變原來系統(tǒng)的任何操作方式，操作工人不需要重新培訓，不影響生產(chǎn)加工效率。
4.延長整機壽命：節(jié)電器控制速度標準穩(wěn)定，軟啟動減輕開鎖模震動，避免設備撞擊，降低油溫，延長密封件使命周期，從而使得整機壽命達到延長。
5.降低噪聲：改造后設備噪音降低約10DB，設備動作更穩(wěn)，作業(yè)環(huán)境得到改善。
6.故障自動復位功能，保證生產(chǎn)連續(xù)。
7.生產(chǎn)過程中不需要對節(jié)電控制器進行調(diào)整，且有多種保護功能，簡單、安全、方便。
8.四信道輸入，可任意組合，傳感器信號0-25V及0-5A輸入，能適應各種類型的注塑機。
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