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熱室壓鑄機節能技術的探討與應用
新聞來源:發布時間:2020/12/5
  熱室壓鑄機節能一直處在不太被關注的角落,通常以為是小機器不值得做節能。本文主要從影響節能項目投資回收期的關鍵指標進行分析,說明熱室壓鑄機的節能也具備非常好的經濟效益;同時介紹最新的節能技術在88T以上熱室壓鑄機和300T以下冷室壓鑄機節能上的突破和實踐應用。
  壓鑄機節能領域的認識誤區
  關於壓鑄機節能,經常會聽到這樣一句話:“大機器適合做節能,機器越大,節拍越長,省電越多;小機器,沒有必要做。”
  而實際情況並不是這樣的,熱室壓鑄機的電機雖然小,但是因為節拍快,負載率高(負載率:每小時耗電量與額定功率的比值),做節能改造的回收期很可能比大機器還要短。
  比如一台11KW電機,平均負載率70%,也就是說改造前的耗電量是7.7度,省電40%~50%的話,每小時可以省電3~4度。對於這種小機器,節能係統投資金額小,回收期不比大機器長。
  小機器不做節能的真實原因
  個人認為,以前很少針對熱室機和小型冷室機做節能的主要因素是伺服控製技術的局限,根據目前市場上存在的異步伺服技術、同步伺服技術分別說明如下:
  異步伺服節能技術,采用異步電機+異步伺服的控製方案,由於異步電機工作過程中有勵磁電流、力矩電流相互作用,軟件控製難度非常大,普通的異步伺服的響應速度會跟不上工藝要求,影響節拍的現象很明顯。
  同步伺服節能技術,采用同步電機+同步伺服,由於同步電機工作過程中隻有一個力矩電流,控製相對容易,響應速度通常更快一些。但是對於熱室壓鑄機溫度高、節拍快的工藝環境,同步電機的退磁現象也表現得更加明顯。電機退磁後,不但節能效果嚴重衰減,甚至會出現鎖模力不夠。如果采取大餘量的同步電機配置可以用得久一些,但是會造成節能係統的價格非常高。
  針對國產壓鑄機,小機器的負載率通常達到60%~100%,比大型壓鑄機的50%~70%的負載率高。如果能夠突破響應速度的障礙,小機器做節能的經濟效益同樣是可觀的。
  節能項目投資回收因素分析
  用戶選擇節能係統,主要是為了省錢,回收期是重點關注的指標,本文簡要分析一下回收期的相關因素,供大家參考。
  公式1當中,對於節能項目本身來說,最需要關注的就是節能係統價格①和每小時省電量②這兩個因素。
  從公式2可以看出,改造前每小時的耗電量並不等於額定功率,而是要用額定功率×負載率。因此實際上每小時的省電量,不隻是和節電率③相關,而且和負載率④也高度相關。
  比如對於2000T以上的壓鑄機,通常是多個電機、多個油泵控製,這種配置自身就有分級節能的作用,負載率會比較低;還有節拍非常慢的模具,負載率也可能會比較低。也就是說這兩種情況下,相對於大功率的電機配置,實際上耗電的比例沒有那麽高,因此做節能後,每小時的省電量也沒有那麽多。並且由於大機器的節能係統投入的成本比較高,回收期不一定是最好的。
  因此判斷節能項目是否可行,不能簡單的看機器大小,而是要詳細評估實際的耗電量、開機時間、節電率、電價等綜合因素。
  另外,節能還可以帶來液壓油溫度降低、增加公司變壓器的冗餘、部分地區可以得到政府的節能補貼等益處。
  熱室壓鑄機節能技術的突破
  深圳市藍海華騰技術股份有限公司在電機驅動的核心控製技術上擁有與國際先進水平同步的無速度傳感器矢量控製技術和有速度傳感器矢量控製技術,結合近20年的電機節能實踐經驗,根據壓鑄機的工藝特性和使用環境開發出第三代壓鑄機專用異步伺服,能夠控製異步電機實現省電,低頻力矩大、衝擊電流小、響應速度快、內置電流環反饋功能。
  突破了熱室壓鑄機的節能和工藝要求,壓力、流量都能夠進行閉環反饋控製,並且能長期在壓鑄車間穩定使用,節電率通常在30%~80%之間,節能效果與冷室壓鑄機沒有差異,並且基本上不會隨著時間衰退。
  異步伺服技術發展曆程和主要性能對比
  目前已經成功實踐的熱室壓鑄機噸位是88T以上,一個生產的循環周期在10s以上的工藝。具體案例有廣東華陽模具公司的力勁壓鑄機和震高壓鑄機、深圳索斯科公司的力勁壓鑄機、寶宏壓鑄機和科源壓鑄機、寧波大榭佳潔公司的寶宏壓鑄機、餘姚某客戶振力壓鑄機、江門恒威公司的震高壓鑄機等客戶上使用。
  下麵是其中兩份測試報告。
  報告一:168T壓鑄機(電機18.5KW)每小時省電7.8度
  報告二:200T熱室機(電機15KW)每小時省電5.1度
  標簽:壓鑄機
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