注塑机节能改造方案
2005年12月12日
引 言
对多数企业而言,电费是未被企业控制的最后一项成本,人们普遍认为电费开支是难以被控制的,交电费天经地义,因为用电设备消耗多少电,是同其机电特性所决定的,主观的控制无能为力。很显然,此观念是错误的。在全国上下用电形势严峻的情况下,作为我们的企业而言,应该注重能源的节约,注重先进节能机制的采取,先进技术的应用,把能耗降到最低,即保护环境又为企业创造经济效益。实践证明,通过一系列的技术和管理措施,企业至少可以减少20~60%的经营成本。
注塑机节能的必要性及意义 目前绝大多数的注塑机都属于液压传动注塑机,液压传动系统中的动力由电机带动油泵提供。在注塑周期过程中的变化,注塑机在不同工序下需要的流量和压力不同,必须依靠流量阀和压力阀调节不同工序所须的流量和压力不同,以及负荷变化很大,由于定量泵不可调节输出功率,因此多余的能量只能在挡板,油路泄露,油的温升中消耗,加剧了各种阀的磨损,又造成油温过高,电机噪声过大,以及机械寿命缩短等现象。并且通常在设计电机的容量比实际需要高出很多,存在“大马拉小车”的现象,造成电能的在量浪费。
因此推置在注塑机上的应用,对于减少能源浪费具有重要意义。
注塑机工作原理 注塑过程中一般分为以下步骤:
锁模→注射保压→熔胶加料→冷却定型→开模顶针。
每一动作的完成都有时间、压力、速度、位置等几个参数的精妙配合,也就是说在某一位置的位移都有相应的压力和速度,且在不同的位置和时间内其压力和速度都是可变的。同时每一动作完成后发出终止信号传送给程序控制器,程序控制器收到信号后才发出执行下一动作的指令。 注塑机变频节能原理 传统的注塑机是采用定量泵供油的,注塑过程的各个动作对速度、压力的要求也不一样,它是通过注塑机的比例阀采用溢流调节的方式将多余的油旁流回油箱,在整个过程中,马达的转速是不变的,故供油量也是固定的,而由于执行动作是间隙性的,也并不可能是满负载的,因此定量供油就有很大的浪费空间,据实测至少有50%左右。变频节能正是针对这一浪费空间,实时检测来自注塑机数控系统的比例压力和比例流量信号,适时调整各个工况动作所需的马达转速(即流量调节),让泵出的流量和压力,刚好能满足系统的需要,而在非动作状态时(主要是在冷却状态),让马达停止运行,这样节能空间就进一步地增大了,故对注塑机进行变频节能改造能够带来巨大的节能效果。 变频调速节能装置的控制系统 我们采用变频运行技术如下图所示,变频器实时的检测来自注塑机电脑板给出的压力及流量信号,注塑机机压力或流量信号是0~1A,经内部处理后,输出不同的频率,调节马达转速,即:输出功率与压力和流量同步自动跟踪控制,相当于定量泵变成了节能型的变量泵,原液压系统与整机运行所需功率匹配,消除了原系统的高压溢流能量的损失。可以大大减轻合模、开模的振动,稳定生产工艺、提高产品质量,减少机械故障,延长机器使用寿命,又能够节约大量的电能。
节能投资分析电机变频节能效率分析为了便于进行经济效益分析,作如下定量设定:
节能改造电机功率:55X3=165KW 30KW
电机节能改造费用:XXXXX元
原电机平均效率:80%
节电率(20-50%):30%(经验值)
工业电费:0.80元
每天开机时间:24小时月开机时间:
30天效益分析如下: 分析项目
改造前 改造后每天用电度数(度)
165*0.80*24=8928 165*0.80*24*(100-30)%=6249.6 每天电费(元) 8928*0.8=7142 6249.6*0.8=4999.68
每天节电费用(元) 2142.32
月节电度数(元) 64269.6
附:安邦信Z9变频器特点 安邦信公司由2002年5月份推出了内置转换的注塑机专用型变频器,是业界唯一一家生产注塑机专用变频器的厂家,产品销售到全国各地。该系统适用于大、中、小各种规格、品牌液压传动的定量泵注塑机,整体节电效果达30%~60%,安全可靠、操作简单,对注塑机油温高,噪声大、机械和密封件使用寿命短等现象有明显改善。
功能特点
1、提高功率因素,减少无功功率损耗、软启动、启动时无大电流冲击;
2、保留注塑机油泵马达原有Y-△启动,运行线路不变;
3、对注塑机原有液压系统及电脑控制系统不作变动;
4、微电脑自动跟踪控制,相位角检测技术,精确感知负荷的变化,自动调整电机工 作的最佳状态,压力及流量的调整方式与改造前一样;
5、更换模具,改变注塑机的工作状态,均无需对Z9注塑机专用变频器进行调整;
6、交互式操作方式,使用LED和LCD监视器及故障指示灯随时掌控系统运行状况;
7、随时可通过变频控制柜开关选择工频