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注塑机的变频节能
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变频技术为什么能使注塑机节能? 1. “大马拉小车”现象 注塑机液压系统是一个压力和流量波动都较大的负载,在合模、锁模、射胶、保压冷却、开模顶出等不同工作阶段,其压力和流量都要发生有规律的变化,典型的压力和流量曲线如下图所示: 从上图可以看出,在一个工作循环周期内,注塑机的实际压力和实际流量是变化的,时大时小,有时几乎为零。在实际流量较小时,油泵的供油量远远大于负载实际消耗量,供大于求,富余的处于高压状态下的液压油全部经溢流阀溢流。高压状态下的液压油经溢流后放出大量热能,这部分耗散的能量实际上是油泵电机从电网吸收电能中的一部分。由于小流量的维持时间较长,所耗散的电能也就较大。因此,注塑机液压系统存在严重的能源浪费问题,即“大马拉小车”的浪费现象严重。 2. 变频节能 由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)×H(压力),流量Q与转速n的一次方成正比,压力H与转速n的平方成正比,功率P与转速n的立方成正比。由上述公式可知,如果油泵的效率一定,当要求调节流量Q下降时,转速n可成比例下降,此时油泵的输出功率P是成立方关系下降。例如 :某油泵电机额定功率55KW,则当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16KW,省电48.8%;当转速下降到原转速的1/2时,其耗电量仅为6.875KW,省电87.5%。 ① 管道状况不变,所需功率与流量(转速)之理想关系 ② 在调节出口阀门(挡板)时,所需功率与流量关系 ③ 在调节进口阀门(挡板)时,所需功率与流量关系 ④ 管道状况不变,调节转差调速所需功率与流量关系 ⑤ 管道状况不变,变频调速时,所需功率与流量关系 以上是非密闭流体系统的理想节能情况,对于密闭流体系统不能得到如此理想的节能效果,但是各物理量具有类似的关系。 3. 采用变频技术控制注塑机节能还可获得以下好处: 实现提高效率,间接节能的目的 降低油温,提高液压件的寿命 产品质量(重量)一致性提高 增加注塑机时,电网不用扩容 注塑机节能改造的核心问题 1. 节电率的问题 2. 效率的问题 无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是因为功率因数的降低导致有功功率的降低。普通定量泵注塑机COSΦ值在0.6-0.8之间,而使用变频调速节能柜后,由于变频器内滤波电容的作用,使得COSΦ增大,从而减少了无功损耗,增大了电网的有功功率。 由于变频器控制电动机的响应时间大于工频时阀门的动作时间,因此: 当不改变原注塑机设定参数时 — 加工效率为95% - 98% 允许改变原注塑机设定参数时 — 加工效率为99% - 101% 3. 噪声问题 采用具有国际先进水平的死区补偿技术,大量减少高次谐波电流,使电流波形更接近于正弦波,降低电动机噪声。 4. 抗干扰的问题 脉冲宽度调制(PWM)技术采用了软开关技术,大大减少了对外干扰。 5. 电动机寿命问题 由于电机为直接启动或Y/D启动,启动电流等于(3-7)倍额定电流,这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对设备的使用寿命极为不利。而使用变频节能柜后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和模具的使用寿命。
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