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节能环保:四柱液压机如何降低自身的电耗
作者: 发布于:2013-03-23 16:59:31 点击量:

  雕铣机随着四柱液压机设备的广泛应用,对于使用液压设备行业来说,电耗是其生产成本的重要部分,而四柱液压机是主要能耗设备之一,因此降低四柱液压机的能耗成为工厂降低成本、提高产品竞争力的有效途径。
节能环保:从四柱液压机如何降低自身的电耗
  一、变频节能原理
  四柱液压机的电能消耗主要表现在液压系统油泵的电能消耗,
  液压油泵的用电量占整个液压机用电量的97%以上,所以降低其耗电量是液压机节能的关键。液压机在快速下行、慢时下行、保压、泄压回程、活塞顶出、活塞退回、缓冲缸顶出等阶段所需压力和流量都是变化的,当液压机的油量需求发生变化时,由设在油泵出口的溢流阀来调节负载压力和流量,而电机的输出功率不变,因而造成能量浪费。雕铣机
  变频调速装置由整流电路、滤波电路、逆变电路和控制电路组成,其功能是通过整流环节将交流电能经过整流、滤波为直流电能,又通过逆变环节转变成不同频率的交流电能输出给电机。于是可让液压油泵电机在不同的转速下工作。另外,根据油泵的理论,油泵的输出流量Q的计算公式为:
  Q=2[π(R2-r2)-(R-r)S×Z/COSθ]B×N10-6
  式中:R-叶片的半径r-定子的短半径
  S-叶片的厚度B-转子的轴向宽度
  Z-叶片数目θ-叶片相对半径方向的倾角
  由上式公式中可得出改变油泵电机转子的转速N也就改变输出流量Q,即油泵油流量与油泵电机的转速成正比,而改变油泵电机转子的转速N是通过液压机的同步信号自动控制变频节能调速装置的输出频率来实现,油泵电机的耗电与其转速近似成三次方关系,即油泵电机的耗电功率P=P`(N`/N)3,若液压机油泵电机额定功率为55KW,则当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量用28.16KW,省电48.8%;当转速下降到原转速的1/2时,其耗电量仅用6.875KW,省电87.5%,从而使油泵负载具有明显的节电效果(其中:P`=55KW,N`/N=4/5和N`/N=1/2)。
  四柱液压机工作原理
  四柱液压机机不尽相同,但液压机的工作流程基本是相同。大致可分为十套工序:启动、滑块快速下行、滑块慢速下行、滑块保压延时、滑块泄压延时、滑块回程、顶出活塞顶出、顶出活塞退出、缓冲缸顶出、停止,依次每一道工序都需要用不同的工作压力和流量,除快速下行和顶缸顶出用高压外,其它工序都工作在很小压力下,其压力和流量是靠压力比例阀和流量比例阀来调节,通过调节压力比例阀和流量比例阀的开启度来控制压力和流量大小。
  二、四柱液压机变频节能改造方案
  1.四柱液压机变频节能改造方案
  1.1方案原理图如图所示:
  进入二十一世纪来,采用变频调速的方式对液压机进行节能改造的技术已得到了较大的应用。传统的变频调速控制主要采用将液压机的高压信号和低压信号给变频节能调速装置控制,以达到根据工艺需要调节油压的目的。液压机某一个动作处于高压力时,变频器就高速运行,处于一低压是,变频器就低速运行,来控制变频节能调速装置的输出频率,从而改变油泵电机的转速,来改变油泵输出流量Q,满足注塑机在各个工作阶段中所需的油压大小和流量速度,将传统的定量泵转变为变量泵,节能效率高达20%~60%。
  三、四柱液压机变频节能调速装置的功能与特点
  1、液压机节能调速装置简述
  我公司提供的高性能一体化变频节能调速装置专为液压机用户节能改造提供的整套解决方案。新一代的产品性能更优越,功能更强大,外观更精巧。它集变频节能调速装置、旁路、柜体等一体化设计,方便了用户的使用需求。在系统设计上考虑了变频节能调速装置系统的干扰、散热等因素。是提供给经销商的一个用户端解决方案。也可以根据客户要求定制,避免经销商二次集成过程中的工艺和安装差异造成的不良因素。
  本系列结构紧凑,外形美观;具有键盘锁定功能,防止误操作;具有工频、变频运行又回路设计。具有自动复位、掉电复位功能。雕铣机
  3、采用四柱液压机变频柜改造的应用效果:
  1、大幅度降低能耗:
  采用四柱液压机变频柜将传统的定量泵改变为变量泵,采用高压与低压双信号输入的变频调速方法,取代以前的比例阀调速方法,大幅度降低能耗。
  在满足工艺要求的前提下,实现了油泵马达节能20%-60%的显著效果。
  2、提高生产工艺延长设备使用寿命:
  采用液压机节能柜装置采用外部扩展同步控制,任意速度段随意可调,能方便地满足液压工艺要求,使之达到最佳值,使生产工艺比以前有所提高。且能降低系统油温,延长了密封元件寿命,减少了设备维护费用。
  3、控制操作方便:
  四柱液压机节能柜装置采用先进的电脑控制手段,利用液压机电脑的同步信号,根据液压机工艺要求自动控制油泵马达,运行安全可靠,生产中不需对液压机节能柜进行调节,控制操作方便、简单。
  4、无节流能量损失,溢流能量损失大大减小,使系统噪音降低3-5分贝,油管发热减小,油温降低。
  5、实现完全意义上的软启动:
  液压机节能柜调速装置启动电流小大大减轻液压机工作是能大幅度降低对供电变压器容量的要求,并提高了电网质量,避免了设备本身的冲击,延长了设备和模具的使用寿命。
  6、高可靠性:
  四柱液压机节能柜调速装置可实现工频/变频转换,即使在变频出现故障的情况下,可转换至工频,不会影响生产进度。提升力矩大,动态响应较快,适宜液压机的突变升速的需要。
  五.液压机改造应注意的事项
  1、安装变频节能装置应注意的问题:
  (1)一般采用带工频-变频双回路的形式(液压节能调速装置具备此功能);
  (2)考虑使用环境条件、电网电压、负载大小;
  (3)液压节能调速装置的动力线与控制线应尽可能分开走线,控制线尽量使用屏蔽线;
  (4)加强变频节能调速装置的抗干扰能力(加磁环,电抗器,滤波器等)。
  六.结语
  液压节能调速装置的高性能和完善的功能,使其在各个行业得到了广泛的应用,随着液压机变频节能改造工作的不断开展,会有更多的用户了解到四柱液压机使用变频节能调速装置的优越性,也会使越来越多的企业和单位加入到变频节能行业。因此推广交流变频调速装置在四柱液压机上的应用,对于减少能源浪费具有重要意义。

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