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热室压铸机节能技术的探讨与应用
新闻来源:发布时间:2020/12/5
  热室压铸机节能一直处在不太被关注的角落,通常以为是小机器不值得做节能。本文主要从影响节能项目投资回收期的关键指标进行分析,说明热室压铸机的节能也具备非常好的经济效益;同时介绍最新的节能技术在88T以上热室压铸机和300T以下冷室压铸机节能上的突破和实践应用。
  压铸机节能领域的认识误区
  关于压铸机节能,经常会听到这样一句话:“大机器适合做节能,机器越大,节拍越长,省电越多;小机器,没有必要做。”
  而实际情况并不是这样的,热室压铸机的电机虽然小,但是因为节拍快,负载率高(负载率:每小时耗电量与额定功率的比值),做节能改造的回收期很可能比大机器还要短。
  比如一台11KW电机,平均负载率70%,也就是说改造前的耗电量是7.7度,省电40%~50%的话,每小时可以省电3~4度。对于这种小机器,节能系统投资金额小,回收期不比大机器长。
  小机器不做节能的真实原因
  个人认为,以前很少针对热室机和小型冷室机做节能的主要因素是伺服控制技术的局限,根据目前市场上存在的异步伺服技术、同步伺服技术分别说明如下:
  异步伺服节能技术,采用异步电机+异步伺服的控制方案,由于异步电机工作过程中有励磁电流、力矩电流相互作用,软件控制难度非常大,普通的异步伺服的响应速度会跟不上工艺要求,影响节拍的现象很明显。
  同步伺服节能技术,采用同步电机+同步伺服,由于同步电机工作过程中只有一个力矩电流,控制相对容易,响应速度通常更快一些。但是对于热室压铸机温度高、节拍快的工艺环境,同步电机的退磁现象也表现得更加明显。电机退磁后,不但节能效果严重衰减,甚至会出现锁模力不够。如果采取大余量的同步电机配置可以用得久一些,但是会造成节能系统的价格非常高。
  针对国产压铸机,小机器的负载率通常达到60%~100%,比大型压铸机的50%~70%的负载率高。如果能够突破响应速度的障碍,小机器做节能的经济效益同样是可观的。
  节能项目投资回收因素分析
  用户选择节能系统,主要是为了省钱,回收期是重点关注的指标,本文简要分析一下回收期的相关因素,供大家参考。
  公式1当中,对于节能项目本身来说,最需要关注的就是节能系统价格①和每小时省电量②这两个因素。
  从公式2可以看出,改造前每小时的耗电量并不等于额定功率,而是要用额定功率×负载率。因此实际上每小时的省电量,不只是和节电率③相关,而且和负载率④也高度相关。
  比如对于2000T以上的压铸机,通常是多个电机、多个油泵控制,这种配置自身就有分级节能的作用,负载率会比较低;还有节拍非常慢的模具,负载率也可能会比较低。也就是说这两种情况下,相对于大功率的电机配置,实际上耗电的比例没有那么高,因此做节能后,每小时的省电量也没有那么多。并且由于大机器的节能系统投入的成本比较高,回收期不一定是最好的。
  因此判断节能项目是否可行,不能简单的看机器大小,而是要详细评估实际的耗电量、开机时间、节电率、电价等综合因素。
  另外,节能还可以带来液压油温度降低、增加公司变压器的冗余、部分地区可以得到政府的节能补贴等益处。
  热室压铸机节能技术的突破
  深圳市蓝海华腾技术股份有限公司在电机驱动的核心控制技术上拥有与国际先进水平同步的无速度传感器矢量控制技术和有速度传感器矢量控制技术,结合近20年的电机节能实践经验,根据压铸机的工艺特性和使用环境开发出第三代压铸机专用异步伺服,能够控制异步电机实现省电,低频力矩大、冲击电流小、响应速度快、内置电流环反馈功能。
  突破了热室压铸机的节能和工艺要求,压力、流量都能够进行闭环反馈控制,并且能长期在压铸车间稳定使用,节电率通常在30%~80%之间,节能效果与冷室压铸机没有差异,并且基本上不会随着时间衰退。
  异步伺服技术发展历程和主要性能对比
  目前已经成功实践的热室压铸机吨位是88T以上,一个生产的循环周期在10s以上的工艺。具体案例有广东华阳模具公司的力劲压铸机和震高压铸机、深圳索斯科公司的力劲压铸机、宝宏压铸机和科源压铸机、宁波大榭佳洁公司的宝宏压铸机、余姚某客户振力压铸机、江门恒威公司的震高压铸机等客户上使用。
  下面是其中两份测试报告。
  报告一:168T压铸机(电机18.5KW)每小时省电7.8度
  报告二:200T热室机(电机15KW)每小时省电5.1度
  标签:压铸机
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