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二手注塑机节能改造及能耗分析

二手注塑机节能改造及能耗分析

传统二手注塑机的节能改造原理

    包括磁铁嵌入式同步电机(IPM)、定量泵和控制器。此伺服泵控液压动力单元,在流量控制模式下,通过调节伺服电机转速提供必需的流量;在进入到压力控制模式时,伺服电机转速降低到必要的转速,从而大幅度降低电能需求。前期试验研究表明:该伺服泵控液压动力单元在通用液压机上的应用使系统速度和压力特性较原阀控系统更稳定,节能效率可达15%,并且保压时间越长,节能效果越明显。

    前述可知,立式注塑机在保压、定型、冷却等不动作阶段均具有较长保压时间,可见运用此伺服泵液压控动力单元对立式注塑机进行改造,具有较好的节能前景。

   改造后的立式注塑机以磁铁嵌入式同步伺服电机取代普通的三相异步电机,其开模,锁模,射出,保压等阶段采用闭环控制,从而实现精密的速度与压力控制,由于没有定量泵的溢流发热,也没有变量泵的泄漏发热,所以控制了油温上升,实现了水冷器和油箱的小型化。通过尽量消除不动作阶段的耗能并且减少动作时的耗能,从而实现节能。

传统立式注塑机能耗分析

    根据传统立式注塑机成型过程的工艺,注塑周期动作及功率分配,在保压、定型、冷却等不动作的阶段,传统的立式注塑机仍在消耗能量,造成了大量能源浪费。此外,传统立式注塑机电能消耗分配为:液压系统耗能为75%~80%,加热单元耗能为10%~15%,冷却系统耗能为5%~10%,控制组件耗能为1%~5%。可见,液压驱动系统耗电占立式注塑机总耗电的75%以上,从这方面讲,立式注塑机液压驱动系统的节能研究也意义重大。

研究表明:

   1)伺服泵控液压动力单元具备压力控制模式和流量控制模式,同时采用负流量调节技术,这有助于进一步提高节能效率,缩短响应时间,提高控制精度。同时,较市场上同类产品而言,该伺服泵控液压动力单元更有利于机器的稳定运行;

   2)采用伺服泵控液压动力单元对传统立式注塑机进行节能改造,能够达到较好的节能目的:在合模力为860kN的立式注塑机上,单件节电效果大于30%。值得注意的是,不同吨位的立式注塑机生产不同种类的产品,由于参数设定不同,保压时间不一,节能效果也不同。总的来说,大吨位的立式注塑机节能效果更加明显。