|
一、 變頻器的節能原理及控製係統(見附圖一)
1.1 調速節能
根據注塑機的工藝要求 ,把總壓閥、低壓閥、一壓閥、二壓閥的開關信號經轉換後加在變頻器的輸入端作為變頻器的頻率給定信號,變頻器通過對其進行實時采樣並通過CPUchuli,shishuchupinlvsuibilifademonixinhaochengxianxingbianhua,zaixuyaoyaliheliuliangjiaoxiaodegongyiguochengzhongshidianjizhuansujiangdi,congerjiangdidianjideshuchugonglv,zailengquehebanchengpinzhiruguochengzhongkeyirangdianjitingzhuan,shidianjizaizhenggefuzaifanweineidenengliangsunhaodadaozuixiaochengdu。
1.2 提高功率因數節能
無功功率不但增加線損和設備的發熱,更主要的是因為功率因數的降低導致電網有功功率的降低。由公式 S2=P2+Q2,Q=S*SINφ,P=S*COSφ,其中:S-視在功率。Q-無功功率,P-有功功率,COSφ-功率因數。可知,當COSφ越大,有功功率 P越大。普通定量泵注塑機COSφ值在0.6-0.8之間,而使用變頻調速裝置後,由於變頻器內濾波電容的補償作用,使得COSφ≈1,從而減小了無功損耗,增大了電網的有功功率。
1.3 軟啟動節能
由於原電機為直接啟動或 Y/ △啟動,啟動電流等於 (3-7) 倍bei額e定ding電dian流liu,這zhe樣yang會hui對dui機ji電dian設she備bei和he供gong電dian電dian網wang造zao成cheng嚴yan重zhong的de衝chong擊ji,而er且qie還hai會hui增zeng加jia電dian網wang容rong量liang要yao求qiu,啟qi動dong時shi產chan生sheng的de大da電dian流liu和he震zhen動dong對dui設she備bei的de使shi用yong壽shou命ming極ji為wei不bu利li。而er使shi用yong變bian頻pin節jie能neng裝zhuang置zhi後hou,利li用yong變bian頻pin器qi的de軟ruan啟qi動dong功gong能neng將jiang使shi啟qi動dong電dian流liu從cong零ling開kai始shi,最zui大da值zhi被bei限xian製zhi在zai變bian頻pin器qi設she置zhi的de加jia速su中zhong電dian流liu限xian幅fu水shui平ping以yi內nei,一yi般ban不bu超chao過guo 1.7 倍額定電流,減輕了對電網的衝擊和對電網容量的要求,延長了設備和模具的使用壽命。

圖一: 注塑機變頻節能控製係統方框圖
二. E520係列注塑機專用變頻器的特點
高節電率,節電效果保證在 30% ~ 70%。
注塑機原有控製方式及油路不變,無須對注塑機原有結構和控製方式做變動, 隻需在原油泵主電機接線處串入變頻節能控製器,並對流量、壓力比例控製線做適當接入切換並作簡單調試即可完成。
采用 “市電/節能運行”轉換控製方式,並保留注塑機油泵電機原有Y-△啟動及運行線路不變,確保萬一變頻節能控製器發生故障檢修或是注塑加工件周期過短時仍能切換到“市電”狀態工作以保持正常生產。
與注塑機同步運行,調試完成投用後無需任何調節;即使更換模具和改變加工參數,均無需對變頻節能控製器進行調整。
改造後注塑機液壓油發熱明顯降低,一般比改造前平均油溫降低 15~20℃以上;液壓油使用壽命可得到延長;注塑機冷卻用水量可節省30%以上。
對整個係統的保護功能,( 1 )、變頻器自身的保護;( 2 )、對電機的保護;如:電流限製、過載、輸出短路或輸出接地等( 3 )、對因誤操作引起的機械損傷進行保護;如:未到熔融溫度強行溶膠引起火箭頭、炮筒、螺杆或溶膠馬達的損壞等。
注塑機運行噪音明顯降低,開、鎖模振動減輕,延長設備和模具的使用壽命,改善工作環境;用電功率因數提高,油泵主電機平滑啟動,啟動時無大電流衝擊並可減少配電設備容量。
延長油路密封組件的使用壽命,減少停機維修幾率,節省大量維護費用。
注塑件加工周期越長,節能效果越好;
三. 改造案例
根據大量的現場測試,一般注塑機油泵電機在市電運行情況下因各工序所耗功率不同,實際所耗的總功率大概為電機額定功率的 50-70% 之間,而用變頻改造後可在此基礎上節省 20%-60% ,節電效益隨單機使用時間增長而增長。
案例一 深圳龍崗某電子廠
注塑機為:台灣讚揚公司的 CY-250 係列,電機功率為 3.7KW ,
變頻改造具體情況如下表:
|
工頻運行時產量與耗電量 |
變頻運行時產量與耗電量 |
|
時間(S) |
產品數 |
產量 |
抄表數 (度) |
耗電量 (度) |
時間 (S) |
產品數 |
產量 |
抄表數 (度) |
耗電量(度) |
|
8 : 00 |
119 |
403 |
487.3 |
10.3 |
13 : 00 |
528 |
402 |
497.6 |
5.6 |
|
12 : 00 |
522 |
497.6 |
17 : 00 |
930 |
503.2 |
從上表分析可知,工頻運行時平均每小時用電量為 2.58KWh ,變頻運行時平均每小時用電量為 1.4KWh ,當地電費是 0.75 元每度,按每天平均工作 20 小時,每月工作 28 天計算得:
節電率為 = ( 2.58-1.4 ) /2.58 = 45.7%
工頻運行是每年電費為: 2.58 ╳ 20╳28╳12╳0.75=13003.2元
變頻運行是每年電費為: 1.4 ╳ 20╳28╳12╳0.75=7056元
每年節省電費 5947.2元
案例二 (廣州某電池 / 塑料盒生產企業)
一台台灣產全自動設備注塑機,使用 E520-4T0550係列(55KW)的注塑機專用變
頻器進行節能改造,現場調試記錄數據如下表:
|
使用四方 E520-4T0550(55KW)注塑機專用變頻器一台,根據注塑機雙泵特性,使用雙通道流量輸入方式兩通道取大。 |
|
動作過程分析 |
注塑機泵 |
|
過程分析 |
時間分析 |
1號泵 |
2號泵 |
|
工頻過程 |
工頻時間(S) |
變頻時間(S) |
泵1壓力 |
泵1平均流量 |
泵 2壓力 |
泵2平均流量 |
|
合模 |
2.5 |
2.6 |
|
32%(0.25) |
|
|
|
鎖模 |
3.2 |
3.2 |
|
89%(0.70) |
|
|
|
射膠 (三段) |
13.1-6.3 |
13.3-6.3 |
|
34%(0.26) |
|
|
|
保壓 |
6.3 |
6.3 |
|
55%(0.43) |
|
|
|
冷卻 |
9.8 |
9.8 |
|
|
|
8%(0.08) |
|
熔膠 |
9.8-5.3 |
9.8-5.3 |
|
|
|
3%(0.03) |
|
開模 |
2.8 |
2.8 |
|
63%(0.50) |
|
|
|
機械取料 |
3 |
3 |
|
|
|
|
|
合計時間 |
33.4 |
33.7 |
|
|
|
|
|
E520變頻器主要參數設定 |
功率 55KW |
注:括號內表示采樣檢測量 |
|
[F0.8]=1.5 |
[F0.9]=2.5 |
加減速時間設定 |
|
|
|
|
[F3.1]=0 |
[F3.2]=0.43 |
通道 1流量特性設定 |
|
|
|
|
[F3.3]=0 |
[F3.4]=0.50 |
通道 2流量特性設定 |
|
|
|
|
[F3.5]=0.75 |
[F3.6]=0.89 |
各個通道權係數 |
|
|
|
|
[F3.9]=5 |
[F3.10]=50 |
輸入對應頻率輸出 |
|
|
|
|
[F3.19]=3 |
|
組合方式設定 |
|
|
|
|
讀數時間 |
讀表數 |
運行方式 |
|
讀數時間 |
讀表數 |
運行方式 |
|
4.4(14:10) |
1806.3 |
工 頻 |
|
4.4(14:50) |
1825.3 |
變 頻 |
|
4.4(14:40) |
1822.6 |
|
4.4(15:20) |
1834.4 |
|
4.4(15:30) |
1837.1 |
|
4.4(17:00) |
1883.9 |
|
4.4(16:30) |
1869.6 |
|
4.4(9:00) |
2168.7 |
|
工頻平均
時耗 |
48.8/1.5=32.53度 |
|
變頻平均
時耗 |
293.9/16.5=17.8度 |
|
平均時節電量 =32.53-17.8=14.73度 |
節電率 =14.73/32.53=45.3% |
|
按 650元/KW投資計算,一次投資650元*55KW=35750元 |
由於其為全自動設備,平均每天工作 20小時,每月工作28天計算,電費按0.75元/KW計算,則月回收額=20*28*14.73*0.75=6186.60元,回收期=35750/6186.6=5.78個月
四.結束語 根gen據ju長chang期qi以yi來lai對dui使shi用yong廠chang家jia的de回hui訪fang與yu觀guan察cha,一yi致zhi反fan映ying使shi用yong四si方fang變bian頻pin改gai造zao以yi後hou的de注zhu塑su機ji不bu但dan為wei客ke戶hu節jie省sheng了le電dian能neng,而er且qie運yun行xing可ke靠kao平ping穩wen,保bao護hu功gong能neng強qiang,同tong步bu控kong製zhi準zhun確que,操cao作zuo簡jian單dan方fang便bian,充chong分fen滿man足zu了le注zhu塑su成cheng型xing工gong藝yi要yao求qiu,穩wen定ding了le產chan品pin質zhi量liang和he產chan量liang。同tong時shi降jiang低di壓ya力li油you油you溫wen,延yan長chang密mi封feng元yuan件jian的de使shi用yong壽shou命ming,減jian少shao設she備bei維wei護hu費fei用yong,為wei用yong戶hu創chuang造zao了le良liang好hao的de經jing濟ji效xiao益yi,贏ying得de了le用yong戶hu的de滿man意yi效xiao果guo
|