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2010-09-15

伺服系统在注塑机上的节能应用(续一)

标准度及其他优点
  伺服电机的转轴配有编码器,与驱动器一同提供转速的闭环控制。由于螺杆的注射速度才是闭环控制的目标而油泵转速只是正比于注射速度,伺服电机只达到速度半闭环的控制,但当然已比开环控制精准。
  伺服电机驱动的油泵在出口处配有压力传感器,与驱动器一同提供压力的闭环控制。这样的话,伺服电机驱动油泵便能提供3/4闭环控制了(3/4=1/2*1/2 1/2*1)。
  精准的速度及压力控制是稳定生产力的先决条件。由于油温度不高,油温的波动亦较低,再提高了稳定性。油温不高亦可以节省甚至去除压力油冷却的需要。其他优点有低燥音(尤其是在待机状态),体积小及重量轻等。
  伺服注塑机与油压注塑机的区别在于电机。
  普通电机:不停地运作,就算机台动作停止了,电机也不停在转。
  伺服机:每做一个不同的动作都会用相应的功率来提供动力,不如机台不动,伺服电机也会完全停止。总电量可以节省60~70%,不过价钱稍贵。定量泵为何耗能?
  用恒定转速的异步电机来带动定量泵,油泵是输出恒定的流量的,但注塑周期中的各个动作,如开合模、顶出、塑化、注射及保压,甚至待机状态对流量的要求都不同。动作用不着的流量便在当时的设定压力下流回油箱。所需动作越慢,流回油箱的量越多,浪费的能量便越多。同样,设定的压力越大,流回油箱的浪费便越大。浪费了的能量都变为热能,将油温提高。
  在注塑周期中,保压所需的油量很低,因螺杆前行的速度只需要足够填补成品冷却时的收缩量,估计不会超过油泵流量的5%,那油泵95%以上的流量便在保压压力下流回油箱。成品壁厚越大,保压时间便越长,浪费的能量便越多。从另一角度看,可以节能的幅度便越大,或节能的额外投资的回本期越短。
  一般来讲,当动作的速度离全速越远、动作的时间越长、压力越大,潜在节能的幅度便越大。
  我们从待机状态和油温显示来比较和分析伺服电机的节能效果:       (未完,待续)  

作者:万世玉


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