液壓設備耗電量大，電能浪費嚴重。由于電價昂貴，電費在企業(yè)生產成本中占有相當大的比重，已經成為嚴重影響企業(yè)生產效益的重要因素。 隨著市場競爭的日益加劇，各企業(yè)都在采取各種節(jié)能降耗措施、努力降低生產成本，以便提高市場競爭力。但是，液壓設備的電能浪費問題一直困擾著廣大生產企業(yè)。在此形式下，我們在吸收國外有關技術的基礎上，結合自己多年來在節(jié)能領域積累的豐富經驗，研制開發(fā)出高科技產品—系列液壓設備節(jié)電器，為液壓設備用戶提供了一個行之有效的節(jié)能降耗手段，使液壓設備的單機電耗下降20-60以上，受到廣大生產企業(yè)的歡迎。 一、基本結構 系列液壓設備節(jié)電器是一個高度智能化的集成控制系統(tǒng)，主要部件說明： 調速器：變頻控制油泵調速運行，調速范圍為0-100，過載率為120-150，過載持續(xù)時間一分鐘。調速器的運轉頻率或轉速信號來自于智能控制單元，按智能控制單元確定的速度——時間曲線自動調速運轉。 切換組件：該組件由一系列斷路器、接觸器、開關、按鈕等低壓電器組成，用于液壓設備節(jié)電運行和市電運行這兩種工作方式的切換控制。節(jié)電運行時，調速器驅動油泵電機運行，實現(xiàn)軟啟動、軟停車和自動調速控制。市電運行時，油泵電機恢復原有啟動器控制，實現(xiàn)降壓啟動和全壓市電運行，油泵轉速恒定。兩種工作方式的切換確保在節(jié)電器意外故障時不影響液壓設備的正常工作，維持液壓設備正常生產。 智能控制單元：智能控制單元是液壓設備節(jié)電智能控制器的核心，承擔著大量的分析、計算和實時控制任務。它收集來自液壓設備的運行信息，進行綜合分析處理，按照優(yōu)化的節(jié)電數(shù)學模型，計算出液壓設備油泵的節(jié)電運轉速度曲線，控制油泵調速運行，實現(xiàn)節(jié)能運行。節(jié)電數(shù)學模型包括液壓設備的類型、液壓設備的當前工況、液壓設備的參數(shù)設定值等設備運行信息，使節(jié)電控制器能夠自動適應液壓設備的工況變化，在不同工作階段，液壓設備均能達到最佳的節(jié)電效果。并且在工藝工程師或操作工對液壓設備參數(shù)進行微調時，節(jié)電控制器能夠自動識別這些參數(shù)的變化，自動修正控制輸出數(shù)據(jù)，達到節(jié)電效果最好、產品質量最佳的雙重效果。 二、節(jié)電原理 液壓設備的能耗主要表現(xiàn)在電能消耗方面，按具體設備來劃分，大致可分為下列三個部分： 1、液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗 2、加熱器的電能消耗 3、循環(huán)冷卻水泵的電能消耗 其中，液壓油泵電機的用電量占整個液壓設備用電量的80以上，降低其耗電量是液壓設備節(jié)能的關鍵。 液壓設備液壓油泵大多采用葉片泵、柱塞泵和活塞泵，都是典型的容積式油泵，其供油量與油泵轉速成正比，在工頻50Hz恒速運轉狀態(tài)下，油泵的供油量是恒定不變的。由于受到技術條件的限制，現(xiàn)在的液壓設備液壓系統(tǒng)幾乎全部是閥控系統(tǒng)，即油泵電機由工頻50Hz電源驅動恒速運轉，油泵供油量恒定，當液壓設備的油量需求發(fā)生變化時，由安裝在油泵出口的溢流閥或比例閥來調節(jié)負載壓力和負載流量，滿足液壓設備工況變化的需要。 事實上，液壓設備液壓系統(tǒng)是一個壓力和流量波動都較大的負載，在合模、鎖模、射膠、保壓、冷卻、開模、頂出等不同工作階段，其壓力和流量都要發(fā)生有規(guī)律的變化，典型的液壓設備壓力和流量曲線如下圖所示。 在一個工作循環(huán)周期內，液壓設備的實際壓力和實際流量是變化的，時大時小，有時幾乎為零。在實際流量較小時，油泵的供油量遠遠大于負載實際消耗量，供大于求，富余的處于高壓狀態(tài)下的液壓油全部經溢流閥溢流。高壓狀態(tài)下的液壓油經溢流閥后放出大量熱能，這部分耗散的能量實際上是油泵電機從電網吸收電能中的一部分。小流量狀態(tài)維持的時間越長，所耗散的電能也就越大。因此，液壓設備液壓系統(tǒng)存在嚴重的能源浪費問題。 從上述分析中可知，液壓設備液壓系統(tǒng)電能浪費問題的最直接原因就是油泵流量與負載流量需求不相適應，供大于求，造成高壓液壓油溢流，這是油泵轉速恒定不變所帶來的不良后果。液壓設備節(jié)電器能解決液壓設備電能浪費問題。 液壓設備原有控制系統(tǒng)采用節(jié)電器改造后，液壓油泵不再是工頻50Hz恒速運轉的，而是改由調速器進行啟停控制和調速運行，速度可以在0-50Hz范圍內連續(xù)可調，即油泵供油量可以在0-100范圍內連續(xù)可調。 在工作過程中，智能控制單元自動檢測來自于液壓設備控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)信號，并對這些信息進行分析和計算，根據(jù)液壓設備當前的工作狀態(tài)對工作壓力及工作流量要求，自動控制調速器運行，從而調節(jié)油泵的轉速，使油泵實際供油量與液壓設備的流量需求相一致，徹底消除溢流現(xiàn)象，節(jié)省電能消耗。 三、主要特點 液壓設備節(jié)電器具有如下特點： 1、節(jié)省電能，降低能源消耗，節(jié)約生產成本，節(jié)電率達到20-60以上。 2、提高電網功率因數(shù)，節(jié)省就地補償裝置，電網側功率因數(shù)達到0.95以上。 3、平滑啟動，消除啟動時的大電流沖擊，啟動時電機電流可限制在其額定電流的150以內。 4、平緩啟動和平緩停車，消除液壓沖擊現(xiàn)象。 5、減少液壓油發(fā)熱，降低了冷卻水的消耗量，并有效減緩液壓元器件的老化問題。 6、減輕電機軸承、油泵葉片等運動部件的磨損程度，延長其使用壽命。 7、設備故障率下降，可靠性提高，減少了備品備件消耗，降低了維修成本。 8、微電腦智能控制，具有強大的自學習功能，自動適應液壓設備工況的變化，無需人工調整。 9、自動跟蹤液壓設備運行數(shù)據(jù)。當工藝工程師或操作工修改液壓設備壓力、速度等預置參數(shù)時，不必調整的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，能自動適應液壓設備壓力、速度等預置參數(shù)的變化。 10、市電/節(jié)電切換。液壓設備節(jié)電器具有完善的市電/節(jié)電轉換功能，特殊情況下，萬一節(jié)電器發(fā)生故障，可以切換到市電運行，不會影響液壓設備的正常工作。 11、液壓設備節(jié)電器一旦安裝調試完成，上電后它就會自動運行，液壓設備的操作方式與改造前完全相同，操作工不必重新培訓。 12、完善的運行指示和故障查尋功能，方便設備管理人員的日常維護工作。