二、動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能
1、電機(jī)變頻器節(jié)能
在交流異步電動(dòng)機(jī)的諸多調(diào)速方法中，變頻調(diào)速的性能最好，調(diào)速范圍大，穩(wěn)定性好，運(yùn)行效率高。采用通用變頻器對(duì)籠型異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，由于使用方便、可靠性高并且經(jīng)濟(jì)效益顯著，所以逐步得到推廣。變頻器用于電動(dòng)機(jī)調(diào)速、負(fù)載功率變化的場(chǎng)合，如注塑機(jī)、各類(lèi)泵（風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等）、電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)、橋式起重機(jī)。一般開(kāi)環(huán)控制的電動(dòng)機(jī)由于不能感知外部負(fù)載的變化只能以恒功率的方式運(yùn)行，存在能源浪費(fèi)。而由變頻器拖動(dòng)的電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，由傳感器感知外部負(fù)荷和速度的變化，然后交計(jì)算機(jī)處理，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制變頻器來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率輸出，始終一最優(yōu)化的方式來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的功率輸入，從而達(dá)到節(jié)能的目的。變頻器的節(jié)電率一般可達(dá)到23%～40%，并延長(zhǎng)電機(jī)壽命2～4倍以上。
這里我們主要以注塑機(jī)類(lèi)負(fù)載為例，介紹一下變頻器節(jié)能。
注塑機(jī)油泵的特性分析與變頻節(jié)能原理：
油泵是注塑機(jī)工作的動(dòng)力來(lái)源，利用變頻器對(duì)油泵進(jìn)行控制，主要通過(guò)對(duì)其流量的控制而有效的節(jié)能，這是變頻器最廣泛的一種應(yīng)用。
注塑機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，其液壓系統(tǒng)在各個(gè)工序階段要求的壓力、流量是不同的，但是油泵電機(jī)始終定速運(yùn)行，其輸出流量始終不變，大量能量以壓力差的形式浪費(fèi)在閥門(mén)上。采用變頻調(diào)速控制技術(shù)后，節(jié)能器可根據(jù)注塑機(jī)當(dāng)前的工作狀態(tài)，控制油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)油泵的輸出流量，使油泵實(shí)際供油量與注塑機(jī)實(shí)際負(fù)載流量在任何工作階段均能保持一致，保證電機(jī)在整個(gè)變化的負(fù)荷范圍內(nèi)的能量消耗達(dá)到所需的最小程度，徹底消除了溢流現(xiàn)象，并確保電機(jī)平穩(wěn)、精確地運(yùn)行。采用變頻技術(shù)改造后，節(jié)能效果十分顯著，一般可達(dá)25%～60%。
注塑機(jī)節(jié)能系統(tǒng)的核心技術(shù)為變頻技術(shù)，具有如下技術(shù)特點(diǎn)：
⑴過(guò)載能力強(qiáng)。
⑵防護(hù)等級(jí)高，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)。
⑶采用流量和壓力雙信號(hào)控制，適用于各種復(fù)雜模件的生產(chǎn)。
⑷體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝簡(jiǎn)便。
⑸具有自動(dòng)復(fù)位、掉電復(fù)位功能，保證生產(chǎn)連續(xù)及生產(chǎn)效率。
⑹質(zhì)量好，穩(wěn)定性高。
注塑機(jī)采用變頻節(jié)能技術(shù)后，具有以下特點(diǎn)：
⑴、高節(jié)電率：采用先進(jìn)的微電腦控制技術(shù)，使定量泵變?yōu)楣?jié)能型變量泵；注塑機(jī)液壓系統(tǒng)與整機(jī)運(yùn)行所需功率匹配 ,無(wú)高壓節(jié)流溢流能量損失；節(jié)電率高達(dá)25%～60%；改善功率因數(shù)：改造前功率因數(shù)一般為0.6～0.8，改造后可達(dá)0.96以上，故能顯著提高電網(wǎng)功率因數(shù)，降低無(wú)功電流，從而降低線路損耗。對(duì)供電設(shè)備而言，則起到了增容的作用。
⑵、高可靠性 ：保留注塑機(jī)原有控制方式及油路不變；計(jì)算機(jī)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)報(bào)警，具有過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)載、過(guò)熱、欠壓及對(duì)地短路等多種保護(hù)，還可有效地保護(hù)油泵電機(jī)；采用市電 /節(jié)能運(yùn)行控制方式，以備故障時(shí)不影響生產(chǎn)。
⑶、軟起動(dòng)：減輕開(kāi)鎖模震動(dòng)，延長(zhǎng)設(shè)備和模具的使用壽命；減輕噪音 ,改善工作環(huán)境；系統(tǒng)發(fā)熱明顯減少，油溫穩(wěn)定，注塑機(jī)冷卻用水量可節(jié)省30%以上；延長(zhǎng)密封組件的使用壽命,降低停機(jī)維修機(jī)會(huì),節(jié)省大量維護(hù)費(fèi)用。
⑷、操作簡(jiǎn)易：與注塑機(jī)同步運(yùn)行 ,無(wú)須任何調(diào)節(jié)。
現(xiàn)場(chǎng)改造的幾點(diǎn)技術(shù)問(wèn)題：
目前市場(chǎng)上各種注塑機(jī)變頻節(jié)能器種類(lèi)繁多，技術(shù)含量和產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，因此在現(xiàn)場(chǎng)改造中出現(xiàn)了一些具體問(wèn)題，有的是屬于采用變頻調(diào)速技術(shù)后的正常現(xiàn)象，而有的則是屬于產(chǎn)品或應(yīng)用中應(yīng)該克服的缺點(diǎn)：
（1）電機(jī)聲音較市電時(shí)尖銳
節(jié)能器驅(qū)動(dòng)注塑機(jī)油泵電機(jī)是采用變頻技術(shù)，由于變頻器輸出電壓是由無(wú)數(shù)脈沖組成，存在著高次諧波，故電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速不同時(shí)會(huì)發(fā)出不同響度且稍尖銳的聲音，這是正常現(xiàn)象，并可以通過(guò)調(diào)整變頻載波頻率來(lái)降低尖嘯聲。
（2）電機(jī)溫度略高于市電運(yùn)行時(shí)的溫度
由于輸出諧波的存在，諧波通過(guò)電機(jī)繞組也要產(chǎn)生一部分熱量，因此，電機(jī)在變頻節(jié)電運(yùn)行時(shí)的溫度要稍高于市電運(yùn)行時(shí)的溫度；同時(shí)，在中低速運(yùn)轉(zhuǎn)階段，電機(jī)冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速下降，散熱能力降低，溫升可能上升 5～8℃左右。由于普通油泵電機(jī)絕緣等級(jí)均在B級(jí)或F級(jí)以上，故電機(jī)溫升仍在允許的范圍內(nèi)，不會(huì)影響電機(jī)的使用和壽命。
（3）對(duì)注塑機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾
變頻裝置產(chǎn)生的諧波對(duì)注塑機(jī)的一些控制回路會(huì)有一定干擾，影響注塑機(jī)的正常動(dòng)作，特別是一些制造工藝粗糙﹑諧波含量大的的變頻器用在工藝不穩(wěn)定的注塑機(jī)表現(xiàn)的更明顯，這就需要我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)采取一些對(duì)策解決干擾問(wèn)題。干擾源主要有下面兩個(gè)方面：
(1)高次諧波通過(guò)導(dǎo)線產(chǎn)生的無(wú)線電干擾
對(duì)這類(lèi)干擾可以通過(guò)在變頻裝置的輸入或輸出側(cè)加裝抑制無(wú)線電干擾的設(shè)備加以解決，例如磁環(huán)或?yàn)V波器等；
(2)輸入諧波通過(guò)電源耦合到其他用電設(shè)備形成干擾
對(duì)這類(lèi)干擾可以在變頻裝置的輸入側(cè)加裝濾波器解決，或者安裝進(jìn)線側(cè)交流電抗器也有一定效果；另外，同一電源下的其他設(shè)備最好能做到隔離供電。
（4）影響注塑生產(chǎn)的效率
變頻節(jié)能器在控制油泵電機(jī)速度的過(guò)程中存在著一定的加減速時(shí)間，相比原來(lái)的電磁閥開(kāi)通速度有一定的滯后，導(dǎo)致單位加工周期延長(zhǎng)，生產(chǎn)效率受到一定影響，如果變頻節(jié)能器能夠采用流量和壓力兩路信號(hào)控制，同時(shí)根據(jù)情況修改部分注塑機(jī)參數(shù)，就能夠較好地解決這個(gè)問(wèn)題。
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