青岛岩起压铸设备有限公司

有限公司 压铸机异步伺服节能方案 青岛岩起压铸设备有限公司 2016年8月 目 录 1. 项目服务商简介 1 2. 传统压铸机的优缺点 2 2.1传统压铸机的优点 2 2.2传统压铸机的不足 2 3. 压铸机节能改造方案 3 3.1 节能改造方案设计原则 3 3.2 压铸机节电改造方案 4 4. 异步伺服性能优势 4 4.1 与变频器的不同 4 4.2 安全设计 5 4.3 动态矢量控制下实现无跳闸运行 5 4.4 动态矢量控制下极高的稳速精度 5 4.5 动态矢量控制下低频大转矩稳定运行 5 4.6 动态矢量控制的优异性能 6 4.7 异步伺服节能装置耐环境设计 6 5. 异步伺服节能改造的优缺点 6 6. 投资效益估算 7 7. 售后服务条款 8 8. 应用范围和典型案例 8 1. 项目服务商简介 深圳市蓝海华腾技术股份有限公司是一家专业致力于工业自动化控制产品的研发、生产和销售的国家级高新技术企业和双软企业，主要产品为中低压变频器、电动汽车电机控制器和伺服驱动器。 深圳市蓝海华腾技术股份有限公司在电机驱动的核心控制技术上拥有与国际先进水平同步的无速度传感器矢量控制技术和有速度传感器矢量控制技术，通过不断的技术创新，全面掌握各项核心技术，同时具有完整的产业化设计和生产能力，拥有丰富的通用产品和行业专用产品系列。 凭借着18年国际一流的驱动器研发平台，在液压系统节能领域，全球首创异步伺服，推动了注塑机、压铸机、空压机节能行业新技术革命。在电机节能改造市场上，市场占有率第一名，并且成功进入了注塑机、压铸机、空压机、鞋机、液压机等新机配套市场。 公司曾荣获中国电工技术学会电气节能专业委员会颁发的“电气节能领域高速发展企业奖”、深圳市中小企业发展促进会颁发的“2011年度深圳市自主创新百强中小企业”称号、中国电工技术学会电动车辆专业委员会和中国汽车工程学会电动汽车分会颁发的“2012电动车辆技术卓越奖”等奖项。其中异步伺服在液压设备节能改造领域的主要资质有：  2010年，曾获“中国塑料加工工业协会”《最佳独特优秀节能产品奖》  2011年，曾获广东省塑料工业协会《最佳节能贡献奖》和《最佳节能优秀产品设计奖》  2012年，通过《国家塑料机械产品质量监督检验中心》检验，达到国家一级能耗标准。  2014年，作为节能、驱动领域的唯一企业参与了《压铸机能耗测定方法》、《压铸机能耗限定值及等级评定方法》的行业标准的制定，并在行业标准编制过程中公开测试，节能效果领先同行。 多年来，深圳市蓝海华腾技术股份有限公司坚持以技术创新为推动力，矢志不渝的打造世界一流的民族品牌。公司于2016年3月，在创业板成功上市，股票代码300484。 青岛岩起压铸设备有限公司是深圳市蓝海华腾技术股份有限公司在当地的代理商，专业开展压铸机节能业务。 2. 传统压铸机的优缺点 2.1传统压铸机的优点 节能改造主要是针对压铸机的动力系统——液压系统开展工作，因此本方案重点分析节能改造前后液压系统的比较。传统压铸机液压系统基本上都是采取“异步电机+定量叶片泵+比例阀”的配置，这种配置的稳定性和使用寿命是得到长期实践验证的，唯一的缺点的能耗太高。 表一：传统压铸机的液压系统配置及优缺点情况一览表 部件名称 优 点 缺 点 异步电机 1. 又称免维护电机，维修方便，成本低，使用寿命长 2. 驱动力矩大，动力足 3. 绿色环保，可以回收再利用 1. 没有配置伺服驱动器的时候，恒速运转，耗电量高。 2. 惯量大，对伺服驱动器的性能要求高 定量叶片泵 1. 叶片磨损后有自适应径向伸缩功能，容积效率下降得慢 2. 使用寿命长、维护成本低 3. 噪音较低 低速工作时，对伺服驱动器的性能要求高 比例阀 1. 响应快 2. 精度高 有截流的能耗损失 简言之，经过无数工程师和液压前辈的辛勤努力和智慧付出，传统的压铸机的液压系统配置从机械性能上看已经非常合理，概括起来有四大优点：  高稳定性，使用寿命长  高可靠性，故障率低  模具适应性好（精密度高的产品也容易打出来）  售后服务容易（配件的通用性好，市场保有量高） 2.2传统压铸机的不足 传统压铸机的主要不足就是能耗太高，下面我们分析能耗问题产生的原因，压铸机的工作过程一般分为锁模、储能、压射、增压、冷却、开模﹑顶针﹑取料等几个阶段，各阶段需要的流量和压力都不同，也就是说压铸过程是处于变化的负载状态。除了高压锁模、储能及增压有时需要较大速度和压力外，其它工序都工作在较小的速度和压力下，如图一所示： 图一：压铸机工作过程 但是在传统压铸机的工作过程中，电机始终以50Hz恒速运转,对应的油泵也提供恒定的流量，压铸机的速度和压力是靠比例阀来调节（通过调节比例阀的开启度来控制流量和压力大小）。多余的液压油通过溢流阀回流到油箱，此过程称为高压节流，据统计能量损失高达25%～80%，如图二所示： 图二：定量泵压铸机液压系统工作原理 根据以上分析，蓝海华腾公司的压铸机节能方案的思路是在继承中创新，我们的方案设计过程中遵循了两个原则：  保留一个优点——原有液压系统的高度稳定性；  解决一个问题——高能耗问题。 3. 压铸机节能改造方案设计 3.1 异步伺服节能方案 我们不能为了一个能耗的问题，全盘否定整个液压系统的配置，因小失大，带来系统稳定性的问题和更大的环保问题。液压系统作为压铸机的主要动力来源，就像我们人体的心脏一样重要，为了继承传统压铸机优越的机械性能，异步伺服节能方案的设计原则是“三个不改变，一个优化”。 1. 不改变电机； 2. 不改变油泵； 3. 不改变油路； 4. 只优化能耗问题（控制异步电机实现伺服节能功能）。 蓝海华腾节能方案，利用VY系列高性能伺服驱动器精确调节异步电机的转速，进而控制油泵流量跟随压铸机的负载变化，最大限度的实现节能降耗，而不改变压铸机原有机械性能（即使节能系统故障时，压铸机仍然可以正常工作）。 3.2 压铸机节能改造方案 在定量泵的液压系统中，电机以50Hz高速运转，油泵的供油量是基本不变的，远远大于压铸机工况的实际流量需求，多余的高压油经溢流阀全部回流至油箱，存在较大的能量浪费。而油泵的供油量与电机的转速成正比，因此我们可以通过降低电机在各个动作时的转速，使油泵的供油量与压铸机的实际流量需求相一致，几乎消除溢流现象，以达到节能的目的。 压铸机异步伺服节能改造过程中，采用流量信号控制为主，同时配合压力、电流双反馈以达到精准控制，以保证压铸机精确稳定运行，达到最大限度节能。 4. 异步伺服的性能优势 4.1 与变频器的不同 压铸机节能改造是电机节能领域中最难的技术之一，因为压铸机负载在一个工作周期内是急剧变化的，还要保证生产效率和制品品质不下降。采用变频器很难达到理想的稳定性和节能效果，变频器力矩小，没有反馈功能，液压系统不稳定，容易出现废品，降低生产效率，节电率低。 异步伺服节能装置力矩大，同功率对比，比变频器大1.3～1.5倍，具有反馈功能，动态响应快，液压系统稳定，能够保证生产效率，保证制品品质不下降，节电率高。 4.2 安全设计 异步伺服节能装置的参数设置人性化，可以使调试、维护更简单方便；国际标准化设计，符合IEC 、EMC、EMI及CE等标准，充分满足用户的低噪音、低电磁干扰的环保要求，以及优越的加减速特性、稳速精度、优异的电流和电压控制技术，稳定无跳闸运行。独特的风道设计，宽电压范围和严格的防尘设计，对恶劣电网、高温、超湿和粉尘有较强的适应能力，极大提高产品可靠性，充分说明了高性能异步伺服节能装置在压铸机行业的应用优势。 4.3 动态矢量控制下实现无跳闸运行 动态矢量控制下的加减速特性：异步伺服在动态矢量控制下有超强的急加急减速调节能力，异步伺服节能装置以0.1秒指令加速，稳定无跳闸运行。 200%的额定负载条件下可持续工作0.5秒，180%的额定负载条件下可持续工作10秒，150%的额定负载条件下可持续工作1分钟，反时限特性为间隔10分钟。 4.4 动态矢量控制下极高的稳速精度 动态矢量控制下稳速精度可以达到0.2%，快速精确地响应压铸机的实际速度和压力的变化。 4.5 动态矢量控制下低频大转矩稳定运行 精确的速度辨识和转子磁链定向，在0.25Hz负载突变时转矩也能快速地响应和稳定运行。启动转矩：0.25Hz能够达到180％额定转矩。 4.6 动态矢量控制的优异性能 1) 真正实现了交流电机解藕，使运行控制直流化，能实现在无速度传感器控制下的速度控制。 2) 无速度传感器动态矢量控制下电机四象限运行，转矩、电流、转速和直流母线电压快速响应，电机稳定运行。 3) 电机正反转过零速切换时，电流无相位突变和震荡，转速无脉动。 4.7 异步伺服节能装置耐环境设计 1) 采用独立风道全密封设计 异步伺服节能装置采用独立风道全密封设计，风道设计从节能装置两边进风，顶部出风，弥补了一些国内品牌节能装置的底部进风，顶部出风的缺陷，大大减少了灰尘、杂物进入节能装置。散热器和风扇可单独进行清理与维护，维护起来也比较方便。 2) 采用防尘和防水流线型设计 异步伺服节能装置采用防尘和防水流线型设计。进线孔都安装了密封保护胶圈，阻止了灰尘和杂物进入柜体内；柜体四周设计了流水渠，一般的雨水、油污都会从流水渠流走，而不会进入柜体内。 5. 异步伺服节能改造的优缺点 蓝海华腾异步伺服采用压力闭环控制（配置压力传感器），节电率更高，稳定性更好，优点主要表现如下： 1.节电率有保障 1) 国产冷式压铸机平均节电率可以达到45%以上； 2) 异步伺服具备节电与非节电切切换功能，可以长期、反复跟进节能效果的对比测试； 2.生产保障 1) 生产效率不降低（或略微提高）； 2) 生产稳定性不降低； 3. 停机风险最小 1) 安装调试过程中，国产压铸机每台3小时左右、进口压铸机每台5小时左右即可完成； 2) 异步伺服驱动器具备节电与非节电切换功能，异步伺服驱动器故障时只要切换到非节电状态，压铸机可以正常生产，不会造成停机。 4.维护成本低 1) 三相异步电机无退磁隐患； 2) 叶片泵经久耐用； 3) 蓝海华腾异步伺服驱动器性能稳定； 5.其他效果 工作环境噪声明显减小，液压系统油温大幅降低（不同品牌压铸机的温度降低数据有比较大的差异，通常力劲压铸机的油温降低大约5℃～10℃，进口压铸机的油温下降要根据实际情况检测）。 另外，异步伺服节能改造改造过程中，有发现部分压铸机的油泵电机会有一定幅度的升温现象。这是由于异步电机的散热风扇和电机同轴连接所至，节能改造后，电机转速降低的同时，散热风扇的转速也降低，减少了散热效果而导致温升。 蓝海华腾异步伺服的温升控制比同类产品要好，但为了安全起见，可以通过现场检测温度、加装散热风扇等方式彻底解决这个问题。 6. 项目投资效益估算 贵司1台压铸机，电机功率15KW，考虑到压铸机瞬间负载大，加大规格配置可以加强稳定性和长期的使用寿命，配置一台22KW蓝海华腾一体机异步伺服做节能改造（常规情况按照放大一档配置，个别情况需要放大两档）。 根据多年实践经验，冷室压铸机的油泵电机平均节电率45%，估算节能改造后经济效益如下（详细计算需要更多的了解贵司的设备运行情况和电费价格等）。 估算数据：压铸机电机的平均负载率约70%（电机每小时耗电量÷电机功率，即电机每小时的实际耗电量），压铸机全年工作330天，每天工作时间24小时，平均电费0.9元/度。 改造前 每小时耗电量 15KW×60%（负载率)= 9度 改造后 每小时省电量 9度×45%（平均节电率）=4度 每年节省电费 4度×24小时×330天×0.9元/度 = 28512元 节能改造费用 16650元（含异步伺服，安装线缆，压力传感器及调试等全部费用和17%增值税） 投资回收期 16650元÷28512元= 7个月 以上数据根据以往经验估算，具体以实际安装电表测试的数据和工厂实际电费和开机时间为准。 7. 售后服务条款 保质期为18个月，在保质期内，如果在正常使用的情况下异步伺服节能装置出现故障，我司免费负责维修，保质期外，我司提供微利有偿服务。 异步伺服出现故障（可以切换到非节能状态运行，不影响压铸机正常生产），24小时内响应，48小时内赶到现场处理。紧急情况，将以最快速度到达现场。 免费提供技术培训，直到熟练异步伺服节能装置的使用为止。 8. 应用范围和典型案例 蓝海华腾节能团队拥有超过20年的节能行业经验，其核心产品异步伺服已经销售到全国20多个省、自治区和直辖市及东南亚超过30000台，主要应用于以下领域：压铸机、注塑机、注胶机、吹瓶机、鞋机、铝型材挤压机、制砖机、液压站、中央空调、液压冲床 、油田抽油机及加工中心等领域广泛应用。 国内最典型的案例有惠州富士康、太原富士康等富士康集团旗下全国50多加企业持续、多年的重复购买，另有比亚迪、艾美特、温州正泰电器、上海汽车集团、航嘉集团、嘉瑞集团、湖北美利信等典型案例。 更多的案例通过各地的代理商合作。 期待为贵司的压铸机节能项目服务！ 希望聆听贵司的宝贵意见和需求！ 青岛岩起压铸设备有限公司 联系人：程岩 13792463721