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1、節能伺服改造方案目 錄一、概述.2二、節能改造設計方案.31.油泵馬達改造方案.32.油泵馬達改造前后對比.43.油泵馬達改造的優點及預期效果.7三、注塑機伺服節能改造的必要性.8四、項目報價清單.8五、廠伺服系統節能改造投資分析.9六、成功案例.10一、概述注塑機是塑膠行業的主要生產設備，電能浪費嚴重。由于電價昂貴，電費在企生產成本中占有相當大的比重，已經成為嚴重響企業生產效益的重要因素。隨著市場競爭的日益加劇，各企業都在采取各種節能降耗措施、努力降低生產成本，以便提高市場競爭，能根據用戶的注塑機的電機功率、電機轉速、油泵排量和系統壓力定制產品，滿足所有規格設備。安裝過程和普通塑機一樣，方便2、簡易，受到廣大塑膠行業企業的歡迎，既響應了國家的節能減排、節能降耗號召，也帶了可觀的經濟效益。產品美觀耐用,省電環保，根據注塑制品的不同，節電率達40%-80%，全部收回投資時間在6-12個月，是企業進行注塑機伺服節能改造、注塑節電改造的最佳最理想的產品。注塑機節能改造目的：節約能源、降低成本、提升品質、改善工況！在注塑產品的成本的構成中，電費占了相當的比例，依據注塑機設備工藝的需求，傳統的注塑機油泵馬達，電阻加熱線圈是注塑機的主要耗電部件。占整個設備耗電量比例高達95%以上。隨著能源問題日益受到重視，節約能源變得越來越重要，設計與制造新一代“節能型”注塑機，就成為迫切需要關注和解決的問題。注3、塑機的工藝過程一般分為合模、鎖模、射膠、保壓、熔膠、冷卻、松模、開模、取出等幾個階段，各個階段需要不同的壓力和流量。對于油泵馬達而言，注塑過程的負載總是處于變化狀態，在定量泵的液壓系統中，油泵馬達以恒定的轉速提供恒定的流量，多余的液壓油通過溢流閥回流，此過程稱為高壓節流，據統計由高壓節流造成的能量損失高達36%-68%。注塑行業成本比例圖：注塑成本是指生產過程中的成本及全部損耗，包括：人工、水電費、模具、原料、色粉（配料）、維修費、設備損耗（折舊）、工具、包裝材料及輔料等，以下是大多數廠家注塑成本費用比例圖：這個圖中可以看出注塑成本的電費支出占了絕大部分，所以對注塑機進行節能改造就非常有必要。4、普通電機的缺點：1冷卻、保壓時，電機任然保持高速轉動；2轉動慣量大，響應速度慢，調節困難；3保壓時的高熱量與冷卻過程相對矛盾；4對液壓系統清潔度要求高，噪音大，維護成本上升二、節能改造設計方案1.油泵馬達改造方案油泵馬達采用伺服系統進行改造。整個系統包括伺服控制器，永磁同步伺服電機，齒輪泵，壓力傳感器，旋轉編碼器。系統組成如下圖：圖1：系統組成示意圖系統由伺服控制器，伺服電機，齒輪泵，壓力傳感器，旋轉編碼器組成。圖2 伺服系統改造工作原理圖：注塑機通過電腦指令反饋給伺服驅動器，旋轉編碼器和壓力傳感器分別給到伺服驅動器速度反饋和壓力反饋。然后組成一個整體的閉環系統，整個系統精確到0.03S。2.5、油泵馬達改造前后對比由于交流伺服具有杰出的速度、力矩控制特性，使伺服式油電混合節能注塑機在不同工作階段都具備了嶄新特點，簡述如下表：合模、鎖模階段：動作要求：合模動作盡可能快速動作，在模具到位時立即停止，防止模具到位時撞模，并且在模具移動時如出現異物卡模時及時停止移動。機型動作的實現能量消耗分析傳統油壓機采用調節閥門，部分流量進入開合模油缸推動鎖模動作，其余流量經節流閥回流異步電機帶動油泵以亞同步速轉動，合模動作消耗部分流量，回流部分能量為浪費的能量伺服式電液混合節能型伺服器調節油泵速度，供油速度等于推動合模油缸所需要的油量，完全沒有溢流，并且可以精確控制合模動作的行程距離，在到位后自動實現鎖6、模。在合模的過程中，伺服系統工作于帶力矩限制的速度閉環控制模式，如果出現異物卡住模具導致阻力非正常增加時，電機會自動停止運行合模移動中電機效率可達85%以上，鎖模階段電機速度接近零速而最大出力不減，功率消耗最小。射膠階段：動作要求：勻速射出，速度精度高，射出量精確控制，射滿模腔后立即轉為壓力控制進入保壓過程機型動作的實現能量消耗分析傳統油壓機采用調節閥門，部分流量進入開合模油缸推動鎖模動作，其余流量經節流閥回流采用調節閥門，部分流量進入射膠油缸推動射膠動作，其余流量經節流閥回流。異步電機帶動油泵以亞同步速轉動，合模動作消耗部分流量，回流部分能量為浪費的能量異步電機帶動油泵以亞同步速轉動，射膠動7、作消耗部分流量，回流部分能量為浪費的能量。由于射膠動作對壓力和速度都有要求，因而電機負載較重，從電網取用功率很大，能量損失也比較大伺服式電液混合節能型伺服器調節油泵速度，實現速度平滑給定控制。供油速度等于推動射膠動作所需要的油量，完全沒有溢流，并且可以方便、精確控制射膠動作的行程距離。射膠階段中電機效率可達90%以上，由于效率高并且沒有溢流，所以此階段能量消耗較大，但沒有多余的消耗。保壓階段：動作要求：恒定壓力控制，確保產品成型密度一致機型動作的實現能量消耗分析傳統油壓機控制高壓節流閥調節壓力，實現恒壓控制。異步電機帶動油泵以亞同步速轉動，所有流量均經節流閥回流。此時所需油壓很大，電機從電網的8、取用功率很大，并且所有能量都被浪費。伺服式電液混合節能型伺服器調節油泵速度至接近零速，并且轉入力矩控制，精確保持壓力。此時電機輸出力矩較大，但轉速接近零速，所以幾乎不輸出功率，從電網取用的功率僅幾百瓦。熔膠、冷卻階段：動作要求：熔膠時進行速度控制，要求盡可能較快地將射臺推出至適當的位置，同時螺桿將足夠量的熔膠推出至射口處，并且要求射臺推出時有一定的背壓。為節省時間，熔膠與冷卻一般同時進行，但如果冷卻時間較長，會出現熔膠結束后仍需等待冷卻的空等時間。機型動作的實現能量消耗分析傳統油壓機采用調節閥門，部分流量進入液壓馬達驅動螺桿，部分進入射膠油缸推動射臺回程動作，其余流量經節流閥回流異步電機帶動油9、泵以亞同步速轉動，在熔膠階段溢流較少，此時功率消耗較大，能量損失較少。但在“空等”時段，所有流量均經節流閥回流，功率消耗較大，所有能量都被浪費伺服式電液混合節能型伺服器調節油泵速度至最佳速度，精確控制射臺和螺桿速度。熔膠階段需要流量和壓力都較大，此時功率消耗較大，但實際效率接近90%，功率損耗很小。在到達“空等”時段時，運動系統需要的凈流量為零，伺服器調節油泵速度至接近零速，并且轉入力矩控制，穩定保持壓力。此時電機輸出力矩較大，但轉速接近零速，所以幾乎不輸出功率，從電網取用的功率僅幾百瓦。松模、開模階段：動作要求：快速打開模具，動作快捷到位機型動作的實現能量消耗分析傳統油壓機采用調節閥門，部分10、流量進入開合模油缸推動松模、開模動作，其余流經節流閥回流異步電機帶動油泵以亞同步速轉動，此階段功率消耗較大，能量浪費較小伺服式電液混合節能型伺服器調節油泵速度至最佳速度，快速控制松模、開模動作。此階段需要流量和壓力都較大，此時功率消耗較大，實際效率接近90%，功率損耗很小。3.油泵馬達改造的優點及預期效果1.)節能采用伺服系統的注塑機，系統壓力、流量雙閉環，液壓系統按照實際需要的流量和壓力來供油，克服了普通定量泵系統高壓溢流產生的高能耗，在預塑、合模、射膠等高流量工作階段電機按照設定的轉速工作，在保壓、冷卻等低流量工作階段降低了電機轉速，油泵電機實際能耗降低了30%-60%；2.)響應迅速，生11、產效率高伺服系統響應速度快，壓力上升時間和流量上升時間快至30ms，提高了液壓系統的響應速度，減少了動作轉換時間，加快了整機的運行節拍；注塑機液壓系統自動運行時，當有閥門打開時，系統壓力會瞬間下降，伺服系統可以在30ms以內迅速補充油量，恢復壓力至設定值；3.)壓力穩定精密伺服系統調節能力強，壓力閉環控制模式使系統壓力非常穩定，壓力波動量低于0.5bar，提高了塑料產品的成型質量；伺服系統還可以按照電腦設定的任意壓力、流量曲線運行，為開發各種塑料產品的成型工藝創造了條件；4.)重復精度高、省料伺服系統采用閉環轉速控制，射臺運動位置重復精度高，生產出的產品精度高，一致性好；克服了普通異步電機定量12、泵系統由于電網電壓、頻率等變化會帶來轉速變化，進而引起流量變化，使注塑產品成品率降低的缺點；5.)油溫溫升低注塑機工作由開機至進入穩態油溫上升8-10，室溫35下無需冷卻水，冷卻器的用量也大為減少，延長了整機特別是液壓油、液壓易損件（如油封）的壽命；6.)噪聲低液壓系統的噪聲在65dB以內，改善了操作機器的現場環境；三、注塑機伺服節能改造的必要性現在做注塑機節能改造的方式有很多，炮筒余熱回收，變頻改造，變量改造，伺服節能等等。海天公司從2008年開始采用新一代伺服電機，現在每年安裝上萬臺，至2011年伺服節能技術已經非常成熟，正向市場大步的邁進。現在全新高檔的注塑機都是帶伺服系統。不管是其他的13、哪一種形式的注塑機節能改造，都會退出歷史的舞臺。注塑機伺服節能改造將掀起未來三年的改造熱潮。伺服節能改造將成為行業競爭的一大新亮點。是提高企業競爭力的有力保證。不僅如此。也會為企業帶來新的利潤增長點。高明的企業家和領導高層都在進行傳統注塑機的伺服節能改造。伺服改造被越來越多的企業廠家所看好。四、項目報價清單1.伺服系統配型及報價：序號品牌、噸位改前電機（KW）數量（臺）驅動器型號系統價格（元）1HTF53055.01IS300T050C*2？總金額（大寫）：/（不含稅價，含稅另加10%）？2.伺服系統主件配置表：驅動器型號最高工作壓力bar泵排量cc/r最大流量L/m伺服驅動器KW伺服電機IS14、300T050C*214080*2160*230195N/M說明：1、 上述報價為驗收后一次性采購價格，2、 油泵采用日本原裝住友齒輪泵或意大利螺桿泵；如果采用國產誠捷齒輪泵價格可下調。元3、 控制系統采用深圳匯川伺服系統及伺服電機。4、 產品保修：油泵保修一年，其他部件均免費保修一年半。5、 本報價與系統的最大流量有直接關系，最大流量變化，價格則不同。6、 本報價含設備運輸費、安裝、調試、服務費等、7、 上述報價為不含稅價，含稅價需增加稅金10%四、廠伺服系統節能改造投資分析1、項目改造節能評估（以HTF530機型為例分析）預計節能率注塑機型號電動機功率（KW）預計每小時耗電每天耗電度數每天15、節電度數改造前HTF53055.033792.0正常狀況50HTF53055.016.5396.0396.0最低承諾30HTF53055.023.1554.4237.6說明：1、 采用匯川IS300伺服系統改造HTF530注塑機一臺；2、 每天按24小時開機計算，正常工作時實際耗用功率按33度/小時評估。3、 表中的“改造前”指的是原來未做任何節能改造的普通異步電機+變量泵系統。4、 表中的“正常狀況”指的是德天機械給客戶改造后的正常節能狀況。5、 表中的“最低承諾”指的是德天機械給客戶承諾的最低節能率。2、投資回收期分析A、直接節電費用可能性每天節電度數（度）每月節電度數（度）每月節電費用（16、元）每年節電費用（元/年）正常狀況475.21235510502126023最低承諾316.88237700184015說明：1、 綜合電價按1.0/元度計算，每月工作天數26天；2、 “正常狀況”指的是按50%的節能率計算的投資回報狀態；3、 “最低承諾”指的是按30%的節能率計算投資回報的狀態。B、投資回報期分析可能性每月節省電費（元）每月節省料費（元）總投資（元）回報期（月）正常狀況12355.2691800006.1最低承諾8236.86918.9C、間接經濟效益1) 產品合格率提高帶來的收益；2) 節省冷卻運水，可以把循環水水泵閥門關小一點讓水泵電機輕載，從而節省電能。3) 因油溫降17、低間接帶來注塑機的油封壽命和液壓油老化延長，從而節省注塑機的維護費用。 4) 因油溫降低熱輻射低，間接帶來車間的降溫費用下降，少開空調或風扇。5) 利用伺服機的精度提高可以承接單價更高的產品來做6) 噪音降低。3、正常狀況投資收益分析年節約電費148262.4元年節約原料費8292元一次性投資成本80000元年投資回報率156554.480000=195.7%改造10年凈收益156554.410-80000=1485544五、成功案例順德松下電器順德三義制品廠珠海嘉冠制品廠東莞貫新廠東莞塘廈嘉樂穎制品廠深圳寶安美景廠東莞塘廈信柏廠深圳龍華富士康奇美分廠東莞厚街TTI廠東莞清溪大柏廠東莞塘廈華柏廠聯系電話：02787531841傳真：02787608298