伺服控制在節能中的應用時間不長,應用較多的設備是注塑機節能。随着伺服控制技術和伺服電機制造技術的提升,伺服節能必将得到大力的推廣和發展。伺服控制技術更能适應精确的工藝控制,可根據工藝控制的需要實時調整輸出力矩,在改變轉速的同時,保持低頻力矩滿足工藝需求。另外,伺服電機内的轉子是為稀土材料制成的永磁體,隻要輸入電源使定子線圈産生磁場就可實現旋轉運行,減少了轉子能耗,實現了同步電機的運行功能。所以伺服控制節能不但響應速度快、控制精度好、低頻力矩大,而且電機能量轉換效率高,損耗小,節電率更高,系統節電率可達到10~60%以上。目前,小功率伺服電機的制造技術基本成熟,應用較多,但是大功率伺服電機的制造技術不夠成熟,所以較大的動力系統使用伺服控制節能都是使用小功率電機的并聯來增大功率,提高系統的穩定性。
(2)伺服控制系統的結構
伺服控制系統由操作界面、傳感器、伺服控制系統、伺服驅動系統、伺服電機和負載組成。
(3)技術原理
采用DSP自動控制技術和逆變技術,動态地跟蹤負載變化與設定目标值輸入計算機控制系統進行采樣,分析,比較、判斷和運算,精确計算負載的需求功率,并實時調整逆變模塊的輸出功率,使用電機的拖載能力與工藝要求相一緻。實現了精确控制和高效節能的同步提升。
(4)性能特點
超節能:相比使用感應交流電機,節能效果在20-80%。
高穩定性:由于采用傳感器的閉環系統控制,系統穩定性明顯提高,一般情況下,産品精度可以控制在0.3%,客戶使用伺服系統後,産品合格率高了,原來每班需要調整機器參數的現象沒有了,技術人員可以騰出時間多研究一些創新、效率等方面的事情。
高精密度:由于伺服電機的轉動慣量極小,系統響應速度極快,最高達到50ms,對需要精密調節的工藝要求更加容易滿足需要。
低噪音:伺服控制系統相對感應交流電機系統,噪音明顯降低,改變工作環境更加環保。
低投入高回報:一般情況下,設備投資在6-12個月可以收回(根據産品工藝及地區電價有一定差異)。可以說将傳統電機系統升級為伺服動力系統,不僅節能達到降低成本的目的,同時高穩定性及高生産效率帶來可觀的經濟效益,更重要的是增強了企業競争力,實現企業産品升級及向生産高附加值産品的戰略轉移。
伺服控制節能應用于注塑機節能效果對比
★節電量對比
●伺服節能比定量泵系統節能40~80%。
●伺服節能比變頻器系統節能10~20%。
●伺服節能比變量泵系統節能20~40%。
★注塑機伺服節能分析曲線圖
★注塑機伺服控制節能的優點
1、響應速度快,能在30ms内從0Hz加速到50HZ。
2、電機工作效率高,能耗比異步電機降低6~10%。
3、節電率高;節電率可達到30~80%以上,比變頻節能可提高10~20%左右的節電率,控制節能基本相近,電機效率大大提高。
4、驅動電源對電機的影響較小,基本無溫升,抗幹擾能力強。
5、提高了油泵在低頻運行時的工作效率,系統采用了高壓齒輪泵,當低速運行時,不受離心力的影響,所以改善了低頻時的運行性能。
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