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   一、 力勁壓鑄機工作原理

   力勁壓鑄機通常采用液壓傳動，其結(jié)構(gòu)包含壓射裝置、開合模裝置、液壓傳動裝置和電氣控制裝置，后者的作用是保證壓鑄機預定工序的要求和動作程序準確有效地工作。

   力勁壓鑄機中液壓傳動裝置主要由油泵、液壓控制閥、壓力電磁比例閥、流量電磁比例閥、各種不同的動作油缸、油泵電機及其它液壓附件和管道組成，液壓傳動系統(tǒng)中的動力由電機帶動油泵提供。其中，油泵是定量油泵，電動機提供額定功率和轉(zhuǎn)速，油泵將電動機所輸入的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽缓笙蛞簤合到y(tǒng)的液壓元件輸送具有一定壓力和流量的液壓油，滿足液壓執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動負載所需能量的要求。

   力勁壓鑄機成型工藝是一個按照預定的周期性動作過程，即以合模?壓射前儲能?壓射?保壓?回錘、冷卻?開模?取出制品?將被壓鑄件放入模具中—合模等加工工序達到某件產(chǎn)品成型。各個過程所需的速度和壓力因不同工藝而不同，即所需的液壓油流量不同，因而壓鑄機整個動作過程對油泵電機來說是個變負載過程。在定量泵壓鑄機液壓系統(tǒng)中，油泵電機始終以恒定轉(zhuǎn)速提供恒定流量的液壓油，各個動作中相應多余的液壓油則通過溢流閥回流，從而造成電能的浪費。此外，壓鑄機工作中還有節(jié)流損耗和設(shè)計余量損耗。采用變頻節(jié)能柜改造后，可以大量減少以上損耗，實現(xiàn)節(jié)電。因此，對力勁壓鑄機閥控電液模式進行變頻節(jié)能改造很有必要，很有潛力。

  二、 壓鑄機變頻改造節(jié)電原理

   根據(jù)壓鑄機的工藝要求,把壓鑄機工作過程中的各動作的壓力流量模擬信號0-1A加在變頻節(jié)能柜的輸入端作為變頻器的頻率給定信號，變頻器通過對其比例閥壓力流量0-1A信號進行實時采樣并計算，使輸出頻率隨比例閥的模擬信號成線形變化，在需要壓力和流量較小的工藝過程中使電機轉(zhuǎn)速降低，從而降低電機的輸出功率，在冷卻和半成品置入過程中可以讓電機停轉(zhuǎn)或低速運轉(zhuǎn)，使電機在整個負載范圍內(nèi)的能量損耗達到最小程度。

   三、 四方E680系列節(jié)電柜

   針對壓鑄機工作情況，我們設(shè)計生產(chǎn)了E380變頻節(jié)能柜。為了避免在變頻狀態(tài)出故障時不對生產(chǎn)造成影響，E680變頻節(jié)能柜采用工頻變頻可切換模式，即KM2閉合工作在變頻節(jié)能狀態(tài)，KM1閉合工作在工頻狀態(tài)，一旦變頻部分出現(xiàn)問題時可以很方便地切換到工頻狀態(tài)，這樣不會影響生產(chǎn)的正常進行。在變頻改造的時候，我們不需要改動其原來的電氣線路，只需將變頻節(jié)能柜串進電路即可，不用改動1QF、1KM1、KMY和KM△原有星三角啟動電路的元氣件。變頻節(jié)能柜的變頻器的開啟由KM2和KM△的常開控制。

  1）主回路電氣圖，如圖一：
 
                    
                              圖一 主回路電氣圖

  2、E680系列變頻節(jié)能柜控制電路

  圖二為壓鑄機E680變頻節(jié)能柜控制電路框圖。圖中，SB1為工頻/節(jié)能轉(zhuǎn)換開關(guān)，選用三位開關(guān)；SB2為變頻器復位按鈕；控制回路設(shè)置4個顯示燈，分別顯示電源上電狀態(tài)，工頻運行狀況，節(jié)能運行狀況，故障狀況。其中故障信號由變頻器TA、TC輸出；KM2為節(jié)能狀態(tài)運行接觸器；KM1為工頻運行狀態(tài)接觸器。
 
                 
                           圖二 壓鑄機E680變頻節(jié)能柜控制電路框圖

  3、改造后壓鑄機和E680變頻節(jié)電柜信號線連接，如圖三。
 
               
                      圖三改造后壓鑄機和E680變頻節(jié)電柜信號線連接圖

  4、E680變頻節(jié)能柜還有輸入電抗器、直流電抗器和輸出電抗器可以選配。

  輸入電抗器的作用；用來限制電網(wǎng)電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊，平滑電源電壓中包含的尖峰脈沖，或平滑橋式整流電路換相時產(chǎn)生的電壓缺陷, 有效地保護變頻器和改善功率因數(shù)，它既能阻止來自電網(wǎng)的干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對電網(wǎng)的污染。  

  直流電抗器的作用：直流電抗器接在變頻系統(tǒng)的直流整流環(huán)節(jié)與逆變環(huán)節(jié)之間，主要用途是將疊加在直流電流上的交流分量限定在某一規(guī)定值,保持整流電流連續(xù)，減小電流脈沖值,使逆變環(huán)節(jié)運行更穩(wěn)定及改善變頻器的功率因數(shù)。

   輸出電抗器的作用：輸出電抗器主要作用是補償長線分布電容的影響，并能抑制輸出諧波電流，提高輸出高頻阻抗,有效抑制dv/dt.減低高頻漏電流,起到保護變頻器,減小設(shè)備噪聲的作用。電容器在補償功率的時候，往往會受到諧波電壓和諧波電流的沖擊，造成電容器損壞和功率因數(shù)降低，為此，需要在補償?shù)臅r候進行諧波治理。

  四．壓鑄機變頻節(jié)能柜改造后的效果

   1. 對電動機有多種智能保護功能：如：過流、過載、過壓、欠壓、缺相等。

  2. 變頻器與壓鑄機同步運行，調(diào)試完成投用后無需任何調(diào)節(jié)，即使更換模具和改變加工參數(shù)，均無需對變頻節(jié)能控制器進行調(diào)整；并且出現(xiàn)故障隨時進行工頻/變頻互相切換。

  3. 改善電網(wǎng)功率因素，降低無功損耗；避免油泵馬達的強沖擊電流起動，限制其起動電流在馬達額定電流以內(nèi)，極大地延長液壓油泵馬達與油泵的使用壽命。

   4. 改造后壓鑄機液壓油發(fā)熱明顯降低，一般比改造前平均油溫降低15℃以上，液壓油使用壽命可得到延長；壓鑄機冷卻用水量可節(jié)省20％以上，延長密封件的使用壽命；智能壓力控制，可有效防止機械沖擊，延長設(shè)備和模具使用壽命和機械精度。

  5. 根據(jù)其成型工藝的要求，將其電液壓力比例與流量比例控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為實時的負荷跟蹤，實現(xiàn)節(jié)電。

  五．投資回報分析

   1．月用電量180T 15KW壓鑄機一個月工作26天，平均每天工作20小時，平均運行電流為25A：

月運行電功率=1.732×U×I（加載電流）×COSφ×月運行時間/1000
月運行電功率=1.732×U×I（加載電流）×COSφ ×520小時/1000
=1.732×380×25×0.85 ×520/1000
=7273千瓦/時

  平均節(jié)電率按15%估算，電費按1元計算，每月每臺180T壓鑄機節(jié)能改造后節(jié)省電費1091元。一年可以節(jié)省電費13092元。

  該臺設(shè)備投資成本=------元 。回收期=----元÷1091元=約--個月 

   2.月用電量280T 18.5KW壓鑄機一個月工作26天，平均每天工作20小時，平均運行電流為33A： 

月運行電功率=1.732×U×I（加載電流）×COSφ×月運行時間/1000
月運行電功率=1.732×U×I（加載電流）×COSφ ×520小時/1000
=1.732×380×33×0.85 ×520/1000
=9600千瓦/時

  平均節(jié)電率按15%估算 ，電費按1元計算，每月每臺280T壓鑄機節(jié)能改造后節(jié)省電費1440元。一年可以節(jié)省電費17280元。

  該臺設(shè)備投資成本=------元 。回收期=----元÷1440元=約 ---個月