《注塑机伺服电机节能》论文.doc

《注塑机伺服电机节能》论文高响应的交流伺服电机驱动定量泵系统高响应的交流伺服电机驱动定量泵系统解决了变频调节技术通过调节液压泵的转速,响应速度慢的性能, 同时由于其本身的运转的特性提高了电力的利用效率。伺服电机驱动系统, 由于伺服电机不使用永久磁铁结构, 且由于转矩及惯量的密切配合下, 又在低惯量的转子的配合下, 免除了脉动转矩, 在速度范围内有着良好的加减速度动态反应特性。因转矩是由感应式电流产生, 具有完满磁性分布之高密度磁通所生,在 2000r/min 速度范围内, 输出高比例( 可达到 倍) 的额定转矩情况下, 能保持非常低的转矩波动, 在非常低的速度下也可有大的定转矩区, 达到衡定的流量输出。转速随系统流量需求而改变, 反应速度比伺服阀快千分之 4 秒,液压系统基本上不需冷却水,对于保压及冷却时间长的制品,节能可达 80% 。设定电机的转速控制流量,没有节流损失。可极大地减少保压工况及空转工况(等待周期) 的流量损失。保压时电机处于停转状态, 比负载敏感泵节能驱动系统更节能。高响应的交流伺服电机驱动定量泵系统与伺服阀组成闭环控制系统, 更能发挥出节能特性, 提高系统的精密控制性能。日进精密股份有限公司的一台隆亨 SN-220D 伺服电机驱动的注塑机,据该公司介绍, 成型电脑底座, 材料为 ABS , 重量 118g , 成型周期 48秒, 以普通电机驱动定量泵的隆亨 NC-220 Ⅱ注塑机能耗耗电 20kW/h 为基准,负载敏感泵驱动系统耗电 10kW/h 节能 50% ,全电动驱动系统耗电 节能 84% ,伺服电机驱动系统耗电 4kW/h 节能 80% 。日精公司 200 6 年在美国芝加哥展出了融合了伺服电动机驱动和变量泵的“X泵”6 台注塑机, X 泵是新型 FNX Ecoject 的核心部件, X 泵能使其与全电式机器相媲美, X 泵有节能作用, 因为伺服马达只在需要时才会运转液压泵, 在不需要时, 马达处于停止状态。日精的“X泵”的 FNX 注塑机所使用的能源只是该公司标准注塑机的 30% 左右, FNX 注塑机少用 41% 的液压油。 X 泵的速度和准确度都很高,甚至能够立刻变换方向。注塑升温速度 45 毫秒,与全电式机器相同。注塑速度可高达每秒 300 毫米,是该公司其他注塑机的一倍。交流伺服电机的最高转速可达 4000r/min , 从理论上讲, 与之相配的液压泵的排量可根据最高转速选择, 选用比一般系统中应用的更小排量的液压泵, 降低系统中应用液压泵的成本。但目前一般液压泵的最高转速为 1800r/min ,同时,考虑到液压泵的高速工作噪音及使用寿命,选用液压泵的工作转速低于 1800r/min 、较大排量的液压泵与伺服电机组成动力驱动系统, 所以还不能充分发挥交流伺服电机能高速运转的优良特性,提高了驱动系统的成本。高响应的交流伺服电机驱动定量泵系统在注塑机上的推广应用, 有待于高速低噪音液压泵的研发, 以降