伺服改造又一创举 — 挤压机节能改造

　　在液压机械节能改造越来越风靡，技术日益成熟的时刻，挤压机节能改造也悄悄登陆市场，准备掀起节能变革的又一场风波。借着伺服变频改造的东风，挤压机节能改造必将成为广大节能先锋的又一次追求。在有色金属产业蓬勃发展的今天，挤压机的需求量越来越多，机器的耗电量成为这类企业的一大生产成本。挤压机伺服改造该是此类行业增加更大效益的福音。

　　型材挤压机节能改造可行性以及使用伺服的优势:

　　现有的型材挤压机械与很多使用液压为动力的设备一样，往往电机和油路按最大容量设计，除了在锁模，挤压和剪切等过程需要较大的压力外，很多时候电机的工频运转时浪费了大量的电能。使用伺服改造除了能够节省这方面的电能，还具备以下优点：

　　1）  工况阶段节能：挤压机在各个阶段的所需油压、流量都不同，工频运行时，电机以 50Hz全速运行，在上料、合模、挤压、开模、切料、中板送退、中板松退排气，尤其是挤压、切料、上料中板送退、中板松退排气过程，动力驱动电机以电压380V、50Hz频率驱动油泵以额定流量输出，此时多余流量由油路的压力通过回流阀回流到油箱，浪费了较大部分能源，伺服节能改造通过采集所需压力模拟信号，降低各个阶段伺服驱动器的运行频率，从而降低了挤压机的无用功能耗。

　　2）  容量节能：挤压设备设计以设备动作缸最大需求流量为标准，当挤压机在运行中各动作比例输出时、油泵以最大流量输出，由挤压机油压比例控制组件进行多泵流量组合比例使用并调节系统压力，在运行中不可避免地造成了能量的浪费，当不需要匹配容量的油压时，适当降低电机运行频率，可大大节约能量。

　　3）  设备保养：现有的挤压设备虽然使用降压启动，但启动时电流冲击任然为1.5-3倍使用，导致电网波动也较大，电机、电气配件的使用寿命大大减少，通过伺服的电流抑止功能，使电机在启动时电流不超过其额定电流的 0.8倍，大大提高了设备的使用年限。

　　4）  电机保护功能：由于电网的波动，瞬变、谐波的影响，导致油泵电机瞬间过流过压。通过伺服驱动器迅速加减速调节运行电流的保护，可以减少或避免电网波动、瞬变、谐波此类故障发生的可能性。

　　针对佛山某厂SY-1000T型材挤压机为例分析节能效果：

　　佛山某厂SY-1000T型材挤压机工作流程时间表：

　　动作开模中板松退排气工进挤压中板后退锁模切料上料

　　动作时间（S）4      3   854435

　　佛山某厂SY-1000T型材挤压机原三相异步电机运行动作电流参考表：

　　动作开模中板松退排气工进挤压中板后退锁模切料上料

　　动作时间（S）4      3   854435

　　主电机电流130A96A320A100A130A76A60A

　　油泵输出状态1.2.3.4.51.3.2.51.31.2.3.4.51.31

　　注：一号电动机定量泵泵为1、变量泵为2、定量泵小泵为3，二号电动机定量泵为4，变量泵为5。

　　佛山某厂SY-1000T型材挤压机伺服控制理论图：

　　佛山某厂SY-1000T型材挤压机整个周期中的能量损耗分析参照如下列表格：

　　动作开模中板松退排气工进挤压中板后退锁模切料上料

　　动作时间（S）4      3   854435

　　主电机电流130A96A320A100A130A76A60A

　　油泵输出状态1.2.3.4.51.3.2.51.31.2.3.4.51.31

　　注：一号电动机定量泵泵为1、变量泵为2、定量泵小泵为3，二号电动机定量泵为4，变量泵为5。

　　1、基于上标图数据显示，一号电动机、二号电动机搭载定量叶片泵、变量柱塞泵为多泵组合比例控制输出，由于电机以额定频率转速运行，则搭载油泵均以额定流量输出至油压油路系统，由油路多控溢流阀卸载运行：

　　2、变量柱塞泵2号、5号泵的高压大流量能量损失： 2号、5号变量泵在高压大流量时的能量损失一是因容积效率降低而产生；其次是在挤压油路上设置的三个溢流阀产生的溢流损失；再是异步三相电动机因效率低导致的能量损失。挤压过程属于此种类型，根据工况和变量泵的工作特点，并查阅相关资料，这时能量损失约为电机实际输出功率的 15~20%。

　　3、定量泵和变量泵在部分工况和微动工况时的能量损失：这部分的能量损失包括有工艺动作时的中压溢流和油泵空载时电机的功率损失，根据相关资料和经验，约占电机实际输出功率的 25%~35%。由于②部分的功耗远小于①部分，所以平均节电率按 20%计算预估节能量计算：根据数据分析结果挤压时电机的功耗约为 95 kW，则本机挤压动作时功率损失为： W1=95 kW×20%=19kW节能量及每年节约电费计算：该机台每小时可节电 19kW，每度电价为 0.72元/度，假设一年运行 350天，每天运行 24小时，则每年可节约电量为: 19×350×24=159600kWh每年可节约电费为: 19×350×24×0.72=￥114912元

节能预测及投资回报计算

　　电费节省：

　　每年节约用电 159600度，平均每月节约用电 13300度；

　　每年节约电费 114912元，平均每月节约用电 9576元；

　　产量提升：产量提升 2%,按本机台日平均产量 6500KG计算：每日增产 130KG，月增产 3900KG；年增产 46800KG。据悉，挤压机伺服改造效果明显，回收期短，以上案例也说明其实际意义能够带来持久的效益。

　　如以加工型材加工费500元每吨计算。

　　则：45.8×500=23400元

　　总投资回收期大约三年半可以收回全部投资。

　　作为一家专业的伺服节能改造公司，我司已经帮多家铝型材龙头企业进行相关改造以及后期监测验收工作，综合节电率达到 22%，得到企业对此技术的一致高度认可。目前，总公司共下设了十几个服务站，服务网络已遍布全国，拥有业内资深技术专家、优秀管理者及专业的服务人才 300多人，提供 24小时用电抢修服务；公司成功的案例，先进的节能技术，丰富的行业经验、一站式的节能服务和完善的服务网络，公司的节能服务能为您的企业提升竞争力。