伺服驱动的节能效果,真的好吗?

看行业、看场景

节不节能,还得看行业、看应用场景。我们今天只看看注塑机行业。

目前,对于小吨位的注塑机,已经逐步采用全电驱动,效率得到了明显的提高。但是,大吨位的注塑机,目前还只能采用液压驱动。从下图中可以看出,在整个注塑机的能耗分配中,液压驱动部分的能源占比约为48%,是占比最多的一部分。如果我们能够降低这一部分能耗,那对于企业来说,节约的用电成本将非常可观。

节能方案

目前比较好的解决方案是,采用伺服驱动器+伺服电机取代传统三相异步电动机。

采用三相异步电动机+定量泵的组合,无论执行器需不需要流量,液压泵始终持续向外输出油液,当执行器不需要那么多流量时,那么多出的流量就会从溢流阀排出,也就造成油液发热严重,不仅会影响油液的使用寿命,还额外需要配冷却器来给它降温,而冷却器也是一个用电设备。

而采用伺服驱动器+伺服电机+定量泵的组合则不同,它是根据执行器对流量的需求,通过改变泵的转速,来调节输出流量。在注塑大型零件时,会存在较长时间的保压、冷却过程,在这些过程中,系统对流量的需求是很少的。如果系统泄漏量很少,那么使泵完全停止也不是不可能的。

实验表明,在注塑机行业,最大可以节省35%的能耗。而且由于发热少,延长了油液的使用时间;另外平均转速的下降,也降低了整体设备的噪音。

实验对比

参与对比的系统分别是:

1、 一台240吨的设备,驱动源是一台三相异步电动机+博世力士乐DFEE变量泵;

2、一台240吨的设备,驱动源是伺服驱动器+伺服电机+定量泵;

3、一台240吨的设备,全电驱动。

在相同的负载条件下,结果如下图所示:

显然,全电驱动最牛,伺服驱动次之,最耗电的就是定速驱动的方式。

当然了,咱们这里是拿240吨的设备做的对比,在这个量级里,确实可以用全电驱动,但是,当设备吨位达到400~1600时,伺服驱动才是最为合适的选择(单从节能来看,当然,这种节能也是要看应用场景的)。当然,伺服驱动节能的优势会随着设备使用年限的加长而更为明显。

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