交流伺服曲柄壓(yā)力機的節能分析(xī)
1 曲柄壓力(lì)機的能耗分析與能(néng)量回收法
1.1 能耗分析(xī)
在壓力機工作的過程中,其所消耗的總能量用(yòng)A來表示,其中(zhōng) A 的組成部分為(wéi):A=A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7,其中 A1代表的是工件變形功;A2代表的是工作過程中受曲(qǔ)柄滑塊機構摩(mó)擦產生的能量消耗;A3代表的是壓力機在空程上下運動時產生的能量消耗;A4代表(biǎo)的是單次行程的過程中,離合器接合的過程中產生(shēng)的能量(liàng)消(xiāo)耗;A5代表的是拉延墊工作功(gōng);A6代表的是(shì)工作過程中受壓力(lì)係統的作(zuò)用,在彈性變形的過程中產生的能量消耗;A7代表的滑塊在飛輪(lún)空轉的過程中產生的能量消耗。
工件變形功可以(yǐ)表示為材料(liào)成形的(de)過程中產生的能量消耗,屬於有用功,而剩餘的(de)六(liù)種能量消耗(hào)均為無用功,對於任意一種能量消耗來說都能夠采用相應的方式來達到節能效(xiào)果(guǒ)。在普通的壓力機當中,所產生無(wú)用功所消耗的能量占總量(liàng)的(de)比例較大,空形成所占(zhàn)的(de)比例大約為10~35%之間,飛輪空轉占(zhàn)的比例在6~30%之(zhī)間,離合器接(jiē)合占的比重大約為20%。如若將伺服電機驅動引入其中,便能夠減少飛輪與離合器產(chǎn)生的能耗,其他能量也將在一定程度上減(jiǎn)少,最終達(dá)到了(le)節能效果。
1.2 能量回收的方式(shì)
交流(liú)伺服壓力機采用電磁製動實現(xiàn)減速,運動(dòng)部件在減速後(hòu)動能開始逐漸(jiàn)向電能轉變,如若這(zhè)部分(fèn)電能無(wú)法得到有效回收,便隻能(néng)借助電阻的力量進行消耗,這(zhè)樣不但會使效率顯著降低,還需要將電阻箱與冷卻係統加入其中。在能量回收(shōu)方麵主要可以采用三種方式來實現。
(1)反饋電網(wǎng)。此種方式雖然可(kě)以節約部分電能,但是需要將(jiāng)逆變係(xì)統加入其中,從而使成本(běn)得到顯(xiǎn)著提升;
(2)多機直流互聯。如若在車間中同一時(shí)間段內有多個伺服壓力機工作,則(zé)需要對直流層中的聯網進行驅動,這樣便(biàn)能夠使峰值電流(liú)的衝擊減少,從而達到節能(néng)的效果。同時,還可以無需將電容器與逆變裝置加入其中,但事實(shí)上這種應用受到外界條件的製約較為嚴重;
(3)電容儲(chǔ)存。在驅動電路當中將大容量電容加入其中,在(zài)製動的過程中能夠形成大量的電能;在壓製(zhì)的過程中電能由此釋放出來,為電機的運行提供動力。此種方式(shì)不但能(néng)夠節省大量電能,更重要的是能夠盡可(kě)能的減少工作過程中產生(shēng)大量電流對電網產生的衝擊。此種方式的缺陷在於這種大容量電容的價格較高,體積也較大,因此在應用時對場地大小的要求較(jiào)高[1]。
2 交流伺服(fú)驅動與(yǔ)壓力機優勢分析
2.1 交流伺服驅動
該(gāi)係統能夠使輸出量隨著輸入量的變化而做出動態改變,交流電機的控製精度(dù)十分準確(què)、過載能力較強(qiáng)、矩(jǔ)頻性能(néng)較強。近年來,伺服電機驅動曲柄壓力機已(yǐ)經在鍛壓機械方(fāng)麵的研究十分廣泛。隨著大功率(lǜ)交流伺服電機的不斷發展,加之控製技(jì)術不斷(duàn)更新優化,使(shǐ)其性價比逐漸(jiàn)提升,已經開始逐漸替代普通電機在工程中所處位置,實現滑塊運動的動態轉(zhuǎn)變,並且獲得較為顯著的(de)節能效(xiào)果。