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液压打包机的液压系统的节能化设计

发布日期: 2020-11-09

  液压打包机恒功率变量泵在变量之前,其排量q基本为固定值(大值),变量之后,q开始减小。由于电机的转速n恒定,液压泵变量之前,液压泵输出的流量也不变,也由于S主压缸为定值、U、η基本为定值,因此电机的电流(I代表了电机的输出功率、电机的负荷)跟随打包压缩力F、压缩高度变化而变化(见表2)。液压泵开始变量后,随着F、p不断增大,q、Q持续减小,使得液压泵总体上保持恒功率、电机满负荷运行。电机电流表指针摆动情况或数值的变化情况即表示了主压电机在液压打包机打包压缩过程中输出功率的变化过程。

液压打包机

  所以,在液压打包机打包压缩初始一半以上的行程中,电机处于低负荷运行状态中(能效低,浪费电能),只在压缩后不足一半的行程,电机才满负荷运行。毋庸置疑,任何一种机械,其动力电机只有在带有载荷时,一直保持满负荷运行;在空载时,能够停止运转或尽可能低的转速运转,才能大程度地节省电能。因此,①电机负荷较低时(包括主压下行的初始阶段、主压上行、脱箱下行阶段),提高主压电机泵组转速、加大柱塞泵的输出流量,从而加大电机负荷、加快主压/脱箱机构工作速度、缩短工作时间;②当主压/脱箱机构待机时(穿丝捆扎阶段、转箱阶段),尽可能降低电机泵组的转速。通过这两点,即能使液压打包机主压电机达到比较理想的节能效果。

  按照当今技术,有多种方法可以实现液压打包机电机泵组的调速,如伺服电动机、伺服驱动器、伺服泵组合;三相异步电动机、永磁耦合调速器、变量柱塞泵组合;永磁同步电动机、变频器、变量柱塞泵组合等,其中伺服电动机与伺服泵组合已被证明能够达到佳的节能效果,在陶瓷压机、注塑机上已经普遍使用。但是,到目前没有伺服变量泵和没有双轴伸的伺服电动机,按照液压的压缩性,如果采用伺服电动机与伺服泵组合作为主压机构的动力源,液压打包机的液压系统将很复杂,造价昂贵。综合比较,采用额定频率100Hz、同步转速1500r/min的永磁同步电动机(包括变频器)与常规变量柱塞泵组合是节能效果更理想的配置。

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