一、 力勁壓鑄機工作原理

   力勁壓鑄機通常采用液壓傳動(dòng)，其結構包含壓射裝置、開(kāi)合模裝置、液壓傳動(dòng)裝置和電氣控制裝置，后者的作用是保證壓鑄機預定工序的要求和動(dòng)作程序準確有效地工作。

   力勁壓鑄機中液壓傳動(dòng)裝置主要由油泵、液壓控制閥、壓力電磁比例閥、流量電磁比例閥、各種不同的動(dòng)作油缸、油泵電機及其它液壓附件和管道組成，液壓傳動(dòng)系統中的動(dòng)力由電機帶動(dòng)油泵提供。其中，油泵是定量油泵，電動(dòng)機提供額定功率和轉速，油泵將電動(dòng)機所輸入的機械能轉變?yōu)閴毫δ?，然后向液壓系統的液壓元件輸送具有一定壓力和流量的液壓油，滿(mǎn)足液壓執行機構驅動(dòng)負載所需能量的要求。

   力勁壓鑄機成型工藝是一個(gè)按照預定的周期性動(dòng)作過(guò)程，即以合模?壓射前儲能?壓射?保壓?回錘、冷卻?開(kāi)模?取出制品?將被壓鑄件放入模具中—合模等加工工序達到某件產(chǎn)品成型。各個(gè)過(guò)程所需的速度和壓力因不同工藝而不同，即所需的液壓油流量不同，因而壓鑄機整個(gè)動(dòng)作過(guò)程對油泵電機來(lái)說(shuō)是個(gè)變負載過(guò)程。在定量泵壓鑄機液壓系統中，油泵電機始終以恒定轉速提供恒定流量的液壓油，各個(gè)動(dòng)作中相應多余的液壓油則通過(guò)溢流閥回流，從而造成電能的浪費。此外，壓鑄機工作中還有節流損耗和設計余量損耗。采用變頻節能柜改造后，可以大量減少以上損耗，實(shí)現節電。因此，對力勁壓鑄機閥控電液模式進(jìn)行變頻節能改造很有必要，很有潛力。

  二、 壓鑄機變頻改造節電原理

   根據壓鑄機的工藝要求,把壓鑄機工作過(guò)程中的各動(dòng)作的壓力流量模擬信號0-1A加在變頻節能柜的輸入端作為變頻器的頻率給定信號，變頻器通過(guò)對其比例閥壓力流量0-1A信號進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣并計算，使輸出頻率隨比例閥的模擬信號成線(xiàn)形變化，在需要壓力和流量較小的工藝過(guò)程中使電機轉速降低，從而降低電機的輸出功率，在冷卻和半成品置入過(guò)程中可以讓電機停轉或低速運轉，使電機在整個(gè)負載范圍內的能量損耗達到最小程度。

   三、 四方E680系列節電柜

   針對壓鑄機工作情況，我們設計生產(chǎn)了E380變頻節能柜。為了避免在變頻狀態(tài)出故障時(shí)不對生產(chǎn)造成影響，E680變頻節能柜采用工頻變頻可切換模式，即KM2閉合工作在變頻節能狀態(tài)，KM1閉合工作在工頻狀態(tài)，一旦變頻部分出現問(wèn)題時(shí)可以很方便地切換到工頻狀態(tài)，這樣不會(huì )影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。在變頻改造的時(shí)候，我們不需要改動(dòng)其原來(lái)的電氣線(xiàn)路，只需將變頻節能柜串進(jìn)電路即可，不用改動(dòng)1QF、1KM1、KMY和KM△原有星三角啟動(dòng)電路的元氣件。變頻節能柜的變頻器的開(kāi)啟由KM2和KM△的常開(kāi)控制。

  1）主回路電氣圖，如圖一：
 
                    
                              圖一 主回路電氣圖

  2、E680系列變頻節能柜控制電路

  圖二為壓鑄機E680變頻節能柜控制電路框圖。圖中，SB1為工頻/節能轉換開(kāi)關(guān)，選用三位開(kāi)關(guān)；SB2為變頻器復位按鈕；控制回路設置4個(gè)顯示燈，分別顯示電源上電狀態(tài)，工頻運行狀況，節能運行狀況，故障狀況。其中故障信號由變頻器TA、TC輸出；KM2為節能狀態(tài)運行接觸器；KM1為工頻運行狀態(tài)接觸器。
 
                 
                           圖二 壓鑄機E680變頻節能柜控制電路框圖

  3、改造后壓鑄機和E680變頻節電柜信號線(xiàn)連接，如圖三。
 
               
                      圖三改造后壓鑄機和E680變頻節電柜信號線(xiàn)連接圖

  4、E680變頻節能柜還有輸入電抗器、直流電抗器和輸出電抗器可以選配。

  輸入電抗器的作用；用來(lái)限制電網(wǎng)電壓突變和操作過(guò)電壓引起的電流沖擊，平滑電源電壓中包含的尖峰脈沖，或平滑橋式整流電路換相時(shí)產(chǎn)生的電壓缺陷, 有效地保護變頻器和改善功率因數，它既能阻止來(lái)自電網(wǎng)的干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對電網(wǎng)的污染。  

  直流電抗器的作用：直流電抗器接在變頻系統的直流整流環(huán)節與逆變環(huán)節之間，主要用途是將疊加在直流電流上的交流分量限定在某一規定值,保持整流電流連續，減小電流脈沖值,使逆變環(huán)節運行更穩定及改善變頻器的功率因數。

   輸出電抗器的作用：輸出電抗器主要作用是補償長(cháng)線(xiàn)分布電容的影響，并能抑制輸出諧波電流，提高輸出高頻阻抗,有效抑制dv/dt.減低高頻漏電流,起到保護變頻器,減小設備噪聲的作用。電容器在補償功率的時(shí)候，往往會(huì )受到諧波電壓和諧波電流的沖擊，造成電容器損壞和功率因數降低，為此，需要在補償的時(shí)候進(jìn)行諧波治理。

  四．壓鑄機變頻節能柜改造后的效果

   1. 對電動(dòng)機有多種智能保護功能：如：過(guò)流、過(guò)載、過(guò)壓、欠壓、缺相等。

  2. 變頻器與壓鑄機同步運行，調試完成投用后無(wú)需任何調節，即使更換模具和改變加工參數，均無(wú)需對變頻節能控制器進(jìn)行調整；并且出現故障隨時(shí)進(jìn)行工頻/變頻互相切換。

  3. 改善電網(wǎng)功率因素，降低無(wú)功損耗；避免油泵馬達的強沖擊電流起動(dòng)，限制其起動(dòng)電流在馬達額定電流以?xún)?，極大地延長(cháng)液壓油泵馬達與油泵的使用壽命。

   4. 改造后壓鑄機液壓油發(fā)熱明顯降低，一般比改造前平均油溫降低15℃以上，液壓油使用壽命可得到延長(cháng)；壓鑄機冷卻用水量可節省20％以上，延長(cháng)密封件的使用壽命；智能壓力控制，可有效防止機械沖擊，延長(cháng)設備和模具使用壽命和機械精度。

  5. 根據其成型工藝的要求，將其電液壓力比例與流量比例控制系統轉化為實(shí)時(shí)的負荷跟蹤，實(shí)現節電。

  五．投資回報分析

   1．月用電量180T 15KW壓鑄機一個(gè)月工作26天，平均每天工作20小時(shí)，平均運行電流為25A：

月運行電功率=1.732×U×I（加載電流）×COSφ×月運行時(shí)間/1000
月運行電功率=1.732×U×I（加載電流）×COSφ ×520小時(shí)/1000
=1.732×380×25×0.85 ×520/1000
=7273千瓦/時(shí)

  平均節電率按15%估算，電費按1元計算，每月每臺180T壓鑄機節能改造后節省電費1091元。一年可以節省電費13092元。

  該臺設備投資成本=------元 ?；厥掌?----元÷1091元=約--個(gè)月 

   2.月用電量280T 18.5KW壓鑄機一個(gè)月工作26天，平均每天工作20小時(shí)，平均運行電流為33A： 

月運行電功率=1.732×U×I（加載電流）×COSφ×月運行時(shí)間/1000
月運行電功率=1.732×U×I（加載電流）×COSφ ×520小時(shí)/1000
=1.732×380×33×0.85 ×520/1000
=9600千瓦/時(shí)

  平均節電率按15%估算 ，電費按1元計算，每月每臺280T壓鑄機節能改造后節省電費1440元。一年可以節省電費17280元。

  該臺設備投資成本=------元 ?；厥掌?----元÷1440元=約 ---個(gè)月