Anwendungsbeispiel | Einsatz eines 500-kW-Frequenzumrichters in einer Druckgussmaschine
Vorwort
In der Druckgussindustrie ist der Stromverbrauch ein wesentlicher Bestandteil der Produktionskosten, und Druckgussmaschinen gehören zu den größten Energieverbrauchern in Druckgussanlagen und werden daher oft als „Stromfresser“ bezeichnet. Die Reduzierung des Energieverbrauchs von Druckgussmaschinen ist daher ein effektiver Weg für die Druckgussindustrie, Kosten zu senken und die Wettbewerbsfähigkeit ihrer Produkte zu verbessern.
Branchenüberblick
Aktuell werden die meisten Druckgießmaschinen hydraulisch angetrieben. Die Kraft im Hydrauliksystem wird von einer Ölpumpe bereitgestellt, die von einem Motor angetrieben wird. Während des Gießprozesses variieren Durchflussmenge und Druck in den verschiedenen Phasen der Druckgießmaschine. Daher müssen Durchfluss- und Druckventile eingesetzt werden, um diese unterschiedlichen Anforderungen zu erfüllen. Bei starken Laständerungen führt die nicht regulierbare Leistung der Pumpe mit festem Fördervolumen zu Energieverlusten durch Leitbleche, Leckagen im Ölkreislauf und erhöhte Öltemperaturen. Dies verstärkt den Verschleiß an verschiedenen Ventilen, verursacht übermäßig hohe Öltemperaturen, laute Motorgeräusche und verkürzt die Lebensdauer der Maschine. Darüber hinaus ist die ausgelegte Motorleistung oft deutlich höher als der tatsächliche Bedarf. Dies führt zu einem „zu großen Pferd zieht einen zu kleinen Wagen“-Effekt und erheblicher Energieverschwendung. Daher ist der Einsatz von Frequenzumrichtern in Druckgießmaschinen von großer Bedeutung, um Energieverschwendung zu reduzieren.
Prozessbeschreibung
Die Formschließ- und Entformungssysteme von Druckgießmaschinen benötigen relativ niedrigen Öldruck und kurze Bearbeitungszeiten. Die Einspritz-, Halte- und Kühlsysteme hingegen erfordern höheren Öldruck und längere Bearbeitungszeiten, in der Regel 40 % bis 60 % eines Arbeitszyklus. Die Dauer der einzelnen Phasen hängt vom jeweiligen Werkstück ab; auch die Intervalllänge ist vom Werkstück abhängig und kann mitunter entfallen. Wird die Einspritzschnecke hydraulisch angetrieben, ist der Öldruck während des Einspritzvorgangs höher. Das Gewicht der in Druckgießmaschinen verarbeiteten Werkstücke reicht von wenigen zehn Gramm bis zu mehreren zehntausend Gramm. Daher werden Druckgießmaschinen in kleine, mittlere und große Maschinen eingeteilt. Die Zykluszeit für die Bearbeitung kleiner Werkstücke mit einem Gewicht von wenigen zehn Gramm unterscheidet sich von der für große Werkstücke mit einem Gewicht von mehreren Kilogramm. Selbst bei ein und derselben Druckgießmaschine müssen Druck und Zeit in jeder Prozessphase je nach Rohmaterial des Werkstücks angepasst werden.
Systemvorteile:
1. Nach der Modernisierung passt der Frequenzumrichter die Motordrehzahl automatisch an den von der Druckgießmaschine benötigten Druck und Durchfluss an, was zu erheblichen Energieeinsparungen, einem verbesserten Leistungsfaktor und reduzierten Blindleistungsverlusten führt.
2. Durch den Sanftanlauf werden die Auswirkungen auf das Stromnetz verringert, die Lebensdauer der Stromversorgungseinrichtungen verlängert und gleichzeitig die Kapazität des Transformators erhöht, wodurch der Druck der Kapazitätserweiterung gemildert wird.
3. Durch die reduzierte Motordrehzahl verringert sich auch der Verschleiß der Ölpumpe, die Geräuschentwicklung wird gesenkt, die Wartungskosten werden reduziert und die Lebensdauer verlängert.
Nachfolgend sehen Sie Bilder einer Fallstudie eines Unternehmens in Chongqing:
Vorwort
In der Druckgussindustrie ist der Stromverbrauch ein wesentlicher Bestandteil der Produktionskosten, und Druckgussmaschinen gehören zu den größten Energieverbrauchern in Druckgussanlagen und werden daher oft als „Stromfresser“ bezeichnet. Die Reduzierung des Energieverbrauchs von Druckgussmaschinen ist daher ein effektiver Weg für die Druckgussindustrie, Kosten zu senken und die Wettbewerbsfähigkeit ihrer Produkte zu verbessern.
Branchenüberblick
Aktuell werden die meisten Druckgießmaschinen hydraulisch angetrieben. Die Kraft im Hydrauliksystem wird von einer Ölpumpe bereitgestellt, die von einem Motor angetrieben wird. Während des Gießprozesses variieren Durchflussmenge und Druck in den verschiedenen Phasen der Druckgießmaschine. Daher müssen Durchfluss- und Druckventile eingesetzt werden, um diese unterschiedlichen Anforderungen zu erfüllen. Bei starken Laständerungen führt die nicht regulierbare Leistung der Pumpe mit festem Fördervolumen zu Energieverlusten durch Leitbleche, Leckagen im Ölkreislauf und erhöhte Öltemperaturen. Dies verstärkt den Verschleiß an verschiedenen Ventilen, verursacht übermäßig hohe Öltemperaturen, laute Motorgeräusche und verkürzt die Lebensdauer der Maschine. Darüber hinaus ist die ausgelegte Motorleistung oft deutlich höher als der tatsächliche Bedarf. Dies führt zu einem „zu großen Pferd zieht einen zu kleinen Wagen“-Effekt und erheblicher Energieverschwendung. Daher ist der Einsatz von Frequenzumrichtern in Druckgießmaschinen von großer Bedeutung, um Energieverschwendung zu reduzieren.
Prozessbeschreibung
Die Formschließ- und Entformungssysteme von Druckgießmaschinen benötigen relativ niedrigen Öldruck und kurze Bearbeitungszeiten. Die Einspritz-, Halte- und Kühlsysteme hingegen erfordern höheren Öldruck und längere Bearbeitungszeiten, in der Regel 40 % bis 60 % eines Arbeitszyklus. Die Dauer der einzelnen Phasen hängt vom jeweiligen Werkstück ab; auch die Intervalllänge ist vom Werkstück abhängig und kann mitunter entfallen. Wird die Einspritzschnecke hydraulisch angetrieben, ist der Öldruck während des Einspritzvorgangs höher. Das Gewicht der in Druckgießmaschinen verarbeiteten Werkstücke reicht von wenigen zehn Gramm bis zu mehreren zehntausend Gramm. Daher werden Druckgießmaschinen in kleine, mittlere und große Maschinen eingeteilt. Die Zykluszeit für die Bearbeitung kleiner Werkstücke mit einem Gewicht von wenigen zehn Gramm unterscheidet sich von der für große Werkstücke mit einem Gewicht von mehreren Kilogramm. Selbst bei ein und derselben Druckgießmaschine müssen Druck und Zeit in jeder Prozessphase je nach Rohmaterial des Werkstücks angepasst werden.
Systemvorteile:
1. Nach der Modernisierung passt der Frequenzumrichter die Motordrehzahl automatisch an den von der Druckgießmaschine benötigten Druck und Durchfluss an, was zu erheblichen Energieeinsparungen, einem verbesserten Leistungsfaktor und reduzierten Blindleistungsverlusten führt.
2. Durch den Sanftanlauf werden die Auswirkungen auf das Stromnetz verringert, die Lebensdauer der Stromversorgungseinrichtungen verlängert und gleichzeitig die Kapazität des Transformators erhöht, wodurch der Druck der Kapazitätserweiterung gemildert wird.
3. Durch die reduzierte Motordrehzahl verringert sich auch der Verschleiß der Ölpumpe, die Geräuschentwicklung wird gesenkt, die Wartungskosten werden reduziert und die Lebensdauer verlängert.
Nachfolgend sehen Sie Bilder einer Fallstudie eines Unternehmens in Chongqing:
