對(duì)于使用油壓機(jī)、注塑機(jī)、壓鑄機(jī)等液壓設(shè)備的廠家來(lái)說(shuō)，電耗是生產(chǎn)成本的主要部分。因此降低設(shè)備能耗、提高生產(chǎn)效率,成為其降低成本、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑。
常規(guī)油壓機(jī)采用異步感應(yīng)電機(jī)和普通柱塞泵或恒功率柱塞泵，油壓機(jī)的位置、速度、方向、壓力的控制由液壓元件的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。壓力控制采用溢流方法，待機(jī)時(shí)電動(dòng)機(jī)仍然工作，由于泄荷壓力的存在，能量損耗很大。采用普通柱塞泵作為動(dòng)力源的機(jī)型，速度控制采用節(jié)流調(diào)速，能量損失嚴(yán)重，傳動(dòng)效率低。采用恒功率泵作為動(dòng)力源的機(jī)型，速度控制采用容積調(diào)速，雖然效率可以提高，但控制范圍小，恒功率泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、故障率高。
要降低設(shè)備能耗,就得在保證產(chǎn)品制造工藝的前提下,降低油泵電機(jī)的能耗，而將油泵電機(jī)改造為永磁同步伺服系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)能耗的極大降低。
英威騰將交流永磁同步伺服電機(jī)取代普通異步感應(yīng)電機(jī)，根據(jù)生產(chǎn)制程的需求，合理配置伺服系統(tǒng)。通過(guò)電液伺服系統(tǒng)壓力和流量的雙閉環(huán)控制，提高油壓機(jī)效率，確保可控、可調(diào)和可靠;利用伺服電機(jī)可頻繁啟動(dòng)、變速的特性，實(shí)現(xiàn)伺服控制，提高液壓機(jī)性能和減少能耗，使油壓機(jī)工作性能提高，取消待機(jī)泄荷，大大減少能耗。不但實(shí)現(xiàn)普通油壓機(jī)主缸快速下行、回程，慢速工作行程、保壓、快速回程以及輔助缸上行、下行等工作模式，且工作行程的主缸速度、壓力可進(jìn)行實(shí)時(shí)控制;可實(shí)現(xiàn)變壓力浮動(dòng)壓邊。
MH800系列電液伺服系統(tǒng)概述及特點(diǎn)
MH800系列電液伺服系統(tǒng)是英威騰工業(yè)技術(shù)(原上海御能動(dòng)力科技)在深入研究注塑和油壓機(jī)械工藝流程及參數(shù)的基礎(chǔ)上，精心開(kāi)發(fā)的新一代液壓伺服系統(tǒng)，是MH500的升級(jí)換代產(chǎn)品。
MH800系列電液伺服系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，響應(yīng)快、效率高、精度準(zhǔn)、節(jié)能好、穩(wěn)定性強(qiáng)、改善工作環(huán)境和降低油溫等特點(diǎn)，力爭(zhēng)將液壓設(shè)備的能效和制品精度發(fā)揮到最佳狀態(tài)。具體來(lái)說(shuō)：MH800電液伺服系統(tǒng)可根據(jù)工藝需求實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)功率輸出，節(jié)電效果為15%～70%;能夠高速響應(yīng)，將生產(chǎn)效率提高10%左右;特有的PQ解耦控制方案和多段PID控制技術(shù)可有效控制壓力過(guò)沖，以及優(yōu)化液壓設(shè)備;滿足對(duì)精密制品制程的特殊需求;采用內(nèi)嚙合齒輪泵，比傳統(tǒng)設(shè)備的柱塞泵噪音下降15?dB左右;由于極大的降低油路系統(tǒng)無(wú)功泄漏，液壓油溫大幅降低。
同時(shí)，該系列產(chǎn)品具有通信模式多樣化的特點(diǎn)。MH800電液伺服系統(tǒng)支持各類PLC的RS485通信、模擬量通信，方便老舊油壓機(jī)伺服改造;配套英威騰合作伙伴的油壓機(jī)專用控制器進(jìn)行CAN通信，提高設(shè)備性能和人機(jī)界面互通性;支持工業(yè)總線通信，極大提高了設(shè)備運(yùn)行信息傳輸速度，方便實(shí)現(xiàn)多設(shè)備組網(wǎng)和智能自動(dòng)化生產(chǎn)線集中組網(wǎng)控制以及遠(yuǎn)程控制。
多段PID實(shí)現(xiàn)方案
油壓機(jī)在主缸下降時(shí)對(duì)系統(tǒng)速度響應(yīng)及油壓過(guò)壓兩個(gè)指標(biāo)要求很高，主缸快下時(shí)需要油泵速度穩(wěn)定，響應(yīng)迅速，減小系統(tǒng)油壓變化對(duì)速度控制的影響，但在主缸慢下轉(zhuǎn)保壓過(guò)程時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的壓力過(guò)沖，用一段壓力比例和積分增益很難兼顧兩個(gè)動(dòng)作的控制要求。英威騰電液伺服驅(qū)動(dòng)器具備多段PID調(diào)制模式(最多可分7段)，在油壓機(jī)上通常采用兩段壓力比例和積分增益，主缸慢下和保壓動(dòng)作用一段專用的壓力比例及增益，在切換PI參數(shù)時(shí)觸發(fā)PI控制器退出飽和，使主缸慢下轉(zhuǎn)保壓壓力超調(diào)減小，滿足工藝要求。主缸快下及其他動(dòng)作共用一段壓力比例和積分增益參數(shù)，加快油泵速度上升速率，同時(shí)減小系統(tǒng)油壓變化對(duì)油泵速度的影響，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
針對(duì)同軸雙聯(lián)齒輪泵應(yīng)用，可采用同軸雙聯(lián)齒輪泵進(jìn)行配套，在壓力較小工藝狀態(tài)時(shí)，兩個(gè)泵同時(shí)輸出流量提供速度，在主缸由快下轉(zhuǎn)為慢下/保壓階段時(shí)，切成單泵進(jìn)行加壓，另一路泵無(wú)載泄露，大幅降低加壓及保壓狀態(tài)下的系統(tǒng)負(fù)載。
可應(yīng)用于眾多場(chǎng)合
MH800系列電液伺服系統(tǒng)可應(yīng)用于500T壓機(jī)、多工位油壓機(jī)、10T高精度伺服壓機(jī)和框架式油壓機(jī)等眾多場(chǎng)合。在500T壓機(jī)應(yīng)用中，制品是汽車(chē)覆蓋件時(shí)，要求系統(tǒng)流量為700?L/min;系統(tǒng)壓力為25?MPa;制程周期為9.5?s。可采用兩套雙聯(lián)泵伺服系統(tǒng)配置，系統(tǒng)一中油泵為25?cc+100?cc;電機(jī)為61?kW;驅(qū)動(dòng)器為55?kW。系統(tǒng)二中油泵為100?cc+80?cc;電機(jī)為47?kW;驅(qū)動(dòng)器為45?kW。低速加壓時(shí)，兩臺(tái)雙排量泵切換到小排量泵承載壓力，大排量泵同軸低速泄漏。節(jié)電率達(dá)53%。
在多工位油壓機(jī)應(yīng)用中，制品是汽車(chē)濾清器外殼時(shí)，要配置7套伺服系統(tǒng)，各伺服系統(tǒng)通過(guò)CAN總線通信;采用油浸冷電機(jī)，電機(jī)本體置于油箱內(nèi)，冷卻效果好，噪音低;利用伺服系統(tǒng)的高響應(yīng)特性和精密控制，制品的成品率提升5%。
在10T高精度伺服壓機(jī)應(yīng)用中，制品是軸承(軍工企業(yè)用)時(shí)，系統(tǒng)要求驅(qū)動(dòng)器為7.5?kW，電機(jī)為7.5?kW;單套雙聯(lián)泵伺服系統(tǒng)的完美配置，完全滿足苛刻的工藝、速度和流量要求;工進(jìn)速度極慢，最慢可達(dá)0.4?mm/s;回程速度要求快，可達(dá)35～40?mm/s;兩者相差近100倍;位移誤差為±0.1?mm。
在框架式油壓機(jī)應(yīng)用中，制品是汽車(chē)鈑金件時(shí)，配置多泵合流，各伺服系統(tǒng)通過(guò)CAN總線通信，雙閉環(huán)控制，高效精確。采用英威騰大功率電液伺服，大大降低噪音的同時(shí)，可提高生產(chǎn)效率10%～15%,相比原有異步電機(jī)節(jié)電20%～30%。
總之，MH800系列電液伺服系統(tǒng)是英威騰針對(duì)液壓設(shè)備推出的優(yōu)秀解決方案。它通過(guò)電磁兼容性整體設(shè)計(jì)，滿足用戶對(duì)應(yīng)用場(chǎng)所的低噪音，低電磁干擾的環(huán)境要求;具有超出同類防跳閘性能和適應(yīng)惡劣電網(wǎng)、溫度、濕度和粉塵能力，極大提高產(chǎn)品可靠性;全程監(jiān)控電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的溫度變化，實(shí)時(shí)調(diào)整系統(tǒng)過(guò)載限幅，保證電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器安全穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命;產(chǎn)品功率段豐富，為4.4?kW～75?kW，可滿足小型立式注塑機(jī)、注塑機(jī)、壓鑄機(jī)、油壓機(jī)、鋁型材擠出機(jī)、剪板折彎?rùn)C(jī)等液壓設(shè)備行業(yè)需求;由于系統(tǒng)在流量控制與壓力控制模態(tài)之間頻繁轉(zhuǎn)換，采用模糊控制原理以實(shí)現(xiàn)流量和壓力控制模態(tài)間的平滑轉(zhuǎn)換;簡(jiǎn)便的增益調(diào)整及增益切換功能，支持4組增益設(shè)定，可以通過(guò)IO輸入，通信或內(nèi)部變量進(jìn)行增益切換，以適應(yīng)工藝過(guò)程中的靈活需求;通過(guò)設(shè)定泄壓轉(zhuǎn)速和泄壓轉(zhuǎn)矩，配合自卸壓和實(shí)時(shí)油泵堵轉(zhuǎn)檢查和復(fù)位功能，實(shí)現(xiàn)最小反轉(zhuǎn)量的泄壓控制，延長(zhǎng)油泵使用壽命;豐富的通信接口支持MODbus、CANopen、EtherCAT等總線通信協(xié)議，可通過(guò)組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)模具保護(hù)、能耗管理和遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控等功能;可通過(guò)參數(shù)任意分配6路開(kāi)關(guān)量輸入，4路開(kāi)關(guān)量輸出的功能。用LED面板或外置HMI來(lái)修改，操作方便。
