دراسة حالة تطبيقية | استخدام محول تردد بقدرة 500 كيلوواط في آلة صب القوالب
مقدمة
بالنسبة لصناعة صب القوالب، يُعد استهلاك الكهرباء مكونًا رئيسيًا من تكاليف الإنتاج، وتُعد آلات صب القوالب من بين المعدات الرئيسية المستهلكة للطاقة في مصانع صب القوالب، والتي غالبًا ما يشار إليها باسم "مستهلكات الكهرباء". لذلك، يُعد تقليل استهلاك الطاقة لآلات صب القوالب وسيلة فعالة لصناعة صب القوالب لخفض التكاليف وتحسين القدرة التنافسية للمنتجات.
نظرة عامة على الصناعة
تُشغَّل غالبية آلات صب القوالب حاليًا بنظام هيدروليكي، حيث تُزوَّد الطاقة في نظام النقل الهيدروليكي بواسطة مضخة زيت تُدار بمحرك. وخلال دورة الصب، يتغير معدل التدفق والضغط المطلوبان في مراحل مختلفة، مما يستلزم استخدام صمامات التدفق وصمامات الضغط لضبط هذه المتطلبات. علاوة على ذلك، عند تغير الحمل بشكل كبير، ونظرًا لعدم إمكانية ضبط قدرة خرج مضخة الإزاحة الثابتة، تُهدر طاقة زائدة على الحواجز، وتسربات دائرة الزيت، وارتفاع درجة حرارة الزيت، مما يُفاقم تآكل الصمامات المختلفة، ويتسبب في ارتفاع درجة حرارة الزيت بشكل مفرط، وضجيج المحرك بشكل كبير، وتقصير عمر الآلة. كما أن سعة المحرك المصممة غالبًا ما تكون أعلى بكثير من المتطلبات الفعلية، مما يُؤدي إلى هدر كبير للطاقة. لذلك، يُعدّ تعزيز استخدام محولات التردد في آلات صب القوالب ذا أهمية بالغة للحد من هدر الطاقة.
وصف العملية
تتطلب أنظمة إغلاق القوالب وفكها في آلات صب القوالب ضغط زيت منخفضًا نسبيًا وأوقات معالجة قصيرة؛ بينما تتطلب أنظمة الحقن والتثبيت والتبريد ضغط زيت أعلى وأوقات معالجة أطول، تتراوح عادةً بين 40% و60% من دورة العمل. تعتمد مدة كل مرحلة على قطعة العمل المراد معالجتها؛ كما يعتمد طول الفاصل الزمني أيضًا على قطعة العمل، ويمكن أحيانًا الاستغناء عن الفاصل الزمني. إذا كان برغي الحقن يُدار بواسطة محرك هيدروليكي، فسيكون ضغط الزيت في النظام أثناء الحقن أعلى. يتراوح وزن قطع العمل التي تُعالجها آلات صب القوالب من عشرات الغرامات إلى عشرات الآلاف من الغرامات. لذلك، تُصنف آلات صب القوالب إلى صغيرة ومتوسطة وكبيرة. يختلف زمن دورة معالجة قطع العمل الصغيرة التي تزن عشرات الغرامات عن زمن دورة معالجة قطع العمل الكبيرة التي تزن عدة كيلوغرامات. حتى بالنسبة لآلة صب القوالب نفسها، يجب تعديل الضغط والوقت المطلوبين في كل مرحلة من مراحل العملية بناءً على المادة الخام لقطعة العمل.
مزايا النظام:
1. بعد التحديث، يقوم محول التردد تلقائيًا بضبط سرعة المحرك وفقًا للضغط والتدفق المطلوبين بواسطة آلة صب القوالب، مما يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة، وتحسين عامل القدرة، وتقليل فقد الطاقة التفاعلية.
2. تعمل خاصية التشغيل التدريجي على تقليل التأثير على شبكة الطاقة، وإطالة عمر معدات إمداد الطاقة، وفي الوقت نفسه زيادة قدرة المحول، مما يخفف من ضغط توسيع القدرة.
3. وبسبب انخفاض سرعة المحرك، يقل تآكل مضخة الزيت، وينخفض مستوى الضوضاء، وتنخفض تكاليف الصيانة، ويمتد عمر الخدمة.
فيما يلي صور لدراسة حالة من شركة في تشونغتشينغ:
مقدمة
بالنسبة لصناعة صب القوالب، يُعد استهلاك الكهرباء مكونًا رئيسيًا من تكاليف الإنتاج، وتُعد آلات صب القوالب من بين المعدات الرئيسية المستهلكة للطاقة في مصانع صب القوالب، والتي غالبًا ما يشار إليها باسم "مستهلكات الكهرباء". لذلك، يُعد تقليل استهلاك الطاقة لآلات صب القوالب وسيلة فعالة لصناعة صب القوالب لخفض التكاليف وتحسين القدرة التنافسية للمنتجات.
نظرة عامة على الصناعة
تُشغَّل غالبية آلات صب القوالب حاليًا بنظام هيدروليكي، حيث تُزوَّد الطاقة في نظام النقل الهيدروليكي بواسطة مضخة زيت تُدار بمحرك. وخلال دورة الصب، يتغير معدل التدفق والضغط المطلوبان في مراحل مختلفة، مما يستلزم استخدام صمامات التدفق وصمامات الضغط لضبط هذه المتطلبات. علاوة على ذلك، عند تغير الحمل بشكل كبير، ونظرًا لعدم إمكانية ضبط قدرة خرج مضخة الإزاحة الثابتة، تُهدر طاقة زائدة على الحواجز، وتسربات دائرة الزيت، وارتفاع درجة حرارة الزيت، مما يُفاقم تآكل الصمامات المختلفة، ويتسبب في ارتفاع درجة حرارة الزيت بشكل مفرط، وضجيج المحرك بشكل كبير، وتقصير عمر الآلة. كما أن سعة المحرك المصممة غالبًا ما تكون أعلى بكثير من المتطلبات الفعلية، مما يُؤدي إلى هدر كبير للطاقة. لذلك، يُعدّ تعزيز استخدام محولات التردد في آلات صب القوالب ذا أهمية بالغة للحد من هدر الطاقة.
وصف العملية
تتطلب أنظمة إغلاق القوالب وفكها في آلات صب القوالب ضغط زيت منخفضًا نسبيًا وأوقات معالجة قصيرة؛ بينما تتطلب أنظمة الحقن والتثبيت والتبريد ضغط زيت أعلى وأوقات معالجة أطول، تتراوح عادةً بين 40% و60% من دورة العمل. تعتمد مدة كل مرحلة على قطعة العمل المراد معالجتها؛ كما يعتمد طول الفاصل الزمني أيضًا على قطعة العمل، ويمكن أحيانًا الاستغناء عن الفاصل الزمني. إذا كان برغي الحقن يُدار بواسطة محرك هيدروليكي، فسيكون ضغط الزيت في النظام أثناء الحقن أعلى. يتراوح وزن قطع العمل التي تُعالجها آلات صب القوالب من عشرات الغرامات إلى عشرات الآلاف من الغرامات. لذلك، تُصنف آلات صب القوالب إلى صغيرة ومتوسطة وكبيرة. يختلف زمن دورة معالجة قطع العمل الصغيرة التي تزن عشرات الغرامات عن زمن دورة معالجة قطع العمل الكبيرة التي تزن عدة كيلوغرامات. حتى بالنسبة لآلة صب القوالب نفسها، يجب تعديل الضغط والوقت المطلوبين في كل مرحلة من مراحل العملية بناءً على المادة الخام لقطعة العمل.
مزايا النظام:
1. بعد التحديث، يقوم محول التردد تلقائيًا بضبط سرعة المحرك وفقًا للضغط والتدفق المطلوبين بواسطة آلة صب القوالب، مما يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة، وتحسين عامل القدرة، وتقليل فقد الطاقة التفاعلية.
2. تعمل خاصية التشغيل التدريجي على تقليل التأثير على شبكة الطاقة، وإطالة عمر معدات إمداد الطاقة، وفي الوقت نفسه زيادة قدرة المحول، مما يخفف من ضغط توسيع القدرة.
3. وبسبب انخفاض سرعة المحرك، يقل تآكل مضخة الزيت، وينخفض مستوى الضوضاء، وتنخفض تكاليف الصيانة، ويمتد عمر الخدمة.
فيما يلي صور لدراسة حالة من شركة في تشونغتشينغ:
