异步伺服在压铸机和注塑机上的应用

　　一、 异步伺服的概念

　　伺服是一种能够精确响应信号的控制系统，是变频器发展到高级阶段的产物。伺服的特性是力矩大、动态响应快，控制精度高。在液压系统的应用领域，伺服的类别通常是根据其控制电机的类别分为异步伺服和同步伺服，控制异步电机的是异步伺服，控制同步电机的是同步伺服。

　　二、 液压系统电机节能技术的发展过程

　　国内液压系统的电机节能技术的发展过程大致可以分为三个阶段，每个阶段都一种代表性的节能技术。

　　第一代节能采用变频技术(2000年开始普遍推广)，只考虑了频率对电机转速的调整，而没有考虑负载对电机转速的影响，造成液压系统不稳定、生产效率下降，节电率低等缺点。

　　第二代节能采用同步伺服技术(2008年开始普遍推广)，更换了同步电机+内啮合齿轮泵+同步伺服等液压系统整套驱动体系，克服了变频技术缺点的同时，带来了制作过程复杂、成本昂贵、售后服务困难等问题。而且随着时间的推移，同步电机必然会退磁。

　　第三代节能采用异步伺服技术(2010年开始推广)，在继承变频技术和同步伺服技术优点的情况下，通过先进的软件算法实现闭环控制。配合传统的异步电机和叶片泵，就能够达到行业一流的节电效果，并且在一定程度上提升生产效率。

　　三、 压铸机和注塑机的节能空间

　　压铸机和注塑机分别是金属和塑料成型的重要生产设备，由于耗电量非常大，俗称行业“电老虎”。大功率的压铸机和注塑机，主要以液压系统传递能量，过去以定量泵设计为主。

　　两类液压设备的生产过程有一定类似之处，在液压设备的生产过程中，每一道工序的工作速度和压力是不同的，除了高压锁模、压射和增压(射胶及熔胶)有时需要较大速度和压力外，其它工序都工作在较小的速度和压力下工作，其速度和压力是靠流量比例阀和压力比例阀来调节，通过调节流量比例阀和压力比例阀的开启度来控制流量和压力大小。

　　但是整个生产周期中，定量泵电机一直处在高速运行状态，提供恒定的流量，多余的液压油通过溢流阀回流到油箱，能量损失达到25-80%，存在较大的节能空间。

　　采用异步伺服节能技术后，压铸机和注塑机的均可以实现良好的节能效果，通常的节电效果和投资回收期情况如下表所示。

 　　四、 异步伺服的应用范围和优势

　　异步伺服节能技术主要用于压铸机、注塑机、空压机、注胶机、吹瓶机、鞋机、铝型材挤压机、制砖机、液压站、中央空调、液压冲床、油田抽油机及加工中心等领域。

　　异步电机在液压系统的应用优势如下：

　　1. 节能效果好：可以达到与同步伺服+齿轮泵+同步电机系统改造相同的水平，通常节电率差异在±5%以内，项目效益好。

　　2. 性价比高：异步伺服只需要配合异步电机和叶片泵使用，安装简单，性价比特别高，成本节约30-50%或更高。

　　3. 系统稳定、寿命长：异步伺服自身的控制方式和稳定性都属于行业领先水平，且其配套使用的异步电机无退磁隐患，叶片泵的使用寿命和稳定性均优于同类产品。因此系统整体的稳定性更好，寿命更长。

　　4. 良好的瞬间过载能力，200%的额定负载条件下可持续工作0.5秒，180%的额定负载条件下可持续工作10秒，150%的额定负载条件下可持续工作1分钟，充分保证液压系统的稳定和模具适应性。

　　5. 低频大转矩稳定运行，0.25Hz负载突变时转矩也能快速地响应和稳定运行，0.25Hz能够达到180%额定转矩，最大限度保证节能效果和液压系统的稳定。

　　五、 深圳蓝海华腾公司的节能实践

　　深圳市蓝海华腾技术有限公司作为异步伺服的首创者，亲自见证了异步伺服的诞生和5年来的应用推广，不但参与了异步伺服在节能改造领域的实践应用，而且成功进入了注塑机、压铸机、空压机新机配套市场。

　　“工作就是播撒爱”是蓝海华腾这支从业经历20多年的节能团队矢志不渝的使命和行动法则。我们一直专注电机节能，近年来得到了社会各界的大力支持和帮助，与异步伺服相关的主要奖励有：

　　A 2010年，曾获“中国塑料加工工业协会”《最佳独特优秀节能产品奖》

　　A 2011年，曾获广东省塑料工业协会《最佳节能贡献奖》和《最佳节能优秀产品设计奖》

　　A 2012年，通过《国家塑料机械产品质量监督检验中心》检验，达到国家一级能耗标准。

　　A 2014年，作为节能、驱动领域的唯一企业参与了《压铸机能耗测定方法》、《压铸机能耗限定值及等级评定方法》的行业标准的制定，并在行业标准编制过程中公开测试，节能效果领先同行。

　　异步伺服节能技术的发展，离不开社会各界的共同努力。蓝海华腾期待在社会各界的鼓励和鞭笞下，与节能行业的同行、客户共同成长，为节能减排的事业、为蓝天碧水的梦想，做出更多的努力。

　　(摘自压铸注塑装备能效提升研讨会会刊)