Caso del progetto di aggiornamento della servopress di estrusione in alluminio

Un grande produttore di estrusi di alluminio necessitava di aggiornare le proprie presse per estrusione di alluminio da 1400T e 1250T per ridurre il consumo energetico e migliorare la stabilità della produzione.

Il sistema originale utilizzava motori asincroni trifase con pompe idrauliche, che operavano a velocità costante indipendentemente dalle condizioni di carico.

Ciò causava significative perdite di energia durante le fasi di non estrusione.

• Elevato consumo di elettricità

• Perdita di energia dovuta a trabocco idraulico

• Motori che funzionano a velocità costante

• Bassa efficienza durante le fasi di inattività

• Alta temperatura operativa

La perdita di energia nei sistemi idraulici tradizionali può raggiungere il 25%-35% della potenza di uscita del motore.

Ogni pressa di estrusione era equipaggiata con:

Alimentazione AC
   │
Avviatore Stella-Triangolo
   │
Motore Asincrono
   │
Pompa Idraulica
   │
Pressa di Estrusione

Poiché la velocità del motore era fissa, il sistema idraulico si affidava a valvole di troppopieno per regolare la pressione, il che comportava grandi perdite di energia.

Per migliorare l'efficienza del sistema, i motori originali e i quadri di controllo sono stati sostituiti con sistemi idraulici servo-azionati.

Alimentazione AC
   │
Servo Drive
   │
Servomotore raffreddato ad olio
   │
Pompa Idraulica
   │
Pressa di Estrusione

Il servomotore regola la velocità in base alla domanda idraulica in tempo reale della macchina di estrusione.

Ciò consente al sistema di erogare solo la potenza richiesta, eliminando il consumo energetico non necessario.

Il sistema servo fornisce controllo della potenza su richiesta.

Sistema tradizionale:

Velocità motore costante
→ flusso pompa olio costante
→ pressione regolata da valvola di troppopieno
→ energia convertita in calore

Sistema servo:

Domanda di carico rilevata
→ servo drive regola la velocità del motore
→ flusso idraulico corrisponde alla domanda effettiva
→ minima perdita di energia

Questa strategia di controllo migliora significativamente l'efficienza del sistema idraulico.

Ciclo tipico di una pressa di estrusione:

Alta potenza è richiesta solo durante la fase di estrusione, ma i motori tradizionali funzionano a piena velocità durante l'intero ciclo.

Il controllo servo elimina questa inefficienza.

Risparmio elettrico annuale:

22 kW × 24 h × 319 giorni
= 168.432 kWh

Risparmio annuale sui costi elettrici:

≈ 128.000 RMB

Risparmio elettrico annuale:

160.776 kWh

Risparmio annuale sui costi elettrici:

≈ 122.000 RMB

Oltre al risparmio energetico, l'aggiornamento servo migliora anche le prestazioni di produzione.

L'output di produzione è aumentato di circa il 2%.

I sistemi servo offrono:

• controllo preciso della velocità

• pressione di estrusione stabile

• decelerazione fluida alla fine dell'estrusione

Ciò migliora la qualità e la coerenza del prodotto.

I benefici includono:

• riduzione degli shock idraulici

• minore temperatura dell'olio

• maggiore durata dell'attrezzatura

• riduzione dei costi di manutenzione

Il sistema include funzioni di protezione complete come:

• protezione da sovraccarico

• protezione da sovracorrente

• protezione da sovratemperatura

• protezione da cortocircuito

• sistema di allarme e interblocco

Tutta la progettazione elettrica è conforme agli standard IEC.

Il progetto di retrofit servo ha aggiornato con successo le tradizionali presse di estrusione idrauliche a un sistema di controllo servo ad alta efficienza.

• Risparmio energetico: circa 20%

• Risparmio elettrico annuale: fino a 168.000 kWh

• Aumento della produzione: circa 2%

• Payback dell'investimento: circa 17-18 mesi