隨著四柱液壓機(jī)設(shè)備的廣泛應(yīng)用，對(duì)于使用液壓設(shè)備行業(yè)來(lái)說(shuō)，電耗是其生產(chǎn)成本的重要部分，而四柱液壓機(jī)是主要能耗設(shè)備之一，因此降低四柱液壓機(jī)的能耗成為工廠降低成本、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑。
節(jié)能環(huán)保：從四柱液壓機(jī)如何降低自身的電耗
一、變頻節(jié)能原理
四柱液壓機(jī)的電能消耗主要表現(xiàn)在液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗，
液壓油泵的用電量占整個(gè)液壓機(jī)用電量的97%以上，所以降低其耗電量是液壓機(jī)節(jié)能的關(guān)鍵。液壓機(jī)在快速下行、慢時(shí)下行、保壓、泄壓回程、活塞頂出、活塞退回、緩沖缸頂出等階段所需壓力和流量都是變化的，當(dāng)液壓機(jī)的油量需求發(fā)生變化時(shí)，由設(shè)在油泵出口的溢流閥來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)載壓力和流量，而電機(jī)的輸出功率不變，因而造成能量浪費(fèi)。
變頻調(diào)速裝置由整流電路、濾波電路、逆變電路和控制電路組成，其功能是通過(guò)整流環(huán)節(jié)將交流電能經(jīng)過(guò)整流、濾波為直流電能，又通過(guò)逆變環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)變成不同頻率的交流電能輸出給電機(jī)。于是可讓液壓油泵電機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下工作。另外，根據(jù)油泵的理論，油泵的輸出流量q的計(jì)算公式為：
q=2[π（r2-r2）-（r-r）s×z/cosθ]b×n10-6
式中：r-葉片的半徑r-定子的短半徑
s-葉片的厚度b-轉(zhuǎn)子的軸向?qū)挾?br>z-葉片數(shù)目θ-葉片相對(duì)半徑方向的傾角
由上式公式中可得出改變油泵電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n也就改變輸出流量q，即油泵油流量與油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，而改變油泵電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n是通過(guò)液壓機(jī)的同步信號(hào)自動(dòng)控制變頻節(jié)能調(diào)速裝置的輸出頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)，油泵電機(jī)的耗電與其轉(zhuǎn)速近似成三次方關(guān)系，即油泵電機(jī)的耗電功率p=p｀（n｀/n）3，若液壓機(jī)油泵電機(jī)額定功率為55kw，則當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時(shí)，其耗電量用28.16kw，省電48.8%；當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的1/2時(shí)，其耗電量?jī)H用6.875kw，省電87.5%,從而使油泵負(fù)載具有明顯的節(jié)電效果（其中：p｀=55kw，n｀/n=4/5和n｀/n=1/2）。
四柱液壓機(jī)工作原理
四柱液壓機(jī)機(jī)不盡相同，但液壓機(jī)的工作流程基本是相同。大致可分為十套工序：?jiǎn)?dòng)、滑塊快速下行、滑塊慢速下行、滑塊保壓延時(shí)、滑塊泄壓延時(shí)、滑塊回程、頂出活塞頂出、頂出活塞退出、緩沖缸頂出、停止，依次每一道工序都需要用不同的工作壓力和流量，除快速下行和頂缸頂出用高壓外，其它工序都工作在很小壓力下，其壓力和流量是靠壓力比例閥和流量比例閥來(lái)調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)節(jié)壓力比例閥和流量比例閥的開(kāi)啟度來(lái)控制壓力和流量大小。
二、四柱液壓機(jī)變頻節(jié)能改造方案
1．四柱液壓機(jī)變頻節(jié)能改造方案
1．1方案原理圖如圖所示：
進(jìn)入二十一世紀(jì)來(lái)，采用變頻調(diào)速的方式對(duì)液壓機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造的技術(shù)已得到了較大的應(yīng)用。傳統(tǒng)的變頻調(diào)速控制主要采用將液壓機(jī)的高壓信號(hào)和低壓信號(hào)給變頻節(jié)能調(diào)速裝置控制，以達(dá)到根據(jù)工藝需要調(diào)節(jié)油壓的目的。液壓機(jī)某一個(gè)動(dòng)作處于高壓力時(shí)，變頻器就高速運(yùn)行，處于一低壓是，變頻器就低速運(yùn)行，來(lái)控制變頻節(jié)能調(diào)速裝置的輸出頻率，從而改變油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，來(lái)改變油泵輸出流量q，滿(mǎn)足注塑機(jī)在各個(gè)工作階段中所需的油壓大小和流量速度，將傳統(tǒng)的定量泵轉(zhuǎn)變?yōu)樽兞勘?，?jié)能效率高達(dá)20%～60%。
三、四柱液壓機(jī)變頻節(jié)能調(diào)速裝置的功能與特點(diǎn)
1、液壓機(jī)節(jié)能調(diào)速裝置簡(jiǎn)述
我公司提供的高性能一體化變頻節(jié)能調(diào)速裝置專(zhuān)為液壓機(jī)用戶(hù)節(jié)能改造提供的整套解決方案。新一代的產(chǎn)品性能更優(yōu)越，功能更強(qiáng)大，外觀更精巧。它集變頻節(jié)能調(diào)速裝置、旁路、柜體等一體化設(shè)計(jì)，方便了用戶(hù)的使用需求。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上考慮了變頻節(jié)能調(diào)速裝置系統(tǒng)的干擾、散熱等因素。是提供給經(jīng)銷(xiāo)商的一個(gè)用戶(hù)端解決方案。也可以根據(jù)客戶(hù)要求定制，避免經(jīng)銷(xiāo)商二次集成過(guò)程中的工藝和安裝差異造成的不良因素。
本系列結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀；具有鍵盤(pán)鎖定功能，防止誤操作；具有工頻、變頻運(yùn)行又回路設(shè)計(jì)。具有自動(dòng)復(fù)位、掉電復(fù)位功能。
3、采用四柱液壓機(jī)變頻柜改造的應(yīng)用效果：
1、大幅度降低能耗：
采用四柱液壓機(jī)變頻柜將傳統(tǒng)的定量泵改變?yōu)樽兞勘?，采用高壓與低壓雙信號(hào)輸入的變頻調(diào)速方法，取代以前的比例閥調(diào)速方法，大幅度降低能耗。
在滿(mǎn)足工藝要求的前提下，實(shí)現(xiàn)了油泵馬達(dá)節(jié)能20%-60%的顯著效果。
2、提高生產(chǎn)工藝延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命：
采用液壓機(jī)節(jié)能柜裝置采用外部擴(kuò)展同步控制，任意速度段隨意可調(diào)，能方便地滿(mǎn)足液壓工藝要求，使之達(dá)到*值，使生產(chǎn)工藝比以前有所提高。且能降低系統(tǒng)油溫，延長(zhǎng)了密封元件壽命，減少了設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。
3、控制操作方便：
四柱液壓機(jī)節(jié)能柜裝置采用*的電腦控制手段，利用液壓機(jī)電腦的同步信號(hào)，根據(jù)液壓機(jī)工藝要求自動(dòng)控制油泵馬達(dá)，運(yùn)行安全可靠，生產(chǎn)中不需對(duì)液壓機(jī)節(jié)能柜進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制操作方便、簡(jiǎn)單。
4、無(wú)節(jié)流能量損失，溢流能量損失大大減小，使系統(tǒng)噪音降低3-5分貝，油管發(fā)熱減小，油溫降低。
5、實(shí)現(xiàn)*意義上的軟啟動(dòng)：
液壓機(jī)節(jié)能柜調(diào)速裝置啟動(dòng)電流小大大減輕液壓機(jī)工作是能大幅度降低對(duì)供電變壓器容量的要求，并提高了電網(wǎng)質(zhì)量，避免了設(shè)備本身的沖擊，延長(zhǎng)了設(shè)備和模具的使用壽命。
6、高可靠性：
四柱液壓機(jī)節(jié)能柜調(diào)速裝置可實(shí)現(xiàn)工頻/變頻轉(zhuǎn)換，即使在變頻出現(xiàn)故障的情況下，可轉(zhuǎn)換至工頻，不會(huì)影響生產(chǎn)進(jìn)度。提升力矩大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較快，適宜液壓機(jī)的突變升速的需要。
五．液壓機(jī)改造應(yīng)注意的事項(xiàng)
1、安裝變頻節(jié)能裝置應(yīng)注意的問(wèn)題：
（1）一般采用帶工頻-變頻雙回路的形式（液壓節(jié)能調(diào)速裝置具備此功能）；
（2）考慮使用環(huán)境條件、電網(wǎng)電壓、負(fù)載大小；
（3）液壓節(jié)能調(diào)速裝置的動(dòng)力線與控制線應(yīng)盡可能分開(kāi)走線，控制線盡量使用屏蔽線；
（4）加強(qiáng)變頻節(jié)能調(diào)速裝置的抗*力（加磁環(huán)，電抗器，濾波器等）。
六．結(jié)語(yǔ)
液壓節(jié)能調(diào)速裝置的高性能和完善的功能，使其在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，隨著液壓機(jī)變頻節(jié)能改造工作的不斷開(kāi)展，會(huì)有更多的用戶(hù)了解到四柱液壓機(jī)使用變頻節(jié)能調(diào)速裝置的優(yōu)越性，也會(huì)使越來(lái)越多的企業(yè)和單位加入到變頻節(jié)能行業(yè)。因此推廣交流變頻調(diào)速裝置在四柱液壓機(jī)上的應(yīng)用，對(duì)于減少能源浪費(fèi)具有重要意義。