注塑机电机节能技术改造项目报告44387.docx

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1、目录第一章总总论31.1、项项目背景31.2 主主要技术经经济指标表表51.3 可可行性研究究结论6第二章 项目背景景和发展概概况62.1 项项目提出的的背景62.2 项项目发展概概况72.3投资资的必要性性8第三章 市场分析析与建设规规模103.1市场场调查与预预测103.2 技技术改造方方案和建设设规模133.3 项项目节能经经济效益预预测22第四章 项目建设设方案254.1 原原材料供应应与消耗254.2 生生产技术方方案26第五章 环境保护护与劳动安安全305.1 环环境保护305.2 劳劳动保护与与安全卫生生31第六章企企业组织和和劳动定员员326.1 企企业组织形形式与工作作制度3

2、26.2 劳劳动定员和和人员培训训35第七章 项目实施施进度安排排367.1 项项目实施进进度表36第八章 项目投资资估算与资资金筹措378.1建设设投资估算算378.2 流动资金金估算388.3项目目总投资388.4 资资金筹措388.5 投投资使用计计划39第九章 项目财务务效益、经经济和社会会效益评价价409.1 基基本数据409.2 财财务评价419.3 经经济分析主主要结果429.4 综综合评价439.5 社社会效益和和社会影响响分析44第十章 项目可行行性研究结结论与建议议45第一章总总论1.1、项项目背景1.1.11项目名称称、承办单单位、主管管部门、拟拟建地区和和地点 1、项目

3、目名称：*工业园园注塑机电电机节能技技术改造项项目 2、承承办单位：某塑胶科科技集团有有限公司技技术中心 3、主主管部门:成都市经经济技术委委员会 4、拟拟建地点和和改造内容容：本项目目在*集团厂区内（四川川省*市集中工业业区宏业大大道北段）对现有注塑机机械进行设备技技术改造，无无新征土地地和厂房,利用原有有厂房面积积18000m2，改造设设备1866台/套，以以实现降低低能耗400%的目标标。1.1.22承担可行行性研究工工作的单位位 单位名名称：信息息产业电子子*设计研研究院有限限公司1.1.33研究工作作概况 1、项目建设的的必要性 *公司目目前生产所所用注塑机机全是采用用变量泵动动力系

4、统，公公司经多年年生产实践践发现，变变量泵系统统存在不少少缺陷：变变量泵对流流量变化的的动态响应应时间较长长，导致注注塑周期加加长；机器器的噪音变变大；对液液压油的清清洁度要求求较高。另另外，与电电液伺服系系统相比，变变量泵系统统耗电要高高出不少。当今塑料行行业竞争激激烈，如若若继续使用用当前变量量泵系统的的话，*公司将在产产品的生产产周期上跟跟不上节奏奏，同时因因为耗电量量大，也将将会大大增增加生产成成本。因此此，为了减减少生产成成本，加快快生产周期期，节约能能源，必须须对当前的的变量泵注注塑机进行行改造。2项项目发展及及可行性研研究工作概概况在塑料工业业中，注塑塑机是一种种通用型机机械。在

5、传传统设计上上，只考虑虑到共用性性，设计时时是以最大大容量为基基础，在实实际的加工工中，常常常是大马拉拉小车的现现象，所以以，在注塑塑机运行过过程中电能能浪费相当当严重。注塑机的运运行工序过过程一般分分为锁胶、射射胶、熔胶胶、保压、冷冷却、开模模等，随产产品及加工工工序不同同，各工序序所需液压压、流量、压压力不同。对对于油泵马马达而言，注注塑机在注注塑过程的的负载是处处于变化状状态。其原原注塑油泵泵马达以恒恒定的转速速提供的液液压流量，多多余的液压压将通过溢溢流阀回流流，此过程程称高压节节流，高压压节流效率率一般为660%70%。能能量损失多多达30%40%，同同时由于液液压长期全全速循环流流

6、动与液压压件机械剧剧烈磨擦，造造成油温过过高，噪音音过大，机机械寿命缩缩短等不良良现象。随着世界各各国在环保保，如能耗耗、噪音、泄泄漏等控制制方面日益益严格的要要求，节能能已完成为为注塑机电电液系统的的研究重点点。目前，在在注塑机节节能、控制制精度上，日日本的全电电动式注塑塑机相较于于传统液压压式注塑机机具有非常常明显的优优势。但全全电动式注注塑机的制制造成本非非常高、使使用寿命、维维护成本又又不如全液液压式注塑塑机，因此此也制约了了它的发展展。而电液伺服服系统采用用高性能的的伺服电机机与泵集成成使用，根根据注塑机机生产的需需要控制输输出压力和和流量。采采用电液伺伺服系统注注塑机的特特点是：节

7、节电（比定定量泵系统统省电500%以上，比比变量泵系系统省电440%以上上）、精密密（注塑机机制品重复复精度高，动动作重复精精度高）、生生产效率高高（注塑成成型周期短短）、性价价比高（售售价略高于于变量泵机机型，但远远低于全电电式机型）近年来，随随着技术的的进步用户户对注塑机机的效率、稳稳定性、可可维护性、噪噪音等方面面都提出了了越来越高高的要求。注注塑机的驱驱动部分从从变频器应应用、变量量泵技术逐逐渐演变成成伺服技术术。伺服节节能注塑机机驱动系统统在兼顾成成本与性能能稳定性的的前提下，完完美的解决决了用户最最为关心的的效率问题题，以及工工艺重复性性、噪音等等方面的需需求，代表表了国内外外先进

8、注塑塑机的发展展方向。经过改造后后的注塑机机，实际测测试发现，伺伺服节能注注塑机不但但大大减少少了耗电量量且提高了了生产效率率。1.2 主主要技术经经济指标表表表1-1 主要技技术经济指指标表序号项 目目单位数据和指标标备 注1总投资万元10411.1其中：固定定资产投资资万元10041.2铺底流动资资金万元372改造设备台/套1863改造节能分分析3.1改造前KW43533.2改造后KW24203.3节能量KW19334节电计算4.1日节电量KWH4693224.2年节电量KWH1693.3084.3工业用电单单价元/ KWWH0.71884564.4年节电费万元12195节煤计算5.1折标

9、系数1.22995.2年节煤量吨20816节约收入万元1219达产年平均均7增值税及税税金附加万元47达产年平均均8利润总额万元156达产年平均均9销售利润率率%61.9达产年平均均10销售利税率率%80.555达产年平均均11总投资利润润率%39.711达产年平均均12总投资利税税率%51.655达产年平均均13财务内部收收益率%56.133税后14财务净现值值（ic=12%）万元425税后15投资回收期期年3.08含建设期16盈亏平衡点点%23.588生产能力表表示1.3 可可行性研究究结论综上所述，本项目符合国家节能降耗政策，设备改造的技术工艺先进、成熟，可有效节约能源（电能），提高单位

10、生产效率，降低生产成本，同时保护工作环境；而改造后设备制造出成品其市场潜力巨大，未来投资回报快，社会经济效益明显。因此，本项目可行。第二章 项目背景景和发展概概况2.1 项项目提出的的背景2.1.11国家或行行业发展规规划现在人们已已公认一个个国家或地地区塑料的的人均年消消耗量及塑塑料工业在在国民经济济中所占的的地位是反反映工业发发展与进步步的重要标标志之一。中中国塑料资资源丰富，221世纪初初主要合成成树脂年产产量达1.4万吨，排排世界第44位。并且且中国合成成树脂的产产量还在以以5%-10%的的速度增长长。中国又又是塑料消消费大国，据据统计，其其年消耗量量占世界第第二，仅次次于美国，而而中

11、国的人人均消费仅仅为 199kg，在在世界排名名第32 位，是工工业发达国国家的111%-20%，可可见中国的的塑料工业业还要大发发展，塑料料机械前景景广阔。根据塑料制制品的市场场分析，目目前中国塑塑料机械行行业产值每每年约1000亿元，而而国内市场场需求约2200亿元元，还有很很大空间，注注塑机的需需求也逐步步由南方向向北方扩散散，同时也也带将带动动塑料工业业关联产业业的发展。2.1.22项目发起起人以及发发起缘由中国注塑机机虽然发展展很快、生生产品种也也较多，基基本上能供供给国内塑塑料原料加加工与塑料料制品加工工、成型所所需的一般般技术装备备，个别产产品也进入入世界前列列，但与工工业发达国

12、国家如德国国、日本、意意大利相比比，中国注注塑机还有有一定差距距，主要表表现在品种种少、能耗耗高、控制制水平低、性性能不稳定定等方面。 *公司现现在生产所所用注塑机机全是采用用变量泵动动力系统，公公司经多年年生产实践践发现，变变量泵系统统存在不少少缺陷：变变量泵对流流量变化的的动态响应应时间较长长，导致注注塑周期加加长；机器器的噪音变变大；对液液压油的清清洁度要求求较高。另另外，与电电液伺服系系统相比，变变量泵系统统耗电要高高出不少。当今塑料行行业竞争激激烈，如若若继续使用用当前变量量泵系统的的话，*公司将在产产品的生产产周期上跟跟不上节奏奏，同时因因为耗电量量大，不但但会浪费大大量能源，也将

13、会大大增加生产成本。因此，为了节约宝贵的能源资源，同时降低生产成本，加快生产周期，提高生产效率，必须对当前的变量泵注塑机进行改造。由此，*塑胶科技技集团设备备技术中心心（能源办办公室）副副组长张文文霖提出对对*公司*工业园园二期车间间的现有注注塑机进行行伺服节能能技术改造造。2.2 项项目发展概概况 2.2.11已进行的的前期技改改成果与测测试检测工工作（项目目）情况 在进行大规规模改造前前，*公司挑选了了三台不同同型号的注注塑机进行行了伺服节节能改造，然然后与其它它同型号的的注塑机进进行了对比比，其详细细情况如下下表所示：表2-1 注塑机机改造节能能测试试验验项目测试一测试二测试三测试地点*

14、工业园园二期管件件一车间*工业园园二期管件件一车间*工业园园二期管件件二车间材料PVCPPRPE制品Dn1100等径三通40255异径弯头头变径1255160直通通机型变量泵1550注塑机机伺服节能1150注塑塑机变量泵1225注塑机机伺服节能1125注塑塑机变量泵1880注塑机机伺服节能1180注塑塑机每模耗电（KKW/H）0.021170.013300.031170.019960.052220.03119节能对比伺服机比变变量泵机节节能40%伺服机比变变量泵机节节能40%伺服机比变变量泵机节节能40%经以上三项项测试足见见伺服节能能注塑机在在能耗方面面的优势，*公司共有注塑机上百台，改进为

15、伺服注塑机后可见在能耗方面将会大大降低。2.2.2项目立立项情况 本本项目于2011年8月8日上报*市经济济局立项备备案。2.3投资资的必要性性在塑料工业业中，注塑塑机是一种种通用型机机械。在传传统设计上上，只考虑虑到共用性性，设计时时是以最大大容量为基基础，在实实际的加工工中，常常常是大马拉拉小车的现现象，所以以，在注塑塑机运行过过程中电能能浪费相当当严重。注塑机的运运行工序过过程一般分分为锁胶、射射胶、熔胶胶、保压、冷冷却、开模模等，随产产品及加工工工序不同同，各工序序所需液压压、流量、压压力不同。对对于油泵马马达而言，注注塑机在注注塑过程的的负载是处处于变化状状态。其原原注塑油泵泵马达以

16、恒恒定的转速速提供的液液压流量，多多余的液压压将通过溢溢流阀回流流，此过程程称高压节节流，高压压节流效率率一般为660%770%。能能量损失多多达30%40%，同时由由于液压长长期全速循循环流动与与液压件机机械剧烈磨磨擦，造成成油温过高高，噪音过过大，机械械寿命缩短短等不良现现象。随着世界各各国在环保保，如能耗耗、噪音、泄泄漏等控制制方面日益益严格的要要求，节能能已完成为为注塑机电电液系统的的研究重点点，目前，在在注塑机节节能、控制制精度上，日日本的全电电动式注塑塑机相较于于传统液压压式注塑机机具有非常常明显的优优势。但全全电动式注注塑机的制制造成本非非常高、使使用寿命、维维护成本又又不如全液

17、液压式注塑塑机，因此此也制约了了它的发展展。而电液伺服服系统采用用高性能的的伺服电机机与泵集成成使用，根根据注塑机机生产的需需要控制输输出压力和和流量。采采用电液伺伺服系统注注塑机的特特点是：节节电（比定定量泵系统统省电500%以上，比比变量泵系系统省电440%以上上）、精密密（注塑机机制品重复复精度高，动动作重复精精度高）、生生产效率高高（注塑成成型周期短短）、性价价比高（售售价略高于于变量泵机机型，但远远低于全电电式机型）。*公司作作为西南地地区最大的的化学建材材生产企业业之一，拥拥有注塑设设备百余台台，现采用用的变量泵泵注塑机对对流量变化化的动态响响应时间较较长，导致致注塑周期期加长；机

18、机器的噪音音大；对液液压油的清清洁度要求求较高。另另外，与电电液伺服系系统相比，变变量泵系统统耗电仍然然要高出不不少。为了节约宝宝贵的能源源，环境保保护，同时时提高生产产效率使公公司在市场场激烈的竞竞争中占取取优势，需需要对现有有设备进行行必要的节节能技术改改造。第三章 市场分析析与建设规规模3.1市场场调查与预预测中国塑料工工业经过长长期的奋斗斗和面向全全球的开放放,已形成成门类较齐齐全的工业业体系,成成为与钢材材、水泥、木木材并驾齐齐驱的基础础材料产业业,作为一一种新型材材料,其使使用领域已已远远超越越上述三种种材料进入入 21 世纪以来来，中国塑塑料工业取取得了令世世人瞩目的的成就，实实

19、现了历史史性的跨越越。作为轻轻工行业支支柱产业之之一的塑料料行业，近近几年增长长速度一直直保持在 10%以以上，在保保持较快发发展速度的的同时，经经济效益也也有新的提提高。塑料料制品行业业规模以上上企业产值值总额在轻轻工 199 个主要要行业中位位居第三，实实现产品销销售率 997.8%，高于轻轻工行业平平均水平。从从合成树脂脂、塑料机机械和塑料料制品生产产来看，都都显示了中中国塑料工工业强劲的的发展势头头。3.1.11塑料建材材：新经济济增长点今后 5-15 年年，塑料建建材将成为为新的消费费热点和经经济增长点点。随着塑塑料建筑制制品的品种种逐步系列列化、配套套化和标准准化，环保保节能的要要

20、求和推广广应用的力力度加大，各各种塑料管管、门窗、高高分子防水水材料、装装饰装修材材料、保温温材料及其其他建筑用用塑料制品品的需求将将有较大幅幅度增加。按照建设部部“十一五”规划，55 年内建建筑节能要要达到 11.01 亿吨标准准煤，节能能建筑总面面积要超过过 21.6 亿平平方米，其其中新建筑筑 16 亿平方米米，改造现现有建筑 5.6 亿平方米米。中国有有 4000 亿平方方米既有建建筑，目前前约有三分分之一需进进行节能改改造，按照照每平方米米 2000 元的改改造标准，这这部分建筑筑节能材料料和技术在在未来的市市场容量可可达 2.6 万亿亿元。由于于塑料管道道具有节能能、节材、节节水、

21、节地地的特点，到到 20111 年建筑筑给水和排排水管道 80%将将采用塑料料管，建筑筑雨水排水水管道 770%采用用塑料管。“十一五”期间，塑料管道工程用量平均每年将达 200 万吨。而综合成本较低、性能优越、一次性投入稍高的塑料新型材料如 PU、EPS、XPS、PP、PVC 等发泡材料的应用前景潜力巨大，拓展领域十分广阔。近几年，我我国塑料管管道产业发发展很快，品品种规格不不断增加，产产品质量不不断提高，企企业规模不不断扩大。其其中万吨级级产能的生生产企业超超过 700 家，110 万吨吨级的企业业也有 110 家左左右，其中中 PVCC-U管材材生产企业业年生产规规模超过 1 万吨吨的企

22、业 60 多多家。随着着国家对环环境保护的的日益重视视，未来 5年内国国家将在排排水管网建建设方面投投入巨资，这这意味着塑塑料埋地排排水管的发发展市场空空间加大。3.1.22 10%的的增速可能持续续数十年业内人士士认为，塑塑料管道产产品每年大大于10%的的速度增长长有可能要要持续三四四十年。因因为中国是是发展中国国家，公共共基础设施施和市政建建设都相对对落后，因因此不论遇遇到多大的的经济危机机，发展城城市基础设设施建设是是大趋势。与与发达国家家相比，中中国目前在在市政公用用设施方面面还相对落落后。今后后10220年的时时间内，城城市的市政政公用设施施投资需求求不会降低低，并将向向城郊、城城镇

23、和中心心村延伸和和扩大。“十一五”期间，中中国市政公公用设施总总投资将达达到5万亿亿元左右，年年均增长约约为20。比如近近年城市和和农村新建建建筑面积积每年分别别达10亿亿平方米左左右。在这这个过程中中，塑料管管道是必不不可少的材材料。从历史上看看，每个国国家在应对对经济危机机时，采取取的办法都都是加大基基础设施建建设。中国国的城市化化建设要赶赶上世界发发达国家的的水平，还还有很长的的路要走。去去年国务院院常务会议议审议通过过了扩大内内需促进增增长十项措措施，其中中多项措施施都能给塑塑料管道行行业带来机机遇。比如如，加快建建设保障性性安居工程程；加快农农村基础设设施建设，加加大农村沼沼气、饮水

24、水安全工程程和农村公公路建设力力度，加强强大型灌区区节水改造造；加快铁铁路、公路路和机场等等重大基础础设施建设设；加强生生态环境建建设；加快快城镇污水水、垃圾处处理设施建建设，支持持重点节能能减排工程程建设等为为塑料管道道行业提供供了良好的的市场环境境。另外，四四川地震灾灾区的恢复复重建，新新农村水、电电、路、气气、房的建建设工程等等都需要大大量的塑料料管道。中国是水资资源严重短短缺的国家家，解决城城乡居民饮饮用水已成成为首要难难点。在这这样的形势势下给水工工程已成为为各地基础础建设的重重点。国家家也将大型型的水利设设施建设列列为工作重重点。据专专家预测，到到20111年城市供供水量达7700

25、亿立立方米。给给水工程将将是塑料管管道历史性性大发展的的第二大机机遇。记者者还了解到到一个数字字：中国正正在运行的的城市供水水管，约有有13万千千米已到使使用年限，需需要更新和和修复。在在未来100年内，仅仅此一项投投资就将高高达80000亿元。3.1.33 新兴管网网市场越来来越广除了了建筑给排排水管道，还还有一批新新兴管道的的应用市场场越来越多多。1、污水水排水管网网。原国家家环保总局局提供的数数据表明，到到20111年所有城城市的污水水处理率不不低于600%，污水水资源化对对城市排水水、雨水管管网提出更更高的要求求。一个大大中城市的的污水处理理厂建设资资金约为22亿元，而而完善污水水厂的

26、管网网建设就要要4亿元。2、燃气管管网。进入入21世纪纪的中国能能源结构正正发生转变变，天然气气将成为我我国能源的的首选。按按照国家发发展计划，在在本世纪前前20年中中国要开工工建设四大大天然气管管网。输送送天然气的的高压主干干线目前还还是采用大大直径、高高强度的涂涂塑钢管，而而天然气进进入城市后后就要铺设设分送到用用户的聚乙乙烯中压燃燃气管网。以以西气东输输工程为例例，主干线线钢管使用用量是1772万吨，铺铺设到各个个城市的聚聚乙烯燃气气管就需要要近2000万吨。3、光缆缆护套管网网。中国邮邮电通讯事事业已跨越越了从电缆缆通讯到光光纤通讯的的历史阶段段，塑料光光缆护套管管的发展也也超过人们们

27、预先的设设想。预计计以后光缆缆护套管的的年用量将将提高到110万吨以以上。4、埋地电电力管网。221世纪城城市建设的的一个明显显标志是，城城市现在马马路两边林林立的所有有电力、通通讯线统统统从天上埋埋入地下。一一种新型的的氯化聚氯氯乙烯（CCPVC）电电力保护套套管由于具具有高强度度、高耐温温性、阻燃燃效果好和和高绝缘性性及耐老化化、耐化学学腐蚀等优优秀的综合合性能，在在该领域将将大有作为为。据统计计，我国每每年氯化聚聚氯乙烯电电力保护套套管使用量量1万千米米以上。住房和城乡乡建设部科科技发展促促进中心评评估推广处处处长高立立新介绍说说，根据原原建设部的的规划，我我国塑料管管道推广应应用应达到

28、到下列目标标，到20011年，塑料料管道在全全国各类管管道中市场场占有率达达到60以上。其其中，建筑筑给水和建建筑排水管管道80采用塑料料管；建筑筑雨水排水水管道700%采用塑塑料管；建建筑电线穿穿线护套管管90%采采用塑料管管；城镇供供水管道770采用用塑料管；城镇排水水管道500采用塑塑料管；城城镇燃气管管道60采用塑料料管。可见见塑料管道道还有很大大的发展空空间，而22011年是发展展的关键。随着产量量和质量水水平的上升升，在国外外公司进入入我国的同同时，我国国一些企业业的塑料管管道也走出出国门，有有的企业产产品已销往往东南亚、中中东、非洲洲、美洲及及欧洲等地地区。由于于金融危机机的影响

29、，今今年塑料管管道出口可可能会面临临一些困难难，但也并并不是无所所作为。据据介绍，中中国的产品品和技术出出口在海外外还是有一一定市场的的。比如，印印度的塑料料管道产业业比较落后后，建筑材材料中更多多的还是选选择水泥管管等传统产产品，中国国塑料管道道在这里市市场潜力很很大。中国国企业应该该选择一些些产品需求求档次比较较合理的地地区，举办办一些有针针对性的展展会，把国国外客户吸吸引过来，拓拓宽国际市市场领域。3.2 技技术改造方方案和建设设规模3.2.11具体技术术改造方案案 1、工艺技技术 影影响注塑机机节能性的的因素主要要有三项: aa 流量设设定与马达达转速的线线性(即控控制器及其其转接器输

30、输出信号的的线性) 。线性越越好, 节节能效果越越好。 bb 控制系系统的响应应速度。控控制系统的的速度响应应越快, 节能效果果越好, 加工效率率越高; 控制系统统的力矩(电流) 响应越快快, 制品品品质越好好。因此, AC 伺服系统统较变频器器驱动好。 cc 驱动单单元的控制制方式和选选用。变频频器的矢量量控制的低低速力矩特特性比V/ F 控控制得好, 矢量控控制低速可可输出1550 %的的额定力矩矩, 其制制品质量好好; 带PPG反馈的的矢量控制制的动态速速降小, 动态速降降的恢复时时间短, 其制品质质量更好; 伺服系系统零速可可输出2000 %的的额定力矩矩, 动态态速降更小小。采用伺伺

31、服系统驱驱动的节能能型注塑机机, 其节节能效果最最好, 效效率最高, 制品质质量最好。在液压系统统中，泵的的输出功率率为W=PPXQ ，式式中，P为为泵输出压压力，Q为为泵输出流流量，从该该表达式中中可以看出出，改变泵泵的输出压压力或输出出流量，均均可改变泵泵的输出功功率。总所所周知，注注塑机各个个动作所需需的功率不不一样，而而且变化较较大，若能能使泵的输输出功率与与负载功率率相匹配，则则可达到节节省能源的的效果。不不难看出，在在负载一定定的情况下下，在定量量泵液压系系统中，由由于泵输出出的流量是是一定值，但但负载有速速度要求，所所以一部分分流量需从从主溢流阀阀流回油箱箱，这就是是常说的溢溢流

32、损耗。另另外，由于于用比例节节流阀做调调速回路，所所以又存在在节流损耗耗。在开环环变量泵液液压系统中中，由于有有斜盘改变变泵出口的的大小，从从而改变了了泵输出流流量的大小小，所以没没有溢流损损耗，但是是，开环变变量泵在流流量控制状状态下也存存在着节流流损耗，所所以，开环环变量泵的的调速回路路是容积节流调调速回路。闭闭环变量泵泵由于其是是用一比例例减压阀或或比例伺服服阀控制斜斜盘活塞，使使斜盘保持持一定的开开口，当泵泵输出压力力达到预定定压力（由由压力传感感器监测）时时，泵切换换至压力控控制状态，所所以，闭环环变量泵既既无溢流损损失，也无无节流损失失。由于这这类液压系系统在国内内都是用得得比较多

33、的的，相信大大家对这些些系统的原原理都已耳耳熟能详，这这里不再赘赘述。对变变量泵（开开环或闭环环）液压系系统而言，它它有以下必必要特性：表3-1 变量量泵（开环环或闭环）液液压系统的的必要特性性必要特性编编号液压系统液压泵A节能容积调速（流流量可变）B压力、流量量比例控制制高机械效率率C动作高响应应压力控制状状态和流量量控制状态态能顺畅地地切换 同样样，对于伺伺服节能系系统液压系系统而言，它它也应该有有它的必要要特性。可可以先对伺伺服电机的的工作原理理做一番了了解，这有有助于导出出伺服节能能系统液压压系统的必必要特性。*公司采采用交流伺伺服电机通通常都是标标准应用伺伺服电机，有有鼠笼形转转子和

34、杯形形转子两种种结构形式式。与普通通电机一样样，交流伺伺服电机也也由定子和和转子构成成。定子上上有两个绕绕组，即励励磁绕组和和控制绕组组，两个绕绕组在空间间相差900电角度。笼笼型转子交交流伺服电电机的转子子和普通三三相笼式电电机相同。在在这里以杯杯形转子交交流伺服电电机为例，其其结构如图图一： 杯形转子子交流伺服服电机的结结构如图由由外定子，杯杯形转子和和内定子脉脉冲计数装装置四部分分组成。转转子由非磁磁性导电材材料（如铜铜）制成，内内定子仅作作磁路用。这这类交流伺伺服电机转转动惯量很很小。交流流伺服电机机的工作原原理和单相相感应电动动机无本质质上的区别别。但是，交交流伺服电电机必须具具备一

35、重要要特性：可可控性。即即无控制信信号时，它它不应转动动，特别是是当它已在在转动时，如如果控制信信号消失，它它应能立即即停止转动动。在控制制绕组加控控制电压（UU2）的情情况下，励励磁绕组和和电容串联联，产生两两相旋转磁磁场，适当当选择电容容的大小，可可使通入两两个绕组的的电流相位位差接近990，因此便便产生旋转转磁场，这这个旋转磁磁场可以看看成是由两两个圆形旋旋转磁场合合成起来的的。这两个个圆形旋转转磁场幅值值不等，但但以相同的的速度，向向相反的方方向旋转。它它们切割转转子绕组感感应的电势势和电流以以及产生的的电磁力矩矩也方向相相反、大小小不等（正正转者大，反反转者小）合合成力矩不不为零，所

36、所以伺服电电机就朝着着正转磁场场的方向转转动起来，随随着信号（UU2）的增增强，磁场场接近圆形形，此时正正转磁场及及其力矩增增大，反转转磁场及其其力矩减小小，合成力力矩变大，如如负载力矩矩不变，转转子的速度度就增加。如如果改变UU2的相位位，即移相相180oo（极性改改变），旋旋转磁场的的转向相反反，因而产产生的合成成力矩方向向也相反，伺伺服电机将将反转。若若控制信号号消失，只只有励磁绕绕组通入电电流（I11），伺服服电机产生生的磁场将将是脉动磁磁场，脉动动磁场分成成的正反向向旋转磁场场产生的转转距T、T的合合成转矩 T的方向向与旋转方方向相反，所所以电机在在控制绕组组电压为零零时，能立立即停

37、止，体体现了控制制信号的作作用，如图图二所示。 *公司采用的的伺服系统统的临界转转差率大于于1。这样样使伺服电电机启动迅迅速，而且且稳定运行行范围大。控控制电压大大小变化时时，转子转转速相应变变化，转速速与电压成成正比。控控制电压的的极性改变变时，转子子的转向也也将改变。图图三是交流流伺服电动动机的机械械特性曲线线。 可以看出出：普通的的两相和三三相异步电电动机正常常情况下都都是在对称称状态下工工作，不对对称运行属属于故障状状态。而交交流伺服电电机则可以以靠不同程程度的不对对称运行来来达到控制制目的。这这是交流伺伺服电机在在运行上与与普通异步步电动机的的根本区别别。所以，伺服服电动机的的作用是

38、驱驱动控制对对象。被控控对象的转转距和转速速受信号电电压控制，信信号电压的的大小和极极性改变时时，电动机机的转动速速度和方向向也跟着变变化。现在在可以导出出伺服节能能液压系统统的必要特特性：表3-2 伺服服节能液压压系统的必必要特性必要特性编编号液压系统液压泵伺服电机适应性A节能变速控制高响应压力流量比比例控制B动作高响应应高机械效率率高效率控制对象能能顺畅地切切换C低速时大转转矩图四和图五五分别是伺伺服节能系系统的马达达效率和输输出转矩图图（与诱导导马达对比比）。伺服节能系系统液压系系统的控制制原理：图图六、图七七是*公司采用的的伺服节能能系统液压压系统简图图。图六图七该系统也有有两种工作作

39、状态：流流量控制状状态和压力力控制状态态。在流量量控制状态态下，压力力传感器所所监测到的的压力小于于设定的压压力，伺服服马达按流流量控制状状态工作，即即控制伺服服马达的转转速，使泵泵的输出流流量保持在在设定值。流流量控制状状态时，泵泵处于流量量闭环控制制状态。在在压力控制制状态下，压压力传感器器所监测到到的压力将将达到或达达到设定值值时，伺服服马达按压压力控制状状态工作，即即控制伺服服马达的转转速至最小小，仅向系系统控制泄泄漏或保压压所需的流流量。此时时泵处在压压力闭环控控制状态。2、驱动系系统设计 *公司采用上海御御能公司的的交流同步步伺服控制制器和永磁磁式同步伺伺服马达作作为控制主主核心的

40、驱驱动系统。永磁式同步步伺服马达达由定子、转转子、高精精度反馈元元件(如光光电编码器器等) 组组成。采用用高性能稀稀土永磁材材料形成气气隙磁场具具有如下优优点: 结结构紧凑, 功率密密度高; 转子惯量量小, 响响应速度极极快; 超超高矫顽力力稀土永磁磁; 抗去去磁能力强强; 几乎乎在整个转转速范围内内可恒转矩矩输出; 低速转矩矩脉动小; 平衡精精度高, 高速运行行平稳; 噪音低、振振动小; 全密封设设计; 性性价比高。 交交流同步伺伺服驱动器器采用DSSP (数数字信号处处理器) 芯片, 大大加快快了数据的的采集与处处理速度, 使电机机运行性能能良好; 应用大规规模门阵列列电路, 使产品具具有

41、很高的的可靠性; 使用最最新的功率率器件IPPM, 使使驱动器体体积大为减减小; 控控制方式具具有开放式式功能。系统特性如如下: 流流量与马达达转速曲线线线性好; 空载电电流355 A ; 空载和和满载(114 MPPa) 响响应时间小小于1800 ms。电机的选择择方法如下下图所示：3、控制制系统设计计*公司的的伺服节能能系统整机机控制系统统采用上海海御能公司的伺服服系统控制制器，该控控制器能全数字控控制, 使使可控性好好, 可靠靠性高。硬硬件设计: 人机界界面、逻辑辑控制器、运运动中心、伺伺服驱动、温温度控制和和传感器; 软件控控制: 通通讯软件公公用模块设设计、DSSP 芯片片处理。其具

42、体性能能如下图： 御能控制器器功能控制器的选选择方法如如下图所示示： 4、油泵的的选择油泵同样采采用上海御御能公司的的油泵，原原有变量泵泵拆除。作为执行部部件，油泵泵与伺服系系统的良好好匹配对注注塑机的整整机性能至至关重要，御御能伺服系系统具备先先进的负载载参数自动动辨识功能能，可以适适配各种油油泵，包括括齿轮泵、柱柱塞泵和螺螺杆泵。油泵的选择择方法如下下图所示：实际选取时时只需排量量符合即可可，类型齿齿轮泵、柱柱塞泵和螺螺杆泵中选选用最经济济的一种即即可。5、具体案案例举例在实际改造造中具体伺伺服电机、油油泵及控制制器的选择择可按下表表选择表5 系系统配置选选择表案例：*工业园园二期管件件一

43、车间锁锁模力为3380吨液压系统原原配置：337KW异异步电机，SSUNNYY叶片泵。产品：直径径110管管件接头三三通，重6621g/件，PVCC，1出11。根据系统配配置选择表表做出以下下改造配置置：对比结果如如下图：6、人员、财财务的跟进进人员培训分分阶段分步步安排，每每完成一个个型号或已已阶段注塑塑机改造后后即进行相相应维护或或适用责任任人员的培培训，直到到改装完成成验收合格格，再做统一一培训。财财务根据实实际改造进进度提前做做好相应资资金准备。（二）建设设规模 根根据*公司现有生生产设备及及生产技术术管理水平平等综合考考虑，本项项目利用原原有厂房面面积18000m2进行改造造，改造主

44、要针针对*工业园园二期管件件车间各型型号注塑机机共1866台进行。改造造后不但会会降低公司司生产成本本、提高生生产效率，更更能大大节节约电能的的消耗。3.3 项项目节能经经济效益预预测表3-3 改造造前后注塑塑机电机功功率对比表表序号设备型号数量（台）改造前电机机功率（KKW）改造后电机机功率（KKW）改前总功率率改后总功率率总节省180注塑机机10104.510045552100注塑塑机121413.2168158103125注塑塑机15159.0225135904130注塑塑机14196.6266921745150注塑塑机10159.015090606160注塑塑机10205.420054

45、1467165注塑塑机121911.1228133958180注塑塑机121911.1228133959188注塑塑机14229.030812618210200注塑塑机122213.226415810611220注塑塑机92213.21981197912230注塑塑机10279.02709018013280注塑塑机103018.030018012014285注塑塑机73018.02101268415320注塑塑机73018.02101268416330注塑塑机53722.21851117417380注塑塑机63933.02341983618400注塑塑机34122.2123675619500注塑塑机55533.0275165110