力士樂4EE實現(xiàn)強勁而有效的*應用 減少排放的解決方案 能效問題 作為傳動與控制領域的專家,博世力士樂在產(chǎn)品和系統(tǒng)開發(fā)的過程中時刻銘記提高能源效率這一關鍵要素。即便對于某一條技術途徑(比如電氣驅(qū)動器、液壓和氣動技術的協(xié)調(diào)整合、直線運動和裝配技術),也清晰地指明了節(jié)能進程中的一些重要切入點。力士樂不僅為工業(yè)生產(chǎn)和裝配提供解決方案,而且其本身也是風能發(fā)電、潮汐發(fā)電和太陽能發(fā)電系統(tǒng)的供應商,并為極大降低行走機械的燃油消耗提供系統(tǒng)解決方案。 由于各種形式的能量都能被轉(zhuǎn)化為動能,因此生產(chǎn)設備蘊含著巨大的節(jié)能潛力。迄今為止,產(chǎn)能仍是企業(yè)的重中之重,而設備的能耗只占總體擁有成本的很小一部分;換言之,能源效率通常不是首要的問題。日漸攀升的能源價格和不斷增多的企業(yè)責任,意味著任何企業(yè)都必須持續(xù)努力,綜合實現(xiàn)產(chǎn)能與能效雙高的目標。 力士樂以多技術融合的解決方案積極響應這一挑戰(zhàn)。如今,力士樂4EE高能效理念,就是適用于設備的整個生命周期、具有更高能源效率的方法: ——的元件 — 產(chǎn)品和系統(tǒng)具有*的效率 ——能量再利用— 恢復并儲存過剩的能量 ——按需使用能源— 根據(jù)需要使用能量,待機模式 ——能源系統(tǒng)的設計 — 系統(tǒng)化的總體視角、*的項目規(guī)劃、仿真和技術咨詢 的元件構成了這種方法的物質(zhì)基礎。工業(yè)用途的永磁同步電機,早已達到了97% 以上的驚人效率;而一代的柱塞泵,也達到了93% 以上的效率水平。 能量再利用原理提供新的節(jié)能潛力:軸的每一次加速,在下一個時間點都需要相應的制動作用。只需將電機切換成發(fā)電機模式,就可以把原先未加以利用的制動能轉(zhuǎn)變成電能。根據(jù)適用性,既可以通過相連的某一中間電路讓這部分再生的能量為其它驅(qū)動器供電,也可以加以蓄能暫存,或者送回電網(wǎng)。具體到液壓驅(qū)動器環(huán)節(jié),就是用液壓蓄能器對這部分能量加以收集和重新分配。 適用于各種傳動技術的智能解決方案 即便在能源變換階段也能調(diào)節(jié)驅(qū)動器的能源需求,因而實現(xiàn)了原本難以達到的節(jié)能目標;比如,通過電氣驅(qū)動式液壓泵產(chǎn)生壓力和流量。力士樂開發(fā)的變轉(zhuǎn)速液壓泵驅(qū)動器,利用智能電子控制器實現(xiàn)了目標流量控制的方法,從而代替了原先的節(jié)流閥環(huán)節(jié)。根據(jù)周期曲線,這種解決方案的效率比非調(diào)速設備高 40% 至 70%。 氣動系統(tǒng)中,也包含著不少節(jié)能技術的有效切入點。集成式氣缸/氣動閥單元,有助于預防產(chǎn)生閉鎖體積和壓力損失(這種壓力損失是在排氣和抽氣過程中,由于管線較長而產(chǎn)生的)。采用電氣-啟動壓力控制閥,就能將動作周期分隔成不同壓力水平的幾個階段:工作模式下采用高壓,縮回時采用較低壓力。一旦與其它節(jié)能措施組合使用,這些解決方案就能為氣動設備降低55%的總能耗作出重要貢獻。 系統(tǒng)化的總體視角,源自于設計各種元件以滿足特定要求的種種努力;具體采用的方式,則是利用“按需調(diào)節(jié)”和“能量再利用”的概念。這種系統(tǒng)化的總體視角,對于設計階段的影響尤其強烈。此外,在設備運行期間,用戶還能以符合能效目標的方式提高產(chǎn)能:力士樂的IndraMotion MTX CNC 控制器已集成了軟件工具,可以分析運行周期和能耗。對于機床而言,這套程序能讓用戶訪問各個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù),并持續(xù)檢測這些系統(tǒng)的狀態(tài);這就意味著能以目標導向的方式,實現(xiàn)各個分制程優(yōu)化和同步的目標。能耗分析能記錄各個元件的耗能數(shù)據(jù),并分析這些元件的調(diào)節(jié)方法。采用圖形監(jiān)測功能,則有助于*地實現(xiàn)能源需求和生產(chǎn)績效這二者之間的平衡。 顯著降低運營成本 只要持續(xù)推行 4 EE 的理念,就能在實際應用中顯著降低能耗,提高能源效率。經(jīng)過與機器制造商和運營商之間多年的緊密合作,力士樂得到的初步結論是:能效的顯著提高是有可能的,主要取決于機器的類型和初始設計。如果需要對原本年功耗112,000 kWh 的車身成形機進行改造,就可以更換一直沿用至今的液壓設備,代之以變速泵驅(qū)動器,并采用能量再生式伺服電機。這些措施綜合作用的結果,每年就能節(jié)省功耗87,000 kWh;這就意味著取得了 78% 的節(jié)能效益。 力士樂包裝分選系統(tǒng)實現(xiàn)每年降低能耗42,000 kWh 的方法是:采用分散式驅(qū)動技術,將變頻器與電機集成在一起,實現(xiàn)能量再生,并通過一套中間回路引入能源交換環(huán)節(jié)。這套解決方案甚至摒棄了控制柜所需要的冷卻環(huán)節(jié)和很大一部分的布線。這樣在系統(tǒng)的整個生命周期中,就通過持續(xù)降低運營成本而縮減附加的資金投入。 這些例子證明:工廠自動化環(huán)節(jié)蘊藏著提高能效的巨大潛力。無論是各種技術措施和途徑,還是力士樂4EE高能效理念所采用的系統(tǒng)化方法,都能讓機器制造商和用戶獲得各種支持。通過各種節(jié)能措施的合理組合,就能在不影響產(chǎn)能的前提下充分利用可再生能源。 力士樂4EE實現(xiàn)強勁而有效的*應用 |