Ⅲ . Dual Servo Drive System
1. Composants du système: Ce système avancé spécialement conçu pour la conduite en acier de presse continue consiste principalement à:
1.1 Deux servomoteurs élevés dynamiques: conduisez précisément les ceintures en acier supérieure et inférieure de la presse continue indépendamment. Les servomoteurs offrent une précision de contrôle du couple supérieure, une précision de contrôle de la vitesse et une réponse dynamique extrêmement rapide (niveau de milliseconde).
1.2 Deux dispositifs de servo de haute précision: commandes de vitesse / couple de réception du système de contrôle de presse principal et fournissent une rétroaction en temps réel sur l'état du moteur (position, vitesse, couple, température). Les disques intègrent des algorithmes de contrôle de mouvement avancé.
1.3 Unités de contrôle de la pompe (innovation clé): Il s'agit du noyau permettant des économies d'énergie importantes. L'unité de puissance hydraulique centralisée traditionnelle (HPU) (en utilisant des moteurs asynchrones conduisant des pompes à déplacement fixe ou variables pour fournir de l'huile à tous les cylindres de zone) est complètement remplacé. Plutôt:
1.3.1 Chaque zone de platine (ou un petit groupe de zones) est équipée d'un servomoteur indépendant à faible puissance.
1.3.2 Chaque servomoteur entraîne directement une pompe hydraulique à petit déplacement et de haute précision (par exemple, pompe à engrenage interne ou pompe à piston).
1.3.3 Cette unité de pompe servo fournit directement une puissance hydraulique à ses (ou quelques) cylindres correspondants, formant un circuit hydraulique en boucle fermée ou en boucle ouverte indépendante.
1.4 Système de contrôle intelligent: la presse principale PLC, les entraînements de servo, les unités de pompe servo et tous les capteurs de pression / position forment un réseau de communication à grande vitesse. Le système collecte en continu les données (vitesse de la courroie, tension, pressions de zone, positions de cylindre), effectue des calculs complexes (comme le contrôle de synchronisation, le contrôle de la boucle fermée de pression, le contrôle de la tension, la gestion de l'énergie) et envoie des commandes précises aux disques et unités de pompe.
2. Principes de travail principaux:
2.1 Courronnerie en acier: Deux servomoteurs conduisent indépendamment les rouleaux (ou pignons) de conduite principale des ceintures en acier supérieure et inférieure. Le système de contrôle met en œuvre le contrôle de synchronisation de vitesse de haute précision et le contrôle d'équilibrage du couple (c'est-à-dire le contrôle de la tension) en comparant le couple et la vitesse des deux moteurs en temps réel. Cela garantit une fonction de ceinture lisse et synchrone, une tension constante et élimine les risques de glissement ou de suivi. L'efficacité inhérente et le contrôle précis des servomoteurs économisent déjà de l'énergie par rapport aux disques traditionnels.
2.2 Contrôle de pression hydraulique (changement révolutionnaire): Ceci est la clé de la réduction de l'énergie à 40%.
2.2.1 Alimentation à l'huile à la demande: Chaque unité de pompe de servo indépendante active son servomoteur pour conduire la pompe hydraulique uniquement lorsque son cylindre de zone correspondant nécessite une action (par exemple, pressurisant, dépressurisant, affinage de position). La pompe offre précisément l'écoulement et la pression nécessaires pour la vitesse et la force d'action requises du cylindre. Lorsqu'aucune action n'est nécessaire (phase de maintien de la pression), le servomoteur s'arrête complètement ou fonctionne à une vitesse minimale pour maintenir la pression de veille (consommation d'énergie près de zéro).
2.2.2 Élimination des pertes de limitation et de débordement: HPU centralisés traditionnels utilisant des soupapes proportionnelles ou de servomotes pour contrôler la pression de la zone subissent des pertes d'étranglement significatives (génération de chaleur à partir de la chute de pression lorsque le pétrole s'écoule à travers les orifices de soupape). Pendant la phase de maintien, la pompe délivre en continu de l'huile à haute pression et un débit excédentaire doit être renvoyé sur le réservoir via des vannes de décharge, provoquant des pertes de débordement massives (un travail inutile converti entièrement en chaleur). Le système de contrôle de la pompe servo, en contrôlant directement la sortie de la pompe via la vitesse du moteur et le couple, permet une approche plus directe du cylindre contrôlé par la pompe, minimisant ou même éliminant le besoin de vannes restrictives, supprimant ainsi largement les pertes de limite et de débordement.
2.2.3 Récupération d'énergie: Pendant la dépressurisation ou la rétraction du cylindre, l'huile à haute pression rejetée du cylindre (ou énergie potentielle) peut conduire la pompe à servomoteur pour agir comme un moteur hydraulique, ce qui fait que le servomoteur puisse produire de l'électricité. Cette énergie régénérée peut être renvoyée au réseau ou utilisée par d'autres équipements. Ceci est impossible avec les systèmes hydrauliques traditionnels.
2.3 Coordination intelligente : Le système de contrôle principal coordonne dynamiquement les actions de toutes les unités de pompe de servo et les lecteurs de ceinture en fonction des caractéristiques du MAT, de l'épaisseur de la cible, des profils de pression prédéfinis et de l'état de la presse en temps réel, en réalisant un fonctionnement optimal et le plus économe en énergie de l'ensemble du système de presse.
Ⅳ . Mécanisme pour réaliser 40% d'énergie
1.Élimination des pertes de ralenti du HPU central du HPU: les ensembles de pompe à moteur asynchrones traditionnels de gros moteurs doivent fonctionner en continu même lorsque la presse est inactive ou ne maintient que la pression dans certaines zones, provoquant des pertes importantes sans charge (ralenti du moteur, frottement interne de la pompe, chauffage de la circulation de l'huile). Plus critique, pendant la phase de maintien, la maintenance de la pression repose fortement sur le débordement de la soupape de décharge. La puissance consommée (débit de débordement de pression) est complètement gaspillée et chauffe l'huile, nécessitant une énergie de refroidissement supplémentaire. Le système de contrôle de la pompe servo délivre de l'énergie précisément uniquement en cas de besoin; Les pompes s'arrêtent (ou se déplacent à peine) lors de la maintien, éliminant pratiquement ces deux principales sources de perte. Les statistiques montrent que ces pertes représentent plus de 50% de la consommation d'énergie dans les systèmes hydrauliques traditionnels.
2.Réduction radicale des pertes de limitation: les systèmes traditionnels contrôlés par soupape régulent le débit et la pression en modifiant les ouvertures de l'orifice de la valve (étranglement), générant inévitablement les pertes de chute de pression (ΔP) (perte de puissance = débit ΔP). La commande de la pompe de servo régit l'écoulement en modifiant directement le déplacement ou la vitesse de la pompe; La pression dépend de la charge. L'écoulement passant à travers les soupapes est minime avec une chute de pression très basse (ou même à l'aide de vannes ON / OFF), ce qui réduit considérablement les pertes de limitation.
3.Récupération d'énergie efficace: Pendant la dépressurisation, la rétraction des cylindres ou des actions similaires, le système de pompe servo peut convertir efficacement l'énergie hydraulique ou l'énergie potentielle dans l'énergie électrique et la nourrir au réseau, la récupération de l'énergie qui serait autrement perdue sous forme de chaleur par la limitation.
4.Efficacité intrinsèque élevée des servomoteurs: les servomoteurs maintiennent une efficacité opérationnelle élevée sur une large gamme de vitesses et de charges (en particulier aux charges partielles), bien supérieure aux moteurs asynchrones standard.
5.Contrôle du système optimisé: le système de contrôle intelligent peut ajuster dynamiquement les profils de pression zonés et la vitesse de la courroie en fonction des conditions de production réelles (par exemple, différentes épaisseurs, grades de la carte), en évitant la consommation d'énergie inutile (par exemple, sur-pression, des temps de maintien excessifs, les paramètres de vitesse sous-optimaux). La réactivité élevée du système de servomotes minimise également les déchets d'énergie lors des ajustements.
6.La réduction de la demande de refroidissement: la réduction significative de la génération de chaleur du système hydraulique (principalement de la limitation, du débordement et des inefficacités de la pompe) entraîne une diminution substantielle de la hausse de la température de l'huile hydraulique. Cela réduit par conséquent, ou élimine potentiellement l'énergie requise pour le refroidissement par l'huile hydraulique (pompes à eau de refroidissement, ventilateurs).
7.Effet combiné: L'effet synergique de toutes ces mesures d'économie d'énergie entraîne une réduction significative de jusqu'à 40% dans la consommation totale d'énergie liée à la conduite et à l'hydraulique dans la ligne de presse continue (principalement la conduite en acier et l'accumulation / entretien de la pression pour toutes les zones). Cela se traduit directement par des coûts d'exploitation d'usine inférieurs et une réduction des émissions de carbone. Les économies réelles dépendent de la configuration spécifique de la ligne, du type de produit et des paramètres de fonctionnement, mais 40% est une valeur typique validée et largement reconnue dans l'industrie.
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