Ⅲ . Système de double servomoteur
1. Composants du système : Ce système avancé spécialement conçu pour l'entraînement continu des courroies en acier pressé se compose principalement de :
1.1 Deux servomoteurs hautement dynamiques : entraînent avec précision et indépendamment les courroies en acier supérieure et inférieure de la presse continue. Les servomoteurs offrent une précision supérieure de contrôle du couple, une précision de contrôle de la vitesse et une réponse dynamique extrêmement rapide (niveau milliseconde).
![Moteur Siemens pour presse à bande continue MINGHUNG PB MDF OSB]( "Siemens Motor for MINGHUNG PB MDF OSB Continuous Belt Press")
1.2 Deux servomoteurs de haute précision : recevez les commandes de vitesse/couple du système de contrôle principal de la presse et fournissez des informations en temps réel sur l'état du moteur (position, vitesse, couple, température). Les disques intègrent des algorithmes avancés de contrôle de mouvement.
1.3 Unités de commande de servopompe (innovation clé) : Il s'agit du noyau permettant des économies d'énergie significatives. L'unité de puissance hydraulique centralisée (HPU) traditionnelle (utilisant des moteurs asynchrones entraînant des pompes à cylindrée fixe ou variable pour fournir de l'huile à tous les cylindres de zone) est complètement remplacée. Plutôt:
1.3.1 Chaque zone du plateau (ou un petit groupe de zones) est équipée d'un servomoteur indépendant de faible puissance.
1.3.2 Chaque servomoteur entraîne directement une pompe hydraulique de petite cylindrée et de haute précision (par exemple, une pompe à engrenages internes ou une pompe à piston).
1.3.3 Cette unité de servopompe fournit directement de l'énergie hydraulique à son (ou plusieurs) cylindres correspondant, formant un circuit hydraulique indépendant en boucle fermée ou en boucle ouverte.
1.4 Système de contrôle intelligent : Le PLC principal de la presse, les servomoteurs, les unités de servopompe et tous les capteurs de pression/position forment un réseau de communication à grande vitesse. Le système collecte en permanence des données (vitesse de la courroie, tension, pressions de zone, positions des cylindres), effectue des calculs complexes (comme le contrôle de synchronisation, le contrôle de pression en boucle fermée, le contrôle de tension, la gestion de l'énergie) et envoie des commandes précises aux servomoteurs et aux unités de pompe.
2. Principes de travail fondamentaux :
2.1 Entraînement par courroie en acier : Deux servomoteurs entraînent indépendamment les rouleaux d'entraînement principaux (ou pignons) des courroies en acier supérieure et inférieure. Le système de contrôle met en œuvre un contrôle de synchronisation de vitesse de haute précision et un contrôle d'équilibrage de couple (c'est-à-dire un contrôle de tension) en comparant le couple et la vitesse des deux moteurs en temps réel. Cela garantit un fonctionnement fluide et synchrone de la courroie, une tension constante et élimine les risques de glissement ou de traînage. L'efficacité inhérente et le contrôle précis des servomoteurs permettent déjà d'économiser de l'énergie par rapport aux entraînements traditionnels.
2.2 Contrôle de la pression hydraulique (changement révolutionnaire) : C'est la clé d'une réduction d'énergie de 40 %.
2.2.1 Alimentation en huile à la demande : chaque unité de servopompe indépendante active son servomoteur pour entraîner la pompe hydraulique uniquement lorsque son cylindre de zone correspondant nécessite une action (par exemple, mise sous pression, dépressurisation, réglage fin de la position). La pompe fournit précisément le débit et la pression nécessaires à la vitesse et à 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 vitesse minimale pour maintenir la pression de veille (consommation d'énergie proche de zéro).
2.2.2 Élimination des pertes d'étranglement et de trop-plein : Les HPU centralisés traditionnels utilisant des vannes proportionnelles ou des servovalves pour contrôler la pression de la zone subissent des pertes d'étranglement importantes (génération de chaleur due à la chute de pression lorsque l'huile s'écoule à travers les orifices des vannes). Pendant la phase de maintien, la pompe débite en continu de l'huile à haute pression, et le débit excédentaire doit être renvoyé vers le réservoir via des soupapes de décharge, provoquant des pertes massives par débordement (travail inutile entièrement converti en chaleur). Le système de contrôle de la servopompe, en contrôlant directement le débit de la pompe via la vitesse et le couple du moteur, permet une approche plus directe du « cylindre contrôlé par la pompe », minimisant ou même éliminant le besoin de vannes restrictives, éliminant ainsi largement les pertes d'étranglement et de trop-plein.
2.2.3 Récupération d'énergie : pendant la dépressurisation ou la rétraction du cylindre, l'huile haute pression déchargée du cylindre (ou l'énergie potentielle) peut amener la servopompe à agir comme un moteur hydraulique, amenant le servomoteur à générer de l'électricité. Cette énergie régénérée peut être réinjectée dans le 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 servopompe et des servocommandes à courroie en fonction des caractéristiques du tapis, de l'épaisseur cible, des profils de pression prédéfinis et de l'état de la presse en temps réel, permettant ainsi un fonctionnement optimal et le plus économe en énergie de l'ensemble du système de presse.
Ⅳ . Mécanisme pour atteindre 40 % de réduction d’énergie
1.Élimination des pertes au ralenti et par débordement du HPU central : les grands groupes motopompes asynchrones traditionnels doivent fonctionner en continu même lorsque la presse est au ralenti ou ne maintiennent la pression que dans certaines zones, provoquant des pertes à vide importantes (ralenti du moteur, friction interne de la pompe, chauffage de la circulation d'huile). Plus important encore, pendant la phase de maintien, le maintien de la pression repose en grande partie sur le trop-plein de la soupape de décharge. L’énergie consommée (Pressure Overflow Flow Rate) est complètement gaspillée et chauffe l’huile, nécessitant une énergie de refroidissement supplémentaire. Le système de commande de la servopompe fournit de l'énergie avec précision uniquement lorsque cela est nécessaire ; les pompes s'arrêtent (ou bougent à peine) pendant le maintien, éliminant pratiquement ces deux sources de pertes majeures. Les statistiques montrent que ces pertes représentent plus de 50 % de la consommation d'énergie des systèmes hydrauliques traditionnels.
2.Réduction drastique des pertes d'étranglement : les systèmes traditionnels contrôlés par vanne régulent le débit et la pression en modifiant les ouvertures des orifices de vanne (étranglement), générant inévitablement des pertes de chute de pression (ΔP) (perte de puissance = débit ΔP). La commande de la servopompe ajuste le débit en modifiant directement le déplacement ou la vitesse de la pompe ; la pression dépend de la charge. Le débit passant à travers les vannes est minime avec une très faible perte de charge (ou même en utilisant des vannes tout ou rien), réduisant considérablement les pertes par étranglement.
3.Récupération efficace de l'énergie : pendant la dépressurisation, la rétraction du cylindre ou des actions similaires, le système de servopompe peut efficacement reconvertir l'énergie hydraulique ou l'énergie potentielle en énergie électrique et l'injecter dans le réseau, récupérant ainsi l'énergie qui serait autrement perdue sous forme de chaleur par étranglement.
4.Rendement intrinsèque élevé des servomoteurs : les servomoteurs maintiennent une efficacité de fonctionnement élevée sur une large plage de vitesses et de charges (en particulier à charges partielles), bien supérieure aux moteurs asynchrones standards.
5.Contrôle du système optimisé : le système de contrôle intelligent peut ajuster dynamiquement les profils de pression zonés et la vitesse de la bande en fonction des conditions de production réelles (par exemple, différentes épaisseurs, qualités de carton), évitant ainsi une consommation d'énergie inutile (par exemple, surpressurisation, temps de maintien excessifs, réglages de vitesse sous-optimaux). La grande réactivité du système d'asservissement minimise également le gaspillage d'énergie lors des réglages.
6.Demande de refroidissement réduite : La réduction significative de la génération de chaleur du système hydraulique (principalement due à l'étranglement, au débordement et à l'inefficacité des pompes) entraîne une diminution substantielle de l'augmentation de la température de l'huile hydraulique. Cela réduit par conséquent, voire élimine potentiellement, l'énergie nécessaire au refroidissement de l'huile hydraulique (pompes à eau de refroidissement, ventilateurs).
7.Effet combiné : L'effet synergique de toutes ces mesures d'économie d'énergie se traduit par une réduction significative allant jusqu'à 40 % de la consommation totale d'énergie liée à la conduite et à l'hydraulique au sein de la ligne de presse continue (principalement entraînement par courroie en acier et montée/maintien de la pression pour toutes les zones). Cela se traduit directement par une baisse des coûts d’exploitation de l’usine 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.
Pour plus d'informations, n'hésitez pas à nous contacter, nous vous répondrons rapidement et vous proposerons des vidéos de travail avec vous.
WhatsApp : +86 18769900191 +86 15589105786 +86 18954906501
E-mail: osbmdfmachinery@gmail.com
