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伺服系統(tǒng)節(jié)能算法通過精準控制、動態(tài)調(diào)節(jié)和能量回收等機制,顯著顛覆了傳統(tǒng)能耗模式,具體體現(xiàn)在以下幾個方面:
一、精準控制與動態(tài)調(diào)節(jié)
變頻調(diào)速與負載優(yōu)化
伺服系統(tǒng)通過變頻調(diào)速功能,根據(jù)實際負載需求調(diào)整電機運行速度,避免不必要的功率輸出。例如,在注塑機中,伺服系統(tǒng)可根據(jù)注塑階段動態(tài)調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速,使設(shè)備能耗降低20%-30%。此外,通過監(jiān)測負載變化并優(yōu)化控制策略,伺服系統(tǒng)可使電機在不同負載下以最佳效率運行,減少額外能耗。
智能控制算法
采用模糊控制、預(yù)測控制等先進算法,伺服系統(tǒng)能精確控制和調(diào)節(jié)電機運行狀態(tài)。例如,通過自適應(yīng)控制技術(shù),系統(tǒng)可實時監(jiān)測運行狀態(tài)并動態(tài)調(diào)整控制參數(shù),減少能耗。某家電制造企業(yè)的注塑生產(chǎn)線應(yīng)用此類算法后,單臺機器人年耗電量從1200度降至900度,節(jié)能效果顯著。
二、能量回收與待機節(jié)能
能量回收技術(shù)
伺服系統(tǒng)通過集成再生制動模塊,將制動能量回饋至電網(wǎng),減少能量浪費。例如,某汽車零部件加工企業(yè)應(yīng)用能量回收技術(shù)后,年能耗成本降低超20萬元,同時碳排放大幅減少。
睡眠模式與待機節(jié)能
在長時間不使用時,伺服系統(tǒng)可切換至睡眠模式,減少待機功耗。例如,伺服液壓站在無負載或低負載時降低功率輸出,待機能耗顯著低于傳統(tǒng)液壓站。
三、系統(tǒng)效率提升與硬件優(yōu)化
高效電機與傳動裝置
采用永磁同步電機等高效能電機,伺服系統(tǒng)可減少銅損、鐵損等能量損耗。例如,永磁伺服電機的效率可達89.7%-97.5%,較傳統(tǒng)電機顯著提升。此外,結(jié)合高效的傳動裝置和減速機,可進一步減少傳動損耗。
系統(tǒng)效率匹配與動態(tài)調(diào)節(jié)
伺服系統(tǒng)通過優(yōu)化電機與驅(qū)動器的效率匹配,以及負載變化時的能量調(diào)節(jié),確保在各種工作條件下保持最優(yōu)能源使用效率。例如,伺服液壓機通過實時調(diào)節(jié)泵的排量,使輸出的液壓油流量和壓力剛好滿足執(zhí)行元件的工作需要,避免了多余的流量和壓力造成的能量損耗。
四、與傳統(tǒng)能耗模式的對比
傳統(tǒng)能耗模式的局限性
傳統(tǒng)液壓機采用異步電動機驅(qū)動液壓泵,空載時電動機持續(xù)運轉(zhuǎn),導(dǎo)致20%-80%的電能浪費。而伺服系統(tǒng)通過按需供能,避免了這種無效能耗。
伺服系統(tǒng)的顛覆性優(yōu)勢
伺服系統(tǒng)通過精準控制、動態(tài)調(diào)節(jié)和能量回收,實現(xiàn)了能耗的顯著降低。例如,某200噸框式油壓機改造為伺服油壓機后,一天工作10小時的耗電量從55度降至10-45度,年省電約1萬度。