유압 시스템 에너지 소비를 평가할 때 대부분의 엔지니어는 최대 전력 수요에 중점을 둡니다. 그러나 실제 산업 운영에서는 작업 단계 -가 아닌 대기 단계 -가 가장 큰 에너지 절약 기회를 제공합니다.
활성 작업 단계(클램프 폐쇄, 주입, 프레싱) 동안 모든 유압 시스템은 드라이브 기술에 관계없이 상당한 전력을 소비합니다. 전체-부하 작업 중 정속-속도와 가변{2}}속도 작동 사이의 에너지 차이는 상대적으로 적습니다. 실제 발산은 대기 중에 발생합니다.
일반적인 사출 성형 사이클에서 압력-유지 단계는 30-60초 동안 지속될 수 있으며, 이 동안 유압 펌프는 밸브 간극과 밀봉 간격을 통한 내부 누출을 보상하기 위해서만 시스템 압력을 유지합니다. 일정한-속도 작동에서 모터는 펌프의 스와시플레이트가 거의 0에 가까운 각도에 있는 동안 최대 RPM - 일반적으로 1450 또는 1750 RPM -으로 계속 작동합니다. 이는 최소한의 유용한 흐름을 생성하기 위해 거의 전체 정격 전력을 낭비합니다.
가변 속도 드라이브 기술은 이 방정식을 완전히 바꿉니다. 압력을 유지하는 동안 모터는 압력을 유지하기에 충분한 유량을 유지하면서 정격 속도(-, 종종 200-400RPM-)의 일부로 느려집니다. 펌프 출력은 속도에 따라 확장되고 잘 관리된 시스템의 내부 누출은 작기 때문에 압력 유지에 필요한 에너지가 급격히 떨어집니다. 현장 데이터에 따르면 대기 기간 동안 에너지가 80% 이상 절약되는 것으로 나타났습니다.
이 원리는 유압 펌프 유형 전체에 적용됩니다. 기어 펌프, 내접 기어 펌프, 축 피스톤 펌프는 모두 수요가 낮은 단계에서 속도를 줄여 이익을 얻습니다-. 특히 Rexroth Type A4VSO 가변 변위 모델 -과 같은 축 피스톤 펌프의 경우 속도 제어와 스와시플레이트 각도 조정(DFEn 접근 방식)을 결합하면 전체 작동 사이클에 걸쳐 효율성이 극대화됩니다.
유압 시스템 설계자와 유지보수 관리자의 경우 실질적인 시사점은 분명합니다. 즉, 가변 속도 드라이브의 잠재적인 에너지 절감을 계산할 때 듀티 사이클 프로필에 초점을 맞추는 것입니다. 사출 성형, 다이캐스팅 및 프레스 응용 분야에서 흔히 볼 수 있는 긴 대기 또는 압력-유지 기간-을 갖춘 시스템-은 가장 높은 투자 수익을 제공합니다. 전체 부하에 가깝게 실행되는 시스템은 지속적으로 더 작은 비율의 이득을 얻습니다.
수명주기 비용 관점은 이를 뒷받침합니다. 운영 비용은 유압 시스템의 서비스 수명 동안 총 소유 비용의 80-95%를 차지하므로 대기 에너지 소비를 30-50%만 줄여도 상당한 누적 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
