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注塑機(jī)專用變頻器節(jié)電改造方案

時(shí)間:2012-09-18 10:55:26來源:《控制與傳動(dòng)》第八期

導(dǎo)語:?目前絕大多數(shù)的注塑機(jī)都屬于傳動(dòng)注塑機(jī),液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)力由電機(jī)帶動(dòng)油泵提供,其液壓油泵為容積式油泵,分為兩種:定量泵和變量泵。其中供油量只與油泵的轉(zhuǎn)速成正比,當(dāng)油泵馬達(dá)以50.00Hz恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),油泵的供油量是恒定的,稱為定量泵;其中供油量不但與油泵的供油量隨腔體的變化而變化的,稱為定量泵,由于變量泵由于使用中存在一些問題需要解決,因此目前市場(chǎng)上最常用的是定量泵,下面主要以定量泵為例進(jìn)行介紹。

一、引言

一般的塑件的生產(chǎn)過程中有下面幾個(gè)環(huán)節(jié):鎖膜、射膠、溶膠、保壓、冷卻、開模。注塑機(jī)在不同工序下需要的流量和壓力不同,須依靠比例流量閥和比例壓力閥調(diào)節(jié)不同工序所須的流量和壓力,在某些過程,需要的壓力和流量不是最大值,油泵供油量大于執(zhí)行組件所需的油量,多余的處于高壓狀態(tài)下的液壓全部經(jīng)溢流閥回流,大量的能量通過油的溫升消耗掉。這樣既加劇了各種閥門的磨損,又造成油溫過高,而且為了降低油溫,往往還需要額外的冷卻水循環(huán),造成能量的進(jìn)一步浪費(fèi)。

二、節(jié)能原理

前面介紹說定量泵可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量,使用變頻器來進(jìn)行調(diào)節(jié)油泵馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)而調(diào)節(jié)流量是目前最理想的節(jié)能調(diào)節(jié)方式。變頻器控制原理就是跟隨比例流量閥和比例壓力閥的信號(hào),實(shí)時(shí)控制油泵馬達(dá)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)油量,滿足各個(gè)環(huán)節(jié)的需要,可以將溢流量控制在最小狀態(tài),從而節(jié)約了能源。

利用注塑機(jī)本身的比例流量閥和比例壓力閥的電流信號(hào)來控制變頻器,使得變頻器自動(dòng)跟蹤注塑機(jī)的工作狀態(tài),工作壓力及流量。即通過變頻器準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)油泵的轉(zhuǎn)速,使油泵的實(shí)際供油量注塑機(jī)需要的工作流量。既滿足生產(chǎn)需要有達(dá)到節(jié)能目的,通常能達(dá)到油泵馬達(dá)節(jié)電20%-50%的效果。

因此推廣交流變頻調(diào)速裝置在注塑機(jī)上的應(yīng)用,對(duì)于減少能源浪費(fèi)具有重要意義。

三、節(jié)電原理分析

    1、工藝過程節(jié)能分析

    注塑機(jī)成型工藝是一個(gè)按照預(yù)定的周期性動(dòng)作過程,即以合模一射嘴前進(jìn)一射膠---保壓---溶膠、冷卻---開模---頂出制品---頂桿退回---合模等加工工序達(dá)到某件產(chǎn)品成型。注塑機(jī)通常采用液壓傳動(dòng),其結(jié)構(gòu)包含射裝置、開合模裝置、液壓傳動(dòng)裝置和電氣控制裝置,后者的作用時(shí)保證注塑機(jī)按工藝過程以預(yù)定每個(gè)工序的要求(壓力、速度、溫度、時(shí)間、位置)和動(dòng)作程序準(zhǔn)確有效地工作。在傳統(tǒng)的注塑機(jī)中,液壓傳動(dòng)裝置主要同油泵。液壓控制閥、壓力電磁比例閥、流量電磁比例閥、各種不同的動(dòng)作油缸、油泵電機(jī)及其它液壓附件和管道組成,其中油泵是定量油泵,電動(dòng)機(jī)通常提供額定功率和轉(zhuǎn)速,油泵裝電動(dòng)機(jī)所輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?,然后向液壓系統(tǒng)的液壓組件輸送具有一定壓力和流量的液壓油,

滿足液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)負(fù)載所需要的能量的要求。

2、使用節(jié)電和市電前后對(duì)比

3、變頻改造接線圖如下:

    從圖中可以看出,使用深川變頻器在原有注塑機(jī)中,安裝簡(jiǎn)單方便,非常適合在已經(jīng)有的注塑機(jī)上進(jìn)行節(jié)能改造。

四、深川變頻器在注塑機(jī)行業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1、注塑機(jī)專用變頻器電壓矢量方式,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,0.50Hz可以達(dá)到150%的額定轉(zhuǎn)矩;動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,適合注塑機(jī)快速變化現(xiàn)場(chǎng)。

2、變頻器模擬量輸入與對(duì)應(yīng)頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以設(shè)為折線式,可設(shè)置兩個(gè)拐點(diǎn),便于滿足鎖模時(shí)所需要的強(qiáng)大的力。

3、可直接接受0-1A的電流信和0-10V的電壓信號(hào),可直接從比例流量閥獲取轉(zhuǎn)速控制信號(hào),并且為兩路獨(dú)立信號(hào),方便壓力和流量信號(hào)的疊加,特別適應(yīng)比較特殊的場(chǎng)合。

4、采用兩路信號(hào)單獨(dú)隔離供電,保證了信號(hào)的安全性,減少了相互干擾。

5、為了適應(yīng)客戶需要,特別設(shè)計(jì)生產(chǎn)注塑機(jī)一體化控制柜內(nèi)置了市電和節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換系統(tǒng),在變頻器發(fā)生故障時(shí),可以轉(zhuǎn)換到市電運(yùn)行,不會(huì)影響正常生產(chǎn)。

6、注塑機(jī)一體化控制柜,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以就近安裝在注塑機(jī)旁邊,不占用工廠內(nèi)的空間,美觀的外形設(shè)計(jì),和注塑機(jī)很好的融為一體。

五、深川注塑機(jī)專用變頻器的產(chǎn)品特點(diǎn)

    1、高節(jié)電率:

采用先進(jìn)的數(shù)字微電腦控制,使普通注塑機(jī)定量泵和節(jié)能柜一起組成高效的節(jié)能型定量泵注塑機(jī)液壓系統(tǒng)與整機(jī)運(yùn)行所需功率匹配,無高壓節(jié)流溢流能量損失,節(jié)電率高達(dá)20%--50%。

2、高可靠性

過載能量強(qiáng):150%額定電流3分鐘,200%額定電流5秒鐘;保留注塑機(jī)原有的控制方式及油路不變,保證在注塑過程中,在射膠鎖模等高壓重負(fù)載沖擊下,不跳脫,不影響生產(chǎn)過程,保證產(chǎn)品品質(zhì);市電/節(jié)能運(yùn)行雙回路安全切換設(shè)計(jì),具有自動(dòng)復(fù)位、掉電復(fù)位功能,保證生產(chǎn)連續(xù)性及生產(chǎn)效率。具備完善的運(yùn)行指示、故障自查功能,智能控制自動(dòng)跟蹤運(yùn)行數(shù)據(jù)。

3、軟起動(dòng):

減輕開鎖模震動(dòng),延長(zhǎng)設(shè)備和模具的使用壽命減輕噪音,改善工作環(huán)境,系統(tǒng)發(fā)熱明顯減少,油溫穩(wěn)定,注塑機(jī)冷卻用水量可節(jié)省30%以上,延長(zhǎng)密封組件的使用壽命,降低停機(jī)維修次數(shù),節(jié)省大量維護(hù)費(fèi)用。

4、操作簡(jiǎn)易:

雙通道輸入,可接受0-1A,0-10V以及50KHz以下的脈沖信號(hào),簡(jiǎn)單的安裝和超強(qiáng)的防護(hù),與注塑機(jī)同步運(yùn)行,無須任何調(diào)節(jié)、體積小、安裝方便,人性化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)緊湊,外形美觀,全封閉獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計(jì),防塵、防水滴、防腐蝕、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。

5、高回報(bào)率

    所有投資約6—12個(gè)月可通過電費(fèi)節(jié)省回收。

六、參數(shù)設(shè)置

六、結(jié)束:

塑料行業(yè)是一個(gè)與國(guó)民的生產(chǎn),生活密切相關(guān)的行業(yè),大到汽車,磨具,小到鼠標(biāo),開關(guān),都與之緊密聯(lián)系。而從注塑機(jī)工藝過程我們知道,注塑機(jī)在其各個(gè)工藝階段所需要的比例油壓是不同的,即所需要的來自電機(jī)的輸出功率是不同的。就需要由溢流閥把多余的油量泵送回去-----具體泵送多少,由其控制部分決定好了;這樣實(shí)際上有一部分電能就這樣的浪費(fèi)掉了。變頻器在注塑機(jī)上的節(jié)能改造中,正是基于這樣的事實(shí)。在改造中,我們抽取注塑機(jī)控制系統(tǒng)中本身反饋的油壓流量信號(hào)------此多為一直流電流信號(hào),經(jīng)過處理后,輸入變頻器,控制決定需要輸出多大的頻率,即電機(jī)需要多大的轉(zhuǎn)速,真正做到“按需分配”,消除了電機(jī)功率高輸出,高浪費(fèi)的情況,從而節(jié)省了大量的電能。

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