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    變頻器在注塑機上的應用

    欄目: 塑料塑膠

    發表時間: 2017年11月3日

    引言

    近幾年塑料行業發展越來越迅速,其中注塑行業也正迎來一個飛速發展的機遇。但同時行業內的競爭也日漸激烈,各廠家除了重視產品質量和品牌外,也越來越重視生產成本的控制。從注塑機工藝過程知道,在注塑成型產品成本中,電能消耗成本占了很大的比例,因而能否有效減少電能損耗,受到了各注塑機廠家和用戶的關注。隨著變頻調速技術的推廣,變頻調速在傳動控制和節能領域已日漸得到了廣泛應用,尤其在泵類負載場合采用變頻控制節能效果顯著。本文以四方V560系列變頻器為例,介紹了注塑機行業的一種變頻控制應用方案。

    一、工藝介紹

    普通注塑機通常采用液壓傳動,其結構如圖1所示,主要包括注射裝置、開合模裝置、液壓傳動裝置和電氣控制裝置等。


    圖1

    注塑機成型工藝是一個按照預定周期動作的過程,即以合模-鎖模-射嘴前進-射膠-保壓-冷卻-預塑-射臺后退-開模-取出制品等加工工序達到某件產品成型。
    普通注塑工藝中的損耗主要來自于以下幾點:
    1.溢流損耗。隨產品及加工工序不同,各工序所需液壓、流量、壓力不同。所以對于油泵馬達而言,注塑機注塑過程中的負載是處于變化狀態的。而泵的流量是按照所需的最大流量來設計的,油泵工作時以恒定的轉速提供的液壓流量,當注塑機所需的流量小于最大流量時,多余的液壓將通過溢流閥回流,這一部分能量就損耗掉了。
    2.節流損耗。當液壓油流經閥的節流口時會有一定的壓降,這就是節流損耗。由于方向閥的節流面積比較大,所以大部分的節流損耗發生在比例閥上。同時由于液壓長期全速循環流動與液壓件機械劇烈磨擦,造成油溫過高,噪音過大,機械壽命縮短等不良現象。
    3.設計余量損耗。通常在設計中,一般會考慮到共用性,設計時以最大容量為基礎,因此用戶油泵電機設計的容量比實際需要高出很多,存在“大馬拉小車”的現象,造成電能的大量浪費。

    二、控制方案

    針對注塑機的成型工序及工藝特點,設計了四方V560系列變頻器搭載專用擴展卡的方案,系統構成如圖1所示,具體如下:
    1.專用擴展卡集成四路模擬量輸入通道,兩路電壓型,兩路電流型,為不同類型的流量及壓力指令提供輸入接口;
    2.集成多段速控制,可與流量、壓力設定信號疊加后再給定變頻器的運行頻率;
    3.可設置底流,提高系統的響應速度及穩定性。


    圖2

    三、系統接線及主要參數設定

    系統接線圖如圖3所示:


    圖3

    主要設定參數

    四、方案優勢:

    1.具有注塑機專用的運行頻率給定通道,加減速時間短,系統響應迅速;
    2.系統電流抑制能力強,有效避免過流等故障的出現,系統運行穩定;
    3.多段速與流量、壓力指令疊加的功能便于實現不同工序對運行頻率的要求;
    4.注塑機液壓油溫升明顯降低,有效延長了液壓油的使用壽命;
    5.系統節能效果顯著,普遍可達20%~50%。

    結束語

    本文介紹了一種基于變頻器的注塑機驅動方案,該方案具有加減速時間短、系統響應迅速、系統運行穩定的優勢,系統技能效果顯著,注塑機液壓油溫升明顯降低,有效延長了液壓油的使用壽命。目前已成功地應用于多個注塑機節能改造現場。


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