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8100 四方變頻器在注塑機上的應(yīng)用

引言
       近幾年塑料行業(yè)發(fā)展越來越迅速,其中注塑行業(yè)也正迎來一個飛速發(fā)展的機遇。但同時行業(yè)內(nèi)的競爭也日漸激烈,各廠家除了重視產(chǎn)品質(zhì)量和品牌外,也越來越重視生產(chǎn)成本的控制。從注塑機工藝過程知道,在注塑成型產(chǎn)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(guān)注。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的推廣,變頻調(diào)速在傳動控制和節(jié)能領(lǐng)域已日漸得到了廣泛應(yīng)用,尤其在泵類負(fù)載場合采用變頻控制節(jié)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(yè)的一種變頻控制應(yīng)用方案。
一、工藝介紹
       普通注塑機通常采用液壓傳動,其結(jié)構(gòu)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(yù)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(yù)塑-射臺后退-開模-取出制品等加工工序達(dá)到某件產(chǎn)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(chǎn)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(dá)而言,注塑機注塑過程中的負(fù)載是處于變化狀態(tài)的。而泵的流量是按照所需的最大流量來設(shè)計的,油泵工作時以恒定的轉(zhuǎn)速提供的液壓流量,當(dāng)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(jié)流損耗。當(dāng)液壓油流經(jīng)閥的節(jié)流口時會有一定的壓降,這就是節(jié)流損耗。由于方向閥的節(jié)流面積比較大,所以大部分的節(jié)流損耗發(fā)生在比例閥上。同時由于液壓長期全速循環(huán)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(xiàn)象。
        3.設(shè)計余量損耗。通常在設(shè)計中,一般會考慮到共用性,設(shè)計時以最大容量為基礎(chǔ),因此用戶油泵電機設(shè)計的容量比實際需要高出很多,存在“大馬拉小車”的現(xiàn)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(shè)計了四方V560系列變頻器搭載專用擴展卡的方案,系統(tǒng)構(gòu)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(shè)定信號疊加后再給定變頻器的運行頻率;
       3.可設(shè)置底流,提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度及穩(wěn)定性。



                                                              圖2
三、系統(tǒng)接線及主要參數(shù)設(shè)定
系統(tǒng)接線圖如圖3所示:



                                                                                 圖3
    主要設(shè)定參數(shù)

四、方案優(yōu)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(tǒng)響應(yīng)迅速;
2.系統(tǒng)電流抑制能力強,有效避免過流等故障的出現(xiàn),系統(tǒng)運行穩(wěn)定;
3.多段速與流量、壓力指令疊加的功能便于實現(xiàn)不同工序?qū)\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(tǒng)節(jié)能效果顯著,普遍可達(dá)20%~50%。

結(jié)束語
本文介紹了一種基于四方V560變頻器的注塑機驅(qū)動方案,該方案具有加減速時間短、系統(tǒng)響應(yīng)迅速、系統(tǒng)運行穩(wěn)定的優(yōu)勢,系統(tǒng)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(yīng)用于多個注塑機節(jié)能改造現(xiàn)場。

參考文獻:
《V560系列高性能矢量變頻器說明書》 深圳市四方電氣技術(shù)有限公司
《注塑機專用擴展卡使用說明書》      深圳市四方電氣技術(shù)有限公司

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