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1、變頻器在注塑機改造中的應(yīng)用1引言注塑過程一般分為以下步驟:鎖?！⑸浔骸勰z加料→冷卻定型→開模頂針。每一動作的完成都有時間、壓力、速度、位置等幾個參數(shù)的精密配合，也就是說在某一位置的位移都有相應(yīng)的壓力和速度，且在不同的位置和時間內(nèi)其壓力和速度都是可變的。同時每一動作完成后發(fā)出終止信號傳送給程序控制器，程序控制器收到信號后才發(fā)出執(zhí)行下一動作的指令。此外注塑機系統(tǒng)本身還存在一些弱點:(1)注塑機動作內(nèi)部有著十分劇烈的突變過程:如鎖模過程中，快速鎖模→慢速低壓護?！邏焊咚冁i模的工況突變就很劇烈;又如注射過程中，慢速注射→快速→慢速→快速→慢速的射膠過程工況也是很劇烈的，
2、對機器的沖擊非常大，影響了整個注塑系統(tǒng)的壽命。(2)動作油路制動達不到設(shè)計的精度，油路制動的開閉取決于電磁閥，而電磁閥的動作又取決于過程控制器提供的電壓和電流，因大多數(shù)注塑機都沒有死循環(huán)控制，閥的開閉精度就會大打折扣，尤其是閥的開閉程度在10%以下和90%以上時，某一動作在此狀態(tài)下被執(zhí)行很難保證其穩(wěn)定性和重復精度。(3)執(zhí)行動作的油缸本身有油封破損，內(nèi)泄現(xiàn)象，執(zhí)行動作的可靠性和穩(wěn)定性不高。這是由于多數(shù)時間內(nèi)，負載的實際耗油量均小于油泵的供油量，造成高壓狀態(tài)下的液壓油部分經(jīng)溢流閥、比例閥等液壓元件溢出。該溢流部分不僅未作任何有用功，而且產(chǎn)生熱量，造成液壓油發(fā)熱，既耗能，又
3、有害。采用注塑機的變頻運行，就能很好的解決這些問題，既提高了整個注塑系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性，減少巨大的機械沖擊，延長系統(tǒng)使用壽命，又能夠節(jié)約大量的電能。2注塑機變頻節(jié)能原理對于塑料制品行業(yè)來說，電耗是其生產(chǎn)成本的主要部分，而注塑機是塑料制品廠的主要能耗設(shè)備之一，因此降低注塑機的能耗成為注塑行業(yè)降低成本、提高產(chǎn)品競爭力的有效途徑。傳統(tǒng)的注塑機是采用定量泵供油的，注塑過程的各個動作對速度、壓力的要求也不一樣，它是通過注塑機的比例閥采用溢流調(diào)節(jié)的方式將多余的油旁路流回油箱，在整個過程中，馬達的轉(zhuǎn)速是不變的，故供油量也是固定的，而由于執(zhí)行動作是間隙性的，也并不可能是滿負載的，因此定
4、量供油就有很大的浪費空間，據(jù)實測至少有50%左右。變頻節(jié)能正是針對這一浪費空間，實時檢測來自注塑機數(shù)控系統(tǒng)的比例壓力和比例流量信號，適時調(diào)整各個工況動作所需的電機轉(zhuǎn)速(即流量調(diào)節(jié))，讓泵出的流量和壓力，剛好能滿足系統(tǒng)的需要，而在非動作狀態(tài)時(主要是在冷卻狀態(tài))，讓電機停止運行，這樣節(jié)能空間就進一步地增大了，故對注塑機進行變頻節(jié)能改造能夠帶來巨大的節(jié)能效果。注塑機變頻改造原理示意圖如圖1所示。??????????????????????????????????????????????圖1注塑機變頻改造原理示意圖kv1100注塑機變頻節(jié)能電氣原理圖如圖2所示。由圖可知，工頻
5、與變頻用sa及km3、km1進行電氣互鎖，確保工頻運行與變頻運行不能同時進行，保護系統(tǒng)安全運行;當選擇開關(guān)sa在中間位置，即在0檔時，電路不工作;sa轉(zhuǎn)至左邊，即在1檔時，km1得電(變頻運行指示燈hl2亮)，其常閉輔助觸頭先斷開，切斷工頻控制回路。km1常開輔助觸頭后閉合，km2得電吸合。km1、km2主觸頭先后閉合，接通變頻器主電路。此時如果有運行信號，如圖3所示，原系統(tǒng)星三角啟動切換完，且控制線路選擇到變頻運行，即km2線圈得電，這時fwm-com閉合，變頻器運行，注塑機開始工作。變頻器根據(jù)注塑機電腦板給出的壓力及流量信號，經(jīng)內(nèi)部處理后，輸出不同的頻率，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)
6、速，即:輸出功率與壓力和流量同步自動跟蹤控制，故可以大大減輕合模、開模的震動，穩(wěn)定生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少機械故障，延長機器使用壽命。???????????????????????????????????????圖2注塑機kv1100變頻節(jié)能電氣原理圖?????????????????????????????????????????????????????????圖3變頻器運行信號當檢測有異常時，ta-tb斷開，切斷變頻器輸出信號及輸出回路。ta-tc后閉合，hl1故障指示燈亮。排除故障后，按變頻器故障復位鍵后，既可繼續(xù)工作。當sa轉(zhuǎn)換至右邊時，工頻運行，即與原系統(tǒng)
7、工作時一樣，確保變頻器出現(xiàn)異常時，不影響生產(chǎn)。變頻器相關(guān)功能端子說明見表1，所使用到的相關(guān)參數(shù)說明見表2。表1變頻器相關(guān)功能端子說明表2變頻器相關(guān)參數(shù)說明3kv1100-z系列變頻器特點kv1100-z系列變頻器是適用于注塑機節(jié)能與自動化改造的專用變頻器，采用優(yōu)良的控制策略使其具有較快的動態(tài)響應(yīng)，先進的電流限制技術(shù)和硬件優(yōu)化設(shè)計，使產(chǎn)品具有超強的過載能力，能保證在負載頻繁波動的情況下，變頻器不跳閘。并具有以下特點:(1)高可靠性完善的可靠性設(shè)計方案:如冗余設(shè)計，降額設(shè)計等，所有元器件全部采用工業(yè)或軍工等級，關(guān)鍵元器件全部采用進口元件，如三
