微能科技變頻調(diào)速器在注塑機節(jié)能改造中的應用

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1、微能科技變頻調(diào)速器在注塑機節(jié)能改造中的應用TheapplicationofWINNERinvertervbvectorcontrolinverterintheenergysavetechnical李定川（宜賓市珙縣電汽自動化股份有限公司，宜賓644500）摘要：本文以sv300is5-4注塑機專用變頻器為例介紹了注塑機變頻改造可行性和改造中常出現(xiàn)的問題及處理方法，舉例說明了注塑機變頻改造節(jié)電效果情況。關鍵詞:sv300is5-4變頻器變量泵注塑機節(jié)能改造一、引言塑料制品加工行業(yè)是輕工行業(yè)中近幾年發(fā)展速度較快的行業(yè)之一，隨著塑膠企業(yè)數(shù)量的

2、增多，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競爭力成為許多塑料制品廠共同關心的問題。在加工成本中，電費占據(jù)了相當大的比例，而數(shù)量眾多的注塑機是耗電最多的設備，因此，很多塑料企業(yè)對定量泵注塑機進行了大量節(jié)能技術改造來實現(xiàn)節(jié)約電能、提高企業(yè)的競爭力，但對于變量泵注塑機很多企業(yè)包括很多專業(yè)的節(jié)能公司都束手無策，因此對于市場上存在的大量變量泵注塑機如何進行節(jié)能改造成了眾多塑料企業(yè)關心的熱點，成都藍塑料制品有限公司通過對變量泵注塑機的深入研究，結(jié)合最新的矢量控制變頻技術成功的實現(xiàn)變量泵注塑機的節(jié)能改造，并且取得了10－20％的節(jié)能效果。近幾年塑料行業(yè)發(fā)展越來越迅

3、速，其中注塑行業(yè)也正迎來一個飛速發(fā)展的機遇，但同時同行業(yè)間的競爭也日漸激烈，各廠家除了重視產(chǎn)品質(zhì)量、品牌競爭外，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)品成本中電能量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各注塑機廠家和用戶關注。1注塑機變頻改造可行性1.1節(jié)能改造的提出目前市場上的各類注塑機約90%以上是采用液壓傳動和電液比例控制方式，事實上采用電液閥控(即高壓節(jié)流)控制模式注塑機工作時存在很大的能量浪費，一般一個產(chǎn)品的注塑成型過程如圖1。圖1注塑過程示意圖各個過程所需的速度和壓力因不同工藝而不同，即

4、所需的液壓油流量不同，因而注塑機整個動作過程對油泵電機來說是個變負載過程，在定量泵注塑機液壓系統(tǒng)中，油泵電機始終是以恒定轉(zhuǎn)速提供恒定流量的液壓油，各個動作中相應多余的液壓油則通過溢流閥回流，從而造成電能的浪費，據(jù)統(tǒng)計由電液閥控模式造成電能損耗高達36~68%，根據(jù)注塑機設備工藝油泵電機耗電占整個設備耗電比例高達65~80%，因而對閥控電液模式進行節(jié)能改造具有很大潛力。1.2節(jié)能改造原理泵類負載工作特性可知泵的流量與轉(zhuǎn)速成比例關系，泵的揚程與轉(zhuǎn)速成平方關系，泵電機軸功率與轉(zhuǎn)速的立方關系,如下公式所示:q2/q1=n2/n1;h2/h1=(

5、n2/n1)2;p2/p1=(n2/n1)3其中:q為流量;n為轉(zhuǎn)速;h為揚程。原有注塑機系統(tǒng)采用閥門控制，當流量由qa減少到qb時由于管阻特性，工作點由a點轉(zhuǎn)移b點，消耗的功率與0qbbhb成正比，若采用變頻控制這時因閥門全開，其管理特性不變，工作點由a點轉(zhuǎn)移到c點，消耗的功率與0qbchc成正比，從圖2可知采用變頻調(diào)速比采用閥門控制節(jié)能，且隨著轉(zhuǎn)速的降低電機功率成立方關系減少，如果能根據(jù)注塑工藝適時地調(diào)節(jié)油泵電機轉(zhuǎn)速即可達到節(jié)能目的。圖2閥門控制與變頻控制節(jié)能比較曲線圖目前三相異步電動機大多采用變頻調(diào)速，由電機同步轉(zhuǎn)速公式：n=60

6、(1-s)f/p其中:s為轉(zhuǎn)差率;f為供電頻率;p極對數(shù)由上式知當改變電源頻率便可改變電機轉(zhuǎn)速,因而采用注塑機比例流量閥及比例壓力閥的控制信號同步控制油泵馬達的變頻器，使油泵電機的轉(zhuǎn)速與注塑機工作所需的壓力、流量成正比，從而使溢流閥的回流量減到最小，液壓系統(tǒng)輸出功率與注塑機生產(chǎn)所需功率相匹配，便可達到節(jié)能目的，據(jù)統(tǒng)計其單機節(jié)電率可達25%~65%。3SV300IS5-4變頻器的應用2.1sv300is5-4注塑機專用變頻器的特點sv300is5-4注塑機專用變頻器(WIN-V63系列)是在通用變頻器(WIN-V60系列)的基礎上根據(jù)注塑

7、機工作特性專門設計的變頻調(diào)速器，通過對閥控電流、電壓信號的采集，經(jīng)cpu處理后對油泵電機進行相應的調(diào)速，從而滿足注塑機工藝要求，它具有以下特點:(1)具有適合注塑機專用的頻率給定信號通道通用變頻器的頻率給定信號標準為0~10v電壓信號或4~20ma電流信號，但注塑機專用變頻器的具有0~1a/10v信號接收通道，微能系列變頻器可接入0~1a電流信號，而不需要另外加裝信號轉(zhuǎn)換電路。(2)過載能力強、響應速度快一般注塑產(chǎn)品的周期相對較短，從10幾秒到幾分鐘，一個成型產(chǎn)品從開模到合模各個過程動作要求迅速，采用變頻控制時油泵電機負載頻繁變化，這就

8、要求變頻器有很強的過載能力，微能系列變頻器根據(jù)閥控信號進行快速升降速，加減速時間可達0.5s~1s。微能注塑機專用變頻器根據(jù)注塑的工藝要求設計，已在海天、震雄等品牌注塑機改造中得以成功應用。2.2變頻改造電