1 注塑机状况简介
跟着我国经济的持续开展,动力问题越来越成为了开展的瓶颈。近期国家也将节能降耗作为一项非常重要的作业来抓,节能成为当时抢手的论题。特别是一些能耗比较大的职业如注塑机、空压机等职业,成为了节能作业重视的焦点。
现在我国正在运用的及新出产的绝大大都的注塑机都归于液压传动注塑机。液压传动体系中的动力由电机带动油泵供给,液压油泵为容积式油泵,其供油量与油泵的转速成正比,当油泵马达以50 Hz恒速作业时,油泵的供油量是不变的,所以称为定量泵。
一般塑件的出产进程有下面几个环节:锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模。注塑机在不同工序下需求的流量和压力不同,须依托流量阀和压力阀调理不同工序所需的流量和压力。当作业所需流量较小时,油泵供油量大于履行元件所需的油量,剩余的处于高压状况下的液压油悉数经溢流阀回流,许多的能量经过油的温升消耗掉。这样既加重了各种阀门的磨损,又形成油温过高,并且为了下降油温,往往还需求配额外的冷却水循环体系,形成能量的进一步糟蹋。合理的使注塑机运用动力是一个值得重视的技能问题。
2 注塑机运转现状
注塑机职业的节能方法一般有三种:全电动形式、份额变量泵及变频定量泵形式。
1)全电动形式用伺服电机作为驱动方法,传动结构选用翻滚丝杆及同步皮带。此形式节能作用显着、加工精度高,但本钱高,多运用在对工件精度要求高的场合。
2)份额变量泵方法份额流量阀及份额压力阀可依照负载改变状况,调理份额变量泵的斜盘倾角,向体系输出精确的压力及流量,防止能量的糟蹋。这种方法存在的问题是起动用Y—△形式,起动冲击电流大。别的节能作用弱于全电动及变频定量泵,并且泵易磨损,维护本钱高。
3)变频器定量泵方法用变频器操控油泵马达转速来调理流量及压力,在规则的时刻内泵的出油量刚好满意各个动作环节的流量及压力需求,能够将溢流量操控在最小状况,然后节约动力。运用注塑机自身的份额流量阀的电流信号来操控变频器,使得变频器主动盯梢注塑机的作业状况、作业压力及流量。即经过变频器精确地调理油泵的转速,使油泵的实践供油量满意注塑机需求的作业流量,既满意出产需求,又到达节能意图。节能作用与所加工工件的周期相关,一般油泵马达的节电作用为25%~65%。存在的问题是,体系呼应速度慢、过载才能弱、低频时压力不安稳等。
3 注塑机职业对变频器功能的要求
变频器从原理上来讲具有较好的节能作用,可是现在职业运用进程中却存在许多问题。注塑机职业变频器运用之初由于国外变频器本钱过高,所以许多运用了国产变频器。而前期国内变频器功能及牢靠性遍及较差,使得注塑机职业呈现了配套厂家对配变频器失掉决心,而客户端由于对变频器了解不行,相信一些厂家片面宣扬节能的说法,没有意识到变频器改造后带来的加工周期延伸、设备常常维护等问题,形成职业胶葛较多。现在大的用户如长虹、海尔、富士康等均选用性价比好的变频器,而一些中小客户出于本钱的考虑,还在持续运用一些功能较差的品牌。
注塑机职业运用变频器存在的问题具体表现在以下几个方面。
1)由于变频器存在加、减速进程,导致注塑进程常常处于加、减速的进程中,注塑产品对工艺进程比较灵敏,往往在加快进程中会使产品发生严峻缺点
所以要求加快进程要非常快,即要求变频器动态呼应非常快,否则会形成成品率下降的状况。
2)变频器操控的注塑机产品周期会有所加长,使得产能下降。这是现在许多变频器特别是V/f 操控变频器在注塑机职业的技能瓶颈。因而要求变频器有很好的动态呼应特性。
3)注塑机在合模时需求很大的压力,选用变频器操控时常常会呈现过流状况,所以要求变频器有强的过载才能。
4)变频器作为一个搅扰源常常对注塑机的温度板、动作次序会有必定程度的搅扰,所以要求变频器必定要作抗搅扰处理。
4 汇川注塑机变频器介绍
MD系列变频器是汇川推出的代表未来变频器开展方向的新一代电流矢量型变频器。经过共同的矢量操控算法,将一般异步电机的定子电流解耦成励磁电流和转矩电流,使对异步电机的操控到达直流电机的操控作用。矢量操控比较传统的V/f操控,低频力矩更大,动态呼应快,速度操控精度更高。跟着工业的晋级,设备对变频器功能要求逐步进步,而在不进步本钱的状况下的功能提高,对客户来说很有价值。
矢量操控的中心是对电机电流进行实时操控,在驱动相同的负载时电流更低,变频器温升低。相同的变频器硬件途径,矢量操控比较V/f 操控,变频器毛病率更低。
汇川公司针对我国的工业环境,从牢靠性视点动身,对MD系列做了如下技能处理:
1)7.5 kW 以上变频器规范内置直流电抗器,下降了电源谐波的不良影响,削减整流桥的毛病,延伸电容的运用寿命;
2)超强的低电压适应才能,在额外电压下降20%时可正常作业,低电压环境下运用无忧;
3)共同的上电安全检测技能,防止变频器上电输出对地短路炸机;
4)独立风道规划,对恶劣环境的适应性更强;
5)共同的三防漆处理技能,关于金属粉尘、湿润及腐蚀等环境有较强的适应才能。
产品的高牢靠性解除了配套厂家对产品安稳性的顾忌,已经有职业的配套客户运用汇川变频器达三年之久。
汇川注塑机用变频器分为两种类型:一种是在汇川通用型变频器MD300 的基础上加上一块单通道的注塑机专用卡;别的一种是在MD320变频器的基础上,加上一块双通道注塑机专用卡。
单通道MD30IN卡是汇川公司推出的与MD300系列变频器配套运用的注塑机操控卡。它能够直接输入0~1 A(经过AI-COM 端子)直流电流信号或0~24 V(经过AV-COM 端子)直流电压信号,经过光耦阻隔处理后,转换成0~10 V电压信号经过扩展卡接口,直接在内部连接到变频器的AI1 接口,用户外部不需求别的接模仿信号线。
双通道MD32IN卡是汇川公司推出的与MD320系列变频器配套运用的注塑机操控卡。扩展卡上配有了2个独立的模仿信号输进口,能够输入0~1 A的电流信号以及0~10 V的电压信号,满意绝大部分注塑机工艺要求。汇川矢量型变频器,改进了传统V/f变频器低频力矩小的特色,使变频器在0.5 Hz能够输出150%的额外转矩,全面满意注塑机在低流量时的压力要求,使设备作业更安稳。最值得一提的是,汇川矢量型变频器不只在硬件方面进行了改进,在软件方面也做出了相应的改变。针对注塑机的工艺进程,增加了一套共同的频率输出核算方法,选用了模仿频率和多段速频率叠加的共同频率输出方法,即f(终究频率)=f(模仿信号)+f(多段速频率),这样就能够把接入注塑机上的各个工艺段的开关量信号进行多段速补偿,使设备的功能全面化,一起在调试的时分愈加简略。这样的规划,不只能够适用配套出产,一起也能够进行节能改造,在运用的广度上更进一步。
5 汇川变频器用于注塑机的线路简图
汇川变频器用于注塑机的线路简图如图1所示。
6 汇川变频器在注塑机职业的技能优势
1)汇川变频器为电流矢量操控方法,起动转矩大,0.5 Hz 能够到达150%的额外转矩;动态呼应快,阶跃转矩呼应时刻 200 ms;稳速精度为0.5%。动态呼应快,有用处理了现在困扰注塑职业用变频器后加工周期变长的痼疾。
2)汇川注塑机专用变频器共同的转矩操控功能,在不影响瞬间力矩的状况下对过电流进行有用操控,防止了变频器频频维护或大电流烧坏变频器的现象,给配套厂家供给了决心。
3)MD300系列变频器模仿量输入与频率的对应联系能够设为折线式,可设置两个拐点,便于满意锁模时所需求的强壮的压力。一起矢量变频器的操控特性,使得负载电流得以有用操控,针关于注塑机职业的专机规划,有用防止了传统变频器易过流维护的通病。
4)MD30IN 可直接承受0~1A 的电流信号,可直接从份额流量阀获取转速操控信号。
5)MD32IN能够承受0~1A电流的信号及0~10V的电压信号,对注塑机一些工艺段的收集信号进行补偿,到达完美的操控作用。
6)针关于国内电网的现状及大都变频器易引起电源波形畸变的现象,汇川变频器规范内置直流电抗器,改进了变频器的运转工况,并将节能体系运转的功率因数进步到约0.95,然后能够防备因电网质量差而形成的整流桥或滤波电容损坏的状况,有用地下降了变频器的毛病率。
7 注塑机运用变频器时的注意事项
7.1 变频器的选型
在对变频器选型时应根据负荷的性质和要求来定。因注塑机的负载性质是恒转矩类,机械特性较硬,动态特性要求较高,所以应选用高功能矢量操控变频器,一般的V/f操控变频器很难满意快速呼应的要求。
7.2 变频器容量的挑选
在选配变频器容量前,应实测一下注塑机在各个工序进程中,油泵电机工频状况运转的最大负荷电流,以此作为挑选变频器容量的根据。变频器的额外电流最好为操控电机额外电流的1.1~1.5 倍,电压等级应与操控电机相符。
7.3 变频器的调试
矢量操控对电机参数有必定的依赖性,在运用设备之前,要求变频器对电机进行空载参数辨识,以确保变频器取得精确的电机参数,到达杰出的操控作用。
7.4 变频器的设备环境
由于塑胶厂环境温度高,塑料粉尘多,因而节能设备的柜体要规划合理,柜内变频器周围应留满足的空间,确保杰出的通风途径,并加装冷却电扇以逼迫风冷。现场需设备在通风杰出,远离热源和尘土多的当地。
7.5 变频器对注塑机作业的搅扰处理
变频器的输入和输出电流中都会有必定量的高次谐波成分,因而便形成了搅扰注塑机正常作业的信号。应采纳以下办法:
1)不要将变频器的输入、输出电缆与变频器的操控信号线(包含其它设备的操控信号线)平行走线或捆扎在一起;
2)在变频器的输出侧加装磁环(抗共模搅扰零相电抗器)减小高次谐波电流,特殊状况输入侧也需求加装磁环;
3)变频器的外壳有必要牢靠接地。