四方變頻器在注塑機(jī)上的應(yīng)用

引言

隨著塑料制品應(yīng)用范圍越來越廣，注塑行業(yè)也迎來快速發(fā)展，注塑機(jī)廠家競爭也日漸激烈。從注塑機(jī)工藝過程可知，減少注塑電能消耗，是增加注塑機(jī)及塑料制品競爭力的*途徑。本文以V360系列變頻器為例，介紹一種注塑機(jī)變頻控制應(yīng)用方案。

一、工藝介紹

     普通注塑機(jī)通常采用液壓傳動(dòng)，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(dòng)裝置和電氣控制裝置等。

圖1

注塑機(jī)成型工藝是一個(gè)按照預(yù)定周期動(dòng)作的過程，即以合模－鎖模－射嘴前進(jìn)－射膠－保壓－冷卻－預(yù)塑－射臺(tái)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(diǎn)：

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(duì)于油泵馬達(dá)而言，注塑機(jī)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zui大流量來設(shè)計(jì)的，油泵工作時(shí)以恒定的轉(zhuǎn)速提供的液壓流量，當(dāng)注塑機(jī)所需的流量小于zui大流量時(shí)，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(shí)會(huì)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(shí)由于液壓長期全速循環(huán)流動(dòng)與液壓件機(jī)械劇烈磨擦，造成油溫過高，噪音過大，機(jī)械壽命縮短等不良現(xiàn)象。
3. 設(shè)計(jì)余量損耗。通常在設(shè)計(jì)中，一般會(huì)考慮到共用性，設(shè)計(jì)時(shí)以zui大容量為基礎(chǔ)，因此用戶油泵電機(jī)設(shè)計(jì)的容量比實(shí)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(fèi)。

二、控制方案

針對(duì)注塑機(jī)的成型工序及工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了四方V360系列變頻器搭載擴(kuò)展卡的方案，系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示，具體如下：

1. 擴(kuò)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(hào)疊加后再給定變頻器的運(yùn)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

系統(tǒng)接線圖如圖3所示：

圖3

四、方案優(yōu)勢(shì)：

1. 具有注塑機(jī)的運(yùn)行頻率給定通道，加減速時(shí)間短，系統(tǒng)響應(yīng)迅速；
2. 系統(tǒng)電流抑制能力強(qiáng)，有效避免過流等故障的出現(xiàn)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定；
3. 多段速與流量、壓力指令疊加的功能便于實(shí)現(xiàn)不同工序?qū)\(yùn)行頻率的要求；
4. 注塑機(jī)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*，普遍可達(dá)30%～50%。

結(jié)束語

本文介紹了一種基于四方變頻器的注塑機(jī)驅(qū)動(dòng)方案，V360高性能矢量型變頻器搭配

注塑機(jī)適配卡，可對(duì)油泵電機(jī)作出快速的控制，效率高、響應(yīng)快，實(shí)現(xiàn)油泵電機(jī)效率*化，目前已成功的應(yīng)用于各地的注塑機(jī)控制系統(tǒng)中。