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注塑機(jī)節(jié)能改造的應(yīng)用

一.變頻節(jié)能改造原理

傳統(tǒng)的注塑機(jī)是采用定量泵供油的,注塑過程的各個(gè)動(dòng)作對(duì)速度、壓力的要求也不一樣,它是通過注塑機(jī)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(gè)過程中,馬達(dá)的轉(zhuǎn)速是不變的,故供油量也是固定的,而由于執(zhí)行動(dòng)作是間隙性的,也并不可能是滿負(fù)載的,因此定量供油就有很大的浪費(fèi)空間。變頻節(jié)能正是針對(duì)這一浪費(fèi)空間,實(shí)時(shí)檢測(cè)來自注塑機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的比例壓力和比例流量信號(hào),適時(shí)調(diào)整各個(gè)工況動(dòng)作所需的馬達(dá)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(dòng)作狀態(tài)時(shí)(主要是在冷卻狀態(tài)),讓馬達(dá)停止運(yùn)行,這樣節(jié)能空間就進(jìn)一步地增大了,故對(duì)注塑機(jī)進(jìn)行變頻節(jié)能改造能夠帶來巨大的節(jié)能效果。

2.變頻節(jié)能裝置的控制系統(tǒng)

我們采用高性能矢量變頻器(VC系列)+注塑機(jī)專用轉(zhuǎn)換板(參考電氣原理圖),實(shí)時(shí)的檢測(cè)來自注塑機(jī)電腦板給出的壓力及流量信號(hào),圓盤機(jī)壓力或流量信號(hào)是0~1A,經(jīng)注塑機(jī)專用板轉(zhuǎn)化為0~10V控制變頻器輸出頻率,調(diào)節(jié)馬達(dá)轉(zhuǎn)速,即:輸出功率與壓力和流量同步自動(dòng)跟蹤控制,相當(dāng)于定量泵變成了節(jié)能型的變量泵,原液壓系統(tǒng)與整機(jī)運(yùn)行所需功率匹配,消除了原系統(tǒng)的高壓溢流能量的損失??梢源蟠鬁p輕合模、開模的震動(dòng),穩(wěn)定生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少機(jī)械故障,延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命,又能夠節(jié)約大量的電能。 

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二、注塑機(jī)節(jié)能變頻器優(yōu)點(diǎn)

適用于注塑機(jī)節(jié)能與自動(dòng)化改造的專用節(jié)能變頻器,采用優(yōu)良的控制策略使其具有較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng),先進(jìn)的電流限制技術(shù)和硬件優(yōu)化設(shè)計(jì),使產(chǎn)品具有超強(qiáng)的過載能力,能保證在負(fù)載頻繁波動(dòng)的情況下,節(jié)能變頻器不跳閘。并具有以下特點(diǎn):

1.高節(jié)電率

保留注塑機(jī)原有控制方式油路不變,采用先進(jìn)的微電腦控制技術(shù),使定量泵變?yōu)楣?jié)能型變量泵,注塑機(jī)液壓系統(tǒng)與整機(jī)運(yùn)行所需要的功率匹配,無高壓節(jié)流溢流能量之損失,提高油泵電機(jī)功率因數(shù),節(jié)電率一般可達(dá)25%~65%。

2. 避免人身安全事故。

注塑機(jī)加裝變頻器后;由于操作人員在模具上取件;清潔和修理時(shí);注塑機(jī)電腦的速度模擬量無輸出,電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài);液壓系統(tǒng)無壓力;避免了機(jī)械的誤動(dòng)作;避免了注塑機(jī)的人身安全事故的發(fā)生。

3.軟啟動(dòng)節(jié)能

由于電機(jī)為直接啟動(dòng)或Y/Δ啟動(dòng),啟動(dòng)電流等于(3-7)倍額定電流,這樣會(huì)對(duì)機(jī)電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的損壞,而且會(huì)對(duì)電網(wǎng)容量要求過高,啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對(duì)設(shè)備的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能改造后,用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電的要求延長(zhǎng)了設(shè)備和模具的使用壽命。

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三、應(yīng)用案例

山東淄博周村某公司先后進(jìn)行4臺(tái)11KW注塑機(jī)改造,改造現(xiàn)場(chǎng)如下圖

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具體改造過程如下:

1. 固定變頻器與注塑機(jī)專用小板

將變頻器與注塑機(jī)專用板安裝固定,安裝過程中,要考慮變頻器的散熱及電氣安全。

2. 接線

將電源線接到變頻器的R、S、T端子排,將注塑機(jī)的電機(jī)線從原先控制系統(tǒng)(工頻)的交流接觸器上拆下,接到變頻器的U、V、W端子排;將AC 220V的電源分別接到注塑機(jī)專用板的L、N端子,將注塑機(jī)專用板的+A1、-A1端子串在壓力信號(hào)源中:將注塑機(jī)控制器的壓力信號(hào)源的P-端子線拆下,接到注塑機(jī)專用板的+A1,注塑機(jī)專用板的-A1接到注塑機(jī)控制器的壓力信號(hào)源的P-端子;將注塑機(jī)專用板的+A2、-A2端子串在速度信號(hào)源中方法如+A1、-A1;將注塑機(jī)專用板的VIN、GND分別接到變頻器主板的AI1、GND端子;將變頻器主板的X1、COM端子接到注塑機(jī)控制系統(tǒng)(工頻運(yùn)行)的交流接觸器的常開輔助觸點(diǎn)。

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3. 參數(shù)修改

F1.01 = 1(外部啟動(dòng))

F1.02 = 4(頻率改定0~10V)

F1.10 = 1.0(加速時(shí)間)

F1.11 = 1.7(減速時(shí)間)

F7.00 = 1.0(AI輸入下限電壓)

F7.01 = 10(AI輸入上限電壓)

4. 運(yùn)行及現(xiàn)場(chǎng)情況

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)客戶情況,調(diào)整參數(shù),使變頻器改造性能最優(yōu) ,令客戶最滿意。

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