矢量變頻器在塑料機(jī)械上的應(yīng)用
發(fā)布時間:2019-07-13 17:16:27來源:
電氣傳動pA應(yīng)用與方案制鞋企業(yè)的全自動圓盤式塑膠類射出成型機(jī),是制鞋企業(yè)中主要的用電設(shè)備,人稱電老虎。我國是制鞋大國,有大量的制鞋設(shè)備。
矢量變頻器在塑料機(jī)械上的應(yīng)用□深圳市科姆龍電氣技術(shù)有限公司聶輝國制鞋企業(yè)約有2萬多家,限電拉閘,己經(jīng)嚴(yán)重影響這些企業(yè)的正常生產(chǎn)。塑料成本的增長,使得中國塑料制造業(yè)競爭日益激烈。節(jié)能作為企業(yè)增效降耗,降低經(jīng)營成本,提高競爭力的重要手段。
全自動圓盤式塑膠類射出成型機(jī)的工作原理全自動圓盤式塑膠類射出成型機(jī)似下簡稱為圓盤機(jī))以單片機(jī)和PLC控制,主、副機(jī)控制精確,操作簡單,保養(yǎng)容易。
圓盤機(jī)與傳統(tǒng)的臥式注塑機(jī)的外觀比較如所示。
液壓馬達(dá)臣卜式注塑機(jī)和圓盤機(jī)的液壓泵都是定量泵。注塑過程中,液壓泵壓力高低變化頻繁,其中低壓維持過程的傳統(tǒng)處理方式是通過比例閥泄壓,而電動機(jī)一直在工頻下全速運行,電能浪費非常嚴(yán)重。
圓盤機(jī)的機(jī)型單色機(jī)只有1臺主機(jī),與臥式注塑機(jī)類似。雙色機(jī)有1臺主機(jī)和1臺副機(jī)組成,副機(jī)負(fù)責(zé)射膠、熔膠、上模、下模等動作,主機(jī)包含了副機(jī)的動作,且多了一個圓盤旋轉(zhuǎn)的動作,實現(xiàn)模具的移動和定位。三色機(jī)由1臺主機(jī)和2臺副機(jī)組成。
模具數(shù)量臥式注塑機(jī)一般只有1套模具在工作,生產(chǎn)工藝變更時,需要更換模具。圓盤機(jī)按機(jī)型不同,一般有18、20、24、30套模具。根據(jù)生產(chǎn)工藝,通過控制面板,設(shè)定模位使用有效與否。PLC或單片機(jī)執(zhí)行程序的運算,當(dāng)只有檢測到有效模位時,轉(zhuǎn)盤開始減速。到達(dá)定位信號時,轉(zhuǎn)盤進(jìn)行精確定位。否則,如果沒有檢測到有效模位時,大轉(zhuǎn)盤一直旋轉(zhuǎn)至下一有效模位。臥式注塑機(jī)只要有鎖模或開模信號,就會執(zhí)行相關(guān)動作。
壓力調(diào)整方式臥式注塑機(jī)和圓盤機(jī)的壓力調(diào)整方式都是壓力比例控制方式,但圓盤機(jī)(模具較多)各模射料壓力可以通過控制面板進(jìn)行獨立設(shè)定,適用于不同射出量的產(chǎn)品制造。臥式注塑機(jī)生產(chǎn)每一產(chǎn)品,相關(guān)參數(shù)均一致。
模具工作方式臥式注塑機(jī)工作時,固定模是不動的,只有活動模在有指令時執(zhí)行左右鎖模或開模,呈左右直線運動。圓盤機(jī)工作時,固定模具和活動模具由大轉(zhuǎn)盤移動、定位。有鎖模和開模指令時,液壓缸執(zhí)行上升或下降動作。比較后由操作人員人為地打開活動模具,取出產(chǎn)品。
出成型機(jī)因轉(zhuǎn)盤是圓形而得名。在圓盤上等分了若干等份,如TY?322被等分成了24個模位。若主機(jī)和副機(jī)都沒有檢測到有效模位時,并且主機(jī)和副機(jī)都處于開模狀時,PLC或單片機(jī)發(fā)出指令,圓盤由主機(jī)提供壓力,進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)。系統(tǒng)自動檢測到有效模位,圓盤進(jìn)行減速后精確定位。
冷卻方式傳統(tǒng)的臥式注塑機(jī)有‘冷卻時間“這個概念,模具上安裝了冷卻水循環(huán),目的是保證模具和產(chǎn)品的冷卻。圓盤機(jī)則不同,它沒有冷卻水循環(huán)系統(tǒng),因為產(chǎn)品成型后,圓盤機(jī)本身的轉(zhuǎn)盤有一段時間處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)。另外機(jī)器上有安裝幾臺冷卻風(fēng)機(jī),對模具和產(chǎn)品進(jìn)行冷卻。
圓盤機(jī)的電能主要消耗。
圓盤機(jī)的電能主要消耗為a液壓系統(tǒng)液壓泵的電能消耗。b.加熱器的電能消耗。c.冷卻風(fēng)機(jī)。
上述電能消耗中,液壓泵的用電量占整個圓盤機(jī)用電量的80%左右,所以降低其耗電量是圓盤機(jī)節(jié)能的關(guān)鍵。
EA應(yīng)用I與方案電氣傳動圓盤機(jī)節(jié)電原理圓盤機(jī)內(nèi)部的操動機(jī)構(gòu)有著十分劇烈的突變過程,對機(jī)器的沖擊非常大,影響了整個注塑系統(tǒng)的壽命。目前國內(nèi)制鞋企業(yè)中,有大量舊設(shè)備,自動化程度低,能耗大。
由于圓盤機(jī)特有的主、副機(jī)及旋轉(zhuǎn)式模具的特性,生產(chǎn)時,往往使用到的有效模位沒有那么多,有時只用了十幾套在試機(jī)、打樣時用到的模具甚至更少,這就決定了主副機(jī)經(jīng)常處于長時間的待機(jī)狀態(tài)。副機(jī)只有檢測到有效模位時,才執(zhí)行動作。在圓盤旋轉(zhuǎn)時,副機(jī)不做任何動作,電動機(jī)卻仍然一直工作于額定轉(zhuǎn)速,這時候的高壓溢流部分未作任何有用功。
采用圓盤機(jī)的無速度傳感器矢量變頻運行技術(shù)(參見),變頻器實時地檢測來自圓盤機(jī)電腦板給出的壓力及流量信號,圓盤機(jī)壓力或流量信號是01A,經(jīng)內(nèi)部處理后,輸出不同的頻率,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,即輸出功率與壓力和流量同步自動跟蹤控制,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)運行所需功率匹配,消除了原系統(tǒng)的高壓溢流能量的損失。可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,延長機(jī)器使用壽命,又能夠節(jié)約大量的電能。
變頻節(jié)能注意事項操作簡單與圓盤機(jī)同步運行,不必進(jìn)行任何調(diào)節(jié)。
高可靠性保留圓盤機(jī)原有控制方式及油路不變,采用市電/節(jié)電運行控制方式,以備故障時不影響生產(chǎn)。
軟起動減輕機(jī)器震動,延長設(shè)備和模具的使用壽命有效地減小噪聲,改善工作環(huán)境系統(tǒng)發(fā)熱明顯減少,油溫穩(wěn)定;延長密封組件的使用壽命,降低停機(jī)維修率,節(jié)省大量的維護(hù)費用,同時增加變壓器的裝機(jī)容量。
高回報率根據(jù)工藝不同,約612個月便可回收所有投資。
2.全自動圓盤式塑膠類射出成型機(jī)變頻改造的注意事項速度傳感器矢量變頻器的特點用變頻節(jié)能后,會出現(xiàn)生產(chǎn)周期延長的現(xiàn)象。節(jié)電的同時,不同程度上降低了生產(chǎn)效率。這是因為通用型變頻器采用傳統(tǒng)U/i控制技術(shù),其起動時間長,反應(yīng)速度慢,力矩不夠等造成節(jié)電廠家減模,壓力不足的現(xiàn)象。甚至有些為了彌補反應(yīng)慢的缺陷,加大變頻器的容量,造成液壓馬達(dá)因長期過載,溫升提高而被燒毀的現(xiàn)象。選用無速度傳感器矢量變頻器就可以解決上述問題。
現(xiàn)代化通信功能、遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)通用型變頻器的0650 Hz高輸出頻率、豐富的內(nèi)置PID功能、獨特的冷卻風(fēng)扇、專為工業(yè)機(jī)械設(shè)計的近200種控制功能、轉(zhuǎn)速追蹤功能、獨特的自動可變載波頻率216.9kHz.適用于各種塑料機(jī)械、化工紡織、水泵、風(fēng)機(jī)、印刷機(jī)、輸送帶、食品包裝機(jī)械、金屬加工機(jī)械等通用機(jī)械的恒轉(zhuǎn)矩、恒轉(zhuǎn)速控制。應(yīng)用KV2000無速度傳感器矢量變頻器,進(jìn)行節(jié)能改造,既可達(dá)到高節(jié)電率,又保證了原有生產(chǎn)效率及品質(zhì)不變的要求。
變頻器對圓盤機(jī)的溫度影響及解決措施變頻器本身具有高頻干擾與低頻諧波的功能,但是由于有些應(yīng)用單位技術(shù)不夠?qū)I(yè),造成對機(jī)器設(shè)備控制系統(tǒng)的干擾,特別是對溫度系統(tǒng)的干擾,嚴(yán)重的時候,系統(tǒng)將不能正常工作。無速度傳感器矢量變頻器具有運行中自動調(diào)整載波頻率的功能,比較大限度地降低了變頻器對溫度系統(tǒng)的干擾。
當(dāng)溫度系統(tǒng)被干擾時,可以采取下列措施接專用接地線,調(diào)整載波頻率,輸出側(cè)加磁環(huán)、濾波器、交流輸出電抗器,在原有加熱系統(tǒng)回路加裝同等功率的1:1隔離器等。
電氣保護(hù)KV2000無速度傳感器矢量變頻器具有全領(lǐng)域的保護(hù)功能低電壓、過電壓、過電流保護(hù),防止電動機(jī)失速、過載、過熱保護(hù)等,保證變頻器和電動機(jī)不受任何損害。
設(shè)計系統(tǒng)時,在市電狀態(tài)時應(yīng)對電動機(jī)進(jìn)行保護(hù)。如果直接從節(jié)電狀態(tài)切換到市電狀態(tài),相當(dāng)于電動機(jī)直接起動,起動電流是額定電流的47倍。對設(shè)備和電網(wǎng)的沖擊非常大,同時容易造成接觸器過早的損壞,甚至造成電動機(jī)的燒毀。在切換時,必須先停止電動機(jī)(原系統(tǒng)的丫一△裝置),再切換節(jié)電裝置,比較后再起動電動機(jī)。EA