测·控领域专业互动媒体平台
推动测试测量,检测诊断,传感物联,遥测自控智能化发展
当前位置:CK365测控网 > 技术中心 > 解决方案 >

易驱变频器在注塑机上的节能改造应用

深圳市易驱变频技术有限公司 2009-05-15 00:00:00

ED2003系列变频器在注塑机上的节能改造应用


一、注塑机运行现状及特点
随着中国WTO的加入,中国工业在今后一段时间内将有一个飞速发展的良好机遇,作为制造业中的注塑行业将首领风骚,特别是在江、浙,及福建,广东的沿海地区聚集了几万家的注塑厂家,作为竞争性很强的行业,成本成了一个突破的瓶颈,在成本构成中,电费占了很大的比例,而现在绝大多数比例的厂家用的全是定量泵注塑机,电能浪费非常严重,因此如何有效地节能降耗也就成了迫切需要解决的问题。
注塑机的工艺过程一般分为:锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模等几个机械阶段,各阶段需要有不同的工作压力和流量。对于油泵马达而言,注塑过程是处于变化的负载状态,现有注塑机绝大部分为定量泵的液压系统,其油泵马达以恒定的转速提供恒定的流量,多余的液压油通过溢流阀回流,此过程称高压节流。高压节流效率一般为60%~70%,能量损失为30%~40%。同时,由于液压油长期的全速循环流动,与液压件,机械件的剧烈磨擦,造成油温过高,噪音过大,机械寿命缩短等现象的产生。工艺过程如下简图:

[img]20057212245248806.jpg[/img]
注塑成型工况的特点:
第一、 每一个动作的完成都有时间、压力、速度和位置等几个参数的配合,也就是说某一位置的位移都必须有相同的压力和速度,且在不同的位置和时间内其压力和速度又是可变的。
第二、 注塑机的执行是程序化的,也就是说,某一动作完成后必须要将其终止信号传送给程序控制器,程序控制器收到信号后才会发出执行下一动作的指令,而在每个信号的交换与确认之间一定有一个信号传送和终止时间,这个终止时间循环往复不规律地周期动作内出现,就会让注塑机处于复杂变化之中,尤其是变频工作,信号的起、停会造成变频器的起、停,这样对变频器是一个大的考验。
第三、 动作内部的突变也是其工况特点,如在锁模过程中,快速锁模—慢速低压护模—高压高速锁模的工况突变是很剧烈的,又如在注射过程中,慢速注射—快速—慢速—快速—慢速的射交过程工况也是很严峻的。
第四、 成型工艺的状况随注塑机太、模具、原材料性能等因素的变化,其工况可能会变的极其严峻。



一、 节能原理
传统注塑机采用定量泵供油,在额定的转速下供油量不变,而注塑过程的各个动作对速度和压力的要求不一样,通过注塑机的比例阀采用溢流调节的方式将多余的油旁路回油箱,在整个过程中,马达的的转速是不变的,故供油量也是固定的,而执行的动作是间隙性的,也并不是满负载的,因此定量供油就有很大的浪费空间,据实测至少有50%左右。变频节能器就是针对这一浪费空间,根据注塑机发出的各个动作信号,适时适量调整各个动作所需的马达转速(即流量调节),让泵出的油量刚好能满足动作的需要,而在非动作状态时让马达停止下来,这样节能空间进一步增大了,所以对注塑机改造能带来巨大的节能效果,如下运行示意图:
[img]200572517341638275.jpg[/img]

变频运行就是在工频运行的基础上加上红虚线框部分(变频控制系统)
三、节能改造后的效果
(1)、在工、变频方面比较,在不改变注塑机和变频器参数的前提下,射出成型品的品质方面无影响,周期在变频工作时会慢0.3~1.2S(变频器的功率越大,产品工况越复杂,周期就会相应的增加);在射出的稳定性和重复精度方面,变频状况较工频状态稳定,因为变频状况注塑机压力油温可降至35~40℃,在此状况下的油温能保证液压执组件的重复精度和稳定性,压力油的使用寿命也会延长,也减轻了中央运水系统的负荷,油温较工频状态降低15~18℃。
(2)、增加了公司电力系统的装机容量。电力系统本身预留一定的容量供用电设施启动用,工频状况下马达采用星三角形降压延时启动,此时启动电流是电机额定电流的4~7倍,若多台大功率的电机同时启动,将对电网产生很大的冲击。为经得起冲击,只有加大系统的容量。而采用变频器时启动马达属于软启动,只需在额定电流下就可以启动,且启动平滑无冲击,这样可以减小启动时对电网的冲击,从另外角度增加了系统的装机容量。
(3)、变频状态下工作时有很强的保护功能。变频器保护可有以下三方面:a、保护变频器本身,
b、可以保护马达,c、可保护注塑机免受错误操作。在此保护功能下,可以保证注塑机在标准的系统压力和系统速度下工作。如所执行的动作需要的压力和速度超过系统压力和系统速度下工作,此时变频器将进入保护状态。比如:未到熔融温度强行熔胶,因注塑机过负载工作,变频器就会通过恒速过流进行保护,如是工频状态下,注塑机可以借助强大的动力,扭断火箭头、炮筒、螺杆或者熔胶液压马达。又比如:超过140bar的锁模压力强行高压锁模,变频器会对超过140bar的锁模力的执行动作进行保护,也就会出现恒速过电流,工频时其锁模力还可大幅度地提高,机械系统将会受到致命的打击。若保证所有执行动作所需的压力都在标准的系统压力和速度之内,变频器就不会保护,对注塑机本身也有很大的好处。
(4)、变频状态下:因马达的转速随不同的动作需求在作剧烈的变化,马达的转速会降低一半以上,而马达散热风扇的排量与马达转速有直接的关系,故散热效果会减低马达温度会较工频状态升高10~13℃。
以下是以宝源450PC机台生产手提电锯外壳(原材料PC+ABS)时,各个动作状态所消耗的电流对比(不含电热功率消耗)。
[img]200572122112968099.jpg[/img]


[整理编辑:CK365测控网]
标签:
 
[ 技术中心搜索 ]  [ ]  [ 好友分享 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]  [ 返回顶部 ]

相关技术中心

版权与免责声明:

①凡本网注明"来源:CK365测控网"的所有作品,版权均属于CK365测控网,转载请必须注明CK365测控网 www.ck365.cn。违反者本网将追究相关法律责任。
②本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。
③如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

注册成为CK365测控网会员

可以无需任何费用浏览专业技术文章

 
 
注册CK365测控网会员以便浏览全文