【壓縮機網】引言
近幾年塑料行業(yè)發(fā)展越來越迅速，其中注塑行業(yè)也正迎來一個飛速發(fā)展的機遇。但同時行業(yè)內的競爭也日漸激烈，各廠家除了重視產品質量和品牌外，也越來越重視生產成本的控制。從注塑機工藝過程知道，在注塑成型產品成本中，電能消耗成本占了很大的比例，因而能否有效減少電能損耗，受到了各注塑機廠家和用戶的關注。隨著變頻調速技術的推廣，變頻調速在傳動控制和節(jié)能領域已日漸得到了廣泛應用，尤其在泵類負載場合采用變頻控制節(jié)能效果顯著。本文以四V360系列變頻器為例，介紹了注塑機行業(yè)的一種變頻控制應用方案。
一、工藝介紹
普通注塑機通常采用液壓傳動，其結構如圖1所示，主要包括注射裝置、開合模裝置、液壓傳動裝置和電氣控制裝置等。
圖1
注塑機成型工藝是一個按照預定周期動作的過程，即以合模-鎖模-射嘴前進-射膠-保壓-冷卻-預塑-射臺后退-開模-取出制品等加工工序達到某件產品成型。
普通注塑工藝中的損耗主要來自于以下幾點：
1. 溢流損耗。隨產品及加工工序不同，各工序所需液壓、流量、壓力不同。所以對于油泵馬達而言，注塑機注塑過程中的負載是處于變化狀態(tài)的。而泵的流量是按照所需的z*大流量來設計的，油泵工作時以恒定的轉速提供的液壓流量，當注塑機所需的流量小于z*大流量時，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。當液壓油流經閥的節(jié)流口時會有一定的壓降，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。同時由于液壓長期全速循環(huán)流動與液壓件機械劇烈磨擦，造成油溫過高，噪音過大，機械壽命縮短等不良現象。
3. 設計余量損耗。通常在設計中，一般會考慮到共用性，設計時以z*大容量為基礎，因此用戶油泵電機設計的容量比實際需要高出很多，存在“大馬拉小車”的現象，造成電能的大量浪費。
二、控制方案
針對注塑機的成型工序及工藝特點，設計了四方V360系列變頻器搭載專用擴展卡的方案，系統(tǒng)構成如圖1所示，具體如下：
1. 專用擴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、壓力設定信號疊加后再給定變頻器的運行頻率;
3. 可設置底流，提高系統(tǒng)的響應速度及穩(wěn)定性。
圖1
三、系統(tǒng)接線及主要參數設定
系統(tǒng)接線圖如圖2所示：
圖2
主要設定參數
功能代碼
參數名稱
出廠值
設定值
F0.0.09
電機類型及控制模式選擇
0000
0000
F0.1.16
頻率設定值選擇
0
4
F0.2.26
頻率設定通道2
0
27
F0.3.33
控制命令1
0
1
F1.0.03
加速時間1
出廠值
0.01s
F1.0.04
減速時間1
出廠值
0.01s
F1.4.39
加/減速電流限制水平
170
120～130
F2.0.00
額定功率
出廠值
電機銘牌參數
F2.0.01
額定電壓
出廠值
電機銘牌參數
F2.0.02
額定電流
出廠值
電機銘牌參數
F2.0.03
額定頻率
出廠值
電機銘牌參數
F2.0.04
額定轉速
出廠值
電機銘牌參數
F3.0.00
多功能輸入端子DI1
0
多段速控制1
F3.0.01
多功能輸入端子DI2
0
多段速控制2
F3.0.05
多功能輸入端子DI6
0
多段速控制3
F5.3.28
頻率指令源的優(yōu)先級選擇
0000
0007
F8.1.21
比例增益1
0.75
0.25～0.5
F8.1.22
積分時間1
0.5
2.5～4.5
F8.1.25
比例增益2
0.5
0.25～0.5
F8.1.26
積分時間2
2.5
3.0～5.0
FC.0.01
通道1選擇
0
根據實際接線設定
FC.0.02
通道2選擇
1
根據實際接線設定
FC.0.07
通道1權系數
1
0.5
FC.0.08
通道2權系數
1
0.5
FC.0.11
z*小信號對應頻率
0.0
2.0～5.0
四、方案優(yōu)勢：
1. 具有注塑機專用的運行頻率給定通道，加減速時間短，系統(tǒng)響應迅速;
2. 系統(tǒng)電流抑制能力強，有效避免過流等故障的出現，系統(tǒng)運行穩(wěn)定;
3. 多段速與流量、壓力指令疊加的功能便于實現不同工序對運行頻率的要求;
4. 注塑機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)能效果顯著，普遍可達30%～50%。
結束語
本文介紹了一種基于四方V360變頻器的注塑機驅動方案，該方案具有供氣壓力穩(wěn)定，實現了增減投入空壓機臺數的自動化，節(jié)能效果顯著，有效延長了系統(tǒng)各設備的使用壽命。目前已成功的應用于多個空壓機聯(lián)動控制系統(tǒng)中。
參考文獻：
《V360系列高性能矢量變頻器說明書》 深圳市四方電氣技術有限公司
《注塑機專用擴展卡使用說明書》 深圳市四方電氣技術有限公司
【壓縮機網】引言
近幾年塑料行業(yè)發(fā)展越來越迅速，其中注塑行業(yè)也正迎來一個飛速發(fā)展的機遇。但同時行業(yè)內的競爭也日漸激烈，各廠家除了重視產品質量和品牌外，也越來越重視生產成本的控制。從注塑機工藝過程知道，在注塑成型產品成本中，電能消耗成本占了很大的比例，因而能否有效減少電能損耗，受到了各注塑機廠家和用戶的關注。隨著變頻調速技術的推廣，變頻調速在傳動控制和節(jié)能領域已日漸得到了廣泛應用，尤其在泵類負載場合采用變頻控制節(jié)能效果顯著。本文以四V360系列變頻器為例，介紹了注塑機行業(yè)的一種變頻控制應用方案。
一、工藝介紹
普通注塑機通常采用液壓傳動，其結構如圖1所示，主要包括注射裝置、開合模裝置、液壓傳動裝置和電氣控制裝置等。
圖1
注塑機成型工藝是一個按照預定周期動作的過程，即以合模-鎖模-射嘴前進-射膠-保壓-冷卻-預塑-射臺后退-開模-取出制品等加工工序達到某件產品成型。
普通注塑工藝中的損耗主要來自于以下幾點：
1. 溢流損耗。隨產品及加工工序不同，各工序所需液壓、流量、壓力不同。所以對于油泵馬達而言，注塑機注塑過程中的負載是處于變化狀態(tài)的。而泵的流量是按照所需的z*大流量來設計的，油泵工作時以恒定的轉速提供的液壓流量，當注塑機所需的流量小于z*大流量時，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。當液壓油流經閥的節(jié)流口時會有一定的壓降，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。同時由于液壓長期全速循環(huán)流動與液壓件機械劇烈磨擦，造成油溫過高，噪音過大，機械壽命縮短等不良現象。
3. 設計余量損耗。通常在設計中，一般會考慮到共用性，設計時以z*大容量為基礎，因此用戶油泵電機設計的容量比實際需要高出很多，存在“大馬拉小車”的現象，造成電能的大量浪費。
二、控制方案
針對注塑機的成型工序及工藝特點，設計了四方V360系列變頻器搭載專用擴展卡的方案，系統(tǒng)構成如圖1所示，具體如下：
1. 專用擴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、壓力設定信號疊加后再給定變頻器的運行頻率;
3. 可設置底流，提高系統(tǒng)的響應速度及穩(wěn)定性。
圖1
三、系統(tǒng)接線及主要參數設定
系統(tǒng)接線圖如圖2所示：
圖2
主要設定參數
|
功能代碼 |
參數名稱 |
出廠值 |
設定值 |
|
F0.0.09 |
電機類型及控制模式選擇 |
0000 |
0000 |
|
F0.1.16 |
頻率設定值選擇 |
0 |
4 |
|
F0.2.26 |
頻率設定通道2 |
0 |
27 |
|
F0.3.33 |
控制命令1 |
0 |
1 |
|
F1.0.03 |
加速時間1 |
出廠值 |
0.01s |
|
F1.0.04 |
減速時間1 |
出廠值 |
0.01s |
|
F1.4.39 |
加/減速電流限制水平 |
170 |
120～130 |
|
F2.0.00 |
額定功率 |
出廠值 |
電機銘牌參數 |
|
F2.0.01 |
額定電壓 |
出廠值 |
電機銘牌參數 |
|
F2.0.02 |
額定電流 |
出廠值 |
電機銘牌參數 |
|
F2.0.03 |
額定頻率 |
出廠值 |
電機銘牌參數 |
|
F2.0.04 |
額定轉速 |
出廠值 |
電機銘牌參數 |
|
F3.0.00 |
多功能輸入端子DI1 |
0 |
多段速控制1 |
|
F3.0.01 |
多功能輸入端子DI2 |
0 |
多段速控制2 |
|
F3.0.05 |
多功能輸入端子DI6 |
0 |
多段速控制3 |
|
F5.3.28 |
頻率指令源的優(yōu)先級選擇 |
0000 |
0007 |
|
F8.1.21 |
比例增益1 |
0.75 |
0.25～0.5 |
|
F8.1.22 |
積分時間1 |
0.5 |
2.5～4.5 |
|
F8.1.25 |
比例增益2 |
0.5 |
0.25～0.5 |
|
F8.1.26 |
積分時間2 |
2.5 |
3.0～5.0 |
|
FC.0.01 |
通道1選擇 |
0 |
根據實際接線設定 |
|
FC.0.02 |
通道2選擇 |
1 |
根據實際接線設定 |
|
FC.0.07 |
通道1權系數 |
1 |
0.5 |
|
FC.0.08 |
通道2權系數 |
1 |
0.5 |
|
FC.0.11 |
z*小信號對應頻率 |
0.0 |
2.0～5.0 |
四、方案優(yōu)勢：
1. 具有注塑機專用的運行頻率給定通道，加減速時間短，系統(tǒng)響應迅速;
2. 系統(tǒng)電流抑制能力強，有效避免過流等故障的出現，系統(tǒng)運行穩(wěn)定;
3. 多段速與流量、壓力指令疊加的功能便于實現不同工序對運行頻率的要求;
4. 注塑機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)能效果顯著，普遍可達30%～50%。
結束語
本文介紹了一種基于四方V360變頻器的注塑機驅動方案，該方案具有供氣壓力穩(wěn)定，實現了增減投入空壓機臺數的自動化，節(jié)能效果顯著，有效延長了系統(tǒng)各設備的使用壽命。目前已成功的應用于多個空壓機聯(lián)動控制系統(tǒng)中。
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《V360系列高性能矢量變頻器說明書》 深圳市四方電氣技術有限公司
《注塑機專用擴展卡使用說明書》 深圳市四方電氣技術有限公司
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