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德力西變頻器在注塑機(jī)上的變頻改造
來源:遠(yuǎn)寧電氣有限公司 發(fā)布時間:2016-03-18
注塑機(jī)是對各種塑料進(jìn)行加熱、融熔、攪拌、增壓后,將塑料流體注入模具控內(nèi),完成工件一次注塑成型的設(shè)備。它的工序過程基本是相同的,每一個工序都需要不同的壓力和流量,也就是說被加工的工件不都是在最大壓力或流量下工作的,其壓力和流量是靠壓力比例閥和流量比例閥來調(diào)節(jié)的,通過調(diào)整壓力或流量比例閥的開啟度來控制壓力和流量大小。然而油泵電機(jī)在恒速運(yùn)轉(zhuǎn),各工序中油泵的輸入功率并沒有多大變化,其中液壓油泵電機(jī)的用電量占整個注塑機(jī)用電量的80%以上,所以降低其耗電量是注塑機(jī)節(jié)能的關(guān)鍵。若用變頻器來調(diào)節(jié)電機(jī) (油泵)的轉(zhuǎn)速,來實(shí)現(xiàn)對壓力和流量的調(diào)節(jié),這樣既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用,有關(guān)單位已成功地使用我公司德力西變頻器改造了的注塑機(jī),取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,因此用變頻器改造注塑機(jī)節(jié)能是值得向廣大用戶推廣的,至于具體節(jié)電率的大小與被加工的零件的大小尺寸、工作周期的長短和電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)有關(guān),根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),屬中、小型注塑機(jī)用變頻器改造后的節(jié)電率一般在20%~60%.
注塑機(jī) 變頻 節(jié)能
1. 注塑機(jī)概述
眾所周知,注塑機(jī)是對各種塑料(例聚乙烯、聚丙烯)成型加工的主要設(shè)備,通過對塑料顆粒在雙螺桿注塑機(jī)內(nèi)進(jìn)行多段溫度加熱,在熔融攪拌增壓后將流體料注入模具腔內(nèi),完成成型加工的。浙江省是我國電力嚴(yán)重緊缺的省份之一,尤其夏季更是捉襟見肘,而注塑機(jī)又遍布省內(nèi)各地,節(jié)電勢在必行,我公司與寧波代理商合作,對寧波地區(qū)多家注塑機(jī)現(xiàn)場進(jìn)行了變頻改造(如,浙江俊杰水管件有限公司),該公司總裝機(jī)容量400多KW,二十幾臺注塑機(jī)。其中,單機(jī)最大容量55KW,現(xiàn)已投產(chǎn)使用達(dá)一年之久,工作正常,節(jié)電率平均達(dá)30%以上,月節(jié)電費(fèi)5萬多元。同時,工作環(huán)境噪音明顯減少,系統(tǒng)油溫大幅下降;平滑軟起動,保護(hù)電機(jī),延長使用壽命;減輕開鎖模沖擊,延長機(jī)械和模具的使用壽命;延長油路系統(tǒng)使用壽命,減少維修次數(shù),節(jié)省大量維護(hù)費(fèi)用;對電機(jī)具有過壓、過流、缺相等多種保護(hù);變頻與工頻隨意切換,保證變頻故障時不影響生產(chǎn);系統(tǒng)安裝簡便快捷。深受用戶好評。鑒于上述優(yōu)點(diǎn),說明應(yīng)用變頻器對注塑機(jī)實(shí)行節(jié)能技術(shù)改造是正確的有效的,值得向大家推廣。
2、注塑機(jī)工序過程
不論大、中、小型注塑機(jī),分析它的工序過程是相同的,大致是五個工序過程,見圖1。
從圖1可知注塑機(jī)工序過程是:
①送模具過程,需低壓力,時間較短。
②合模具過程,左右兩個模具相接,直至完全閉合,需略高壓力,時間不長。
③射膠、保壓、冷卻過程,送料至模腔,直到成型,固化完需較高壓力,時間長約占40-60%。
④脫模具過程,加工成型,可開啟模具,到脫模完,可取出加工件,時間不長,壓力略高。
⑤退模具過程,加工件取出,模具后退原位,進(jìn)行輔助工作后,待再次加工,這時需低壓力,時間較短。
對同一臺注塑機(jī),加工不同的塑料件,其壓力(p)與時間長短是各不相同的。它與加工件的型體復(fù)雜性,使用何種塑料,一個加工件的總料量,有否嵌件等有關(guān),具體參數(shù)設(shè)定,一般由工藝技術(shù)人員給出的,并經(jīng)試驗(yàn)加工后,最后定案的。
3 注塑機(jī)節(jié)能的可能性分析
從圖1注塑機(jī)的P=f(t)工序過程中看出,隨著不同時間段,它的主油泵壓力是變化的,而且起伏較大,這就存在節(jié)能的可能性,且潛力較大,所以注塑機(jī)節(jié)電率可達(dá)20%-50%,甚至更大些。在未使用變頻器的注塑機(jī),其主泵壓力調(diào)整是靠壓力卸荷來調(diào)節(jié)傍路油路的開度,來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)壓力的方式,這種主泵調(diào)壓力的方式,對主泵的電動機(jī)轉(zhuǎn)速不變,依傍路閥門開度來調(diào)節(jié)壓力,實(shí)踐證明節(jié)能是很小的,還有一種使用變量泵的注塑機(jī),節(jié)能效果達(dá)百分之十幾,但設(shè)備維護(hù)成本較高,泵容易損壞,因此也不是經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行的方式,采用變頻器調(diào)速來調(diào)節(jié)主泵的轉(zhuǎn)速,從而改變流量和壓力是較經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式(這時閥門的開度要全開100%),這就是注塑機(jī)主泵采用變頻器的原因所在,從而有較大幅度節(jié)電的道理,至于模具移動的動力源也是液壓的,它有二種方法:
①另配一臺小功率的低壓油泵。
② 由主泵分路經(jīng)減壓閥作動力源
又關(guān)于各段時間的定位控制,常見的有四種方法:
① 依靠移動平臺的滑桿,用行程直接點(diǎn)開關(guān)(小型的)
② 依靠時繼電器定時控制(中型的)
③ 依靠單片機(jī)或PLC控制(大型的),我公司的方案即如此。
④ 利用變頻器本身多段速度與時間的控制(小、中型的)。
4 我公司對注塑機(jī)變頻改造方案特點(diǎn)
(1)德力西變頻器—選用德力西ZS系列專用變頻器,過載能力強(qiáng),具流量、壓力雙反饋信號接口,按注塑工藝要求,取雙信和疊加來控制主油泵電機(jī)速度。經(jīng)一年來使用,證明變頻器的性能良好,工作可靠,節(jié)電率高,主電路采用工頻-變頻二套電源供電方式,以確保不間斷的工作。圖略
(2)控制電路簡單 目前變頻器在注塑機(jī)上的應(yīng)用不僅是一臺變頻器對一臺電動機(jī)的簡單運(yùn)行方式,大型注塑機(jī)還有多泵集中控制方式,在實(shí)際使用中必須注意:
(I) 要充分了解所選用變頻器的技術(shù)性能、使用要求、內(nèi)部功能并充分發(fā)揮其特長。
(II) 要充分了解被使用設(shè)備的工藝要求、技術(shù)性、使用要求包括負(fù)荷等。
(III) 要充分了解被使有用設(shè)備的現(xiàn)有控制電路,液壓油路、各種附件的功能以不變或最少更動原有設(shè)備的零部件為原則,如何巧妙取得控制信號,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備與變頻器的最簡單的結(jié)合是十分重要的。還要考慮環(huán)境、操作簡便、易于維護(hù)等因素。
簡述如下:注塑機(jī)的控制采用電腦板(單片機(jī)),其壓力設(shè)定,時序設(shè)定可按工藝條件人為給定,利用的電腦板輸出電量值,控制壓力比例調(diào)節(jié)閥,從而調(diào)節(jié)主油泵的壓力大小。它的輸出是個線性的電流mA量值,經(jīng)電流轉(zhuǎn)換器變成4-20MA,直接接入到變頻器控制輸入端,從而改變變頻器的輸出頻率,也即就改變了主油泵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到調(diào)壓、節(jié)電雙重作用。 控制方案特點(diǎn):簡便可靠、不需更改原電路、調(diào)節(jié)方便、控制精確。
(3)應(yīng)注意的問題: 變頻器有時會對注塑機(jī)的溫度控制造成諧波干擾,應(yīng)采取一定措施,如,保證設(shè)備良好接地;變頻器的輸入、輸出線繞磁環(huán)后再結(jié)入;對注塑機(jī)的控制電源采取隔離等。
采用變頻器改造注塑機(jī),具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,值得推廣。http://www.ynele.com/
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