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普傳變頻器在注塑機(jī)上的應(yīng)用
普傳變頻器在注塑機(jī)上的應(yīng)用
【前言】注塑機(jī)是對(duì)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(gè)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大壓力或流量下工作的,，傳統(tǒng)方式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。而油泵電機(jī)在恒速運(yùn)轉(zhuǎn),，造成能量的浪費(fèi),。若用變頻器來調(diào)節(jié)電機(jī) （油泵）的轉(zhuǎn)速，實(shí)時(shí)滿足壓力和流量的需求,，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生產(chǎn)普傳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,。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，中,、小型注塑機(jī)用變頻器改造后的節(jié)電率一般在20%～60%.
【關(guān)鍵詞】注塑機(jī) 變頻 節(jié)能
1. 注塑機(jī)概述
*,，注塑機(jī)是對(duì)各種塑料（例聚乙烯、聚丙烯）成型加工的主要設(shè)備,，通過對(duì)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,，我公司與浙江代理商合作，對(duì)該地區(qū)多家注塑機(jī)現(xiàn)場進(jìn)行了變頻改造。某公司總裝機(jī)容量400多KW,，二十幾臺(tái)注塑機(jī),。其中，單機(jī)大容量37KW,，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,。同時(shí),，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(dòng),，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(duì)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(shí)不影響生產(chǎn),；系統(tǒng)安裝簡便快捷。深受用戶好評(píng),。鑒于上述優(yōu)點(diǎn)，說明應(yīng)用變頻器對(duì)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(gè)工序過程：
①送模具過程,，需低壓力，時(shí)間較短,。
②合模具過程,，左右兩個(gè)模具相接，直至*閉合，需略高壓力,，時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)需低壓力,，時(shí)間較短,。
對(duì)同一臺(tái)注塑機(jī)，加工不同的塑料件,，其壓力（p）與時(shí)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(gè)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，后定案的,。
3 注塑機(jī)節(jié)能的可能性分析
從注塑機(jī)的P=f(t)工序過程中看出,，隨著不同時(shí)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(duì)主泵的電動(dòng)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(shí)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(dòng)的動(dòng)力源也是液壓的,，它有二種方法：
①另配一臺(tái)小功率的低壓油泵,。
② 由主泵分路經(jīng)減壓閥作動(dòng)力源
又關(guān)于各段時(shí)間的定位控制，常見的有四種方法：
① 依靠移動(dòng)平臺(tái)的滑桿,，用行程直接點(diǎn)開關(guān)（小型的）
② 依靠時(shí)繼電器定時(shí)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(shí)間的控制（小,、中型的）,。
4 我公司對(duì)注塑機(jī)變頻改造方案特點(diǎn)
（1）變頻器—選用普傳PI7000Z系列變頻器，該變頻器采用DSP做為控制單元,，過載能力強(qiáng),，具流量、壓力雙反饋信號(hào)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(tái)變頻器對(duì)一臺(tái)電動(dòng)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少更動(dòng)原有設(shè)備的零部件為原則,，如何巧妙取得控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備與變頻器的結(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(shí)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(gè)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(dòng)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,。
（3）應(yīng)注意的問題： 變頻器有時(shí)會(huì)對(duì)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(duì)注塑機(jī)的控制電源采取隔離等,。
【結(jié)論】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,。