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注塑机专用伺服驱动器的节能运用

发表时间:2018-02-01 01:27

注塑机专用伺服驱动器的节能运用
      注塑成型加工职业归于出产密集型工业,注塑机作为其主力设备,是公认的“耗能大户”,加上塑料制品品种多样性和机型装备单一性,因此电能利用率广泛较低。一同,跟着职业界比赛日趋激烈,本钱战导致企业的获利空间进一步缩小,而电费占总本钱的比例越来越高。根据这种现状,合康变频科技(武汉)有限公司(以下简称“合康变频”)致力于电动机调速驱动技能的研制改进,其同步机驱动器凭借着优秀的功用和质量成功地处理了传统注塑机的液压泵系统控制精度不高、液压阀动作滞后等缺点,有效地前进了企业的节电功率并下降了设备的维护本钱。
  
  合康变频HID618注塑机专用伺服驱动器的首要优势
  
  以下将以合康变频HID618注塑机专用伺服驱动器为例,介绍其为注塑成型加工所带来的优势。
  
  1.节能降耗
  
  同步电动机驱动器的节能体现在两个方面,一是电动机上的节能,交流永磁同步电动机转子磁极选用永磁材料,基本无消耗,电动机功率因数高于0.95。而一般三相交流异步时机消耗较大的无功功率,功率因数低于0.85;二是工艺上的节能,由液压公式P功率=P压力×Q排量×N转速/60,可知液压功率跟压力、液压泵的排量和电动机的转速是相关联的;而功率的时间累积就是能耗,因此在压力不变的情况下有效地改动电动机转速或许液压泵的排量就可以节约能耗。
  
  2.快速照应、缩短周期
  
  在电动机方面,结构与作业原理抉择了电动机的照应速度。一般异步电动机加减速时间长,协作变频器驱动时间一般>600ms;而永磁同步电动机加减速时间短,协作伺服驱动器的时间大约为20~50ms。
  
  在工艺方面,运用相同排量的液压泵,异步电动机不具备弱磁扩速,而同步伺服电动机具有可以弱磁扩速500r/min的才干。注塑机的动作快慢是由流量抉择的,因此同步电动机液压泵可以使注塑成型周期缩短。
  
  3.前进精度
  
  由同步电动机液压泵系统检测实践的液压信息,液压给定与液压反响信号进行运算后获得输出转速指令。这种控制方法可以使实践的液压值跟从液压指令改动。通过调试,可以使得液压控制精度在1%以内。而传统定量泵系统选用液压开环控制方法,实践的液压不能进行精确的控制。
  
  4.下降油温
  
  定量泵系统为恒速供油,会导致高压溢流、油温高;而伺服泵系统为变速供油,无高压溢流、油温低。油温低则黏度下降慢、压力特性好,因此调机便利;一同,油封老化周期延伸,节约了维修费;再者,油泄露量少,作业环境洁净;此外,可减少注塑机的冷却水量,节约水塔出资费用,且车间作业环境的温度下降,也节约了车间降温费用。
  
  合康变频HID618同步伺服驱动器改造运用案例
  
  在某键盘出产厂,选用合康变频HID618-T4-22G对其注塑机进行了驱动器改造。该注塑机的电动机功率为17.8kW,转矩为100Nm,额定转速为1700r/min。
  
  1.进行伺服液压泵改造的必要性
  
  该工厂首要出产电脑键盘等产品,其原有注塑机选用传统的三相异步电动机+变量泵的液压系统,由于系统的高压溢流和油温高档原因,导致设备油封老化快,设备需求一再的维护保养,工作本钱高且出产功率低。为了前进出产功率和下降工作本钱,该厂抉择对其注塑机进行同步电动机的液压泵改造。
  
  2.伺服系统改造的计划规划
  
  (1)改造前的匹配性检查。在改造过程中,合康变频专门对其伺服液压泵和同步电动机进行了匹配检查,发现伺服液压泵并未根据原有注塑机的吨位和流量进行选择。吨位和流量之间有大致的对应联系,因此要给注塑机做选型装备时,必定要知道注塑机的流量和系统压力。其次是要根据选用的伺服液压泵选择相匹配的同步电动机。再就是根据同步电动机的首要参数进行伺服驱动器的选择。
  
  针对改造前注塑机同步电动机存在的问题,合康变频专门规划了注塑机伺服节能控制处理计划,二手注塑机回收 选用合康变频HID618系列注塑机专用伺服驱动器。该驱动器选用永磁同步电动机的闭环矢量控制算法,集成了注塑机专用控制卡,用于伺服液电混合注塑机中的伺服电动机控制。对给定的流量、压力指令和压力反响信号,可快速、精确地控制电动机转速,为注塑机系统供应所需求的压力和流量,完全完结按需供油,极大地减少了传统液压旁路的溢流丢掉,满意了塑料成型快速、精确和节能的要求。
  
  (2)合理的接线方法
  
  合康变频将原有动力系统的星三角发起线路撤除,取原电源至同步驱动器HID618的电源进线端,同步驱动器的出线端接同步电动机。
  
  在用同步机改造注塑机系统时,由于更换了液压泵,原液压泵所带的压力比例阀和流量比例阀不再运用。在比例阀和流量阀输出0~1A电流信号的情况下,串联一个50Ω、100W的电阻,经合康变频LKZ-F015-V01电流电压改换板改换为0~10V信号,然后接入变频器仿照量输入端子。此外,还需将同步电动机的编码器信号接到注塑卡的脉冲信号通道,将液压泵的压力传感器信号接入同步电动机的仿照量通道。
  
  改造后,在运用过程中还有一些注意事项:同步电动机系统照应非常快,要求PID调度反常活络,现场可将仿照量通道的仿照滤波时间设置成0.01s或0,PID输出缓冲时间也可以设置为0;对系统PID给定压力值和反响压力值精度要求较高,一旦这两个值有烦扰,会直接影响PID调度效果。可以在这两个仿照量的输入端采用并联电容的方法减小输入信号的不坚定;比例阀和流量阀输出并传回串入的电阻,如果散热功用不佳将会导致输入的仿照量不坚定;系统照应快,因此加减速时间可以设置为F0.11=0.020s,F0.12=0.020s,系统才可以正常作业;旋转变压器信号线接入到扩展板旋变输入端子。在正常情况下,旋转变压器鼓励信号源R1-R2导通,正弦信号源S1-S3间导通,余弦信号源S2–S4间导通,且S1-S3间的电阻值与S2–S4间电阻值大小相等。
  
  3.改造同步电动机控制后的效果
  
  该键盘出产厂对其注塑机进行同步电动机改造后,获得了一系列活泼的效果:
  
  (1)完全消除了高压节约,比原异步电动机+变量泵系统节电40%;
  
  (2)照应方便,从0~100%的升、降速时间≤0.02s,变为0~100%的压力改动最快可达20ms,前进了出产功率;
  
  (3)控制精确,重复精度差错达到了0.1%,制品精密且抗过载才干强,伺服的力矩过载倍数≥300%;
  
  (4)情况改换活络,速度、转矩控制能活络切换,滑润减轻了开/锁冲击,延伸了液压泵、机械和模具的运用寿数,并下降了噪声,改进了作业环境。
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