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四方变频器在注塑机上的应用

发布日期:2013-07-17   来源:深圳市四方电气技术有限公司   浏览次数:46983
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【摘   要】:本文介绍了四方V360系列变频器在注塑机上的成功应用.

引言
  近几年塑料行业发展越来越迅速,其中注塑行业也正迎来一个飞速发展的机遇。但同时行业内的竞争也日渐激烈,各厂家除了重视产品质量和品牌外,也越来越重视生产成本的控制。从注塑机工艺过程知道,在注塑成型产品成本中,电能消耗成本占了很大的比例,因而能否有效减少电能损耗,受到了各注塑机厂家和用户的关注。随着变频调速技术的推广,变频调速在传动控制和节能领域已日渐得到了广泛应用,尤其在泵类负载场合采用变频控制节能效果显著。本文以四V360系列变频器为例,介绍了注塑机行业的一种变频控制应用方案。

一、工艺介绍
 普通注塑机通常采用液压传动,其结构如图1所示,主要包括注射装置、开合模装置、液压传动装置和电气控制装置等。


图1

   注塑机成型工艺是一个按照预定周期动作的过程,即以合模-锁模-射嘴前进-射胶-保压-冷却-预塑-射台后退-开模-取出制品等加工工序达到某件产品成型。
   普通注塑工艺中的损耗主要来自于以下几点:
溢流损耗。随产品及加工工序不同,各工序所需液压、流量、压力不同。所以对于油泵马达而言,注塑机注塑过程中的负载是处于变化状态的。而泵的流量是按照所需的最大流量来设计的,油泵工作时以恒定的转速提供的液压流量,当注塑机所需的流量小于最大流量时,多余的液压将通过溢流阀回流,这一部分能量就损耗掉了。
节流损耗。当液压油流经阀的节流口时会有一定的压降,这就是节流损耗。由于方向阀的节流面积比较大,所以大部分的节流损耗发生在比例阀上。同时由于液压长期全速循环流动与液压件机械剧烈磨擦,造成油温过高,噪音过大,机械寿命缩短等不良现象。
设计余量损耗。通常在设计中,一般会考虑到共用性,设计时以最大容量为基础,因此用户油泵电机设计的容量比实际需要高出很多,存在“大马拉小车”的现象,造成电能的大量浪费。

二、控制方案
   针对注塑机的成型工序及工艺特点,设计了四方V360系列变频器搭载专用扩展卡的方案,系统构成如图1所示,具体如下:
专用扩展卡集成四路模拟量输入通道,两路电压型,两路电流型,为不同类型的流量及压力指令提供输入接口;
集成多段速控制,可与流量、压力设定信号叠加后再给定变频器的运行频率;
可设置底流,提高系统的响应速度及稳定性。


图1

三、系统接线及主要参数设定
   系统接线图如图2所示:


图2

    主要设定参数
功能代码
参数名称
出厂值
设定值
F0.0.09
电机类型及控制模式选择
0000
0000
F0.1.16
频率设定值选择
0
4
F0.2.26
频率设定通道2
0
27
F0.3.33
控制命令1
0
1
F1.0.03
加速时间1
出厂值
0.01s
F1.0.04
减速时间1
出厂值
0.01s
F1.4.39
加/减速电流限制水平
170
120~130
F2.0.00
额定功率
出厂值
电机铭牌参数
F2.0.01
额定电压
出厂值
电机铭牌参数
F2.0.02
额定电流
出厂值
电机铭牌参数
F2.0.03
额定频率
出厂值
电机铭牌参数
F2.0.04
额定转速
出厂值
电机铭牌参数
F3.0.00
多功能输入端子DI1
0
多段速控制1
F3.0.01
多功能输入端子DI2
0
多段速控制2
F3.0.05
多功能输入端子DI6
0
多段速控制3
F5.3.28
频率指令源的优先级选择
0000
0007
F8.1.21
比例增益1
0.75
0.25~0.5
F8.1.22
积分时间1
0.5
2.5~4.5
F8.1.25
比例增益2
0.5
0.25~0.5
F8.1.26
积分时间2
2.5
3.0~5.0
FC.0.01
通道1选择
0
根据实际接线设定
FC.0.02
通道2选择
1
根据实际接线设定
FC.0.07
通道1权系数
1
0.5
FC.0.08
通道2权系数
1
0.5
FC.0.11
最小信号对应频率
0.0
2.0~5.0

四、方案优势:
1. 具有注塑机专用的运行频率给定通道,加减速时间短,系统响应迅速;
2. 系统电流抑制能力强,有效避免过流等故障的出现,系统运行稳定;
3. 多段速与流量、压力指令叠加的功能便于实现不同工序对运行频率的要求;
4. 注塑机液压油温升明显降低,有效延长了液压油的使用寿命;
5. 系统节能效果显著,普遍可达30%~50%。

结束语
  本文介绍了一种基于四方V360变频器的注塑机驱动方案,该方案具有供气压力稳定,实现了增减投入空压机台数的自动化,节能效果显著,有效延长了系统各设备的使用寿命。目前已成功的应用于多个空压机联动控制系统中。

参考文献:
《V360系列高性能矢量变频器说明书》 深圳市四方电气技术有限公司
《注塑机专用扩展卡使用说明书》      深圳市四方电气技术有限公司

 
 
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