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
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:
结束语
参考文献:
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