摘要：随着国家节能环保政策的不断深入以及鞋机生产工艺的不断优化，电液伺服系统凭借高效、精准、节能等优势将被越来越多的鞋机企业用户所接受。本文结合合康HID618A电液伺服驱动系统在圆盘式鞋机上的节能应用，通过采用永磁同步电机的闭环矢量控制算法，集成液压系统的压力、流量双闭环控制，可对圆盘式鞋机进行精准控制，从而减少溢流损失，增强设备使用寿命，提高节电率。

 

　　关键词：合康变频、HID618A、专用伺服驱动器、鞋机解决方案

 

　　1 引言

 

　　塑料成本的增长，使得中国塑料制造业竞争日益激烈，成本战导致企业的利润空间进一步缩小，节能作为企业增效降耗、降低经营成本、提高竞争力的重要手段。目前已经大量注塑机电液伺服改造和配套的成功案例，但对于制鞋企业的全自动圆盘式塑胶类射出成型机，关注较少，涉及节能增效的系统方案更是凤毛麟角。而我国是制鞋大国，有大量的制鞋设备，所以制鞋行业是我们需要关注突破传统液压技术瓶颈。

 

　　2合康变频HID618A电液伺服驱动器在温州某鞋机厂的改造应用

 

　　2.1改造的基本情况

 

　　应用地点：浙江温州某鞋材有限公司

 

　　系统名称：全自动圆盘注射成型机

 

　　电机功率：22kW

 

　　生产产品：双色运动鞋底

 

　　成型周期：30秒

 

　　驱动器型号：HID618A-T4-22C

　　2.2伺服油泵改造的必要性

 

　　传统异步电机+定量泵油压系统的缺点：

 

　　鞋机动作时，负载突变剧烈，对成型机的机械冲击很大，影响成型机寿命；

 

　　动作时PQ电磁阀控制精度达不到理论精度，而定量泵的油压系统导致的高油压的系统使得电磁阀的寿命难以保证；

 

　　成型机采用工频方式控制电机，电机始终全速运行，浪费大量能量。

 

　　3.3 液压伺服系统改造的方案设计

 

　　针对改造前圆盘成型机存在的问题，我们采用合康变频HID618A系列电液伺服驱动器，其具备永磁同步电机的闭环矢量控制算法，集成液压系统的压力、流量双闭环控制，用于电液伺服系统的精准控制。通过对给定的流量、压力指令和压力反馈信号精确控制，利用永磁同步电机快速、准确地执行特性，完全实现按需供油，减少传统液压的溢流损失，满足塑料成型快速、精确、节能的要求。

 

　　2.4液压伺服系统改造方案

 

　　将原有动力系统的星三角启动线路拆除，取原电源至同步驱动器HID618A的电源进线端，同步驱动器的出线端接同步电机。

　　图2 电液伺服系统配置简图

 

　　1、设置驱动器参数

 

　　参数设置说明备注

 

　　FP.01=1恢复出厂值防止误操作

 

　　F1.00=10717电机代码输入电机参数已打包

 

　　F1.16=1电机角度自学习电机相关参数辨识

 

　　F2-02=150确定电机方向确定需求方向

 

　　A3.20=1模拟量零位校正AI1，AI2，AI3三模拟量零位校正

 

　　A3.00=2油压模式设定

 

　　FP.02=1参数上传至键盘

 

　　2、系统改造的注意事项：

 

　　HID618A伺服驱动器55kW及以下内置制动单元，配置系统时不需要再采购制动单元；驱动器的安装控制柜一定注意散热通风，散热性能不佳时会导致输入的模拟量波动。

 

　　2.5改造电液伺服控制后的效果

 

　　采用压力流量双闭环控制，替代了早期的PQ阀门的开环控制，做到动作执行精准，产品不缺胶不飞边；

 

　　采用按需供油的方式替代异步机恒速供油的方式，避免了高压溢流，从而大幅度地节能，节电率可达35%-55%；

 

　　无高压溢流的油路系统，油温低，从而减少设备的维护成本，节省费用；

 

　　设备噪音明显减低，从而为员工创造安静的工作环境；

 

　　采用CAN通讯，方便操作监视，动作执行灵敏。