關(guān)于在注塑機上普傳變頻器的應(yīng)用

精品文檔-下載后可編輯關(guān)于在注塑機上普傳變頻器的應(yīng)用注塑機是對各種塑料進行加熱、融熔、攪拌、增壓后，將塑料流體注入模具控內(nèi)，完成工件注塑成型的設(shè)備。注塑機又名注射成型機或注射機。它是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。分為立式、臥式、全電式。注塑機能加熱塑料，對熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。它的工序過程基本是相同的，每一個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。而油泵電機在恒速運轉(zhuǎn)，造成能量的浪費。若用變頻器來調(diào)節(jié)電機（油泵）的轉(zhuǎn)速，實時滿足壓力和流量的需求，這樣既經(jīng)濟又實用。有關(guān)單位已成功地使用我公司普傳變頻器改造了的注塑機，取得了顯著的經(jīng)濟效益，因此用變頻器改造注塑機節(jié)能是值得向廣大用戶推廣的。根據(jù)實際經(jīng)驗，屬中、小型注塑機用變頻器改造后的節(jié)電率一般在20%～60%.

一、注塑機概述

眾所周知，注塑機是對各種塑料（例聚乙烯、聚丙烯）成型加工的主要設(shè)備，通過對塑料顆粒在雙螺桿注塑機內(nèi)進行多段溫度加熱，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，而注塑機又遍布省內(nèi)各地，節(jié)電勢在必行，我公司與寧波代理商合作，對寧波地區(qū)某公司注塑機現(xiàn)場進行了變頻改造，總裝機容量400多KW，二十幾臺注塑機。其中，單機容量37KW，現(xiàn)已投產(chǎn)使用達一年之久，工作正常，節(jié)電率平均達30%以上。同時，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，保護電機，延長使用壽命；減輕開鎖模沖擊，延長機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)省大量維護費用；對電機具有過壓、過流、缺相等多種保護；變頻與工頻隨意切換，保證變頻故障時不影響生產(chǎn)；系統(tǒng)安裝簡便快捷。即是大型機由于機身低，對于安置的廠房無高度限制。產(chǎn)品可自動落下的場合，不需使用機械手也可實現(xiàn)自動成型。鑒于上述優(yōu)點，說明應(yīng)用變頻器對注塑機實行節(jié)能技術(shù)改造是正確的有效的，值得向大家推廣。

二、注塑機運轉(zhuǎn)時的工序過程

不論大、中、小型注塑機，分析它的工序過程是相同的，大致是五個工序過程，見圖1。

從圖1可知注塑機工序過程是：

①送模具過程，需低壓力，時間較短。

②合模具過程，左右兩個模具相接，直至完全閉合，需略高壓力，時間不長。

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，進行輔助工作后，待再次加工，這時需低壓力，時間較短。

對同一臺注塑機，加工不同的塑料件，其壓力（p）與時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)試驗加工后，定案的。

三、注塑機節(jié)能的可行性分析

從圖1注塑機的P=f（t）工序過程中看出，隨著不同時間段，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，所以注塑機節(jié)電率可達20%-50%，甚至更大些。在未使用變頻器的注塑機，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，來實現(xiàn)調(diào)節(jié)壓力的方式，這種主泵調(diào)壓力的方式，對主泵的電動機轉(zhuǎn)速不變，依傍路閥門開度來調(diào)節(jié)壓力，實踐證明節(jié)能是很小的，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)濟的運行方式，這就是注塑機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，至于模具移動的動力源也是液壓的，它有二種方法：

①另配一臺小功率的低壓油泵。

②由主泵分路經(jīng)減壓閥作動力源

又關(guān)于各段時間的定位控制，常見的有四種方法：

①依靠移動平臺的滑桿，用行程直接點開關(guān)（小型的）

②依靠時繼電器定時控制（中型的）

③依靠單片機或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間的控制（小、中型的）。

綜上所述對大型注塑機液壓驅(qū)動源的分析研究可以看出，節(jié)能技術(shù)永運處在不斷發(fā)展中，永無止鏡。根據(jù)大型注塑機的液壓驅(qū)動源的特點，在提高注射成形性能的前提下，應(yīng)用先進的節(jié)能技術(shù)，研發(fā)應(yīng)用于系統(tǒng)上，不斷提高節(jié)能水平。根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)及成形的特點，因機制宜，開發(fā)大型注塑機節(jié)能系統(tǒng)，達到進一步挖掘和提升主機的性能。

四、我公司對注塑機變頻改造方案特點及主義問題

（1）選用普傳PI7000Z系列專用變頻器，過載能力強，具流量、壓力雙反饋信號接口，按注塑工藝要求，取雙信和疊加來控制主油泵電機速度。

（2）控制電路簡單目前變頻器在注塑機上的應(yīng)用不僅是一臺變頻器對一臺電動機的簡單運行方式，大型注塑機還有多泵集中控制方式，在實際使用中必須注意：

（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原有設(shè)備的零部件為原則，如何巧妙取得控制信號，實現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備與變頻器的簡單的結(jié)合是十分重要的。還要考慮環(huán)境、操作簡便、易于維護等因素。

隨著微機控制技術(shù)在注塑機上的應(yīng)用，微電腦部分及其相關(guān)的輔助電子板的正常工作對電源電壓的波動，工作環(huán)境的溫、濕度，安裝的抗震性以至外界高頻信號的干擾都提出了較高的要求，為此保持控制箱內(nèi)通風(fēng)散熱用的風(fēng)扇正常工作，使用精度較高的電源穩(wěn)壓設(shè)備供電，設(shè)法減少控制箱受外來振動的影響，等均是正常工作的基本要求，應(yīng)切實解決這些方面的問題并定時檢查。

注塑機的控制采用電腦板（單片機），其壓力設(shè)定，時序設(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機的轉(zhuǎn)速達到調(diào)壓、節(jié)電雙重作用。

（3）應(yīng)注意的問題：變頻器有時會對注塑機的溫度控制造成諧波干擾，應(yīng)采取一定措施，對注塑機的控制電源采取隔離等