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        变频器在注塑机上的应用

        一、序言对于塑料制品行业来说, 电耗是其生产成本的主要部分,而注塑机是塑料制品厂的主要能耗设备之一,因此降低注塑机的能耗成为注塑行业降低成本,提 高产品竞争力的有效途径。目前绝大多数的注塑机都属于液压传动注塑机,液压传动系统中的动力由电机带动油泵提供,在注塑周期的过程中,注塑机在不同工序下 需要的流量和压力不同,必须依靠流量阀和压力阀调节不同工序所须的流量和压力。液压系统的负荷变化很大,由于定量泵不可调节输出功率,因此多余的能量只能 在挡板,油路泄露,油的升中消耗掉。这样既加剧了各种阀门的磨损,又造成油温过高,电机噪音过大,以及机械寿命缩短等现象。并且通常在设计中, 用户油泵 电机设计的电容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。因此推广交流变频器调速装置在注塑机上应用,对于减少能源浪费具有 重要意义。


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        二、调速节能装置的节能原理


        1,变频节能由流体力学可知,p(功率)=h(压力),流量q与转速n的一次方成正比,压力h与转速n的平方成正比,功率p与 转速n的立方成正比,q/q=n/n,h/h=n/n式中:q——油泵的额定流量,h——油泵的额定压力,p——油泵电机的额定功率,n油泵电机的额定转速。由 上述公式可知,如果油泵的功率一定,当要求调节流量Q下降时,转速n可成比例下降,此时油泵的轴输出功率p是成立方关系下降,即油泵电机耗电功率9与其转 速n近似成立方关系。例如:某注塑机油泵电机额定功率为55KW,则当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16KW,省电48.8%;当转速下 降到原转速的1/2时,其耗电量仅用6.875KW,省电87.5%。


        2,动态功率因数补偿节能无功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是因为功率因数 的降低导致电网的有功功率的降低。由公式S=P+Q, Q=S*SINфP=S*COSф ,其中:S——视在功率,Q——无功功率,P——有功功率,cosф 功功率因数??芍?。当cosф越大,有功功率P越大。普通定量泵注塑机cosф值在0.6——0.8之间,而使用变频器调速节能控制装置后, 由于变频器内 滤波电容的作用,使得cosф≈1,从而减小了无功损耗,增大了电网的有功功率。


        3,软启动节能由于电机为直接启动或Y/D启动,启动电流等于(3——7) 倍额定电流,这样会对电机设备和供电电网造成严重的冲击,而且还会对电网量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对设备的使用寿命极为不利,而使用变频器 节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对电容量的要求,延长了设备和模具的使用寿命。


        三、塑机节能改造原理


        1,注塑机成型的工艺过程注塑机主要用于热塑料的成型加工。注塑机成型工艺是一个按照预定的周期性动作过程,即以合模等—射嘴 前进—射胶—保压—溶胶,冷却——开?!コ鲋破贰ジ送嘶亍夏5燃庸すば虼锏侥臣烦尚?。注塑机通常采用减液压传动,其结构包含注射装置,开合模装 置,液压传动装置和电气控制装置,后者的作用是保证注塑机按工艺过程以预完定每个工序的要求(压力,速度,温度,时间,位置)和动作程序准确有效地工作。 在传统的注塑机中,液压传动装置主要出油泵,液压控制,压力电磁比例阀,流量电磁比例阀,各种不同的动作油缸,油泵电机及其它液压附件和管道组成,其中, 油泵是定量油泵,电动机通常提供额定功率和转速,油泵将电动机所输入的机械能转变为压力能,然后向液压系统的液压元件输送具有一定压力和流量的液压油,满足液压执行机构驱动负载所需能量的要求。


        2,变频器调速节能装置的控制系统根据注塑机的工艺要求,利用注塑机电脑的同步控制信号及电气控制,从注塑机的压 力电磁比例阀和流量电磁比例阀分别取出0——1ADC的模拟电流信号,直接加在变频器专用的输入端,从而改变变频器的输出频率,即改变油泵电机的转速,来改变油泵电机的输出流量Q,满足注塑机在各个工序中所需的油泵压力大小和流量速度,将传统的定量泵转变为量泵。

         


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