【壓縮機(jī)網(wǎng)】引言

　　近幾年塑料行業(yè)發(fā)展越來(lái)越迅速，其中注塑行業(yè)也正迎來(lái)一個(gè)飛速發(fā)展的機(jī)遇。但同時(shí)行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)也日漸激烈，各廠家除了重視產(chǎn)品質(zhì)量和品牌外，也越來(lái)越重視生產(chǎn)成本的控制。從注塑機(jī)工藝過(guò)程知道，在注塑成型產(chǎn)品成本中，電能消耗成本占了很大的比例，因而能否有效減少電能損耗，受到了各注塑機(jī)廠家和用戶的關(guān)注。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的推廣，變頻調(diào)速在傳動(dòng)控制和節(jié)能領(lǐng)域已日漸得到了廣泛應(yīng)用，尤其在泵類負(fù)載場(chǎng)合采用變頻控制節(jié)能效果顯著。本文以四V360系列變頻器為例，介紹了注塑機(jī)行業(yè)的一種變頻控制應(yīng)用方案。

　　一、工藝介紹

　　普通注塑機(jī)通常采用液壓傳動(dòng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括注射裝置、開(kāi)合模裝置、液壓傳動(dòng)裝置和電氣控制裝置等。

　　圖1

　　注塑機(jī)成型工藝是一個(gè)按照預(yù)定周期動(dòng)作的過(guò)程，即以合模-鎖模-射嘴前進(jìn)-射膠-保壓-冷卻-預(yù)塑-射臺(tái)后退-開(kāi)模-取出制品等加工工序達(dá)到某件產(chǎn)品成型。

　　普通注塑工藝中的損耗主要來(lái)自于以下幾點(diǎn)：

　　1. 溢流損耗。隨產(chǎn)品及加工工序不同，各工序所需液壓、流量、壓力不同。所以對(duì)于油泵馬達(dá)而言，注塑機(jī)注塑過(guò)程中的負(fù)載是處于變化狀態(tài)的。而泵的流量是按照所需的z*大流量來(lái)設(shè)計(jì)的，油泵工作時(shí)以恒定的轉(zhuǎn)速提供的液壓流量，當(dāng)注塑機(jī)所需的流量小于z*大流量時(shí)，多余的液壓將通過(guò)溢流閥回流，這一部分能量就損耗掉了。

　　2. 節(jié)流損耗。當(dāng)液壓油流經(jīng)閥的節(jié)流口時(shí)會(huì)有一定的壓降，這就是節(jié)流損耗。由于方向閥的節(jié)流面積比較大，所以大部分的節(jié)流損耗發(fā)生在比例閥上。同時(shí)由于液壓長(zhǎng)期全速循環(huán)流動(dòng)與液壓件機(jī)械劇烈磨擦，造成油溫過(guò)高，噪音過(guò)大，機(jī)械壽命縮短等不良現(xiàn)象。

　　3. 設(shè)計(jì)余量損耗。通常在設(shè)計(jì)中，一般會(huì)考慮到共用性，設(shè)計(jì)時(shí)以z*大容量為基礎(chǔ)，因此用戶油泵電機(jī)設(shè)計(jì)的容量比實(shí)際需要高出很多，存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象，造成電能的大量浪費(fèi)。

　　二、控制方案

　　針對(duì)注塑機(jī)的成型工序及工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了四方V360系列變頻器搭載專用擴(kuò)展卡的方案，系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，具體如下：

　　1. 專用擴(kuò)展卡集成四路模擬量輸入通道，兩路電壓型，兩路電流型，為不同類型的流量及壓力指令提供輸入接口;

　　2. 集成多段速控制，可與流量、壓力設(shè)定信號(hào)疊加后再給定變頻器的運(yùn)行頻率;

　　3. 可設(shè)置底流，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度及穩(wěn)定性。

　　圖1

　　三、系統(tǒng)接線及主要參數(shù)設(shè)定

　　系統(tǒng)接線圖如圖2所示：

　　圖2

　　主要設(shè)定參數(shù)

功能代碼	參數(shù)名稱	出廠值	設(shè)定值
F0.0.09	電機(jī)類型及控制模式選擇	0000	0000
F0.1.16	頻率設(shè)定值選擇	0	4
F0.2.26	頻率設(shè)定通道2	0	27
F0.3.33	控制命令1	0	1
F1.0.03	加速時(shí)間1	出廠值	0.01s
F1.0.04	減速時(shí)間1	出廠值	0.01s
F1.4.39	加/減速電流限制水平	170	120～130
F2.0.00	額定功率	出廠值	電機(jī)銘牌參數(shù)
F2.0.01	額定電壓	出廠值	電機(jī)銘牌參數(shù)
F2.0.02	額定電流	出廠值	電機(jī)銘牌參數(shù)
F2.0.03	額定頻率	出廠值	電機(jī)銘牌參數(shù)
F2.0.04	額定轉(zhuǎn)速	出廠值	電機(jī)銘牌參數(shù)
F3.0.00	多功能輸入端子DI1	0	多段速控制1
F3.0.01	多功能輸入端子DI2	0	多段速控制2
F3.0.05	多功能輸入端子DI6	0	多段速控制3
F5.3.28	頻率指令源的優(yōu)先級(jí)選擇	0000	0007
F8.1.21	比例增益1	0.75	0.25～0.5
F8.1.22	積分時(shí)間1	0.5	2.5～4.5
F8.1.25	比例增益2	0.5	0.25～0.5
F8.1.26	積分時(shí)間2	2.5	3.0～5.0
FC.0.01	通道1選擇	0	根據(jù)實(shí)際接線設(shè)定
FC.0.02	通道2選擇	1	根據(jù)實(shí)際接線設(shè)定
FC.0.07	通道1權(quán)系數(shù)	1	0.5
FC.0.08	通道2權(quán)系數(shù)	1	0.5
FC.0.11	z*小信號(hào)對(duì)應(yīng)頻率	0.0	2.0～5.0

　　四、方案優(yōu)勢(shì)：

　　1. 具有注塑機(jī)專用的運(yùn)行頻率給定通道，加減速時(shí)間短，系統(tǒng)響應(yīng)迅速;

　　2. 系統(tǒng)電流抑制能力強(qiáng)，有效避免過(guò)流等故障的出現(xiàn)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定;

　　3. 多段速與流量、壓力指令疊加的功能便于實(shí)現(xiàn)不同工序?qū)\(yùn)行頻率的要求;

　　4. 注塑機(jī)液壓油溫升明顯降低，有效延長(zhǎng)了液壓油的使用壽命;

　　5. 系統(tǒng)節(jié)能效果顯著，普遍可達(dá)30%～50%。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　本文介紹了一種基于四方V360變頻器的注塑機(jī)驅(qū)動(dòng)方案，該方案具有供氣壓力穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了增減投入空壓機(jī)臺(tái)數(shù)的自動(dòng)化，節(jié)能效果顯著，有效延長(zhǎng)了系統(tǒng)各設(shè)備的使用壽命。目前已成功的應(yīng)用于多個(gè)空壓機(jī)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)中。

　　參考文獻(xiàn)：

　　《V360系列高性能矢量變頻器說(shuō)明書(shū)》 深圳市四方電氣技術(shù)有限公司

　　《注塑機(jī)專用擴(kuò)展卡使用說(shuō)明書(shū)》 深圳市四方電氣技術(shù)有限公司