一、引言
注塑機(jī)是對(duì)各種塑料進(jìn)行加熱、融熔、攪拌、增壓后,將塑料流體注入模具腔內(nèi),完成工件一次注塑成型的設(shè)備,它的工序過程基本是相同的,大致可分為7個(gè)工序過程:鎖模、射膠、保壓、熔膠、冷卻、開模、頂針,每一個(gè)工序都需要用不同的壓力和流量,也就是說被加工的工件不都是在最大壓力或流量下工作的,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,通過調(diào)整壓力或流量比例閥的開啟度來控制壓力和流量大小。然而油泵電機(jī)在恒速運(yùn)轉(zhuǎn),各工序中油泵的輸出功率并沒有多大的變化,根據(jù)這一特性,用SINE308系列矢量節(jié)能控制器來調(diào)節(jié)電機(jī)(油泵)的轉(zhuǎn)速,來實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力和流量的調(diào)節(jié),這樣可大大的節(jié)約能源,既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。
SINE308系列矢量節(jié)能控制器適用于各種液壓傳動(dòng)控制的定量泵注塑機(jī),根據(jù)注塑機(jī)不同的工作階段所需的壓力和流量不同,相應(yīng)調(diào)整油泵的輸出轉(zhuǎn)速,達(dá)到節(jié)能目的,其節(jié)能效果達(dá)25%¬-50% 。具有高節(jié)電率、高可靠性、電機(jī)軟起動(dòng)、操作簡(jiǎn)易等特點(diǎn)。
二、節(jié)能原理
傳統(tǒng)定量泵注塑機(jī)通常在需要改變負(fù)載流量和壓力時(shí),用閥門調(diào)節(jié),這時(shí)輸入功率變化不大,大量能量以壓力差的形式損耗在閥門上,產(chǎn)生溢流。 SINE308系列矢量節(jié)能控制器可根據(jù)注塑機(jī)當(dāng)前的工作狀態(tài),如鎖模、射膠、熔膠、開模、頂針等階段壓力和速度的設(shè)定要求,自動(dòng)調(diào)節(jié)油泵的轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)油泵供油量,使油泵實(shí)際供油量與注塑機(jī)實(shí)際負(fù)載流量在任何工作階段均能保持一致,保證電機(jī)在整個(gè)變化的負(fù)荷范圍內(nèi)的能量消耗達(dá)到所需的最小程度,徹底消除了溢流現(xiàn)象,并確保電機(jī)平穩(wěn)、精確地運(yùn)行。
使用SINE308系列矢量節(jié)能控制器同時(shí)可使注塑機(jī)油泵電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng),提高電機(jī)的功率因數(shù)COSφ,動(dòng)態(tài)調(diào)整注塑機(jī)馬達(dá)的輸出功率等, 從而達(dá)到節(jié)能的目的。
2.1 動(dòng)態(tài)功率因數(shù)補(bǔ)嘗
無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱量,更主要的是因?yàn)楣β室驍?shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低。
, P=S*cosφ
S-視在功率, P-有功功率, cosφ-功率因數(shù)
根據(jù)以上公式可知: 功率因數(shù)cosφ越大,有功功率(P)值越大。普通定量泵注塑機(jī)cosφ值在0.6-0.8之間,而使用SINE308系列矢量節(jié)能控制器后,cosφ值接近1,從而減小了無功損耗,提高了使用效率,同時(shí)也避免了因功率因數(shù)低于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)而必須進(jìn)行的電網(wǎng)功率因數(shù)補(bǔ)償!
2.2 動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功率輸出
SINE308節(jié)能控制器可根據(jù)注塑機(jī)的流量與壓力等信號(hào),不斷調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使電機(jī)在整個(gè)變化的負(fù)荷范圍內(nèi)的能量消耗達(dá)到所需的最小程度,并確保電機(jī)平穩(wěn),精確地運(yùn)行。
傳統(tǒng)定量泵注塑機(jī)通常在需要改變負(fù)載流量和壓力時(shí),是用閥門調(diào)節(jié),這時(shí)輸入功率變化不大,大量能量以壓力差的形式損耗在閥門上,由公式
P1/P2=(n1/n2)3 Q1/Q2=(n1/n2)2
Q-流體的流量,n-泵軸轉(zhuǎn)速, P-軸功率可知,只要改變轉(zhuǎn)速n,測(cè)流量(Q)成比例變化,而功率(P)更以立方的形式顯著變化。
例如:Q=1/2Q,則P=1/8P,軸上功率僅為額定時(shí)的12.5%,理論節(jié)能率可達(dá)87.5%
2.3電機(jī)軟起動(dòng)
SINE308系列矢量節(jié)能控制器采用先進(jìn)的矢量變頻控制技術(shù),使電機(jī)啟動(dòng)采用軟起動(dòng)方式。減輕了設(shè)備之間的機(jī)械沖擊,同時(shí)減輕了噪音,并可延長(zhǎng)設(shè)備和模具的使用壽命,避免了電機(jī)在工頻方式起動(dòng)時(shí)較大的沖擊電流。使用相同功率的電機(jī),在省電的同時(shí),還可以大幅度降低由于電機(jī)通常方式運(yùn)行時(shí)沖擊電流對(duì)供電變壓器裝機(jī)容量的要求。
2.4無高壓節(jié)流能量損失
利用注塑機(jī)同步信號(hào)及電氣控制,根據(jù)注塑成型的工藝要求控制注塑機(jī)壓力比例閥和流量比例閥,將傳統(tǒng)的定量泵改變成節(jié)能型變量泵,將通過溢流閥的回流流量降到最少,液壓系統(tǒng)輸出與整機(jī)運(yùn)行所需功率匹配,無高壓節(jié)流溢流能量損失。
2.5改回流式調(diào)節(jié)為容積式調(diào)節(jié)
節(jié)能型變量泵采用的控制方式,是容積式調(diào)節(jié)。系統(tǒng)處于流量控制狀態(tài)時(shí),輸出流量的大小只與給定的流量控制信號(hào)有關(guān)。負(fù)載突然增加和速度變慢時(shí)(例如射膠過程填充結(jié)束轉(zhuǎn)為保壓時(shí),系統(tǒng)進(jìn)入壓力控制階段),油泵輸出壓力的大小只與負(fù)載的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。所以系統(tǒng)的輸出功率與負(fù)載所需功率一樣,沒有多余的能量損失。節(jié)能型變量泵的輸出功率與流量和壓力的乘積成正比。而原有比例閥控制的定量泵系統(tǒng)控制方式,是采用回流調(diào)節(jié)方法。無論系統(tǒng)處于流量控制還是壓力控制狀態(tài),油泵的輸出流量都不會(huì)改變,僅通過改變比例閥的閥門開度調(diào)整壓力,多余部分的能量通過平衡回流的方式而浪費(fèi)。
三、產(chǎn)品特點(diǎn)
矢量節(jié)能控制器
◇ 磁場(chǎng)定向電流閉環(huán)矢量控制,電機(jī)變量完全解耦,采用美國(guó)TI公司最新款高性能32位電機(jī)控制專用DSP,高速、準(zhǔn)確完成復(fù)雜的控制算法,運(yùn)行平穩(wěn),效率高。
◇ 隨機(jī)載波調(diào)制靜音運(yùn)行。
◇ AVR自動(dòng)調(diào)整功能,即使輸入電網(wǎng)存在較大波動(dòng),輸出電壓基本保持不變。
◇ 工頻、變頻自由切換,即使節(jié)能器有故障也不影響生產(chǎn)。
◇ 保護(hù)功能完善,具有故障自動(dòng)復(fù)位功能,保證生產(chǎn)連續(xù)。
◇ 四信道輸入,可任意組合,傳感器信號(hào)0-25V及0-5A寬帶輸入。
◇ 壓力、流量可獨(dú)立調(diào)節(jié)。
◇ 全系列人性化設(shè)計(jì),外型美觀,結(jié)構(gòu)緊湊,人機(jī)界友好。
◇ 安裝方便,對(duì)改造設(shè)備毋須做太大改動(dòng),即可實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。
四、壓力流量信號(hào)采集說明
壓力、流量電流表
要正確安裝一臺(tái)注塑機(jī)節(jié)能器,必須準(zhǔn)確的找到注塑機(jī)上的比例流量、比例壓力信號(hào),作為節(jié)能器的輸入信號(hào)?梢詤⒄找韵氯齻(gè)方法:
方法一:在比例流量、比例壓力電流表上采集信號(hào),大部分注塑機(jī)上都會(huì)有這兩個(gè)電流表,一般會(huì)在注塑機(jī)配電箱的面板上或是配電箱里面,電流表的量程通常為0-1A,如何判斷電流表是比例流量還是比例壓力,將注塑機(jī)一個(gè)動(dòng)作的參數(shù)設(shè)定為(流量為0,壓力為50),再運(yùn)行這個(gè)動(dòng)作,哪一個(gè)電流表指針動(dòng)就說明這個(gè)電流表是比例壓力表,比例流量表也是同理。
方法二:在比例壓力、比例流量信號(hào)放大板上采集信號(hào),在該信號(hào)放大板上可以找到壓力、流量信號(hào)的放大功率三極管,也就是說有這兩個(gè)功率三極管的電路板就是比例壓力、比例流量信號(hào)板,且在電路接線端子處標(biāo)有壓力、流量英文縮寫第一個(gè)字母:壓力(P+,P-),流量(S+,S-)。也可通過萬用表電流檔測(cè)量判斷是否比例壓力、比例流量信號(hào)。
方法三:在比例壓力、比例流量電磁閥上采集信號(hào),在注塑機(jī)兩端的油路上會(huì)有很多電磁閥,這些電磁閥大多都是一些方向閥,與這些方向閥不同的是比例壓力、比例流量電磁閥,這兩個(gè)閥通常會(huì)組合在一起,外型上看流量閥會(huì)比較大,也可通過萬用表電流檔測(cè)量確認(rèn)是否是比例壓力、比例流量電磁閥。
壓力、比例流量電磁閥
五、具體接線
5.1主回路接線:
如圖所示,將電機(jī)線與電源線接入變頻器
注塑機(jī)控制柜