傳統(tǒng)液壓注塑機的變頻節(jié)能改造技術(shù)

　　注塑機是一種專用的塑料成型機械，它利用塑料的熱塑性，經(jīng)加熱融化后，加以高的壓力使其快速流入模腔，經(jīng)一段時間的保壓和冷卻，成為各種形狀的塑料制品。注塑機的電能消耗主要表現(xiàn)在以下幾個部分：①液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗 ，②加熱器的電能消耗 ③循環(huán)冷卻水泵的電能消耗（在注塑車間內(nèi)，一般多臺注塑機共用一臺冷卻水泵），其中液壓油泵電機的用電量占整個注塑機用電量的80％以上，所以降低其耗電量是注塑機節(jié)能的關(guān)鍵。

　　1、注塑機的工作循環(huán)

　　1）鎖合模：模扳快速接近定模扳（包括慢-快-慢速），且確認無異物存在下，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高壓，將模板鎖合（保持油缸內(nèi)壓力）。
　　2）射臺前移到位：射臺前進到指定位置（噴嘴與模具緊貼）。
　　3）注塑：可設定螺桿以多段速度，壓力和行程，將料筒前端的溶料注入模腔。
　　4）冷卻和保壓：按設定多種壓力和時間段，保持料筒的壓力，同時模腔冷卻成型。
　　5）冷卻和預塑：模腔內(nèi)制品繼續(xù)冷卻，同時液力馬達驅(qū)動螺桿旋轉(zhuǎn)將塑料粒子前推，螺桿在設定的背壓控制下后退，當螺桿后退到預定位置，螺桿停止旋轉(zhuǎn)，注射油缸按設定松退，預料結(jié)束。
　　6）射臺后退：預塑結(jié)束后，射臺后退到指定位置。
　　7）開模：模扳后退到原位（包括慢-快-慢速）
　　8）頂出：頂針頂出制品。

　　2．傳統(tǒng)液壓驅(qū)動的注塑機的能量浪費

　　液壓驅(qū)動的注塑機在以上各階段所需壓力和流量都是變化的，當注塑機的油量需求發(fā)生變化時，由設在油泵出口的比例流量閥和比例壓力溢流閥來調(diào)節(jié)負載壓力和流量，提供各油缸和液力馬達所需的推力，壓力方向和移動速度。油泵的輸出功率等于電機的輸出轉(zhuǎn)矩和電機的轉(zhuǎn)速的乘積，當系統(tǒng)要求低流量時，油泵電機的輸出功率不變，多余的液壓油通過壓力比例閥和溢流閥流回油箱，即使空載（如冷卻）也是如此，這樣，節(jié)流功率損失非常大，效率很低，一般只有60％-70％，因而造成能量浪費，同時由于液壓油長期的全速循環(huán)流動，與液壓件，機械件的劇烈磨擦，造成油溫過高，噪音過大等系列問題，機器壽命亦縮短。

　　3．使用節(jié)能變頻器控制油泵電機

　　變頻器控制的油泵電機從根本上克服了傳統(tǒng)注塑機能量浪費的弊病，當系統(tǒng)需要的流量發(fā)生變化時，電機的轉(zhuǎn)速也跟著發(fā)生變化，從而使定量油泵排出的油流量發(fā)生變化，即“需要多少供給多少，從而節(jié)約了大量的電能。根據(jù)注塑制品的不同，節(jié)電率達20％-70％。

　　4．變頻器控制信號的選取

　　對所改造的注塑機要充分了解其控制電路，液壓電路和工作原理，巧妙取得控制信號，實現(xiàn)現(xiàn)有注塑機和變頻器的結(jié)合。注塑機液壓油需求量的信號是連接壓力和流量比例閥的電流信號（0-1A），經(jīng)積分處理后并轉(zhuǎn)換成4-20mA的標準信號直接連接到變頻的輸入端，從而控制變頻器改變輸出頻率，隨即改變了油泵電機的轉(zhuǎn)速，達到調(diào)壓節(jié)電的雙重作用。針對注塑機液壓系統(tǒng)特有的大負荷超載，頻響要求高和低速轉(zhuǎn)矩大，電機加減速時間長的特點，在控制過程中應用了PLC控制器，引入各電液換向閥的信號，由PLC根據(jù)這些信號鑒別注塑機的工藝流程，提前對變頻器給出加速和減速指令。

　　5.注塑機變頻器的選型

　　1）普通的VVVF調(diào)速方式，當頻率與電壓的比率保持恒定，電機的磁通不變，由于沒有速度反饋，不能準確控制電機的轉(zhuǎn)速（一般誤差在15％），三相異步電機的轉(zhuǎn)子實際轉(zhuǎn)速同定子旋轉(zhuǎn)磁場間存在轉(zhuǎn)差，當外部負載發(fā)生變化時，轉(zhuǎn)差率也隨之發(fā)生變化，但變頻器并不能對此補償，導致油泵轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，造成了流量誤差，次品率高。注塑機在采用壓力閉環(huán)控制的系統(tǒng)中，會出現(xiàn)壓力瞬間失調(diào)的情況，無法控制制品的品質(zhì)。