傳統(tǒng)液壓注塑機的變頻節(jié)能改造技術(shù)

    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(yīng)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)。

    2）無傳感器矢量控制變頻器，采用轉(zhuǎn)子磁場方向的控制方式，即對異步電機進行坐標變換等效成直流電機的控制方式，相當于直流電機中同轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流，無論電機的狀態(tài)，維持其勵磁電流的恒定，而轉(zhuǎn)矩的大小只要獨立調(diào)節(jié)電樞電流，故可以使異步電機始終處于高動態(tài)的狀態(tài)，從0rpm加速到1000rpm只需30ms，改善了變頻器調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能，對于注塑整個運行循環(huán)的跟附性大大提高，轉(zhuǎn)差在3％-5％內(nèi)，提高了電機面對負載變化的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，電機在低速運轉(zhuǎn)時有2倍以上的額定轉(zhuǎn)矩，有較好的加減速性能，轉(zhuǎn)矩變化時響應(yīng)也快。

    綜上所敘，選擇開環(huán)通用變頻器，由于其響應(yīng)慢，并不適用于注塑機油泵的調(diào)速，相比之下無感矢量控制的變頻器，因其高動態(tài)性，穩(wěn)定性好等特性更適合注塑機的使用。

    6．變頻器的散熱方式

    注塑機專用變頻器都采用水冷散熱方式，散熱效率高，安全保護等級可達IP54。由于變頻器采用水冷形式，變頻器主體實際是封閉于電控箱內(nèi)，減少了由于粉塵，油污侵入電子設(shè)備而導致?lián)p壞的可能性，確保了變頻器的使用安全，同時采用水冷散熱方式可使變頻器的功率單元IGBT始終工作在某一溫度范圍內(nèi)，有效延長了其使用壽命，采用水冷散熱方式可使變頻器平均壽命延長達10年以上。

    7．使用變頻器后的其它功能

    最顯著的特點就是可以改進機器的工藝特性，提高其效率。有些產(chǎn)品要求很高的射膠速度，普通的注塑機，可能要更換運螺桿、料筒、電機、油泵才能達到要求的速度，但使用變頻器以后，在電機油泵允許的范圍內(nèi)，將電機轉(zhuǎn)速提高10％（電機頻率達到55HZ），即可做到不用更換任何部件就能達到要求的速度，從而提高了生產(chǎn)效率。

    8．使用中注意的問題

    經(jīng)測量采用變頻運行后，電機的表面溫度有所提高，例如工頻運行電機溫度為35度，變頻運行時電機為40度，且不繼續(xù)升高（在電機安全范圍內(nèi)），這是由于電機在整個周期內(nèi)，進行不同的轉(zhuǎn)速運行，電機的散熱風扇風力減小緣故，使用中建議保持散熱風扇和電機的清潔。