注塑機變頻器

注塑機變頻器,是為各類使用定量泵的注塑機量身定製的一種專用型變頻器。在注塑機合模、鎖模、熔膠、射膠、保壓、冷卻、開模等不同的工作階段,需要油泵提供的壓力、流量是不一樣的,而且,大多數廠家所使用的油泵是定量泵,雖然使用了高壓節流技術,但還是存在能耗大、動​作周期長、動作速度慢的特點。注塑機變頻器採用在普通變頻器的基礎上加一塊注塑機專用控制板,或者是在變頻器的CPU裡面內置一套專用程式的方式,避免了定量泵類注塑機的此類缺陷。

主要特點

1、節電率高:一般情況下,節電率可達25~60%;

2、減輕開鎖模震動,延長了模具的使用壽命;

3、系統發熱量明顯減小,油溫穩定,延長了液壓系統的使用壽命;

4、運行穩定,可以提高塑膠製品的品質;

5、軟啟動,延長了電機的使用壽命;

6、調速方便:注塑機變頻器的無級調速功能,就決定了加裝注塑機專用型變頻器之後,只需要利用注塑機專用型變頻器上的電位器,或者是外接的電位器,就可以對注塑機的運行速度根據需要隨時進行調節,直到滿意為止。從這一點上,就可以看出,加裝注塑機專用型變頻器具有調速方便的優勢;

7、節能:注塑機節能效果主要與注塑工藝過程相關,很難做出一個準確的計算。根據權威統計數據:一般來講,加裝注塑機專用型變頻器之後,一個油泵電機的注塑機節能率在20%~50%之間,多個油泵電機的注塑機節能率在15%~30%之間;

8、適用範圍廣:無論是小型、中型,還是大型注塑機,其工作原理及工作過程都是一樣的,因此,都可以加裝注塑機專用型變頻器;

9、增加產品賣點:效益、環保是客戶永恆的追求。加裝注塑機專用型變頻器的注塑機,不僅減少了電機啟停對電網的衝擊,降低了對電源的污染,起到了環保的作用,同時,加裝注塑機專用型變頻器,還可以達到提高工作效率,節約的效果。這對廠商來講,無疑是一個非常棒的賣點;

10、間接效果:加裝了注塑機專用型變頻器之後,可以降低油泵的運行速度,進而降低減少了油泵的機械磨損,延長了油泵的使用壽命。因此,間接的經濟效益也不可小視。

使用意義

1、從注塑機的工作過程來看

注塑機上使用最廣泛的一種油泵是定量泵,它的供油量是恆定的。但是,在注塑機工作過程中,所需要的流量和壓力是不斷變化的。定量泵改變壓力和流量,就是靠流量比例閥和壓力閥來調節的,多餘的油量經溢流閥流回油箱。這種狀況,一方面是加劇了閥門和油泵的磨損,造成油溫升高,電機噪聲過大。

2、從注塑機的設計角度來看

從注塑機的設計看,通常在設計時油泵都要留有餘量,一般考慮10%~15%,但油泵的系列是有限的,往往選不到合適的油泵型號時就往上靠,存在嚴重的“大馬拉小車”現象,造成電能的大量浪費。

因此,對定量泵的注塑機進行變頻調速改造,節約電能,提高經濟效率具有重要的意義。

安裝注意

1、注塑機變頻器的選型:注塑機的負載性質是恆轉矩類,機械特性較硬,動態特性要求較高,所以應選用注塑機專用變頻器。注塑機專用變頻器是在通用變頻器的基礎上增加了0~1A信號轉換環節,提高了使用性能。考慮到注塑工藝各階段的時間有一定要求,變頻器的加速和減速時間要短,一般為1秒,所以變頻器的容量就要適當加大。

2、要有備用系統:注塑機安裝注塑機專用型變頻器之後,應該有的工頻起動迴路作為備用,這樣一旦注塑機專用型變頻器有故障,還能用工頻起動油泵電機繼續運行,以減少因注塑機專用型變頻器發生故障帶來的經濟損失。

3、注塑機變頻器信號提取點:取雙比例閥的流量信號(0~1A),經變換為4~20m的信號送到變頻器的相應連線埠上。流量信號取相對值較大的作為控制信號,以擴大調節範圍。壓力信號相對值變化較小,對變頻器頻率的調節範圍小一點。如果變頻器的調節範圍不能滿足成形工藝的需要,可用變頻器的“頻率增益”功能來調整。

4、調試前注意事項:安裝注塑機專用型變頻器比較簡單,但在改造前應詳細了解注塑機工況,熟悉注塑機工藝流程,調試時應注意以下事項:仔細觀察注塑機工頻運行是否正常,油泵馬達是否經常處於過載狀態;根據注塑機的模具及注塑工藝觀察注塑機節電改造的潛能;控制信號線路注意正負極性不要接反;信號線與主迴路線要分開布線等。

5、注塑機型變頻器對數字儀表的干擾:注塑機上廣泛使用是交-直-交變頻器,其輸出電流中含有諧波成分,可能會對注塑機產生干擾,最易受干擾的是溫度控制儀表,因此,安裝變頻器應做好抗干擾措施。變頻器需加裝輸入和輸出電抗器或高頻磁環等;引入變頻器的控制線要作禁止處理;機殼要可靠接地;不要使變頻器的輸入輸出電纜與變頻器的控制信號線平行或捆綁在一起;變頻器安裝在注塑機內部時,特別要關注通風散熱。

常見問題

由於注塑機工藝的特殊性,在安裝注塑機專用型變頻器的過程中,會遇到各種故障,以下為在安裝注塑機變頻的過程中常遇到的問題及處理方法。

1、注塑機變頻器頻率無變化:由於變頻器採用注塑機閥控電流信號進行調速,變頻器運行後出現頻率顯示為0.0(有的變頻器顯示為0)現象,其主要原因為信號極性接反;信號取錯;信號接線連線埠與參數設定不符;注塑機輔助電源故障等,出現這種故障應先查明注塑機閥控制的類別是電流信號、電壓信號還是脈衝控制信號(部分機型),及信號正負極性是否與變頻器控制端子對應。

2、油泵噪音大:注塑機專用型變頻器運行後有些注塑機會發出異常的噪音,這時應判斷噪聲源在何處,是來自電機還是油泵,若為油泵的噪音則可能原因有:注塑機液壓油過少,有空氣吸入;注塑機濾油器或油路阻塞;注塑機油泵葉片磨損較嚴重;遇到以情況應先檢查注塑機油泵,排除故障後方可運行,另外當注塑處於低速高壓工作狀態時,也會出現油泵噪音異常情況,這時適當提高速度信號。

3、干擾問題:

在注塑機、電梯等的控制系統中,多採用微機或者PLC進行控制,在系統設計或者改造過程中,一定要注意變頻器對微機控制板的干擾問題。由於用戶自己設計的微機控制板一般工藝水平差,不符合EMC國際標準,在採用變頻器後,產生的傳導和輻射干擾,往往導致控制系統工作異常,因此需要採取必要措施。

1)良好的接地。電機等強電控制系統的接地線必須通過接地匯流排可靠接地,微機控制板的禁止地,最好單獨接地。對於某些干擾嚴重的場合,建議將感測器、I/O接口禁止層與控制板的控制地相連。

2)給微機控制板輸入電源加裝EMI濾波器、共模電感、高頻磁環等,成本低。可以有效抑制傳導干擾。另外在輻射干擾嚴重的場合,如周圍存在GSM、或者小靈通機站時,可以對微機控制板添加金屬網狀禁止罩進行禁止處理。

3)給變頻器輸入加裝EMI濾波器,可以有效抑制變頻器對電網的傳導干擾,加裝輸入交流和直流電抗器,可以提高功率因數,減小諧波污染,綜合效果好。在某些電機與變頻器之間距離超過100m的場合,需要在變頻器側添加交流輸出電抗器,解決因為輸出導線對地分布參數造成的漏電流保護和減少對外部的輻射干擾。

4)對模擬感測器檢測輸入和模擬控制信號進行電氣禁止和隔離。在變頻器組成的控制系統設計過程中,建議儘量不要採用模擬控制,特別是控制距離大於1M,跨控制櫃安裝的情況下。因為變頻器一般都有多段速設定、開關頻率量輸入輸出,可以滿足要求。如果非要用模擬量控制時,建議一定採用禁止電纜,並在感測器側或者變頻器側實現遠端一點接地。如果幹擾仍舊嚴重,需要實現DC/DC隔離措施。可以採用標準的DC/DC模組,或者採用V/F轉換,光藕隔離再採用頻率設定輸入的方法。

4、注塑機變頻器本身抗干擾問題:

當注塑機變頻器的供電系統附近,存在高頻衝擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源或者採用滑環供電的場合,變頻器本身容易因為干擾而出現保護。建議採用如下措施:

1)在變頻器輸入側添加電感和電容,構成LC濾波網路;

2)變頻器的電源線直接從變壓器側供電;

3)在條件許可的情況下,可以採用單獨的變壓器;

4)在採用外部開關量控制端子控制時,連線線路較長時,建議採用禁止電纜。當控制線路與主迴路電源均在地溝中埋設時,除控制線必須採用禁止電纜外,主電路線路必須採用鋼管禁止穿線,減小彼此干擾,防止變頻器的誤動作;

5)在採用外部模擬量控制端子控制時,如果連線線路在1M以內,採用禁止電纜連線,並實施變頻器側一點接地即可;如果線路較長,現場干擾嚴重的場合,建議在變頻器側加裝DC/DC隔離模組或者採用經過V/F轉換,採用頻率指令給定模式進行控制。

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