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三菱变频器在注塑机节能改造中的应用

时间:2018年11月09日 点击: 【字体:

    塑料行业是一个与国民的生产,生活密切相关的行业,大到汽车,磨具,小到鼠标,开关,都与之紧密联系。而所有的种种产品,都得需要注塑机------一种把塑料加热,按磨具冲压冷去成行的机械来生产完成。而从注塑机工艺过程我们知道,注塑机在其各个工艺阶段所需要的比例油压是不同的,即所需要的来自电机的输出功率是不同的。而实际上,目前使用的绝大部分的注塑机,其电机使用工频驱动------来自电机提供的机油流量(输出功率)固定不变,为了满足在注塑各个阶段的大小不同的油压要求,就需要由溢流阀把多余的油量泵送回去-----具体泵送多少,由其控制部分决定好了;这样实际上有一部分电能就这样的浪费掉了。

 

  注塑机

 

  变频器在注塑机上的节能改造中,正是基于这样的事实。在改造中,我们抽取注塑机控制系统中本身反馈的油压流量信号------此多为一直流电流信号,经过处理后,输入变频器,控制决定需要输出多大的频率,即电机需要多大的转速,真正做到“按需分配”,消除了电机功率高输出,高浪费的情况,从而节省了大量的电能。

 

  图(注塑机电控柜

 

  图()为注塑机控制柜,在图中有2个直流指针电流表,其中一个为流量信号电流表,其两个端子分别接到注塑机控制板上的S+S-.

 

  在泉州某对讲机配件加工厂,我们使用普传公司的注塑机专用型变频器对其注塑机进行变频改造。该厂使用的是浙江产“海雄”牌注塑机,电机功率为11KW,为此我们选用普传公司的PI7800 011Z3型号的变频器与之匹配。

 

  (图二)变频器在现场

 

  普传注塑机专用变频器,内置了两路信号比较、信号处理电路,来自外部注塑机的流量信号----不管是电压信号还是电流信号,都可以十分简单的直接输入,方便了现场安装使用。

 

  在此现场中,油压流量信号为一直流电流信号,我们就取此油压流量信号------因为流体力学的知识,流量的变化与电机的转速也即于电机的频率是密切相关的。我们将它从指针表处引入接到变频器的I2V3端子。

 

  注意:变频器是串接在此回路中的。

 

  相应的参数设置如下:

 

  F04=2:频率设置方式为外部电流信号设置;

 

  F22=1;最小运行频率设为1,即当信号给定频率小于1H时,变频器频率输出都为零。此参数可以根据具体情况灵活设置。

 

  F69下的O05=15(mA),即表示当变频器接受到经过处理的电流信号为15mA的时候,对应输出最大频率。此参数可以根据具体情况灵活设置,一般地,生产不同的工件,需要压力越大时,可适当把此参数设小些。

 

  注:如所加工的工件所需要的压力都比较小,还可以设置F13=45(或者其他更适合的值),这样更加节能。此项设置为可选项。

 

  按以上要求连接号硬件,设置好相关参数后,即可平稳运行了。

 

  调试中常出现的问题及处理方法

 

  1)调试前注意事项

 

  注塑机变频节能电气改造相对比较简单。但在改造前应详细了解注塑机工况,熟悉注塑机工艺流程。调试时应注意以下事项:安装前查清注塑机原有电路接线方式,包括主电路和控制电路;仔细观察注塑机工频运行是否正常,油泵马达是否经常处于过载状态;根据注塑机的模具及注塑工艺观察注塑机节电改造的潜能;控制信号宜采用屏蔽线,线路注意正负极性不要接反;信号线与主回路线最好要分开布线等。

 

  2)调试常见问题及处理方法

 

  由于注塑机工艺的特殊性,在改造中会遇到各种故障,以下为在注塑机变频改造中常遇到的问题及处理方法。

 

  (1) 变频器频率无变化

 

  由于变频器采用注塑机阀控电流信号进行调速,变频器运行后可能出现频率显示为0.0(有的变频器显示为0)现象,其主要原因包括:信号极性接反;信号取错;信号接线端口与参数设定不符;注塑机辅助电源故障等。出现这种故障时,应先查明注塑机阀控制的类别是电流信号、电压信号还是脉冲控制信号(部分机型),及信号正负极性是否与变频器控制端子对应。

 

  (2) 油泵噪音大

 

  变频器运行后有些注塑机会发出异常的噪音,这时应判断噪声源在何处,是来自电机还是油泵。若为油泵的噪音,则可能原因有:注塑机液压油过少,有空气吸入;注塑机滤油器或油路阻塞;注塑机油泵叶片磨损较严重。遇到该情况应先检查注塑机油泵,排除故障后方可运行。另外,当注塑机处于低速高压工作状态时,也会出现油泵噪音异常情况,这时应适当提高速度给定。

 

  (3)温度控制干扰

 

  另一个注塑机变频器改造中常遇见的问题,是改造后注塑机因干扰不能正常运行。注塑机加热单元一般采用热电偶检测温度,这种检测元件容易受谐波干扰,从而造成注塑机温度显示和控制不准确。这时可从以下方面排除干扰:尽量缩短变频器与注塑机电动机之间的连线,动力线用金属软管套装,动力线与温度检测线不要靠近走线;在变频器近端主回路线缆上加装电抗器或磁环;变频器可靠接地;或给注塑机内部温控电偶供电电源加阻容滤波电路。

 

  (4)千万不要在变频器的输出端接电容,接了会把电容烧毁或者造成更加严重的后果。现场中可能有N线(零线),千万不要画蛇添足地把N线接到变频器的E端再接到注塑机,否则会有把注塑机主控板烧毁的危险。

 

  节能效果

 

  该厂使用311KW的注塑机,原来一个月要用电6200度左右,使用我司变频器进行改造后,在和以往同样的生产任务情况下,用电量只有4700多度,节电率超过20%,而其变频器改造后,生产过程中的噪音大大减少,液压油温减低了58摄氏度,客户十分满意。

三菱变频器在注塑机节能改造中的应用

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