易能EDS2800/2860系列变频器注塑机节能改造上的应用

发布日期:[09-11-17 21:32:39] 浏览人次:[]

易能EDS2800/2860系列变频器注塑机节能改造上的应用

一、注塑机情况简介:
  近几年我国经济持续高速发展,能源问题越来越来成为各行业发展的挚肘,并且随着能源价格的快速上涨,国内市场的激烈竞争,节能成为许多行业发展面临的主要问题,特别是一些能耗比较大的行业如注塑机的行业等。
  目前绝大多数的注塑机都属于液压传动注塑机,液压传动系统中的动力由电机带动油泵提供,其液压油泵为容积式油泵,分为两种:定量泵和变量泵。其供油量只与油泵的转速成正比,当油泵马达以50HZ恒速运转时,油泵的供油量是恒定的,称为定量泵;其供油量不但与油泵的转速成正比,还与油腔的大小(油腔可以调节)有关,当油泵马达以50HZ恒速运转时,油泵的供油量是随腔体的变化而变化的,称为变量泵。由于变量泵由于使用中存在一些问题需要解决,因此目前市场上最常用的是定量泵。下面主要以定量泵为例进行介绍。

 

一般的塑件的生产过程中有下面几个环节:锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模。注塑机在不同工序下需要的流量和压力不同,须依靠比例流量阀和比例压力阀调节不同工序所须的流量和压力,在某些过程,需要的压力和流量不是最大值,油泵供油量大于执行元件所需的油量,多余的处于高压状态下的液压油全部经溢流阀回流,大量的能量通过油的温升消耗掉。这样既加剧了各种阀门的磨损,又造成油温过高,而且为了降低油温,往往还需要额外的冷却水循环,造成能量的进一步浪费。
  二、变频器节能的原理:
  前面介绍说定量泵可以通过调节转速来调节流量,使用变频器来进行调节油泵马达的转速进而调节流量是目前最理想的节能调节方式。变频器控制原理就是跟随比例流量阀和比例压力阀的信号,实时控制油泵马达转速来调节油量,满足各个动作环节的需要,可以将溢流量控制在最小状态,从而节约了能源。
  利用注塑机本身的比例流量阀和比例压力阀的电流信号来控制变频器,使得变频器自动跟踪注塑机的工作状态、工作压力及流量。即通过变频器准确地调节油泵的转速,使油泵的实际供油量满足塑机需要的工作流量,既满足生产需要,又达到节能目的,。通常能达到油泵马达节电30%—60%的效果。
  因此推广交流变频调速装置在注塑机上的应用,对于减少能源浪费具有重要意义。

三、节电原理分析

1、工艺过程节能分析

注塑机成型工艺是一个按照预定的周期性动作过程,即以合模--射嘴前进--射胶--保压--溶胶、冷却--开模--顶出制品--顶杆退回—合模等加工工序达到某件产品成型。注塑机通常采用液压传动,其结构包含注射装置、开合模装置、液压传动装置和电气控制装置,后者的作用是保证注塑机按工艺过程以预定每个工序的要求(压力、速度、温度、时间、位置)和动作程序准确有效地工作。在传统的注塑机中,液压传动装置主要由油泵、液压控制阀、压力电磁比例阀、流量电磁比例阀、各种不同的动作油缸、油泵电机及其它液压附件和管道组成,其中,油泵是定量油泵,电动机通常提供额定功率和转速,油泵将电动机所输入的机械能转变为压力能,然后向液压系统的液压元件输送具有一定压力和流量的液压油,满足液压执行机构驱动负载所需能量的要求。

2、使用节电和市电前后对比

从上图分析可知,安装变频节电装置后,和原方式相比油泵的输出功率在一个周期的各个时间段内均有不同程度的下降,特别是冷却时段的输出功率几乎为零。图中阴影面积相当于节省出来的电能。

四、目前注塑机行业变频器使用存在的主要问题及对变频器性能的要求:
  自从认知了变频器在注塑机行业改造后,近几年在此行业不断地进行了技术改造。但通过现场改造后,发现存在如下几个方面的问题:
  1、由于变频器存在加、减速过程,导致注塑过程经常处于加、减速的过程中,注塑产品是一个对工艺比较敏感的过程,往往加速过程会使产品产生严重缺陷。所以要求加速过程要非常快,即要求动态响应非常快,否则会造成成品率下降的情况。
  2、变频器控制的注塑机产品周期会有所加长,使得产能下降。这是目前很多变频器在注塑机行业的技术瓶颈。要求变频器有很好的动态响应特性。
  3、注塑机在合模时需要很大的力,变频器控制时经常会出现过流的情况,所以要求变频器有强的过载能力。
  4、变频器作为一个干扰源经常对注塑机的温度板、动作顺序会有一定程度的干扰。要求变频器一定要作抗干扰处理。
  五、易能注塑机变频器介绍:
  EDS2800系列和EDS2860系列变频器是易能电气推出的工程专用型高性能变频器。实现了高转矩、高精度的高性能调速要求。由于采用了独创的电流矢量控制算法,输出转矩大,在瞬时过载能力为200%,150%的过载可以维持3分钟,完全满足了注塑机的工况要求。

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