目前一些注塑機(jī)用戶使用了變頻節(jié)能技術(shù),收到了節(jié)能、低噪音、高效和可靠的顯著效果,且能大大減少注塑機(jī)的耗電量,這在眾多注塑機(jī)用戶中得到了非常好的評價與信賴。通過本公司的許多測試和工程師的現(xiàn)場改造經(jīng)驗(yàn),注塑機(jī)的變頻節(jié)能技術(shù)已日趨完善。
傳統(tǒng)定量泵的注塑機(jī)的變頻節(jié)能改造通常是:將用來控制調(diào)節(jié)比例調(diào)節(jié)閥的電量信號,進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后作為變頻器輸出頻率的給定信號,或是將注塑機(jī)的鎖模、射膠、熔膠、冷卻、開模等工藝過程控制信號進(jìn)行處理后作為變頻節(jié)能器的多段速或程序控制信號(也是變頻器輸出頻率的給定信號),以此調(diào)節(jié)方式來滿足注塑機(jī)各種工藝對供油壓力和流量的要求,節(jié)能改造模式(見圖四)。
為了實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)在變頻調(diào)節(jié)時的最佳工況,我公司特別研究開發(fā)了針對注塑機(jī)壓力信號控制回路的自動切換電路,它能根據(jù)注塑機(jī)各個不同工作環(huán)節(jié)的流量,壓力要求不同而自動選擇信號,這樣在加工一些高、精度的塑料產(chǎn)品時使用更是得心應(yīng)手。
3.1 SINE308專用型變頻節(jié)能器
SINE308專用型變頻器,是在SINE008高性能矢量變頻器的硬件和軟件核心基礎(chǔ)上,結(jié)合各種型號的注塑機(jī),風(fēng)機(jī),空壓機(jī)等的控制要求,開發(fā)出來的一款高性能的變頻節(jié)能器。并將矢量控制技術(shù)的優(yōu)異性能引入節(jié)能領(lǐng)域,徹底解決過去V/F控制方式影響生產(chǎn)周期和生產(chǎn)效率的問題。而為了適應(yīng)各種工作環(huán)境的要求,在硬件和軟件上都做了許多特殊的處理,特別是防金屬粉塵,防潮濕,防腐,耐高溫等,大大增強(qiáng)了在注塑行業(yè)的可靠性。
SINE308專用型變頻節(jié)能器采用CPU控制系統(tǒng),功能控制和性能控制完全分開,電機(jī)控制采用矢量控制,把電機(jī)的勵磁電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量分開進(jìn)行控制,從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的高精度控制。
與V/F控制比較,矢量的優(yōu)勢
(1) 速度控制精度高,能實(shí)現(xiàn)高精度的同步控制。
(2) 動態(tài)響應(yīng)好,能快速響應(yīng)負(fù)載變化。
(3) 調(diào)速范圍廣和轉(zhuǎn)矩脈動小。
(4) 能進(jìn)行直接轉(zhuǎn)矩控制
3.1.1 可靠性設(shè)計和保護(hù)功能
(1)全封閉設(shè)計,外型美觀,結(jié)構(gòu)緊湊,人機(jī)界友好。
(2)獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng),散熱器安裝可為柜體內(nèi)或外,方便維護(hù)。
(3)對電網(wǎng)的波動在-20%~+20%可安全運(yùn)行。
(4)機(jī)器(90KW以上)內(nèi)配有直流電抗器,提高了效率和輸入側(cè)的功率因數(shù)。
(5)變頻節(jié)能器上電,系統(tǒng)對軟件,硬件進(jìn)行安全自檢。
(6)提供自動復(fù)位功能,方便常規(guī)的故障排除。
(7)系統(tǒng)內(nèi)提供20多種的保護(hù)功能,可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全方位保護(hù)。
3.1.2 外圍配置
(1)提供兩種控制電源:+10V,GND;+24V,COM。
(2)提供通信控制端口:+485,-485。
(3)可編程模擬輸入:四路模擬輸入信號VS/IS/VF/IF。
擴(kuò)展卡可擴(kuò)展2路輸入(1I:0~1A)輸入,或(1V:0~10V)輸入。
(4)可編程數(shù)字輸入:6路輸入,其中1路可作高速脈沖輸入。
3.1.3 主要技術(shù)
● 控制方式:V/F控制、矢量開環(huán)控制。
● 載波頻率范圍:1.0K—16.0KHz,可根據(jù)溫度和負(fù)載特性自動調(diào)整。
● 過載能力:150%額定電流60秒。
● 頻率給定方式:模擬信號給定(電流或電壓),鍵盤數(shù)字給定,脈沖頻率給定。
● 自動限流:對運(yùn)行期間電流自動限制,防止頻繁過流故障跳閘。
● 調(diào)制方式:磁通矢量PWM調(diào)制。
● 自動節(jié)能運(yùn)行:根據(jù)負(fù)載情況,自動優(yōu)化V/F曲線,實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。
● 轉(zhuǎn)矩控制:多種轉(zhuǎn)矩指令指令設(shè)定方式,可實(shí)現(xiàn)有PG和無PG的轉(zhuǎn)矩控制。
● 自動電壓調(diào)整:當(dāng)電網(wǎng)電壓在允許的范圍內(nèi)發(fā)生變化時,能自動保持輸出電壓恒定。
● 速度控制精度:±0.5%最高速度(SVC);±0.1%最高速度(VC)。
● 控制信號方式:模擬信號經(jīng)過特殊處理,有效避免模擬信號的 漂移及干擾。
● 設(shè)計PID調(diào)節(jié)功能:實(shí)現(xiàn)同步控制系統(tǒng)平穩(wěn)起停。
3.1.4 安裝環(huán)境要求
(1) 節(jié)能器與相鄰物品間保持一定的距離。
(2) 應(yīng)遠(yuǎn)離稀釋劑、易燃物品,溶劑等。
(3) 安裝基礎(chǔ)堅固無振動。
(4) 應(yīng)遠(yuǎn)離干擾源,電磁干擾。
(5) 安裝接近窗戶應(yīng)做好防雨滴,日曬等。
3.2 系統(tǒng)的電氣接線圖
改造前,正確地找到電機(jī)起動的主交流接觸器,將注塑機(jī)空氣開關(guān)(斷路器)到主交流接觸器的三相交流電線拆開(注意主交流接觸器上如果有其它電源線,就要移到空氣開關(guān)上),然后將節(jié)能器的(R、S、T)三相電源線接到空氣開關(guān)上,(U、V、W)三相輸出線接到主交流接觸器上。在改造注塑機(jī)時仍保留注塑機(jī)原有控制電路中的星-三角轉(zhuǎn)換電路,這樣可方便改造同時保持注塑原來的控制特性。