注塑機變頻器改造常見問題

1、解決生產周期可能延長的辦法

在(zai)對注塑機進行變(bian)(bian)頻改(gai)造(zao)時(shi)(shi)，可能經常會發(fa)現，生產周期在(zai)變(bian)(bian)頻工(gong)作時(shi)(shi)會慢0.3s~1.2s。且變(bian)(bian)頻器功率越(yue)大，產品工(gong)況越(yue)復雜，周期就會相應地增(zeng)加。這主要是由于在(zai)不同工(gong)序段切換時(shi)(shi)，變(bian)(bian)頻器需要根據各(ge)工(gong)序所需要的不同壓力(li)、量而不斷改(gai)變(bian)(bian)輸(shu)出頻率，而使電機經常處于加減速過程中。

盡管變頻器的(de)加(jia)減(jian)速(su)時(shi)間(jian)可(ke)調(diao)得很短，但相比工(gong)(gong)頻(pin)運行(xing)時(shi)電(dian)磁閥通斷速(su)度有一(yi)(yi)定(ding)的(de)滯后，這(zhe)就導致了(le)相同工(gong)(gong)藝參數(shu)下變(bian)(bian)頻(pin)控(kong)制(zhi)時(shi)單(dan)位加(jia)工(gong)(gong)周期有所延長，生產效率受到(dao)一(yi)(yi)定(ding)影(ying)響(xiang)。對于(yu)這(zhe)個問(wen)題(ti)，一(yi)(yi)方面(mian)，要求選用的(de)變(bian)(bian)頻(pin)器有很好(hao)的(de)動態響(xiang)應(ying)性能(neng)，以(yi)盡量縮短響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)；另(ling)一(yi)(yi)方面(mian)，可(ke)以(yi)根據實(shi)際情況(kuang)，調(diao)整注塑機(ji)的(de)部分工(gong)(gong)藝參數(shu)，如(ru)加(jia)大壓(ya)(ya)力設定(ding)值等(deng)。當然，也(ye)可(ke)以(yi)對液壓(ya)(ya)系(xi)(xi)統(tong)(tong)和控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)進(jin)行(xing)改進(jin)來(lai)(lai)解決問(wen)題(ti)。例如(ru)，工(gong)(gong)頻(pin)時(shi)注塑機(ji)在(zai)液壓(ya)(ya)系(xi)(xi)統(tong)(tong)設計要考(kao)慮到(dao)液壓(ya)(ya)沖(chong)擊(ji)帶來(lai)(lai)的(de)危害，在(zai)液壓(ya)(ya)回(hui)路上采用很多緩沖(chong)回(hui)路。如(ru)果(guo)(guo)能(neng)提高液壓(ya)(ya)回(hui)路反應(ying)時(shi)間(jian)就可(ke)以(yi)彌補變(bian)(bian)頻(pin)加(jia)速(su)過程帶來(lai)(lai)的(de)滯后。而對于(yu)變(bian)(bian)頻(pin)器控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)，如(ru)果(guo)(guo)能(neng)采用流量和壓(ya)(ya)力兩路信號控(kong)制(zhi)，也(ye)能(neng)夠較好(hao)地解決這(zhe)個問(wen)題(ti)。

2、壓力不夠的原因及相應措施

個(ge)(ge)別(bie)情況下，由于機(ji)器采用的元件質量(liang)(liang)不過關(guan)，或保(bao)養不好，液壓(ya)回路中個(ge)(ge)別(bie)液壓(ya)元件磨損(sun)，導致(zhi)自身的壓(ya)力(li)一流量(liang)(liang)特性(xing)有所下降，造成(cheng)控制壓(ya)力(li)隨流量(liang)(liang)的變化較(jiao)大。這時表現(xian)出有時夠(gou)(gou)力(li)而有時不夠(gou)(gou)力(li)的現(xian)象(xiang)。工(gong)頻生(sheng)產時由于流量(liang)(liang)恒定(ding)，因此問題沒有被暴露(lu)出來。采用變頻控制時就會(hui)表現(xian)出壓(ya)力(li)不夠(gou)(gou)。

為(wei)了(le)解決這一(yi)(yi)問題，采用(yong)兩種(zhong)方(fang)法(fa)：一(yi)(yi)種(zhong)是(shi)通過調整注塑機的工藝參數，將變頻工作時注塑機的壓力流量設定得比工頻時高一(yi)(yi)些；另一(yi)(yi)種(zhong)是(shi)從控制(zhi)方(fang)法(fa)上想辦法(fa)，例如(ru)采用(yong)基于速(su)度環節的壓力閉環控制(zhi)，保證壓力滿(man)足要求(qiu)。

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3、應對變頻器對注塑機干擾的措施

由于(yu)變頻(pin)器在(zai)工作時(shi)輸入、輸出電流中(zhong)都會(hui)有一定量高次諧波，會(hui)對注塑機(ji)的控制系統產生干擾，嚴重時(shi)可能影響(xiang)到(dao)注塑機(ji)的正常動作。對此，可采取以下(xia)措施(shi)：

(1)在(zai)輸入(ru)側和輸出側加裝變(bian)頻器專用(yong)濾波(bo)器、電抗(kang)器等(deng)以減小高次諧波(bo)電流；

(2)控制信號線使(shi)用屏蔽電纜，并把屏蔽層一端接到變頻器的公共輸入端子(zi)上；

(3)變頻器的輸入、輸出電纜(lan)與控制信號線(xian)分開走線(xian)，它們之間應該至少保證20cm以(yi)上的距離且盡可能遠；

(4)減(jian)少變頻器的載波頻率(lv)；

(5)同一(yi)電(dian)源下的其他設備最好能做到隔離供(gong)電(dian)。

4、實際應用中發現的問題

節能變頻器的(de)使用(yong)效果，與(yu)注射工藝參(can)數設定密切相關。其中涉及(ji)塑料制品的(de)重量與(yu)注塑機的(de)鎖模力問題(ti)。

(1)制(zhi)品的(de)(de)重量大，應(ying)(ying)由(you)相應(ying)(ying)較大的(de)(de)鎖模力和較大注射量的(de)(de)注塑機進(jin)行加(jia)工(gong)（一(yi)般(ban)是在300噸級以上）。這類(lei)制(zhi)品的(de)(de)加(jia)工(gong)成(cheng)型周期較長，特(te)別是冷卻階段尤為(wei)突出，注射動(dong)作時要有可靠的(de)(de)鎖模力和瞬時增壓(ya)力。通過(guo)一(yi)些實際使用(yong)，進(jin)行變頻(pin)調速(su)的(de)(de)定量泵(beng)均能滿足(zu)這種工(gong)況，并使變頻(pin)調速(su)的(de)(de)節能作用(yong)得到(dao)充分發揮。

(2)對(dui)于加工全(quan)是小型制品的注(zhu)塑(su)廠，最大(da)的注(zhu)塑(su)機鎖(suo)模力不超過180t，工藝參數設定幾乎沒有(you)冷卻過程，節能(neng)效果(guo)不顯著。

注塑機改造中使用變頻器的好處

1、調速節能

根(gen)據注塑機(ji)的(de)工藝要(yao)求，把總壓(ya)閥(fa)(fa)、低(di)(di)壓(ya)閥(fa)(fa)、一(yi)壓(ya)閥(fa)(fa)、二壓(ya)閥(fa)(fa)的(de)開關信(xin)號(hao)(hao)經轉換后加(jia)在變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)輸入端作為變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)頻(pin)率給(gei)定信(xin)號(hao)(hao)，變(bian)頻(pin)器(qi)通過(guo)對其進行實時采(cai)樣(yang)并通過(guo)CPU處理(li)，使輸出(chu)頻(pin)率隨比例(li)閥(fa)(fa)的(de)模擬(ni)信(xin)號(hao)(hao)成(cheng)線形變(bian)化，在需要(yao)壓(ya)力(li)和(he)流量較小(xiao)(xiao)的(de)工藝過(guo)程中使電(dian)機(ji)轉速降(jiang)低(di)(di)，從而(er)降(jiang)低(di)(di)電(dian)機(ji)的(de)輸出(chu)功率，在冷卻和(he)半(ban)成(cheng)品置(zhi)入過(guo)程中可以讓(rang)電(dian)機(ji)停轉，使電(dian)機(ji)在整(zheng)個負(fu)載(zai)范圍內的(de)能量損耗達到最小(xiao)(xiao)程度。

2、提高功率因數節能

無功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)不但(dan)增(zeng)加線(xian)損和設(she)備的(de)(de)發熱，更主要的(de)(de)是因(yin)(yin)為功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)因(yin)(yin)數(shu)的(de)(de)降低(di)導致(zhi)電網有功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)的(de)(de)降低(di)。由公式S2=P2+Q2，Q=S*SINφ，P=S*COSφ，其(qi)中：S-視在功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)。Q-無功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)，P-有功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)，COSφ-功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)因(yin)(yin)數(shu)。可(ke)知，當COSφ越(yue)大，有功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)P越(yue)大。普通(tong)定量泵注塑機COSφ值在0.6-0.8之間(jian)，而使用(yong)變(bian)(bian)頻(pin)調(diao)速(su)裝置后，由于變(bian)(bian)頻(pin)器內(nei)濾波電容的(de)(de)補償作用(yong)，使得COSφ≈1，從而減小了無功(gong)(gong)(gong)(gong)損耗，增(zeng)大了電網的(de)(de)有功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)。

3、軟啟動節

由于(yu)原電機為(wei)直接啟動(dong)或Y/△啟動(dong)，啟動(dong)電流(liu)(liu)等(deng)于(yu)(3-7)倍額(e)定電流(liu)(liu)，這樣會(hui)對(dui)(dui)(dui)機電設備(bei)和(he)(he)供電電網造(zao)成嚴重的(de)(de)(de)沖擊(ji)，而(er)且還(huan)會(hui)增加電網容量(liang)要(yao)求，啟動(dong)時產生的(de)(de)(de)大電流(liu)(liu)和(he)(he)震(zhen)動(dong)對(dui)(dui)(dui)設備(bei)的(de)(de)(de)使(shi)用壽命(ming)極為(wei)不(bu)利(li)。而(er)使(shi)用變(bian)頻節(jie)能(neng)裝置后，利(li)用變(bian)頻器的(de)(de)(de)軟啟動(dong)功能(neng)將(jiang)使(shi)啟動(dong)電流(liu)(liu)從零開始，最大值被限制在(zai)變(bian)頻器設置的(de)(de)(de)加速中電流(liu)(liu)限幅水平以內，一(yi)般不(bu)超過1.7倍額(e)定電流(liu)(liu)，減輕了對(dui)(dui)(dui)電網的(de)(de)(de)沖擊(ji)和(he)(he)對(dui)(dui)(dui)電網容量(liang)的(de)(de)(de)要(yao)求，延(yan)長了設備(bei)和(he)(he)模具(ju)的(de)(de)(de)使(shi)用壽命(ming)。