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(ji)進(jin)行變頻改造時，可能經(jing)(jing)常(chang)會(hui)發現，生產(chan)周期在(zai)變頻工作(zuo)時會(hui)慢0.3s~1.2s。且變頻器功率(lv)越大，產(chan)品(pin)工況越復雜，周期就會(hui)相應地增加(jia)。這主要(yao)是由(you)于在(zai)不同(tong)工序段切換時，變頻器需(xu)要(yao)根據(ju)各工序所需(xu)要(yao)的(de)不同(tong)壓力、量而不斷(duan)改變輸出頻率(lv)，而使(shi)電機(ji)經(jing)(jing)常(chang)處于加(jia)減速過程中(zhong)。

盡管變頻器的(de)加(jia)減速時(shi)間可調得很(hen)短，但相(xiang)比工(gong)(gong)頻(pin)運行時(shi)電磁(ci)閥通斷速度有一定(ding)的(de)滯后，這(zhe)就導致了相(xiang)同工(gong)(gong)藝參數下(xia)變頻(pin)控制(zhi)時(shi)單位加(jia)工(gong)(gong)周期有所(suo)延(yan)長，生產效率受到一定(ding)影響。對于這(zhe)個問題(ti)，一方(fang)面(mian)，要求選用(yong)(yong)的(de)變頻(pin)器(qi)有很(hen)好的(de)動態響應(ying)性能，以(yi)盡量縮短響應(ying)時(shi)間；另一方(fang)面(mian)，可以(yi)根(gen)據實際(ji)情況，調整注塑機的(de)部分工(gong)(gong)藝參數，如(ru)加(jia)大壓(ya)(ya)力設(she)定(ding)值(zhi)等。當然，也可以(yi)對液壓(ya)(ya)系(xi)統和控制(zhi)系(xi)統進(jin)行改(gai)進(jin)來解決問題(ti)。例如(ru)，工(gong)(gong)頻(pin)時(shi)注塑機在液壓(ya)(ya)系(xi)統設(she)計(ji)要考慮(lv)到液壓(ya)(ya)沖(chong)擊帶(dai)來的(de)危(wei)害，在液壓(ya)(ya)回(hui)路上采用(yong)(yong)很(hen)多緩(huan)沖(chong)回(hui)路。如(ru)果能提高液壓(ya)(ya)回(hui)路反應(ying)時(shi)間就可以(yi)彌補變頻(pin)加(jia)速過程帶(dai)來的(de)滯后。而對于變頻(pin)器(qi)控制(zhi)系(xi)統，如(ru)果能采用(yong)(yong)流量和壓(ya)(ya)力兩路信號控制(zhi)，也能夠較好地解決這(zhe)個問題(ti)。

2、壓力不夠的原因及相應措施

個別情況下，由于機器采(cai)用的元件(jian)質量(liang)不(bu)過關，或保養(yang)不(bu)好，液壓回路中個別液壓元件(jian)磨損，導致自身的壓力(li)(li)一流量(liang)特(te)性有(you)所下降，造成控(kong)制壓力(li)(li)隨流量(liang)的變(bian)化較大(da)。這時(shi)表(biao)現(xian)(xian)出(chu)(chu)有(you)時(shi)夠力(li)(li)而有(you)時(shi)不(bu)夠力(li)(li)的現(xian)(xian)象(xiang)。工頻生產(chan)時(shi)由于流量(liang)恒定，因此問題沒有(you)被暴露出(chu)(chu)來。采(cai)用變(bian)頻控(kong)制時(shi)就會表(biao)現(xian)(xian)出(chu)(chu)壓力(li)(li)不(bu)夠。

為了解決(jue)這一問題(ti)，采用兩(liang)種(zhong)方法：一種(zhong)是通過(guo)調整注(zhu)(zhu)塑機(ji)的(de)工藝(yi)參數，將變(bian)頻工作時注(zhu)(zhu)塑機(ji)的(de)壓(ya)力流量設定得比工頻時高一些；另一種(zhong)是從(cong)控制方法上想(xiang)辦法，例如采用基于速度(du)環節的(de)壓(ya)力閉環控制，保證壓(ya)力滿足(zu)要求。

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3、應對變頻器對注塑機干擾的措施

由于變頻器在工作時(shi)輸(shu)入、輸(shu)出電流中都會有一定量高次諧波，會對(dui)(dui)注塑機的(de)控制系統(tong)產生干擾，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)影響到注塑機的(de)正常動作。對(dui)(dui)此，可采取以(yi)下措施：

(1)在輸入側(ce)和輸出(chu)側(ce)加裝變頻器(qi)專用濾(lv)波器(qi)、電抗器(qi)等(deng)以(yi)減(jian)小高次諧(xie)波電流；

(2)控制信號線使用屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜，并把屏(ping)蔽(bi)層(ceng)一(yi)端接到變頻器的(de)公共輸(shu)入端子上(shang)；

(3)變頻器的輸入、輸出電纜與(yu)控制(zhi)信號線分(fen)開走線，它(ta)們(men)之間應該至少保證20cm以上的距(ju)離且盡可能遠；

(4)減(jian)少(shao)變頻器的載波(bo)頻率；

(5)同一電(dian)源(yuan)下的其他設備(bei)最好能(neng)做到隔(ge)離供電(dian)。

4、實際應用中發現的問題

節能變頻器的(de)使(shi)用效果，與(yu)注射工藝參數設定密(mi)切相(xiang)關。其(qi)中涉及塑(su)料制品(pin)的(de)重量與(yu)注塑(su)機的(de)鎖(suo)模力問題。

(1)制(zhi)品的(de)(de)(de)重量大(da)(da)，應由相應較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)鎖(suo)模力和較(jiao)大(da)(da)注射量的(de)(de)(de)注塑機進行加工（一(yi)般是在300噸(dun)級以上(shang)）。這類制(zhi)品的(de)(de)(de)加工成型(xing)周期(qi)較(jiao)長，特別(bie)是冷卻(que)階段(duan)尤為突出，注射動作時(shi)要有可靠(kao)的(de)(de)(de)鎖(suo)模力和瞬時(shi)增(zeng)壓力。通過一(yi)些實際(ji)使用，進行變(bian)頻調速(su)(su)的(de)(de)(de)定量泵均(jun)能滿足這種工況，并使變(bian)頻調速(su)(su)的(de)(de)(de)節能作用得到充分發(fa)揮。

(2)對于加工全是小型制品的注塑廠，最大的注塑機鎖模力(li)不超(chao)過(guo)180t，工藝參數設定(ding)幾乎沒有冷卻過(guo)程，節能效果(guo)不顯著。

注塑機改造中使用變頻器的好處

1、調速節能

根據注塑(su)機(ji)的工藝(yi)要(yao)(yao)求，把總(zong)壓(ya)閥(fa)、低(di)壓(ya)閥(fa)、一壓(ya)閥(fa)、二壓(ya)閥(fa)的開關信(xin)號(hao)經轉(zhuan)(zhuan)換后加在(zai)變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)的輸入端作為變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)的頻(pin)(pin)率(lv)給定信(xin)號(hao)，變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)通過(guo)對其進(jin)行實(shi)時(shi)采樣(yang)并通過(guo)CPU處理，使輸出(chu)頻(pin)(pin)率(lv)隨比例閥(fa)的模擬信(xin)號(hao)成線形變(bian)化，在(zai)需要(yao)(yao)壓(ya)力(li)和流量較小的工藝(yi)過(guo)程中使電(dian)機(ji)轉(zhuan)(zhuan)速降(jiang)低(di)，從而降(jiang)低(di)電(dian)機(ji)的輸出(chu)功率(lv)，在(zai)冷卻和半成品置入過(guo)程中可(ke)以讓電(dian)機(ji)停轉(zhuan)(zhuan)，使電(dian)機(ji)在(zai)整個負載范圍(wei)內的能量損耗達到(dao)最小程度。

2、提高功率因數節能

無功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)不但增加線損(sun)和設備的發熱(re)，更主要的是因(yin)為(wei)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)因(yin)數的降低(di)導致電(dian)網有(you)功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)的降低(di)。由公式(shi)S2=P2+Q2，Q=S*SINφ，P=S*COSφ，其(qi)中：S-視在功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)。Q-無功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)，P-有(you)功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)，COSφ-功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)因(yin)數。可知(zhi)，當COSφ越大(da)(da)，有(you)功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)P越大(da)(da)。普(pu)通定量泵注(zhu)塑機COSφ值在0.6-0.8之間，而使(shi)用變頻(pin)調速裝置后，由于變頻(pin)器內濾波電(dian)容的補償作用，使(shi)得COSφ≈1，從(cong)而減小了(le)無功(gong)(gong)(gong)(gong)損(sun)耗，增大(da)(da)了(le)電(dian)網的有(you)功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)。

3、軟啟動節

由于(yu)(yu)原電(dian)(dian)機為直接啟動(dong)(dong)(dong)(dong)或(huo)Y/△啟動(dong)(dong)(dong)(dong)，啟動(dong)(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)流等于(yu)(yu)(3-7)倍額定電(dian)(dian)流，這樣會(hui)對(dui)(dui)機電(dian)(dian)設備(bei)(bei)和(he)(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)網(wang)(wang)造(zao)成(cheng)嚴重的(de)(de)沖擊，而且還會(hui)增(zeng)加電(dian)(dian)網(wang)(wang)容量要(yao)(yao)求(qiu)，啟動(dong)(dong)(dong)(dong)時產生的(de)(de)大電(dian)(dian)流和(he)(he)震(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)對(dui)(dui)設備(bei)(bei)的(de)(de)使用(yong)壽命極為不利。而使用(yong)變(bian)頻(pin)節能裝置后，利用(yong)變(bian)頻(pin)器的(de)(de)軟啟動(dong)(dong)(dong)(dong)功能將使啟動(dong)(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)流從零開(kai)始，最大值被限制在(zai)變(bian)頻(pin)器設置的(de)(de)加速中電(dian)(dian)流限幅(fu)水(shui)平以內，一般不超過(guo)1.7倍額定電(dian)(dian)流，減輕了對(dui)(dui)電(dian)(dian)網(wang)(wang)的(de)(de)沖擊和(he)(he)對(dui)(dui)電(dian)(dian)網(wang)(wang)容量的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，延(yan)長(chang)了設備(bei)(bei)和(he)(he)模(mo)具的(de)(de)使用(yong)壽命。