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GS-300L变频器解决注塑机改造中的节电率不理想与周期不同步问题


1 前言

注塑机是塑胶制品行业的主要耗电设备。因此降低注塑机的能耗成为塑胶制品行业降低成本、提高产品市场竞争力的有效途径。高士达电气有限公司针对该行业的实际情况而自主研发的GOLDSTAR GS-300L注塑机一体化专用变频器,是降低成本,提高生产效率的最有效途径。

2 注塑机的工作原理

注塑机是对各种塑料进行加热、溶塑、将塑料流体注入模具腔内,完成工件一次注塑成型的设备,它的工序过程基本是相同,大致可分为七道工序:合模、射胶、保压、冷却、熔胶、开模、顶出等,每一道工序都需要用不同的工作压力和流量,其工作压力和流量的大小是靠压力比例阀和流量比例阀来调节。
液压传动系统中的动力由电机带动油泵提供。在工作过程中,液压系统的负荷变化很大,由于定量泵不可调节输出功率,因此多余的能量全消耗在管阻和油的温升中。这样严重的影响设备的使用寿命。并且通常在设计中,用户油泵电机设计的容量比实际需要高出很多,存在"大马拉小车"的现象,以上原因造成了注塑机电能的大量浪费。

3 注塑机传统改造原理

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、及各种不同的动作油缸、油泵电机等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。
根据注塑机的工艺要求,在不改变原有控制的方式下。采集注塑机的电脑信号,加以独特的软件处理方式。从而保证产品的品质,生产效率的提高及最大程度的节能。

4 传统注塑机节能改造存在的主要问题

主要表现在以下几个问题:
(1) 动态响应不足,延长了注塑机的工作周期,造成了单位产量的下降。
(2) 产品质量不够稳定,废品率增加。
(3) 工作过程不够流畅,有延缓现象。
(4) 对注塑机电脑、电加热电路存在电磁干扰现象。
(5) 技术适用性差,对有些型号注塑机改造后的节电率甚小。
(6) 节电潜力挖掘不够,还存在多余的电能消耗。

5 GOLDSTAR GS-300L注塑机专用型变频器的优越性

综合上述的各种缺陷,为解决客户疑惑,做到既节省巨额电费又不影响生产的双赢,我公司工程技术人员经过深入的研究分析,认为造成其根源主要在于控制部位与变频器的动态性能。
针对以上情况,GOLDSTAR GS-300L注塑机专用型变频调速器,主要采取以下技术解决了传统改造方式无法解决的问题:
(1) 采用自学习控制功能,微电脑模糊控制。比例压力、流量信号作为输入采样信号,注塑机适时状态由变频器采集后,经DSP运算处理,针对不同的工况自动调整输出频率。使电机在整个变化的负荷范围内的能量消耗达到所需的最小范围,并确保电机平稳、精确地运行。即保证产品质量又节约电能,真正做到经济实用。

(2) GOLDSTAR GS-300L注塑机专用型变频器
主控芯片:
(1) 采用美国TI公司32位电机专用处理芯片DSP,可实现8kHz以上调制频率,实时响应速度快,输出谐波分量小,噪声低,对电网污染及对其它电气设备的干扰小。
控制方式:
(2) 采用空间电压矢量(SVPWM)控制方式,转矩功能强。
(3) 自动转矩补偿,低频转矩特性好,保证在低速运行时电机出力大,工作稳定。
(4) 200%的过载输出能力,满足现场恶劣工作需求。

6 使用效果

根据我们在深圳,温州等地的实验结果,可以确认,GOLDSTAR GS-300L注塑机专用型变频调速器不仅能够达到常规方式的节能效果,而且对各种工况下的工件产量都不会有影响。

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