注塑机专用CVF-ZS-4T 0220变频器在注塑机节能改造中

    某厂使用的15kW注塑机改造前液压部分是采用回流调节法，无论系统处于流量控制还是压力控制状态，油泵的输出流量都不会改变，仅通过改变比例阀的阀门开度来调整压力和速度，多余液压油通过阀门旁路循环回流，浪费了能量，造成油泵的温升很大，容易损坏液压部分的阀门及其密封件。鉴于注塑机负载变化快、短时过载力强的特点，选用矢量控制变频器，当改变电源频率便可改变电机转速，因而注塑机采用了比例流量阀及比例压力阀的控制信号同步控制油泵马达的变频器，以动态控制变频器的输出频率，从而控制油泵电机的转速。将原定量泵恒定供油改造为变量供油，油泵电机的转速与注塑机工作所需的压力、流量成正比，从而使溢流阀的回流量降到最小，无高压溢流能量损失，液压系统输出功率与注塑机生产所需功率相匹配，达到节能目的。变频控制流程图见图4-38。
    图4-38    变频控制流程图    主回路主油泵电机采用注塑机专用CVF-ZS-4T 0220变频器，在改造时仍保留注塑机原有工频控制电路，即主电路采用变频、工频互锁互换的双回路控制方式，以确保不间断的工作。注塑机变频器自动对系统进行监控及报警，方便现场人员快速检修。图4-39示出变频改造示意图。    ①改造带来的益处    a．使定量泵变为节能型变量泵，注塑机液压系统与整机运行所需功率匹配，无高压节流溢流能量损失，节电率高达25%～60%。
    图4-39    变频改造示意图    b．将功率因数由0.6～0.8提高到0.96以上，大大减少了无功电流，降低了线路损耗，提高了电网质量和供电效率。对供电设备而言，相当于起到了增容的作用。    c．使用变频器可实现电动机的软启动，启动平滑无冲击。一方面，以减小启动时对电动机和电网的冲击，既保护了电动机，延长了使用寿命，对电网而言又可以算是增加了系统的装机容量。另一方面，由于减轻了开、锁模的冲击，从而延长了机械和模具的使用寿命，减轻了噪声。    d．由于变频器可以调节液压泵的流量和压力，一方面，油温会比工频状态下降15～18℃。这样延长了压力油的使用寿命；冷却水的用量也可节省30%以上；而且变频运行时压力油温度可降至35～40℃左右，此状况下的油温最能保证液压执行组件的重复精度和稳定性。另一方面．使密封组件的使用寿命得以延长，降低停机维修的次数和维修时间，节省大量维护费用。    e．采用变频器后．具有过压、过流、过载、过热、欠压及对地短路等多种保护，能够在线监控，及时发现故障并报警。这样一来可以保护变频器本身，二来能保护电动机，其三，还能避免注塑机机械部件因错误操作而损坏，因此系统的可靠性大大提高。    f．因为保留了注塑机原有控制方式及油路不变，可实现工频/变频切换。    ②变频器对注塑机的正常运行产生的干扰及预防措施    由于变频器在工作时输入和输出电流中都会有一定量高次谐波成分，这就会对注塑机的控制系统产生干扰，严重时可能影响到注塑机的正常动作。对此，可采取以下措施。    a．在输入侧和输出侧加装变频器专用滤波器、电抗器等措施减小高次谐波电流。    b．控制信号线使用屏蔽电缆，并把屏蔽层一端接到变频器的公共输入端子上，另一端悬空。    c．变频器的输入、输出电缆与控制信号线分开走线，它们之间应该至少保证20cm以上的距离且尽可能远。    d．减少变频器的载波频率。    e．另外，同一电源下的其他设备最好能做到隔离供电。