注塑机与变频技术的结合

    塑料制品加工行业是轻工行业中近几年发展速度较快的行业之一，随着塑胶企业数量的增多，降低生产成本，提高产品竞争力成为许多塑料制品厂共同关心的问题。在加工成本中，电费占据了相当大的比例，而数量众多的注塑机是耗电最多的设备，因此，很多塑料企业对定量泵注塑机进行了大量节能技术改造来实现节约电能、提高企业的竞争力。目前绝大多数的注塑机都属于液压传动注塑机，使用液压系统的注塑机控制器，其流量控制的方法主要有“定量泵十流量阀”和比例变量泵系统，它们各有优缺点。定量泵十阀门的结构控制简单方便，用电机拖动定量泵供油，但同时，它也存在管路安装较复杂、管网压力波动较大、滴漏现象增加、调节功能单一及运行效率低等问题；另一种是使用比例流量阀，一般选用三通的流量阀，通过调节阀的开度和溢流达到调节流量的目的，这种方法也存在着溢流大，能量损失不可避免的缺点。造成定量泵液压系统效率低的主要原因是由于电机工作在额定功率下，这样定量泵的输出压力、流量与负载所需要的压力流量不匹配，产生溢流和卸荷能量损失。推广交流变频调速装置在注塑机上的应用，对于减少能源浪费具有重要意义。    ①变频器节能型液压控制系统    变频器节能型液压控制系统是采用变频器控制普通的三相异步电动机，从而驱动定量液压泵，通过变频器改变电动机的转速，达到改变液压泵输出流量的目的。    它的优点如下。    a．节能。利用变频器改变泵的转速，使泵的输出流量与注塑机工艺流程所要求的相适应，可以使溢流损失降至最低，有效地节约了能源。特别是在冷却时还可将泵完全停止，降低了电机与泵的空载损耗，具有比变量泵系统更大的节能潜力。    b．对原有注塑机液压系统改造最小。只需给传统注塑机的电机加上变频器，就可以完成改装，对成熟的液压系统不需进行更改，改造难度小。并且变频器是一个成熟的技术，其维护保养方便。    c．降低噪声，环境亲和度好。电机和泵不必在高速下长期运行，大部分时间转速较低，甚至在冷却时可以完全停止，大大减少了噪声污染，改善了工人的工作环境，符合环保潮流。    它的缺点如下。    a．响应速度慢，由于电机加泵的转动惯量大，并且构成变频器的电力电子器件过载能力低，从而使系统的响应速度较慢，不适合高速注塑机采用。    b．受泵及变频器的低速性能影响大。很多液压泵均有最低转速的要求，并且大部分通用变频器低速性能较差，影响了系统的节能及工作性能。    ②变频节能技术在注塑机上的应用    注塑机经变频改造后，变频器可根据注塑机油泵负载周期性变化的特性，实时跟踪采集注塑机的压力信号或流量信号，根据实际需要不断地调整电机的转速来改变油泵的供油量，使电机在整个负载变化的范围内功率消耗达到最低值，没有多余的能量损失，因此，采用变频控制来替代阀门调节是实现节电的有效途径。    ③节能技术应用的特点    注塑机节能系统的核心技术是变频调速技术。通览目前市场上各式各样的注塑机变频节能器，通常具有如下技术特点。    a．过载能力强，过载能力多数可以达到为180%过载1min，200%过载30s。高过载能力保证了注塑过程中在高压射胶等重负载冲击下，不跳脱，不影响生产连续进行，保证产品质量。    b．防护等级较高，有的采用独立风道全封闭设计，防尘、防腐蚀、环境适应能力强，使用寿命更长。    c．部分产品采用了流量和压力双信号控制，适用于各种复杂模件的生产。    d．体积小，结构紧凑，安装简便。可以做到柜式和壁挂两用。    e．市电/节电运行双回路设计，确保系统无故障，不影响生产。    f．具有自动复位、掉电复位功能，保证生产连续及生产效率。