对所改造的注塑机要充分了解其控制电路,液压电路和工作原理,巧妙取得控制信号,实现现有注塑机和变频器的结合。注塑机液压油需求量的信号是连接压力和流量比例阀的电流信号(0-1A),经积分处理后并转换成4-20mA的标准信号直接连接到变频的输入端,从而控制变频器改变输出频率,随即改变了油泵电机的转速,达到调压节电的双重作用。针对注塑机液压系统特有的大负荷超载,频响要求高和低速转矩大,电机加减速时间长的特点,在控制过程中应用了PLC控制器,引入各电液换向阀的信号,由PLC根据这些信号鉴别注塑机的工艺流程,提前对变频器给出加速和减速指令。
5.注塑机变频器的选型
1)普通的VVVF调速方式,当频率与电压的比率保持恒定,电机的磁通不变,由于没有速度反馈,不能准确控制电机的转速(一般误差在15%),三相异步电机的转子实际转速同定子旋转磁场间存在转差,当外部负载发生变化时,转差率也随之发生变化,但变频器并不能对此补偿,导致油泵转速发生变化,造成了流量误差,次品率高。注塑机在采用压力闭环控制的系统中,会出现压力瞬间失调的情况,无法控制制品的品质。
2)无传感器矢量控制变频器,采用转子磁场方向的控制方式,即对异步电机进行坐标变换等效成直流电机的控制方式,相当于直流电机中同转矩成正比的电枢电流,无论电机的状态,维持其励磁电流的恒定,而转矩的大小只要独立调节电枢电流,故可以使异步电机始终处于高动态的状态,从0rpm加速到1000rpm 只需30ms,改善了变频器调速系统的动态性能,对于注塑整个运行循环的跟附性大大提高,转差在3%-5%内,提高了电机面对负载变化的运转稳定性,电机在低速运转时有2倍以上的额定转矩,有较好的加减速性能,转矩变化时响应也快。
综上所叙,选择开环通用变频器,由于其响应慢,并不适用于注塑机油泵的调速,相比之下无感矢量控制的变频器,因其高动态性,稳定性好等特性更适合注塑机的使用。
6.变频器的散热方式
注塑机专用变频器都采用水冷散热方式,散热效率高,安全保护等级可达IP54。由于变频器采用水冷形式,变频器主体实际是封闭于电控箱内,减少了由于粉尘,油污侵入电子设备而导致损坏的可能性,确保了变频器的使用安全,同时采用水冷散热方式可使变频器的功率单元IGBT始终工作在某一温度范围内,有效延长了其使用寿命,采用水冷散热方式可使变频器平均寿命延长达10年以上。