变频器在注塑机上的应用

近几年塑料行业发展越来越迅速，其中注塑行业也正迎来一个飞速发展的机遇。但同时行业内的竞争也日渐激烈，各厂家除了重视产品质量和品牌外，也越来越重视生产成本的控制。

从注塑机工艺过程知道，在注塑成型产品成本中，电能消耗成本占了很大的比例，因而能否有效减少电能损耗，受到了各注塑机厂家和用户的关注。随着变频调速技术的推广，变频调速在传动控制和节能领域已日渐得到了广泛应用，尤其在泵类负载场合采用变频控制节能效果显著。本文以四方V560系列变频器为例，介绍了注塑机行业的一种变频控制应用方案。

一、工艺介绍

普通注塑机通常采用液压传动，其结构如图1所示，主要包括注射装置、开合模装置、液压传动装置和电气控制装置等。

图1

注塑机成型工艺是一个按照预定周期动作的过程，即以合模－锁模－射嘴前进－射胶－保压－冷却－预塑－射台后退－开模－取出制品等加工工序达到某件产品成型。

普通注塑工艺中的损耗主要来自于以下几点：

1．溢流损耗。随产品及加工工序不同，各工序所需液压、流量、压力不同。所以对于油泵马达而言，注塑机注塑过程中的负载是处于变化状态的。而泵的流量是按照所需的最大流量来设计的，油泵工作时以恒定的转速提供的液压流量，当注塑机所需的流量小于最大流量时，多余的液压将通过溢流阀回流，这一部分能量就损耗掉了。

2．节流损耗。当液压油流经阀的节流口时会有一定的压降，这就是节流损耗。由于方向阀的节流面积比较大，所以大部分的节流损耗发生在比例阀上。同时由于液压长期全速循环流动与液压件机械剧烈磨擦，造成油温过高，噪音过大，机械寿命缩短等不良现象。

3．设计余量损耗。通常在设计中，一般会考虑到共用性，设计时以最大容量为基础，因此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，造成电能的大量浪费。

二、控制方案

针对注塑机的成型工序及工艺特点，设计了四方V560系列变频器搭载专用扩展卡的方案，系统构成如图1所示，具体如下：

1．专用扩展卡集成四路模拟量输入通道，两路电压型，两路电流型，为不同类型的流量及压力指令提供输入接口；

2．集成多段速控制，可与流量、压力设定信号叠加后再给定变频器的运行频率；

3．可设置底流，提高系统的响应速度及稳定性。

 

 

 

 

图2

三、系统接线及主要参数设定

系统接线图如图3所示：

图3

主要设定参数

四、方案优势：

1．具有注塑机专用的运行频率给定通道，加减速时间短，系统响应迅速；

2．系统电流抑制能力强，有效避免过流等故障的出现，系统运行稳定；

3．多段速与流量、压力指令叠加的功能便于实现不同工序对运行频率的要求；

4．注塑机液压油温升明显降低，有效延长了液压油的使用寿命；

5．系统节能效果显著，普遍可达20%～50%。

结束语

本文介绍了一种基于四方V560变频器的注塑机驱动方案，该方案具有加减速时间短、系统响应迅速、系统运行稳定的优势，系统技能效果显著，注塑机液压油温升明显降低，有效延长了液压油的使用寿命。目前已成功地应用于多个注塑机节能改造现场。

审核编辑：汤梓红