注塑機(jī)異步伺服控制節(jié)電方案.doc

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1、注塑機(jī)異步伺服節(jié)電改造可行性方案一、前言注塑機(jī)是塑膠行業(yè)的主要生產(chǎn)設(shè)備，也是有名的“電老虎”，耗電量大，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。由于電價(jià)昂貴，電費(fèi)在企業(yè)生產(chǎn)成本中占有相當(dāng)大的比重，已經(jīng)成為嚴(yán)重影響企業(yè)生產(chǎn)效益的重要因素。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，各企業(yè)都在采取各種節(jié)能降耗措施、努力降低生產(chǎn)成本，以便提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。但是，注塑機(jī)的電能浪費(fèi)問(wèn)題一直困擾著廣大塑膠生產(chǎn)企業(yè)。在此形式下，康燦在吸收國(guó)外有關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己多年來(lái)在節(jié)能領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，自主創(chuàng)新研制開(kāi)發(fā)出高科技產(chǎn)品—康燦KC系列注塑機(jī)異步伺服節(jié)電器，為注塑機(jī)用戶提供了一個(gè)行之有效的節(jié)能降耗手段，使注

2、塑機(jī)的單機(jī)電耗下降30-80%以上，受到廣大塑膠生產(chǎn)企業(yè)的歡迎。二、KC注塑機(jī)異步伺服節(jié)電應(yīng)用康燦KC系列注塑機(jī)異步伺服節(jié)電器是本公司根據(jù)成型機(jī)工藝特別設(shè)計(jì)的一款應(yīng)用于注塑行業(yè)的節(jié)電裝置,采集的成型機(jī)信號(hào)經(jīng)微處理器，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時(shí)，也達(dá)到不影響產(chǎn)量、不影響產(chǎn)品品質(zhì)的要求。采用人機(jī)界面操作，根據(jù)注塑工序直接設(shè)定補(bǔ)償異步驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行頻率；選用的專用異步伺服驅(qū)動(dòng)器，具備電流矢量控制算法，輸出轉(zhuǎn)矩大，可完全滿足了注塑機(jī)的工況要求，其加減速時(shí)間可達(dá)0.1秒。三、KC注塑機(jī)異步伺服節(jié)電原理：?傳統(tǒng)的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用普通電機(jī)加載定量泵，液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能耗與油泵的

3、輸出流量和輸出壓力成正比；由于油泵由額定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此油泵的流量在機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中始終保持不變；然而在注塑工藝中，其鎖模、射膠、熔膠、保壓、冷卻、開(kāi)模等各個(gè)階段所需要的壓力和流量是不同的，時(shí)大時(shí)小，有時(shí)幾乎為零，如在高壓節(jié)流過(guò)程中，設(shè)在油泵出口的溢流閥或比例閥實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)負(fù)載壓力和負(fù)載流量，以滿足注塑機(jī)工況的實(shí)際需要，這樣多余的液壓油就會(huì)通過(guò)溢流閥流回油箱，從而使油泵電機(jī)做了大量的無(wú)用功；據(jù)統(tǒng)計(jì)，由此造成的能量損失高達(dá)36%～68%?？梢?jiàn)，解決液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能耗問(wèn)題在于如何減少和避免多余的能量損失?？禒N科技推出的異步伺服在注塑機(jī)節(jié)能領(lǐng)域經(jīng)過(guò)精心的研究和

4、試驗(yàn)，完全吸收同步伺服系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出一款性價(jià)比極高的注塑機(jī)異步伺服系統(tǒng)，把傳統(tǒng)的比流比壓控制升級(jí)為速度型控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與同步伺服一樣的功能，每模的生產(chǎn)周期與改造前一致，節(jié)電率高達(dá)30-80%，康燦科技推出的異步伺服0-1500轉(zhuǎn)加速為100ms,僅比同步伺服略遜（同步伺服0-1500轉(zhuǎn)加速為15～50ms）。康燦科技的異步伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，自動(dòng)檢測(cè)來(lái)自于注塑機(jī)的工作狀態(tài)信號(hào)（開(kāi)模、合模、射膠、溶膠、頂針等）和工作壓力及工作速度要求，在調(diào)節(jié)油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速的同時(shí)，對(duì)比例比例閥進(jìn)行智能控制，保障油泵實(shí)際供油量與注塑機(jī)的流量需求相一致，把定量泵改變成響應(yīng)速度

5、極高的變量泵，從而消除溢流現(xiàn)象，節(jié)省電能消耗?？禒N異步伺服控制原理圖注塑機(jī)市電/節(jié)能能耗對(duì)比圖：四、目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上注塑機(jī)節(jié)電器現(xiàn)狀目前國(guó)內(nèi)普通節(jié)電器在注塑機(jī)行業(yè)的改造方法有如下幾種：1.采用多段速度控制注塑機(jī)的鎖模、射膠、熔膠、開(kāi)模、頂針；沒(méi)有反饋信號(hào)輸入。2.引入一路比例流量或者一路壓力信號(hào)給節(jié)電器做反饋信號(hào)輸入。3.把注塑機(jī)的比例流量和壓力兩路信號(hào)都取到節(jié)電器做反饋信號(hào)輸入。?4.把注塑機(jī)的比例流量和壓力兩路信號(hào)都取到節(jié)電器做反饋信號(hào)輸入，結(jié)合來(lái)自于注塑機(jī)的工作狀態(tài)信號(hào)（開(kāi)模、合模、射膠、溶膠、頂針等），比前3種的方法有所提高，以上四種方案都不夠

6、完善，存在很多缺陷，具體表現(xiàn)在：1.動(dòng)態(tài)響應(yīng)不足，注塑機(jī)的工作周期延長(zhǎng)過(guò)多，節(jié)電率與周期綜合起來(lái)算，節(jié)能效果不夠明顯；2.產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，造成產(chǎn)品有毛邊、缺陷、廢料增加。3.注塑機(jī)工作過(guò)程不夠流暢，有延緩現(xiàn)象。4.節(jié)電器技術(shù)穩(wěn)定性差，對(duì)有些型號(hào)注塑機(jī)改造后的節(jié)電率甚小。5.節(jié)電潛力挖掘不夠，還存在多余的電能消耗。五、KC異步伺服節(jié)電器與同步伺服節(jié)電器對(duì)比1.同步伺服節(jié)能系統(tǒng)是近年發(fā)展的一種先進(jìn)的高性能節(jié)能系統(tǒng)，通過(guò)永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)定量泵。在注塑成型過(guò)程中，閉環(huán)控制器根據(jù)電腦設(shè)定的壓力、流量指令，做出相應(yīng)的頻率調(diào)整，控制同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而對(duì)注塑機(jī)液

7、壓系統(tǒng)的壓力、流量進(jìn)行精確的閉環(huán)控制。永磁同步電機(jī)具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)性好，輸出扭矩大的優(yōu)點(diǎn)；1.同步伺服系統(tǒng)也存在以下的不足：由于同步電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器（變頻器）、旋轉(zhuǎn)編碼器、壓力傳感器等部件組成，任何一個(gè)部件，特別時(shí)編碼器出現(xiàn)故障或損壞，注塑機(jī)將停止工作，直至修復(fù)、更換相應(yīng)的部件，注塑機(jī)停機(jī)帶來(lái)的損失或比較大。2.KC異步伺服節(jié)能系統(tǒng)，控制原理與同步伺服一樣，在注塑成型過(guò)程中，閉環(huán)控制器根據(jù)電腦設(shè)定的壓力、流量指令，做出相應(yīng)的頻率調(diào)整，在控制異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速的同時(shí)，對(duì)比例比例閥進(jìn)行智能控制，從而對(duì)注塑機(jī)液壓系統(tǒng)的壓力、流量進(jìn)行精確的閉環(huán)控制；由于沒(méi)有更換原有的異

8、步電機(jī)，當(dāng)異步驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障時(shí)，注塑機(jī)能及時(shí)切換到原有的市電運(yùn)行方式，不影響注塑機(jī)的生產(chǎn)，這是現(xiàn)有的同步伺服