注塑机改造中使用变频器的好处

1、调速节能

根据注塑机的工艺要求,把总压阀、低压阀、一压阀、二压阀的开关信号经转换后加在变频器的输入端作为变频器的频率给定信号,变频器通过对其进行实时采样并通过CPU处理,使输出频率随比例阀的模拟信号成线形变化,在需要压力和流量较小的工艺过程中使电机转速降低,从而降低电机的输出功率,在冷却和半成品置入过程中可以让电机停转,使电机在整个负载范围内的能量损耗达到最小程度。

2、提高功率因数节能

无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是因为功率因数的降低导致电网有功功率的降低。由公式S2=P2+Q2,Q=S*SINφ,P=S*COSφ,其中:S-视在功率。Q-无功功率,P-有功功率,COSφ-功率因数。可知,当COSφ越大,有功功率P越大。普通定量泵注塑机COSφ值在0.6-0.8之间,而使用变频调速装置后,由于变频器内滤波电容的补偿作用,使得COSφ≈1,从而减小了无功损耗,增大了电网的有功功率。

3、软启动节

由于原电机为直接启动或Y/△启动,启动电流等于(3-7)倍额定电流,这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击,而且还会增加电网容量要求,启动时产生的大电流和震动对设备的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值被限制在变频器设置的加速中电流限幅水平以内,一般不超过1.7倍额定电流,减轻了对电网的冲击和对电网容量的要求,延长了设备和模具的使用寿命。

注塑机变频器改造常见问题

由于注塑机工艺的特殊性,在安装注塑机专用型变频器的过程中,会遇到各种故障,以下为在安装注塑机变频的过程中常遇到的问题及处理方法。

1、注塑机变频器频率无变化:由于变频器采用注塑机阀控电流信号进行调速,变频器运行后出现频率显示为0.0(有的变频器显示为0)现象,其主要原因为信号极性接反;信号取错;信号接线端口与参数设定不符;注塑机辅助电源故障等,出现这种故障应先查明注塑机阀控制的类别是电流信号、电压信号还是脉冲控制信号(部分机型),及信号正负极性是否与变频器控制端子对应。

2、油泵噪音大:注塑机专用型变频器运行后有些注塑机会发出异常的噪音,这时应判断噪声源在何处,是来自电机还是油泵,若为油泵的噪音则可能原因有:注塑机液压油过少,有空气吸入;注塑机滤油器或油路阻塞;注塑机油泵叶片磨损较严重;遇到以情况应先检查注塑机油泵,排除故障后方可运行,另外当注塑处于低速高压工作状态时,也会出现油泵噪音异常情况,这时适当提高速度信号。

3、干扰问题:在注塑机、电梯等的控制系统中,多采用微机或者PLC进行控制,在系统设计或者改造过程中,一定要注意变频器对微机控制板的干扰问题。由于用户自己设计的微机控制板一般工艺水平差,不符合EMC国际标准,在采用变频器后,产生的传导和辐射干扰,往往导致控制系统工作异常,因此需要采取必要措施。

1)良好的接地。电机等强电控制系统的接地线必须通过接地汇流排可靠接地,微机控制板的屏蔽地,最好单独接地。对于某些干扰严重的场合,建议将传感器、I/O接口屏蔽层与控制板的控制地相连。

2)给微机控制板输入电源加装EMI滤波器、共模电感、高频磁环等,成本低。可以有效抑制传导干扰。另外在辐射干扰严重的场合,如周围存在GSM、或者小灵通机站时,可以对微机控制板添加金属网状屏蔽罩进行屏蔽处理。

3)给变频器输入加装EMI滤波器,可以有效抑制变频器对电网的传导干扰,加装输入交流和直流电抗器,可以提高功率因数,减小谐波污染,综合效果好。在某些电机与变频器之间距离超过100m的场合,需要在变频器侧添加交流输出电抗器,解决因为输出导线对地分布参数造成的漏电流保护和减少对外部的辐射干扰。

4)对模拟传感器检测输入和模拟控制信号进行电气屏蔽和隔离。在变频器组成的控制系统设计过程中,建议尽量不要采用模拟控制,特别是控制距离大于1M,跨控制柜安装的情况下。因为变频器一般都有多段速设定、开关频率量输入输出,可以满足要求。如果非要用模拟量控制时,建议一定采用屏蔽电缆,并在传感器侧或者变频器侧实现远端一点接地。如果干扰仍旧严重,需要实现DC/DC隔离措施。可以采用标准的DC/DC模块,或者采用V/F转换,光藕隔离再采用频率设定输入的方法。

4、注塑机变频器本身抗干扰问题:

当注塑机变频器的供电系统附近,存在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源或者采用滑环供电的场合,变频器本身容易因为干扰而出现保护。建议采用如下措施:

1)在变频器输入侧添加电感和电容,构成LC滤波网络;

2)变频器的电源线直接从变压器侧供电;

3)在条件许可的情况下,可以采用单独的变压器;

4)在采用外部开关量控制端子控制时,连接线路较长时,建议采用屏蔽电缆。当控制线路与主回路电源均在地沟中埋设时,除控制线必须采用屏蔽电缆外,主电路线路必须采用钢管屏蔽穿线,减小彼此干扰,防止变频器的误动作;

5)在采用外部模拟量控制端子控制时,如果连接线路在1M以内,采用屏蔽电缆连接,并实施变频器侧一点接地即可;如果线路较长,现场干扰严重的场合,建议在变频器侧加装DC/DC隔离模块或者采用经过V/F转换,采用频率指令给定模式进行控制。

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