注塑机变频节能技术分析与应用探讨

发表时间:2021/5/21   来源:《科学与技术》2021年第29卷2月4期   作者:李尧
[导读] 随着我国经济的稳定增长,我们对电力资源的需求量越来越大
        李尧
        广东省佛山市顺德区震德塑料机械有限公司  广东佛山528300
        摘 要:随着我国经济的稳定增长,我们对电力资源的需求量越来越大,但电力资源并不是能够持续稳定供应的,急剧增加的电力需求使得电价也跟着增高。也正是基于这种现实需求,很多企业要想长久发展,必须做好各个方面的协调工作,保证电力供应的可持续性,控制电力消耗量。注塑机作为一种电力消耗设备,它运行所消耗的电量是一个非常庞大的数值,这极大程度上增加了企业的成本预算,为了降低电力成本,我们要从注塑机的整体角度出发,通过融合节能技术,实现注塑机有效节能。基于此,本文就对注塑机变频节能技术的相关内容进行了一个较为详细的概述。
        关键词:注塑机;节能技术;应用探讨
注塑机的运行是一个综合性的过程,涉及了多个操作环节,要注意的地方比较多,当然,消耗的电能也更多,注塑机各项操作流程分工有序,具体包括合模、填充、保压、冷却、脱模等,不同的工序负责的内容不同,对电能的损耗程度也不一样。在合模过程中,对压力的调控程度比较高,需要使用较多的电能,在冷却和塑化过程中,对压力的调控力度比较低,但所花费的时间比较多。在注塑机运行过程中,存在多个系统交互运行,这些系统对电能的使用频率比较高,如果要想降低注塑机的电能损耗,我们可以从系统和流程方面入手,做好各项技能对接工作。
        一、注塑机液压系统节能改造的可行性分析
要想顺利注塑成型,我们要花费很多的时间,而且注塑成型是一个阶段性的过程,需要做好各个方面的协调工作,注塑成型涉及了多个操作流程,要注意的地方比较多,它将塑料融合、模具闭合、注射入模、制品固化等流程进行了综合化处理。在这个过程中,电气系统和液压系统发挥着重要的作用,这两者系统具有一定的差异性,各自发挥的作用优势不相同,在两个系统的共同作用下,使得注塑机可以按照制造需求一步一步进行塑形,结合操作指令进行调控。液压系统是注塑机的重要组成部分,它由多个构件组成,在注塑机运行过程中,液压系统需要调动的压力幅度比较大,特别是在注塑机注射期间对压力需求更高,当然,与其他系统相比,液压系统对压力的稳定幅度更高。在很长一段时间里我们都是使用的传统注塑机油泵进行供油,这种供油方式存在一定的局限性,当然也有好的地方,泵机转动频率是不变的,所以采出的油量是固定的,但因为执行的机械设备长期处于一个运行的状态,压力到增,就会使的原油回流,造成设备运行功率不必要的损失。再加上整个注塑过程中各个机械设备构件之间相互摩擦,造成了更多能量的损失,电能不稳定波动产生热能,带动油温升高,出现一系列连锁反应,为了降低油的温度,需要使用到水循环系统,将温度降低,最大程度上将能源损耗降至最低。
        二、注塑机变频节能的基本原理
注塑机消耗的电能是比较大的,对于消耗能量的调控,我们可以通过变频器实现能量调控要求,最大程度上控制注塑机的能量流失率,当注塑机系统在运行过程中,整个系统能量处于一个动态流动的趋势,油泵电机的转速会根据电能供应需求发生变化,促进电量油泵的供油量上升,变频器的功率系数达到最大化,这对于系统的稳定性有着非常重要的作用,不仅不浪费过多的能量,还会提高电网品质,降低了注塑机系统运行的能量消耗率。

在注塑机中,存在一个节能控制系统,这个控制系统可以多个角度的控制注塑机的各项运行参数,使变频器能够按照标准执行,输入指令之后,变频器能够根据信息数据的变化做出针对性的调整,控制油泵的转速,是供油油量与工作需求流量保持平衡,这样做能够保证各个方面的协调性,在满足生产标准的同时降低成本预算,提高设备运行效率。
        三、注塑机节能变频器的控制原理
注塑机对于注塑成型的工艺要求比较高,在注塑机运行过程中,我们需要注意各个环节的对接关系,做好相关处理工作,注塑机节能变频器的控制原理具有一定的分化性,它主要从注塑机本身出发,将电气控制系统独立处理,保持信号同步,然后将电液比例控制系统模拟成负载跟踪控制系统,使注塑机内部转速频率与工作流量保持统一状态,形成一个闭合的流量体系,将定量泵转化成了变频变量泵,极大程度上降低了设备的能源损失率,使得传统高消耗注塑机变为了节能注塑机。节能注塑机有着多方面的作用优势,当然,最为主要的还是节能,其他的比如节能注塑机是一个相对独立的运转体系,在不改变原有的控制方式和油路情况下,可以开启开模和锁模两种模式,对压力的控制达到最大化,有效延长设备各构件的使用周期,降低故障发展的概率,同时还能够对成本进行一个有效的控制。节能注塑机相对于传统注塑机在噪音优化方面改善了很多,节能注塑机的产生的噪音很低,对人和环境的影响很小,设备运行的时候油温比较低,容易调控,降低了冷却水的用量。
        四、变频节能改造中可能出现的问题及解决方法
在对注塑机进行变频节能优化的过程中,存在很多不可控因素,容易导致故障问题的出现,注塑机比例压力阀的控制信号不好调控,这些信号在不同工艺阶段其活跃度也是有所区别的,当电机运行的时候,对于特定的压力值可以给出最低转速限制,可以将转速曲线控制在单片控制单元中。对于变频节能装置,我们对于压力阀电流信号的调控,更多的是基于设备本身运行情况出发,利用电流控制信号计算出当前设备运行的压力,然后通过对比的方式,以单片机中电机最低转速曲线为评定标准,控制信号频率,可以有效规避控制装置因为压力的不平衡造成脉动现象。还有就是电机的加载速度过于缓慢,会在一定程度上影响控制阀系统的响应时间,使控制阀不能按照规定的时间进行响应,针对于这种情况,我们要进一步提高电机转动速度,虽然注塑机涉及的工艺相对来说比较复杂,但每个工艺阶段对于时间的调控都是固定的,不同工艺阶段在实行的时候,其时间节点都是固定的,变频控制装置可以根据时间节点的变化规律对方向阀信号进行调整,保证信号的完整性,通过提前加速的方式加快电机通过比例阀的时间,从而使原来的阀控系统有更多反应的时间。当注塑机进行工艺转化的时候,可能会出现短暂零流量的现象,这会使得注塑机无法响应,为了避免这种情况,我们不要在零频率的状态下操作变频控制装置,使装置在最低处运行,保持一个相对稳定的状态。
        结语
虽然我国在注塑机技能方面取得了一定的成就,但还有很多问题还有待解决,随着我国科学技术的进步,进一步提高了变频节能技术在注塑机中的应用,对于存在的问题,我们要采用合适的方式进行解决,有效提高注塑机的节能效率。
        参考文献
[1]浦冬梅,刘必渝,程超.小型注塑机液压系统优化设计研究[J].南京职业技术学院学报,2018(26):54.
[2]裴勤锋,刘光辉,朱志伟.变频器在小型造纸机同步调速系统上的成功应用[J].天津职业院校联合学报,2018(1):28.
[3]邵春燕,安琪飞,何海莹.变频器在注塑机控制系统中的应用[J].设备管理,2017(27):12.
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