注塑机变频器改造常见问题 注塑机改造中使用变频器的好处

近年来，塑料加工业经历了快速稳定的发展，注塑机行业也迎来一个新的发展机遇。但注塑机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，变频器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。下面我们一起了解一下吧。

注塑机变频器改造常见问题

1、解决生产周期可能延长的办法

在对注塑机进行变频改造时，可能经常会发现，生产周期在变频工作时会慢0.3s~1.2s。且变频器功率越大，产品工况越复杂，周期就会相应地增加。这主要是由于在不同工序段切换时，变频器需要根据各工序所需要的不同压力、量而不断改变输出频率，而使电机经常处于加减速过程中。

尽管变频器的加减速时间可调得很短，但相比工频运行时电磁阀通断速度有一定的滞后，这就导致了相同工艺参数下变频控制时单位加工周期有所延长，生产效率受到一定影响。对于这个问题，一方面，要求选用的变频器有很好的动态响应性能，以尽量缩短响应时间；另一方面，可以根据实际情况，调整注塑机的部分工艺参数，如加大压力设定值等。当然，也可以对液压系统和控制系统进行改进来解决问题。例如，工频时注塑机在液压系统设计要考虑到液压冲击带来的危害，在液压回路上采用很多缓冲回路。如果能提高液压回路反应时间就可以弥补变频加速过程带来的滞后。而对于变频器控制系统，如果能采用流量和压力两路信号控制，也能够较好地解决这个问题。

2、压力不够的原因及相应措施

个别情况下，由于机器采用的元件质量不过关，或保养不好，液压回路中个别液压元件磨损，导致自身的压力一流量特性有所下降，造成控制压力随流量的变化较大。这时表现出有时够力而有时不够力的现象。工频生产时由于流量恒定，因此问题没有被暴露出来。采用变频控制时就会表现出压力不够。

为了解决这一问题，采用两种方法：一种是通过调整注塑机的工艺参数，将变频工作时注塑机的压力流量设定得比工频时高一些；另一种是从控制方法上想办法，例如采用基于速度环节的压力闭环控制，保证压力满足要求。

3、应对变频器对注塑机干扰的措施

由于变频器在工作时输入、输出电流中都会有一定量高次谐波，会对注塑机的控制系统产生干扰，严重时可能影响到注塑机的正常动作。对此，可采取以下措施：

(1)在输入侧和输出侧加装变频器专用滤波器、电抗器等以减小高次谐波电流；

(2)控制信号线使用屏蔽电缆，并把屏蔽层一端接到变频器的公共输入端子上；

(3)变频器的输入、输出电缆与控制信号线分开走线，它们之间应该至少保证20cm以上的距离且尽可能远；

(4)减少变频器的载波频率；

(5)同一电源下的其他设备最好能做到隔离供电。

4、实际应用中发现的问题

节能变频器的使用效果，与注射工艺参数设定密切相关。其中涉及塑料制品的重量与注塑机的锁模力问题。

(1)制品的重量大，应由相应较大的锁模力和较大注射量的注塑机进行加工（一般是在300吨级以上）。这类制品的加工成型周期较长，特别是冷却阶段尤为突出，注射动作时要有可靠的锁模力和瞬时增压力。通过一些实际使用，进行变频调速的定量泵均能满足这种工况，并使变频调速的节能作用得到充分发挥。

(2)对于加工全是小型制品的注塑厂，最大的注塑机锁模力不超过180t，工艺参数设定几乎没有冷却过程，节能效果不显著。

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。

审核编辑 黄宇