摘要:在注塑機產品的構成中,電費佔了相當的比例 ,依據注塑機設備的工藝需求 ,傳統的注塑機油泵馬達佔整個設備耗電比列高達50%以上 。合康HID618A系列伺服驅動器採用壓力、速度雙閉環系統及精準的PID算法,取代傳統異步電機定量泵比例閥系統,降低能耗,節約了生產成本,提高了產品品質,改善了油溫居高不下的問題,得到客戶的一致認可 。
關鍵字:合康變頻 HID618A 三泵合流 節能
一、HID618A系列三泵合流系統的批量改造應用
1、項目簡介
應用地點:華南XXX空調巨頭
系統名稱:6臺日鋼機JSW J850E
驅動器型號:2臺HID618A-T4-37C 1臺HID618A-T4-30C
電機型號:2臺HK2517172F 1臺HK1813172F 同步電機
油泵型號:2個100cc/rev 1個80cc/rev 日本住友單齒輪泵
圖1:合康HID618A系列應用現場
2、三泵合流系統
(1)系統的組成
整個系統包括3臺伺服驅動器、3臺永磁同步電機、3個單齒輪泵、壓力傳感器、旋轉變壓器。系統應用圖如下:
圖2:系統應用現場圖
(2)系統工作原理簡介
圖3:三泵合流系統工作原理圖
三泵合流系統原理:主機接受上位機給定的壓力、流量信號 ,旋轉變壓器和壓力傳感器分別給伺服驅動器速度反饋和壓力反饋,形成速度和壓力雙閉環系統,再加上精準的PID算法 ,使得系統穩壓更加精確,速度響應更快。
主機工作設置爲流量或者壓力控制模式 。當油壓還沒有建立起來的時候,管路尚有空間,此時 ,主機在流量控制模式下 ,用流量正比於轉速的方式運行油泵,主機、從機於相同的轉速運行,使得管路很快充滿油 ,建立起油壓。當油壓建立後,主機工作在壓力控制模式下,單獨PID控制運行 ,從機待機,油壓可以穩定在給定值。
3、驅動器接線
(1)主迴路接線圖
(2)控制迴路接線圖
a、主機功能碼
功能碼 | 名稱 | 設置值 | 說明 |
A2.00 | CAN通訊地址 | 0 | 主機地址 |
A2.01 | 從站總數 | 2 | 系統中從機總數目 |
A2.02 | 多泵合流使能 | 1 | 多泵合流使能 |
A3.00 | 油壓模式選擇 | 2 | 油壓模式模擬量通道給定 |
b、從機1功能碼
功能碼 | 名稱 | 設置值 | 說明 |
A2.00 | CAN通訊地址 | 1 | 從機1地址 |
A2.01 | 從站總數 | 2 | 系統中從機總數目 |
A2.02 | 多泵合流使能 | 1 | 多泵合流使能 |
A3.00 | 油壓模式選擇 | 2 | 油壓模式模擬量通道給定 |
c、從機2功能碼
功能碼 | 名稱 | 設置值 | 說明 |
A2.00 | CAN通訊地址 | 2 | 從機2地址 |
A2.01 | 從站總數 | 2 | 系統中從機總數目 |
A2.02 | 多泵合流使能 | 1 | 多泵合流使能 |
A3.00 | 油壓模式選擇 | 2 | 油壓模式模擬量通道給定 |
二、伺服改造前後性能對比
A、改造前系統的缺點:
1、冷卻、保壓時,電機仍然保持高速運轉,電流在30A左右;
2、轉動慣量大,響應速度慢 ,壓力調節困難;
3、電機一直處於運轉狀態
,油溫高
;
4、對液壓系統清潔度要求高
,噪音大 ,維護成本上升。
B、改造後系統的優點:
1、節能
系統壓力、流量雙閉環,液壓系統按照實際需要的壓力和流量來供油 ,克服普通定量泵系統高壓溢流產生的高能耗,使系統能耗降低了40%。
2、響應速度快,生產效率高
伺服系統響應速度快
,壓力上升時間和流量上升時間快至20ms。注塑機液壓系統自動運行時,當有閥門打開時,系統的壓力會迅速下降 ,系統在20ms內迅速補充油壓
,恢復壓力至設定值,加快整機的運行節拍。
3、壓力穩定精度高
,塑料成型質量好
伺服系統調節能力強,壓力閉環控制模式使系統壓力非常穩定,壓力波動量低於±0.5 bar,提高了塑料產品的成型質量。伺服系統還可以按照電腦設定的任意壓力、流量曲線運行,爲開發各種塑料產品的成型工藝創造條件。
4、重複精度高、省料
合康HID618A系列電液伺服驅動器採用矢量控制、模糊PID、泵泄露油壓補償等多種方式保證射膠位置重複精度低於±0.3mm
,生產出來的產品精度高,一致性好。
5、油溫溫升低
伺服系統比例輸出液壓油,避免多餘熱量產生,溫升低 ,延長了整機特別是液壓油、液壓易損鍵(如油封)的壽命。同時液壓油甚至不需要冷卻
,實現大幅度節水 。
6、噪聲低
液壓系統的噪聲在70 dB以內,改善了操作機器的現場環境 。
圖4:改造前、後電機油泵對比圖
三、總結
合康HID618A系列伺服驅動器在華南某空調巨頭的實際應用來看,該驅動器高效、節能精密,每臺注塑機平均節電率40%,生產效率高,易於維護,爲客戶節約了運行成本,提高了產品品質,值得廣泛推廣和使用。
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