1、引言 近幾年來，變頻器節(jié)能運(yùn)用于注塑機(jī)行業(yè)如雨后春筍般地異軍突起，國內(nèi)許多的變頻器廠家也不約而同的看好這個(gè)行業(yè)，有關(guān)注塑機(jī)專用型變頻器的廣告更是鋪天蓋地。但真正成功的典范還是為數(shù)不多，并且有的廠家也已經(jīng)試用過兩三個(gè)品牌，但他們的結(jié)論都是否定的。筆者從切身經(jīng)歷就富凌DZB系列注塑機(jī)專用變頻器從其特點(diǎn)及現(xiàn)場應(yīng)用作一個(gè)簡介。 2、注塑機(jī)系統(tǒng)工作簡介 要作好注塑機(jī)變頻器得首先從注塑說起。注塑過程一般分為以下步驟：鎖模→注射保壓→熔膠加料→冷卻定型→開模頂針。每一動作的完成都有時(shí)間、壓力、速度、位置等幾個(gè)參數(shù)的精妙配合，也就是說在某一位置的位移都有相應(yīng)的壓力和速度，且在不同的位置和時(shí)間內(nèi)其壓力和速度都是可變的。同時(shí)每一動作完成后發(fā)出終止信號傳送給程序控制器，程序控制器收到信號后才發(fā)出執(zhí)行下一動作的指令。此外注塑機(jī)系統(tǒng)本身還存在一些弱點(diǎn)：第一、注塑機(jī)動作內(nèi)部有著十分劇烈的突變過程：如鎖模過程中，快速鎖模→慢速低壓護(hù)模→高壓高速鎖模的工況突變就很劇烈的；又如注射過程中，慢速注射→快速→慢速→快速→慢速的射膠過程工況也是很劇烈的，對機(jī)器的沖擊都十分的大，影響了整個(gè)注塑系統(tǒng)的壽命。第二、動作油路制動達(dá)不到設(shè)計(jì)的精度，油路制動的開閉取決于電磁閥，而電磁閥的動作又取決于過程控制器提供的電壓和電流，因大多數(shù)注塑機(jī)都沒有死循環(huán)控制，閥的開閉精度就會大打折扣，尤其是閥的開閉程度在10%以下和90%以上時(shí)，動作的重復(fù)精度和穩(wěn)定性都是極差的，某一動作在此狀態(tài)下被執(zhí)行很難保證其穩(wěn)定性和重復(fù)精度。第三、執(zhí)行動作的油缸本身有油封破損，有內(nèi)泄現(xiàn)象，執(zhí)行動作的可靠性和穩(wěn)定性不高。這是由于多數(shù)時(shí)間內(nèi)，負(fù)載的實(shí)際耗油量均小于油泵的供油量，造成高壓狀態(tài)下的液壓油部分經(jīng)溢流閥、比例閥等液壓元件溢出。該溢流部分不僅未作任何有用功，而且產(chǎn)生熱量，造成液壓油發(fā)熱，既耗能，又有害。采用注塑機(jī)的變頻運(yùn)行，就能很好的解決這些問題，既提高了整個(gè)注塑系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性，減少了巨大的機(jī)械沖擊，延長了系統(tǒng)使用壽命，又能夠節(jié)約大量的電能。 3、注塑機(jī)的變頻運(yùn)行： 3.1、 變頻運(yùn)行節(jié)能的基本原理 傳統(tǒng)的注塑機(jī)是采用定量泵供油的，注塑過程的各個(gè)動作對速度、壓力的要求也不一樣，它是通過注塑機(jī)的比例閥采用溢流調(diào)節(jié)的方式將多余的油旁路流回油箱，在整個(gè)過程中，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速是不變的，故供油量也是固定的，而由于執(zhí)行動作是間隙性的，也并不可能是滿負(fù)載的，因此定量供油就有很大的浪費(fèi)空間，據(jù)實(shí)測至少有50%左右。變頻節(jié)能正是針對這一浪費(fèi)空間，根據(jù)注塑機(jī)發(fā)出的各個(gè)動作信號，適時(shí)適量調(diào)整各個(gè)動作所需的馬達(dá)轉(zhuǎn)速(即流量調(diào)節(jié))，讓泵出的油量剛好能滿足動作的需要，而在非動作狀態(tài)時(shí)讓馬達(dá)停止下來，這樣節(jié)能空間就進(jìn)一步地增大了，故對注塑機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造能夠帶來巨大的節(jié)能效果。 3.2、 DZB系列注塑機(jī)專用變頻器的現(xiàn)場運(yùn)行 3.2.1、DZB系列注塑機(jī)專用變頻器的原理框圖，如圖1。 3.2.2、DZB系列注塑機(jī)專用變頻柜的主線路圖，如圖2。

3.2.3、 變頻器的安裝： DZB系列注塑機(jī)專用變頻器采用柜式結(jié)構(gòu)。所以安裝十分簡單，除了通常的三根線輸入、三根線輸出以外，變頻器的接地也十分重要，必須安全可靠。注塑機(jī)的流量信號、壓力信號需接至變頻器內(nèi)部的（0～1A）專用信號接口。 3.2.4、變頻器的調(diào)試： (1) 加減速時(shí)間的設(shè)置：變頻器為了滿足節(jié)能的目的，控制馬達(dá)隨反饋量的變化適時(shí)調(diào)整電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。因其加減速必須有一定的時(shí)間，若加速時(shí)間設(shè)定過長，會影響動作的響應(yīng)速度，導(dǎo)致某些動作緩慢甚至無法完成；加速時(shí)間過短，會導(dǎo)致系統(tǒng)加速時(shí)過電流等，變頻器就可能會頻繁地進(jìn)行過載保護(hù)，故此時(shí)間的設(shè)置應(yīng)適當(dāng)才能保證變頻器的正常使用，又不至于影響生產(chǎn)。減速時(shí)間的設(shè)定也是如此，過長會影響動作響應(yīng)及節(jié)能效果；過短會出現(xiàn)直流母線過電壓、過電流，變頻器同樣會進(jìn)行保護(hù)。富凌變頻器的加減速時(shí)間設(shè)定范圍寬，從0.1～999.9秒之間可任意設(shè)置，調(diào)試人員可根據(jù)具體的工況設(shè)置，如有特殊工況可采用能耗制動。 (2) 過載保護(hù)是變頻器的一項(xiàng)基本功能，過載能力的高低直接影響到注塑生產(chǎn)的連續(xù)性。一般來講，過載保護(hù)是衡量變頻器可靠性的重要指標(biāo)，過載能力的強(qiáng)弱與允許過載的時(shí)間和允許過載的百分比有關(guān)，呈反時(shí)限特征。一般的通用變頻器的過載保護(hù)設(shè)置為150% 1分鐘。而富凌注塑機(jī)專用變頻器的過載能力強(qiáng)，其過流保護(hù)拓寬到額定電流的180% 1分鐘；短路保護(hù)電流也設(shè)計(jì)為額定電流的300%。 (3) 過壓失速的功能選擇和過壓保護(hù)也是變頻器的一個(gè)保護(hù)功能，若選擇設(shè)定不當(dāng)會影響正常生產(chǎn)。這主要是因?yàn)樽冾l器在減速運(yùn)行過程中由于負(fù)載慣性的作用，會出現(xiàn)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速高于變頻器輸出同步速度的情況，此時(shí)電機(jī)向變頻器回饋電能，造成變頻器直流母線電壓升高，富凌變頻器由于其內(nèi)部采用自激式開關(guān)電源，工作電壓范圍寬，為額定電壓的?20%，當(dāng)然由于電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)所回饋的能量也只有超過額定工作直流電壓的20%以后才會過壓保護(hù)。   以上這些功能參數(shù)的選擇和設(shè)定直接影響到變頻器本身的性能及與注塑工況的匹配性，若選擇或設(shè)定不當(dāng)，變頻器就可能處于頻繁的保護(hù)，注塑機(jī)的正常生產(chǎn)就會受到影響。除此之外， DZB系列變頻器還有一些特點(diǎn)： （1）采用西門子第三代大功率模塊IGBT作為主要控制器件。16位電機(jī)專用微電腦處理器，采用最新的空間電壓矢量調(diào)制方式（SVPWM）以實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的精確控制，噪音小，低速高轉(zhuǎn)矩輸出。 （2）采用先進(jìn)的載波頻率隨機(jī)自動調(diào)節(jié)方式，（即：在啟動時(shí)，變頻器采用低載波頻率高轉(zhuǎn)矩輸出，在運(yùn)行過程中則采用高載波頻率靜音化運(yùn)行，當(dāng)工作溫度變高時(shí)則降低載波頻率以減少開關(guān)器件的損耗）從而實(shí)現(xiàn)電動機(jī)最優(yōu)運(yùn)行。 （3）外控端口，可實(shí)現(xiàn)軟件編程，功能齊全，提高了廣泛的適用性。 （4）保護(hù)功能齊全，其中短路保護(hù)采用Vce電壓檢測短路保護(hù) 電流超值短路保護(hù)，雙重保護(hù)更加可靠。 （5）具有先進(jìn)的注塑機(jī)專用輸入接口（0～1A）（即：流量信號、壓力信號），可實(shí)現(xiàn)全程自動跟蹤控制，操作極為方便。 （6）工變頻轉(zhuǎn)換靈活，為了確保生產(chǎn)的長期正常運(yùn)行，原有的工頻運(yùn)行不變，在DZB系列注塑機(jī)專用變頻器的控制柜上可以方便的相互切換。這些特點(diǎn)都對注塑機(jī)有很大的好處。 4、結(jié)語：   寧波三和公司從我公司購買注塑機(jī)專用變頻器十多臺，節(jié)能效果十分明顯，其中最少的也有40%，平均達(dá)52%之多。同時(shí)操作方便，深受其公司領(lǐng)導(dǎo)和操作人員的歡迎。隨著塑料制品的廣泛應(yīng)用及其產(chǎn)量的迅猛增長，塑料機(jī)械已成為建材、包裝、電子電氣、汽車、石化、機(jī)械等行業(yè)的重要技術(shù)裝備，需求量激增，塑機(jī)行業(yè)已成為21世紀(jì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的朝陽產(chǎn)業(yè)。當(dāng)然注塑機(jī)專用變頻器也將隨著成功應(yīng)用的典范的增多，必將深受更廣大的客戶所接受。富凌變頻器作為我國變頻器行業(yè)的一支生力軍，她必將為我國的變頻事業(yè)和塑料工業(yè)做出新的更大貢獻(xiàn)。 參考文獻(xiàn)：    臺州富凌機(jī)電有限公司.《DZB系列變頻調(diào)速器使用說明書》 作者介紹：   劉文兵（1981— ）男   硬件開發(fā)工程師 臺州富凌機(jī)電有限公司技術(shù)部經(jīng)理，從事變頻器的開發(fā)與制造。   鐘志標(biāo)   男  臺州富凌機(jī)電有限公司副總經(jīng)理、副總工程師，軟件開發(fā)工程師。   聯(lián)系電話：0576—6450721