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解決方案 解決方案

塑機行業

澳地特變頻器在吹膜機上的應用

 

一、吹膜機是將塑料粒子加熱融化再吹成薄膜的機械設備

 

1、生產流程及生產原理

  將干燥的聚乙烯粒子加入下料斗中,靠粒子本身的重量從料斗進入螺桿,當粒料與螺紋斜棱接觸后,旋轉的斜棱面對塑料產生與斜棱面相垂直的推力,將塑料粒子向前推移,推移過程中,由于塑料與螺桿、塑料與機筒之間的摩擦以及粒子間的碰撞磨擦,同時還由于料筒外部加熱而逐步溶化。熔融的塑料經機頭過濾去雜質從模頭模口出來,經風環冷卻、吹脹經人字板,牽引輥,卷取將成品薄膜卷成筒。

 

2、吹膜機主要結構主要由擠出機、機頭、模頭、冷卻裝置、穩泡架、人字板、牽引輥、卷取裝置等組成

(1)擠出機,擠出機主要由螺桿、機筒加料斗,減速及驅動電機組成,驅動電機采用電磁調速電機(也可用變頻普通電機),通過皮帶傳動帶動減速器使螺桿在機筒中作旋轉運動;使其料斗塑料顆粒在外部加熱的情況下熔融的塑料經三通過濾從模頭模口擠來;

(2)三通,由過濾網、過濾板、三通壓蓋三部分組成;

(3)模頭;

(4)冷卻裝置,由冷卻風環、風管,鼓風機等組成;

(5)牽引,由牽引架、人字板、牽引輥、卷取機構及牽引電機等主要部件組成;

(6)電器控制部分,一般機組都配有機組操作柜,由總鈕按通總電源,打開電機總開關,可分別通過分鈕開關控制機身及三通,口模各鈕電熱,其中關鍵部分兩組線圈采用熱電偶自動測溫與自動控溫,正常生產過程中,溫度可自動控制,以確保生產過程穩定、可靠。吹膜機分很多種,有PE,POF等等。

  也有人用回收的塑料袋來制成粒子,這種粒子一般叫舊料,制成粒子時通常是灰色的,在制成袋子時通常要添加色素,制成袋子著色不勻,脆且易斷,價格也較低。

  雖然是回收的塑料袋但一般都是制袋過程中的廢品袋和通常意義上的垃圾塑料還是有很大的區別的。

  吹膜機生產的是膜適用于各種高檔薄膜包裝。這種膜由于其阻隔性好,保鮮,防濕,防霜凍,隔氧,耐油,可廣泛用于輕重包裝。如各種鮮果、肉食品、醬菜、鮮牛奶、液體飲料、醫藥用品等。

 

二、澳地特變頻器對吹膜機的改造:

 

1、 吹膜機系統對變頻器改造的要求。

(1)能在一定范圍內平滑調速,通過調節主電機、牽引電機的轉速來生產不同規格的產品;

(2)啟動、停止平穩,因為塑料機是恒轉矩負載,啟動、停止平穩可避免太大的機械沖擊,另一方面也可減少啟動過程中的不合格產品;

(3)電機只需單方向運行;

(4)性能穩定,工作可靠。

 

2、澳地特變頻器改造后的優點:

(1)節約能源量:根據變頻器的運行V/F曲線可知,變頻器是恒轉矩輸出的,與其它調速系統相比,平均節約電能達30%以上,在低速運行節能效果更加顯著;

(2)提高產品質量:變頻調速性能穩定;

(3)減少啟動時對電網的沖擊,啟動電流可控制在額定電流內不構成對電壓沖擊;

(4)減少動啟時對機械的沖擊,平滑啟動可延長機械的使用壽命;

(5)滿足無級調速,調速簡單方便;

(6)保護功能強大。

 

澳地特變頻器在注塑機節能改造中的應用

 

  澳地特研發的AD560注塑機節能控制器,可根據注塑機電腦板給出的壓力及流量信號,經處理后,送入變頻調速器。隨著合模 、射膠、保壓、開模等不同工藝段,輸出0 ~10 V信號,控制變頻器的運行頻率。將注塑過程中多余的能量節省下來,節電效果非常顯著。實踐表明節電可達20%~70%。

 

一、節能控制器簡介:

 

1、AD560塑機節能控制系統為注塑機節電而設計的專用產品,適用于比例閥控制射膠壓力及流量的各種注塑機。

2、AD560系統由AC 380V供電,注塑機電腦控制板給出的壓力及流量信號送入AD560系統的信號輸入端,該信號經微電腦控制器運算處理后輸出控制信號,送入變頻調速器。隨著合模、射膠、保壓、開模等不同工藝段,輸出0~10V信號,控制變頻器的運行頻率。

 

二、節能原理:

 

注塑機的電能消耗主要是加熱體和油泵。

1、現行的加熱方式效果低,有50%的熱能不能利用,白白消耗電能。

2、油泵電機全速運轉,不需油壓時,處于空轉狀態,消耗電能。

  本公司開發的AD560注塑機節能控制系統是針對油泵電機實現變速控制,同步跟蹤壓力和流量實現不同階段時的不同轉速,從而達到節電目的。也就是說,通過控制器調整油泵電機轉速,用以改變普通定量泵的輸出功率,使其隨著負載的變化而變化,將注塑過程中多余的能量及冷卻,等待產品的能量節約下來,所以節電效果十分明顯,同時還可以提高功率因素。經實際檢測,本系統在注塑機上的節能效果可達20%~68%,節電效果與注塑機的狀態、注塑機容量的多少,注塑周期的長短,注塑的產品及原材料不同,節能效果也不同,同時與工藝也有很大的關系。

 

三、主要特點及功能:

 

1、節電效果20%~70%。

2、電機軟啟動,減少對機械的沖擊。

3、動態調節油泵的功率輸出。

4、無高壓節流能量損失

5、具有欠壓、過壓、過載、短路、缺相等自動保護。

6、系統為閉環控制,功率與壓力和流量同步自動跟蹤控制,大大減輕合模、開模振動,穩定生產工藝、提高產品質量,并減少注塑機故障率,延長注塑機壽命。

7、本系統可與原有系統共存,操作方式一樣,可互相控制

 

四、應用案例:

 

本公司在佛山、山東、江浙等地有較好的應用,受到用戶極大好評。現選取一例,說明具體使用情況:

1、用戶名稱:佛山某塑料制品有限公司

注塑機為海天公司生產注塑機 配用電機37KW工作500g

 

2、效果

(1)改造前用戶每小時用電22度左右,經改造后每小時用電為12度左右,節電率為45.5%。

(2)設備運轉平滑,無沖擊,運行情況良好。

 

澳地特變頻器在注塑機上的應用

 

一 、行業概述:

 

  塑料已成為工農業和民用主要的材料之一。注塑機就是一種專用的塑料成型機械。它利用塑料的熱塑性,經適當加熱熔化后,加高壓快速流入模腔經一定時間保壓、冷卻,形成各種型材和塑料制品。在注塑機上推廣應用變頻器可以實現節約電能、提高生產率和產品質量,降低油污染和噪聲污染,延長機器使用壽命等優點。

 

二、注塑機的工作過程:

 

1)、合模:模板快速接近定模板,且確認無異物存在時,系統轉為高壓,將模板鎖合。

2)、注射臺前移:噴嘴與模具緊貼。

3)、注射:注射螺桿以一定的壓力和速度將料筒前端的熔料注入模腔。

4)、保壓、冷卻:通過此動作,使模腔內的塑料制品冷卻成形。

5)、預塑:液壓馬達驅動螺桿并后退,料斗中加入的塑料顆粒被前推進行預塑。螺桿后退到預定位置,停止轉動,準備下一次注射。

6)、注射臺后退,開模

7)、頂出制品。

 

  以上這些動作在傳統的注塑機上都是以液壓系統來完成的。由油泵和不同閥門的配合產生的壓力和流量,提供油缸和液壓馬達所要求的推動力和移動速度。

 

三、變頻節能原理:

 

  對于塑料制品行業來說,電耗是其生產成本的主要部分,而注塑機是塑料制品廠的主要能耗設備之一,因此降低注塑機的能耗成為注塑行業降低成本、提高產品競爭力的有效途徑。

 

1)溢流損耗:    

  傳統的注塑機是采用定量泵供油的,注塑過程的各個動作對速度、壓力的要求也不一樣,它是通過注塑機的比例閥采用溢流調節的方式將多余的油旁路流回油箱,在整個過程中,馬達的轉速是不變的,故供油量也是固定的,而由于執行動作是間隙性的,也并不可能是滿負載的,因此定量供油就有很大的浪費,據實測大約有50%左右。變頻節能正是實時檢測來自注塑機數控系統的比例壓力和比例流量信號,適時調整各個工況動作所需要的電機轉速(即流量調節),讓泵工作時的流量和壓力,剛好能滿足系統的需要,而在非動作狀態時(主要是在冷卻狀態),讓電機停止運行,這樣節能空間就進一步地增大了,因此對注塑機進行變頻節能改造能夠帶來巨大的節能效果。

 

2)節流損耗:

  當液壓油流經閥的節流口時會有一定的壓降,這就是節流損耗。由于比例閥的節流面積比較大,所以大部分的節流損耗發生在比例閥上。同時由于液壓油長期全速循環流動與液壓件機械劇烈磨擦,造成油溫過高,噪音過大,機械壽命縮短等不良現象。

 

3)設計余量損耗: 

  通常在設計中,一般會考慮到共用性,設計時以最大容量為基礎,因此用戶油泵電機設計的容量比實際需要高出很多,存在“大馬拉小車”的現象,造成電能的大量浪費。     

 

四、變頻器在注塑機節能改造中的優點:

 

1、調速節能:

  變頻器通過對比例閥信號進行實時采樣,使輸出頻率隨比例閥的模擬信號成線形變化,在需要壓力和流量較小的工藝過程中使電機轉速降低,從而降低電機的輸出功率,在冷卻和半成品置入過程中可以讓電機停轉,使電機在整個負載范圍內的能量損耗達到最小程度。

 

2、提高功率因數:

  無功功率不但增加線損和設備的發熱,更主要的是因為功率因數的降低導致電網有功功率的降低。由公式S2=P2+Q2,Q=S*SINφ,P=S*COSφ,其中:S-視在功率。Q-無功功率,P-有功功率,COSφ-功率因數。可知,當COSφ越大,有功功率 P越大。普通定量泵注塑機COSφ值在0.6-0.8之間,而使用變頻調速裝置后,由于變頻器內濾波電容的補償作用,使得COSφ≈1,從而減小了無功損耗,增大了電網的有功功率。

 

3、軟啟動:

  原電機為直接啟動或Y/△啟動,啟動電流等于3-7倍額定電流,這樣會對機電設備和供電電網造成嚴重的沖擊,而且還會增加電網容量,啟動時產生的大電流和震動會影響設備的使用壽命。在使用變頻節能裝置后,利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流限制在變頻器設置的電流限幅水平以內,減輕了對電網的沖擊和對電網容量的要求,延長了設備和模具的使用壽命。

 

五、澳地特變頻器在注塑機改造上的特點:

 

1、AD300通用機器配上注塑機擴展卡可組成注塑機專用變頻器;

2、變頻器過載能力強(180%額定電流20秒),有效避免過流故障的出現,提高了系統運行的穩定性;

3、采用了矢量控制方式,加減速時間短,提高了注塑機的響應速度,也提高了客戶的生產效率;

4、參數設置簡單,調試方便。

 

六、AD300在注塑機上的接線原理圖:

a

 

七、常用參數設置如下:

 

項目參數
項目參數
驅動器
F0.02
運行命令控制方式設定
1
F0.03
頻率設定1
1
F0.04
頻率設定2
2
F0.05
頻率設定選擇
2
F0.19
加速時間
依據需要設定
F0.20
減速時間
依據需要設定
F6.03
X3端子功能定義
8
F6.14
擬量輸入值對應物理量1
依據需要設定
F6.19
擬量輸入值對應物理量2
依據需要設定

 

八、結束語:

 

  注塑機在使用AD300變頻器進行了節能改造后,不僅延長了電機的使用壽命,也節約了大量電能,增加了客戶的經濟效益。

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