澳地特变频器在吹膜机上的应用

 

一、吹膜机是将塑料粒子加热融化再吹成薄膜的机械设备

 

1、生产流程及生产原理

　　将干燥的聚乙烯粒子加入下料斗中，靠粒子本身的重量从料斗进入螺杆，当粒料与螺纹斜棱接触后，旋转的斜棱面对塑料产生与斜棱面相垂直的推力，将塑料粒子向前推移，推移过程中，由于塑料与螺杆、塑料与机筒之间的摩擦以及粒子间的碰撞磨擦，同时还由于料筒外部加热而逐步溶化。熔融的塑料经机头过滤去杂质从模头模口出来，经风环冷却、吹胀经人字板,牵引辊,卷取将成品薄膜卷成筒。

 

2、吹膜机主要结构主要由挤出机、机头、模头、冷却装置、稳泡架、人字板、牵引辊、卷取装置等组成

（1）挤出机,挤出机主要由螺杆、机筒加料斗，减速及驱动电机组成，驱动电机采用电磁调速电机（也可用变频普通电机），通过皮带传动带动减速器使螺杆在机筒中作旋转运动；使其料斗塑料颗粒在外部加热的情况下熔融的塑料经三通过滤从模头模口挤来；

（2）三通,由过滤网、过滤板、三通压盖三部分组成；

（3）模头；

（4）冷却装置,由冷却风环、风管,鼓风机等组成；

（5）牵引,由牵引架、人字板、牵引辊、卷取机构及牵引电机等主要部件组成；

（6）电器控制部分,一般机组都配有机组操作柜,由总钮按通总电源,打开电机总开关,可分别通过分钮开关控制机身及三通,口模各钮电热,其中关键部分两组线圈采用热电偶自动测温与自动控温,正常生产过程中,温度可自动控制,以确保生产过程稳定、可靠。吹膜机分很多种，有PE，POF等等。

　　也有人用回收的塑料袋来制成粒子，这种粒子一般叫旧料，制成粒子时通常是灰色的，在制成袋子时通常要添加色素，制成袋子着色不匀，脆且易断，价格也较低。

　　虽然是回收的塑料袋但一般都是制袋过程中的废品袋和通常意义上的垃圾塑料还是有很大的区别的。

　　吹膜机生产的是膜适用于各种高档薄膜包装。这种膜由于其阻隔性好，保鲜，防湿，防霜冻，隔氧，耐油，可广泛用于轻重包装。如各种鲜果、肉食品、酱菜、鲜牛奶、液体饮料、医药用品等。

 

二、澳地特变频器对吹膜机的改造：

 

1、 吹膜机系统对变频器改造的要求。

（1）能在一定范围内平滑调速，通过调节主电机、牵引电机的转速来生产不同规格的产品；

（2）启动、停止平稳，因为塑料机是恒转矩负载，启动、停止平稳可避免太大的机械冲击，另一方面也可减少启动过程中的不合格产品；

（3）电机只需单方向运行；

（4）性能稳定，工作可靠。

 

2、澳地特变频器改造后的优点：

（1）节约能源量：根据变频器的运行V/F曲线可知，变频器是恒转矩输出的，与其它调速系统相比，平均节约电能达30%以上，在低速运行节能效果更加显著；

（2）提高产品质量：变频调速性能稳定；

（3）减少启动时对电网的冲击，启动电流可控制在额定电流内不构成对电压冲击；

（4）减少动启时对机械的冲击，平滑启动可延长机械的使用寿命；

（5）满足无级调速，调速简单方便；

（6）保护功能强大。

 

澳地特变频器在注塑机节能改造中的应用

 

　　澳地特研发的AD560注塑机节能控制器，可根据注塑机电脑板给出的压力及流量信号，经处理后，送入变频调速器。随着合模 、射胶、保压、开模等不同工艺段，输出0 ～10 V信号，控制变频器的运行频率。将注塑过程中多余的能量节省下来，节电效果非常显著。实践表明节电可达20%~70%。

 

一、节能控制器简介：

 

1、AD560塑机节能控制系统为注塑机节电而设计的专用产品，适用于比例阀控制射胶压力及流量的各种注塑机。

2、AD560系统由AC 380V供电，注塑机电脑控制板给出的压力及流量信号送入AD560系统的信号输入端，该信号经微电脑控制器运算处理后输出控制信号，送入变频调速器。随着合模、射胶、保压、开模等不同工艺段，输出0~10V信号，控制变频器的运行频率。

 

二、节能原理：

 

注塑机的电能消耗主要是加热体和油泵。

1、现行的加热方式效果低，有50%的热能不能利用，白白消耗电能。

2、油泵电机全速运转，不需油压时，处于空转状态，消耗电能。

　　本公司开发的AD560注塑机节能控制系统是针对油泵电机实现变速控制，同步跟踪压力和流量实现不同阶段时的不同转速，从而达到节电目的。也就是说，通过控制器调整油泵电机转速，用以改变普通定量泵的输出功率，使其随着负载的变化而变化，将注塑过程中多余的能量及冷却，等待产品的能量节约下来，所以节电效果十分明显，同时还可以提高功率因素。经实际检测，本系统在注塑机上的节能效果可达20%~68%，节电效果与注塑机的状态、注塑机容量的多少，注塑周期的长短，注塑的产品及原材料不同，节能效果也不同，同时与工艺也有很大的关系。

 

三、主要特点及功能：

 

1、节电效果20%~70%。

2、电机软启动，减少对机械的冲击。

3、动态调节油泵的功率输出。

4、无高压节流能量损失

5、具有欠压、过压、过载、短路、缺相等自动保护。

6、系统为闭环控制，功率与压力和流量同步自动跟踪控制，大大减轻合模、开模振动，稳定生产工艺、提高产品质量，并减少注塑机故障率，延长注塑机寿命。

7、本系统可与原有系统共存，操作方式一样，可互相控制

 

四、应用案例：

 

本公司在佛山、山东、江浙等地有较好的应用，受到用户极大好评。现选取一例，说明具体使用情况：

1、用户名称：佛山某塑料制品有限公司

注塑机为海天公司生产注塑机 配用电机37KW工作500g

 

2、效果

（1）改造前用户每小时用电22度左右，经改造后每小时用电为12度左右，节电率为45.5%。

（2）设备运转平滑，无冲击，运行情况良好。

 

澳地特变频器在注塑机上的应用

 

一 、行业概述：

 

　　塑料已成为工农业和民用主要的材料之一。注塑机就是一种专用的塑料成型机械。它利用塑料的热塑性，经适当加热熔化后，加高压快速流入模腔经一定时间保压、冷却，形成各种型材和塑料制品。在注塑机上推广应用变频器可以实现节约电能、提高生产率和产品质量，降低油污染和噪声污染，延长机器使用寿命等优点。

 

二、注塑机的工作过程：

 

1）、合模：模板快速接近定模板，且确认无异物存在时，系统转为高压，将模板锁合。

2）、注射台前移：喷嘴与模具紧贴。

3）、注射：注射螺杆以一定的压力和速度将料筒前端的熔料注入模腔。

4）、保压、冷却：通过此动作，使模腔内的塑料制品冷却成形。

5）、预塑：液压马达驱动螺杆并后退，料斗中加入的塑料颗粒被前推进行预塑。螺杆后退到预定位置，停止转动，准备下一次注射。

6）、注射台后退，开模

7）、顶出制品。

 

　　以上这些动作在传统的注塑机上都是以液压系统来完成的。由油泵和不同阀门的配合产生的压力和流量，提供油缸和液压马达所要求的推动力和移动速度。

 

三、变频节能原理：

 

　　对于塑料制品行业来说，电耗是其生产成本的主要部分，而注塑机是塑料制品厂的主要能耗设备之一，因此降低注塑机的能耗成为注塑行业降低成本、提高产品竞争力的有效途径。

 

1）溢流损耗：    

　　传统的注塑机是采用定量泵供油的，注塑过程的各个动作对速度、压力的要求也不一样，它是通过注塑机的比例阀采用溢流调节的方式将多余的油旁路流回油箱，在整个过程中，马达的转速是不变的，故供油量也是固定的，而由于执行动作是间隙性的，也并不可能是满负载的，因此定量供油就有很大的浪费，据实测大约有50%左右。变频节能正是实时检测来自注塑机数控系统的比例压力和比例流量信号，适时调整各个工况动作所需要的电机转速(即流量调节)，让泵工作时的流量和压力，刚好能满足系统的需要，而在非动作状态时(主要是在冷却状态)，让电机停止运行，这样节能空间就进一步地增大了，因此对注塑机进行变频节能改造能够带来巨大的节能效果。

 

2）节流损耗：

　　当液压油流经阀的节流口时会有一定的压降，这就是节流损耗。由于比例阀的节流面积比较大，所以大部分的节流损耗发生在比例阀上。同时由于液压油长期全速循环流动与液压件机械剧烈磨擦，造成油温过高，噪音过大，机械寿命缩短等不良现象。

 

3）设计余量损耗： 

　　通常在设计中，一般会考虑到共用性，设计时以最大容量为基础，因此用户油泵电机设计的容量比实际需要高出很多，存在“大马拉小车”的现象，造成电能的大量浪费。     

 

四、变频器在注塑机节能改造中的优点：

 

1、调速节能：

　　变频器通过对比例阀信号进行实时采样，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：

　　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：

　　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，启动时产生的大电流和震动会影响设备的使用寿命。在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限制在变频器设置的电流限幅水平以内，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。

 

五、澳地特变频器在注塑机改造上的特点：

 

1、AD300通用机器配上注塑机扩展卡可组成注塑机专用变频器；

2、变频器过载能力强（180％额定电流20秒），有效避免过流故障的出现，提高了系统运行的稳定性；

3、采用了矢量控制方式，加减速时间短，提高了注塑机的响应速度，也提高了客户的生产效率；

4、参数设置简单，调试方便。

 

六、AD300在注塑机上的接线原理图：

 

七、常用参数设置如下：

 

项目参数	项目参数	驱动器
F0.02	运行命令控制方式设定	1
F0.03	频率设定1	1
F0.04	频率设定2	2
F0.05	频率设定选择	2
F0.19	加速时间	依据需要设定
F0.20	减速时间	依据需要设定
F6.03	X3端子功能定义	8
F6.14	拟量输入值对应物理量1	依据需要设定
F6.19	拟量输入值对应物理量2	依据需要设定

 

八、结束语：

 

　　注塑机在使用AD300变频器进行了节能改造后，不仅延长了电机的使用寿命，也节约了大量电能，增加了客户的经济效益。