[b]摘要： [/b] 本文根據(jù)對(duì)塑膠機(jī)的工作原理，詳細(xì)介紹了惠豐變頻器的實(shí)際使用特點(diǎn)及使用后的影響。 一、前言 最近10年，中國(guó)經(jīng)濟(jì)一直保持著高速增長(zhǎng)，與此不協(xié)調(diào)的是：持續(xù)數(shù)年的電力供應(yīng)緊張嚴(yán)重影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)，上半年全國(guó)拉閘的省市區(qū)已達(dá)24個(gè)。很多地區(qū)都實(shí)行通“四”?！叭?，企業(yè)叫苦連天，不得不考慮花費(fèi)大量資金自己上發(fā)電機(jī)組以解燃眉之急。 我國(guó)是鞋業(yè)的最大制造國(guó)，企業(yè)有2萬(wàn)多家，其中福建，江蘇，浙江又是全國(guó)的塑料制鞋基地，有大小流水線上萬(wàn)條。今年塑料成本成倍上升，企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。節(jié)能降耗作為企業(yè)增加效益，提高競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段已成為廣泛共識(shí)，逐步被人們接受。 二、全自動(dòng)圓盤(pán)式塑膠類射出成型機(jī)（以下簡(jiǎn)稱“圓盤(pán)機(jī)”）工作原理與特點(diǎn) 圓盤(pán)機(jī)是制鞋企業(yè)的常用設(shè)備，也是出了名的“電老虎”，企業(yè)老板對(duì)它是“愛(ài)，恨交加”，主要是該機(jī)械用電功率大。國(guó)內(nèi)已有很多企業(yè)對(duì)注塑機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了節(jié)能改造，效果很好一般節(jié)電率都實(shí)現(xiàn)了30%以上，但對(duì)圓盤(pán)機(jī)改的卻很少，經(jīng)過(guò)分析主要原因是大家對(duì)圓盤(pán)機(jī)的工作原理不是很了解，以至于無(wú)從下手。 機(jī)械特點(diǎn) a 主要用于生產(chǎn)：?jiǎn)紊㈦p色、三色運(yùn)動(dòng)鞋、休閑鞋鞋底。 b 原料為熱可塑性材料： TPR，PVC等 c 該機(jī)械微電腦控制，分為主機(jī) ，副機(jī)，操作簡(jiǎn)單。 圓盤(pán)機(jī)與臥式注塑機(jī)的工作原理的比較 1 液壓系統(tǒng) 兩種機(jī)械動(dòng)力都是靠液壓驅(qū)動(dòng)，油泵采用定量葉片泵模式（臥式注塑機(jī)一部分采用變量泵），在注射工作工程中，根據(jù)工藝的不同要求，注射壓力高低變換很頻繁，其中低壓維持（冷卻保壓）是通過(guò)溢流閥過(guò)壓溢流泄壓，在整個(gè)過(guò)程中傳統(tǒng)模式電機(jī)一直在工頻下全速運(yùn)行。 電能浪費(fèi)很嚴(yán)重。 2 機(jī)械組成 單色機(jī)：一臺(tái)主機(jī)，跟臥式注塑機(jī)有點(diǎn)類似。 雙色機(jī)：一臺(tái)主機(jī)和一臺(tái)副機(jī)。 副機(jī)負(fù)責(zé)射膠，熔膠，上模，下模等動(dòng)作，主機(jī)包括了副機(jī)的動(dòng)作，多了一個(gè)圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)模具的移動(dòng)和定位。 三色機(jī)： 有一臺(tái)主機(jī)和2臺(tái)副機(jī)組成 3 模具的組成 臥式注塑機(jī)： 一套模具工作，工藝變更時(shí)模具也要變換 圓盤(pán)機(jī)： 機(jī)型不同模具數(shù)量也不同，一般為 18 20 24 30套模具。根據(jù)工藝的不同要求，我們通過(guò)操作顯示屏設(shè)定模位使用是否有效。 如： TY-322, 24模位（可以安裝24副模具），生產(chǎn)中可以根據(jù)需要設(shè)定全部或部分模具為有效模具位）。工作原理： 大轉(zhuǎn)盤(pán)實(shí)行高速順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)掃描檢測(cè)到有效模位時(shí)，單片機(jī)和PLC根據(jù)設(shè)定的程序?qū)p速運(yùn)行，到達(dá)定位位置時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行精確定位，實(shí)現(xiàn)模具的定模。否則，轉(zhuǎn)盤(pán)會(huì)一直運(yùn)行到下個(gè)有效模位。 臥式注塑機(jī)： 只要有開(kāi)合摸信號(hào)，注塑機(jī)就可以工作 4 壓力的調(diào)整 2者都采用了比例壓力控制，注塑機(jī)每生產(chǎn)一種產(chǎn)品，工藝壓力就是一個(gè)固定值 圓盤(pán)機(jī)因?yàn)槟＞叨啵總€(gè)模位的壓力可以通過(guò)面板單獨(dú)設(shè)定，適用于不同射出量的產(chǎn)品生產(chǎn)。 5 模具的工作模式 臥式注塑機(jī)： 活動(dòng)模和固定模，固定模不動(dòng)，活動(dòng)模在有指令時(shí)執(zhí)行左右開(kāi)模和鎖模，整個(gè)過(guò)程為直線運(yùn)動(dòng)。 圓盤(pán)機(jī)：固定模具和活動(dòng)模具是有大轉(zhuǎn)盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和定位的。 當(dāng)有鎖模和開(kāi)模指令時(shí)。液壓缸執(zhí)行上升和下降動(dòng)作。取產(chǎn)品時(shí)。由操作人員人為的打開(kāi)活動(dòng)模具，取出產(chǎn)品。 6 圓盤(pán) 根據(jù)機(jī)械模具數(shù)量的不同，在圓盤(pán)上等分了若干模具位。若主機(jī)和副機(jī)都沒(méi)有檢測(cè)掃描到有效模具位時(shí)，單片機(jī)和PLC將發(fā)出指令圓盤(pán)由主機(jī)提供壓力進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到有效位時(shí)，圓盤(pán)減速后進(jìn)行精確定位。 7 產(chǎn)品的冷卻方式 臥式注塑機(jī)采用水冷，有冷卻時(shí)間的概念，通過(guò)水冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模具和產(chǎn)品的冷卻 圓盤(pán)機(jī)： 無(wú)時(shí)間冷卻概念，無(wú)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，靠冷卻風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的冷卻 三、圓盤(pán)機(jī)的工作原理 圓盤(pán)機(jī)作為制作鞋底的注射機(jī)，注射過(guò)程包括以下幾個(gè)動(dòng)作： 鎖模，射料，熔膠，開(kāi)模，圓盤(pán)快速 ，慢速等各個(gè)動(dòng)作，整個(gè)過(guò)程對(duì)工作速度和工作壓力都有不同的要求，通過(guò)操作面板實(shí)現(xiàn)設(shè)定。 單色機(jī)：一臺(tái)主機(jī)，主要向系統(tǒng)提供壓力，完成射膠熔膠和開(kāi)模鎖模動(dòng)作，同時(shí)控制轉(zhuǎn)盤(pán)系統(tǒng)，完成模具的移動(dòng)和定位。 雙色機(jī)，三色機(jī)與單色機(jī)有點(diǎn)類似，主機(jī)負(fù)責(zé) 圓盤(pán)的移動(dòng)和定位。 該機(jī)器運(yùn)行控制分為手動(dòng)運(yùn)行和自動(dòng)運(yùn)行兩部分：手動(dòng)控制時(shí)，操作人員必須提供相應(yīng)的命令，變頻器才會(huì)完成相應(yīng)的動(dòng)作。自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，各模位選用完成，各模位選用完成，進(jìn)料量，壓力，時(shí)間都設(shè)定完成且料管溫度加熱已到達(dá)后，將主機(jī)油泵啟動(dòng)，將手動(dòng)，自動(dòng)開(kāi)鎖切換到自動(dòng)位置，按自動(dòng)啟動(dòng)按鍵即可進(jìn)行自動(dòng)步驟。 在自動(dòng)運(yùn)行中，將自動(dòng)狀態(tài)切回手動(dòng)狀態(tài)，除圓盤(pán)會(huì)執(zhí)行慢速定位的動(dòng)作外（圓盤(pán)在運(yùn)行中做此切換）其他動(dòng)作及時(shí)停止，可用手動(dòng)操作復(fù)位。 四、圓盤(pán)機(jī)的節(jié)電原理與分析 圓盤(pán)機(jī)的電氣設(shè)計(jì)是按照最大的生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)的，而實(shí)際生產(chǎn)中很少用得了這莫大的功率，老式的機(jī)械電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中油泵馬達(dá)轉(zhuǎn)速保持不變，輸出功率也是基本保持不變，生產(chǎn)中存在大馬拉小車現(xiàn)象。造成了能源的浪費(fèi)。同時(shí)由于機(jī)械在工作過(guò)程中存在著壓力的突變，會(huì)造成機(jī)械結(jié)構(gòu)壓力沖擊大，油溫高，整機(jī)壽命低。 圓盤(pán)機(jī)具有主 ，附機(jī)結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)式多模位轉(zhuǎn)盤(pán)的特點(diǎn)，但實(shí)際使用過(guò)程中，使用到的有效模位并沒(méi)有那模多，試機(jī)和打樣使用到的更少，造成了主副機(jī)經(jīng)常處于長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)狀態(tài)。副機(jī)只有檢測(cè)到有效模具位時(shí)，才執(zhí)行動(dòng)作。在圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)副機(jī)不做任何動(dòng)作，平時(shí)高速運(yùn)行的電機(jī)產(chǎn)生的高壓油通過(guò)溢流閥泄放到油箱，這部分液壓油不僅沒(méi)做有用功，而且產(chǎn)生熱量 可行性分析： 圓盤(pán)機(jī)的控制一般采用比例流量比例壓力控制模式，既微處理器將設(shè)定的壓力流量值 轉(zhuǎn)換為0——-1A的模擬信號(hào)來(lái)控制閥的線圈，從而控制閥的開(kāi)度實(shí)現(xiàn)壓力與流量的控制。我們?cè)诓捎米冾l器時(shí)可以使用變頻器的外部模擬量控制功能，通過(guò)轉(zhuǎn)換將0——-1A的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)模擬量對(duì)變頻器的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)油泵馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制，真正做到需要多大的壓力，電機(jī)就出多大的力。通過(guò)這種方式我們實(shí)際是將一個(gè)定量泵轉(zhuǎn)換成了節(jié)能型的變量泵，實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟起，大大減輕了合模，開(kāi)模時(shí)的震動(dòng)，穩(wěn)定生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命，同時(shí)節(jié)約了電能。（附電路圖） 五、變頻器節(jié)能改造后的特點(diǎn) 1操作簡(jiǎn)單，與原機(jī)械系統(tǒng)同步運(yùn)行。 2實(shí)現(xiàn)工變頻切換功能，保證不耽誤生產(chǎn) 3軟啟動(dòng)，減輕機(jī)械震動(dòng)，降低油溫，減少機(jī)械噪聲污染，延長(zhǎng)油封的老化時(shí)間，減少了維修量，改善了工作人員的工作環(huán)境。 4高節(jié)電率，一般為30%以上。 六、變頻器改造后遇到的問(wèn)題和解決方法： 1.生產(chǎn)效率問(wèn)題。 變頻器的啟動(dòng)（加速）、停機(jī)（減速）均須一定的時(shí)間，這樣勢(shì)必會(huì)影響生產(chǎn)的效率?？梢酝ㄟ^(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝的方式使生產(chǎn)效率接近于工頻運(yùn)轉(zhuǎn)。 2.信號(hào)干擾。變頻器作為干擾源容易干擾別的設(shè)備，同時(shí)作為精密設(shè)備又容易被別的設(shè)備干擾。 例如靜電干擾保護(hù)。如原注塑機(jī)沒(méi)有可靠的接地系統(tǒng)，建議重新設(shè)計(jì)接地回路，以保證圓盤(pán)機(jī)、電機(jī)、變頻器以及其他需接地的電路有良好的接地回路。接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)請(qǐng)參考有關(guān)資料，這是抑制干擾，防止靜電的關(guān)鍵措施。 3.溫度信號(hào)受干擾的問(wèn)題 對(duì)于某些品牌的圓盤(pán)機(jī)，在經(jīng)過(guò)變頻改造后會(huì)發(fā)生溫度信號(hào)受干擾的現(xiàn)象，溫度信號(hào)大幅度偏移。不僅如此，改造后的圓盤(pán)機(jī)還會(huì)對(duì)鄰近的一定距離內(nèi)的其他圓盤(pán)機(jī)產(chǎn)生干擾，影響溫度控制。 經(jīng)過(guò)實(shí)際觀察與測(cè)試，在有可靠接地系統(tǒng)的情況下，改造后的圓盤(pán)機(jī)只對(duì)本身的溫度信號(hào)有干擾，而對(duì)于鄰近的其他圓盤(pán)機(jī)不會(huì)造成干擾。這說(shuō)明，良好的接地系統(tǒng)可以吸收掉來(lái)自同一電網(wǎng)內(nèi)其他用電設(shè)備對(duì)其本身的干擾。 安裝變頻器后，溫度控制受干擾的解決方式大致有三種： 一，在變頻器輸出端加裝輸出電抗器來(lái)減小變頻器對(duì)周圍環(huán)境的影響。。 二，如果控制加熱線圈的功率器件為固態(tài)繼電器，而非接觸器。固態(tài)繼電器的控制信號(hào)極易受到變頻器的干擾，具體處理辦法為可以在固態(tài)繼電器的控制端加裝阻容吸收電路 三，圓盤(pán)機(jī)溫感探頭的型號(hào)，在早期的產(chǎn)品中，其外殼（屏蔽層）與信號(hào)的負(fù)端“－”是接在一起的，極容易受到外界的干擾。在圓盤(pán)機(jī)變頻改造后如溫度控制受到干擾，可采取如下的辦法： a． 將溫感探頭更換為屏蔽層與接地線完全分開(kāi)的型號(hào)，幾路溫感探頭的“－”端共同與大地相連?；?qū)⒃瓉?lái)的普通熱電偶更換為絕緣型熱電偶會(huì)有明顯的效果。 ｂ． 在溫控儀及電腦的電源側(cè)加裝輸出濾波器。 4.圓盤(pán)機(jī)電機(jī)的振動(dòng)問(wèn)題。 電機(jī)振動(dòng)問(wèn)題一般由兩種原因引起。第一：電動(dòng)機(jī)的機(jī)械共振，當(dāng)電機(jī)在某一頻率附近共振比較嚴(yán)重時(shí)可以通過(guò)設(shè)置共振頻率回避點(diǎn)來(lái)解決?；葚S變頻器提供了兩個(gè)共振頻率回避點(diǎn)，完全可以避免由于機(jī)械原因引起的共振現(xiàn)象。第二：變頻器頻率的快速波動(dòng)引起電機(jī)轉(zhuǎn)速突變，導(dǎo)致油泵，油管振動(dòng)。可加強(qiáng)電機(jī)與機(jī)體的剛性連接（加雙螺母緊固，加裝墊片等）。如果以上措施仍不能解決請(qǐng)于本公司聯(lián)系或更換變頻專用電機(jī)。 5.電機(jī)發(fā)熱的問(wèn)題 由于變頻改造后，電機(jī)運(yùn)行在低頻段的時(shí)間較長(zhǎng)，電機(jī)溫升會(huì)比原來(lái)升高5－6℃屬于正常情況，建議加裝脫離電機(jī)而獨(dú)立工作大風(fēng)量冷卻風(fēng)機(jī)，以加強(qiáng)電機(jī)的散熱效果。 6.高次諧波問(wèn)題。 高次諧波的產(chǎn)生是變頻器不可避免的問(wèn)題，一般都不會(huì)影響電網(wǎng)的質(zhì)量，對(duì)于電網(wǎng)供電質(zhì)量有特殊要求的企業(yè)可以加裝交流輸入電抗器以及直流平波電抗器。