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重庆润昇隆电气有限公司(一)

出处:未知   发布时间:2017-08-24 17:01:54   

重庆润昇隆电气有限公司教你:

涨知识|PI9000E变频器在永磁同步注塑机上的应用

 

 

重庆润昇隆产品定位

PI9000E永磁同步变频器是重庆润昇隆基于电机运行与控制,新研发的一款永磁同步变频器,实现了效率高、功率因数高、节能回报高、启动电流小、起动转矩大、控制精度高、电机温升低等,其功能丰富、应用灵活简单、性能稳定等优点得到客户广泛认可。

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永磁同步电机与三相交流异步电机的比较优势

02

永磁同步的市场应用与推广

系统的基本组成:PI9000E+永磁同步电机。(重庆润昇隆电气有限公司)

目前主要应用行业:注塑机、抽油机、空压机。

1、注塑机

注塑机油泵控制有:定量泵+三相异步电机+溢流阀控制(电机速度不变);定量泵+三相异步电机(变频调速电机)+变频调速;变量泵;定量泵+永磁同步电机+PI9000E。

目前我们已有成功应用案例,具体应用可通过案例详细了解。

2、抽油机

目前油田抽油机一般采用三相异步电机,而抽油机负载是周期性交变负载,并且有动、静负载差异特性。根据它的负载特性,要求拖动电机的起动力矩大、启动电流小。启时的负载是抽油机实际负载的3-4倍,甚至更大,而运行负载功率都远小于电机的额定功率。因此选配异步电机时都需要加大选型,普遍存在“大马拉小车”现象,能源浪费严重。针对抽油机负载特性,在减小一到二个机座号的情况下,国内已开发出了系列高效、高启动转矩的永磁同步电机(图1),该电机不仅在额定负载时效率和功率因数高,在较轻负载时(1/4负载)的效率和功率因数也比较高,在不同油田测试节电率达20%以上。(抽油机用永磁同步电机,一般是采用转子镶嵌钕铁硼制造工艺,外形及安装尺寸与Y\Y2系列相一致,生产商有浙江中龙、上海登奇)

1

1 为其中两款电机与三相异步电机及IE3标准对比.

电机规格

电机类型

效率(100%)

机座号、铁芯长度(mm)

37KW 6极

超高效永磁电机

93.5

200/220

三相异步电机

90.8

250/225

IE3

93.5


55KW 6极

超高效永磁电机

93.8

250/225

三相异步电机

92

280/215

IE3

94.2


抽油机的改造首先需要换电机,然后采用PI9000E系列进行驱动。

3、空压机

目前空压机有下面几种工作方式:

一是异步电动机加载、卸载方式。这种方式电能浪费严重、并且工频起动、冲击电流大、供气压力不稳、运行噪音大、设备维护量大、自动化程度低;

二是异步电动机+变频器。变频恒压供气,可以节电、起动电流也大大降低、噪音也降低了,但异步电动机本身的特性造成降速后的效率低、功率因数低;

三是永磁同步电机+重庆润昇隆开发的PI9000E变频器。永磁电机的特性优异,效率要高出同档异步电机3-5个百分点,轻载时的优势更加明显。因此,在空压机上采用永磁同步电机+变频器的方案是最理想的。虽然,短期的设备成本会增加、但长期运行下来节能效果显著值得投入。

但需要注意,空压不能长时间低速运行,运行速度过低一是会造成供气压力不稳,二是会造成缸体润滑变差、加快缸体的磨损,变频器要设定一个下限频率(一般不低于30Hz)。还有,要设置系统的高压保护、高温保护、通过变频器的控制端子做好连锁控制、保护发生时自动切断主电源、压缩机自动停机。

03

现场应用案例

概述1

 

 

注塑机、挤出机是塑胶行业的主要生产设备,同时也是主要的耗电设备,被人们称为“电老虎”,其用电量占企业生产用电的80%左右。注塑机耗电大,一方面造成全社会电能的巨大浪费,另一方面造成企业生产成本居高不下,产品缺乏竞争优势,严重影响企业的经济效益。

注塑机的工艺过程一般分为锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模等几个阶段,各个阶段需要不同的工作压力和流量。对于油泵马达而言,注塑过程是处于变化的负载状态。在定量泵的液压系统中,油泵马达始终以恒定的转速提供恒定的流量,多余的液压油通过溢流阀回流,此过程称为高压节流。据统计高压节流造成的能量损失高达25-60%。同时,由于液压长期的全速循环流动,与液压件、机械件的剧烈磨擦,造成油温过高、噪音过大、机械寿命缩短的现象。

在注塑机工序一个完整的过程中,各种型号的注塑机,它的工序过程是相同的,大致是五个工序过程(见图2)。

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从图2可知注塑机不同的工序过程中压力和时间是这样分布的:

1)送模具过程:压力低,时间较短。

2)合模具过程:左右两个模具相接直至完全闭合,压力略高,时间不长。

3)保压过程:送料至模腔,直到成型,固化。压力较高,时间较长,约占一件产品制造时间的40—60%。

4)脱模具过程:加工成型,开启模具,脱模,取出加工件。压力略高,时间不长。

5)退模具过程:加工件取出,模具后退原位,进行辅助工作后,待再次加工。压力低,时间较短。

对同一台注塑机,加工不同的塑料件,其压力(P)与时间(t)长短是各不相同的。由于加工件模具的复杂性,使用不同的塑料,一个加工件的总用料量,有否嵌件等有关。

 

PI9000改造方案过程简述2

 

 

在注塑机永磁同步改造中,控制方案采用流量和压力双信号比较取大的方式,采取该控制方案能保证用户更换产品模具时,再调节变频器参数。而且控制信号与注塑机信号在电气上完全隔离,不会对注塑机控制器产生干扰,影响产品质量。

1、变频器选型

本次改造的注塑机所用油泵电机为14KW的永磁无感同步伺服电机,因此变频器选用PI9230E 015G3永磁同步无感矢量控制专用变频器。为了满足注塑工艺快速启停的控制要求,必须选配合适的制动电阻。根据变频器的制动电阻选型控制要求,配置40Ω/1500W制动电阻。

 

机械设备

控制器

数量

注塑机

PI9230E 015G3

1台

制动电阻

40Ω/1500W

1个

1 注塑机变频改造设备清单

 

2、变频器控制端子接线

根据注塑机工序控制要求,变频器控制端子使用到模拟量控制端子AI1,AI2,GND。数字量控制端子DI1,DI2,COM。继电器输出1端子TA1和TC1。

 

AI1-GND

模拟量输入端子1

默认压力给定

AI2-GND

模拟量输入端子2

默认流量给定

DI1-COM

数字输入端子1

运行使能

DI2-COM

数字输入端子2

故障复位

TA1-TC1

继电器输出端子

故障输出

 

调试过程及参数设置3