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  3. 應用案例

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    合康HID618A系列三泵合流系統的批量改造應用

    瀏覽次數: 日期:2016-6-15 9:50:35

    摘要:在注塑機產品的構成中,電費占了相當的比例,依據注塑機設備的工藝需求,傳統的注塑機油泵馬達占整個設備耗電比列高達50%以上。合康HID618A系列伺服驅動器采用壓力、速度雙閉環系統及精準的PID算法,取代傳統異步電機定量泵比例閥系統,降低能耗,節約了生產成本,提高了產品品質,改善了油溫居高不下的問題,得到客戶的一致認可。

    關鍵字:合康變頻  HID618A 三泵合流  節能

     

    一、HID618A系列三泵合流系統的批量改造應用

    1、項目簡介

    應用地點:華南XXX空調巨頭

    系統名稱:6臺日鋼機JSW J850E 

    驅動器型號:2臺HID618A-T4-37C  1臺HID618A-T4-30C

    電機型號:2臺HK2517172F  1臺HK1813172F 同步電機

    油泵型號:2個100cc/rev  1個80cc/rev 日本住友單齒輪泵

     

    圖1:合康HID618A系列應用現場

    2、三泵合流系統

    (1)系統的組成

    整個系統包括3臺伺服驅動器、3臺永磁同步電機、3個單齒輪泵、壓力傳感器、旋轉變壓器。系統應用圖如下:

     

    圖2:系統應用現場圖

     

    (2)系統工作原理簡介

    圖3:三泵合流系統工作原理圖

    三泵合流系統原理:主機接受上位機給定的壓力、流量信號,旋轉變壓器和壓力傳感器分別給伺服驅動器速度反饋和壓力反饋,形成速度和壓力雙閉環系統,再加上精準的PID算法,使得系統穩壓更加精確,速度響應更快。

    主機工作設置為流量或者壓力控制模式。當油壓還沒有建立起來的時候,管路尚有空間,此時,主機在流量控制模式下,用流量正比于轉速的方式運行油泵,主機、從機于相同的轉速運行,使得管路很快充滿油,建立起油壓。當油壓建立后,主機工作在壓力控制模式下,單獨PID控制運行,從機待機,油壓可以穩定在給定值。 

    3、驅動器接線

    (1)主回路接線圖

    (2)控制回路接線圖

    a、主機功能碼

    功能碼

    名稱

    設置值

    說明

    A2.00

    CAN通訊地址

    0

    主機地址

    A2.01

    從站總數

    2

    系統中從機總數目

    A2.02

    多泵合流使能

    1

    多泵合流使能

    A3.00

    油壓模式選擇

    2

    油壓模式模擬量通道給定

    b、從機1功能碼

    功能碼

    名稱

    設置值

    說明

    A2.00

    CAN通訊地址

    1

    從機1地址

    A2.01

    從站總數

    2

    系統中從機總數目

    A2.02

    多泵合流使能

    1

    多泵合流使能

    A3.00

    油壓模式選擇

    2

    油壓模式模擬量通道給定

    c、從機2功能碼

    功能碼

    名稱

    設置值

    說明

    A2.00

    CAN通訊地址

    2

    從機2地址

    A2.01

    從站總數

    2

    系統中從機總數目

    A2.02

    多泵合流使能

    1

    多泵合流使能

    A3.00

    油壓模式選擇

    2

    油壓模式模擬量通道給定


    二、伺服改造前后性能對比

    A、改造前系統的缺點:

    1、冷卻、保壓時,電機仍然保持高速運轉,電流在30A左右;

    2、轉動慣量大,響應速度慢,壓力調節困難;

    3、電機一直處于運轉狀態,油溫高;

    4、對液壓系統清潔度要求高,噪音大,維護成本上升。

    B、改造后系統的優點:

    1、節能

    系統壓力、流量雙閉環,液壓系統按照實際需要的壓力和流量來供油,克服普通定量泵系統高壓溢流產生的高能耗,使系統能耗降低了40%。

    2、響應速度快,生產效率高

    伺服系統響應速度快,壓力上升時間和流量上升時間快至20ms。注塑機液壓系統自動運行時,當有閥門打開時,系統的壓力會迅速下降,系統在20ms內迅速補充油壓,恢復壓力至設定值,加快整機的運行節拍。

    3、壓力穩定精度高,塑料成型質量好

    伺服系統調節能力強,壓力閉環控制模式使系統壓力非常穩定,壓力波動量低于±0.5 bar,提高了塑料產品的成型質量。伺服系統還可以按照電腦設定的任意壓力、流量曲線運行,為開發各種塑料產品的成型工藝創造條件。

    4、重復精度高、省料

    合康HID618A系列電液伺服驅動器采用矢量控制、模糊PID、泵泄露油壓補償等多種方式保證射膠位置重復精度低于±0.3mm,生產出來的產品精度高,一致性好。

    5、油溫溫升低

    伺服系統比例輸出液壓油,避免多余熱量產生,溫升低,延長了整機特別是液壓油、液壓易損鍵(如油封)的壽命。同時液壓油甚至不需要冷卻,實現大幅度節水。

    6、噪聲低

    液壓系統的噪聲在70 dB以內,改善了操作機器的現場環境。


     

    圖4:改造前、后電機油泵對比圖

        

    三、總結

    合康HID618A系列伺服驅動器在華南某空調巨頭的實際應用來看,該驅動器高效、節能精密,每臺注塑機平均節電率40%,生產效率高,易于維護,為客戶節約了運行成本,提高了產品品質,值得廣泛推廣和使用。


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