注塑机节能变频器及节能方法技术

本发明专利技术公开一种注塑机节能变频器及节能方法，在普通变频器中用软件或硬件方式增加一个信号处理装置，该装置接收注塑机的工艺参数设置和工作状态信号，计算出变频器的频率值，并用该频率值控制变频器输出到电机的频率。本装置和方法可在非极端要求情况下适当降低电机的运转速度，保证了注塑机的正常生产，又有效地节约了电能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。现在生产和生活中，大量的塑料制品或半成品是通过注塑机注塑冲压而制成的。附图说明图1为注塑机整机外形图，其工作如下先将产品生产各个工艺段的工艺参数，如压力(油压)、速度(出油速度)、时间、距离等通过面板(A位置)输入，注塑机自动将这些参数输入中央处理器CPU板(B位置)进行处理后，输出到压力流量比例调节阀(C位置)。工频电机(D位置)提供足够的动力来驱动油泵(E位置)，而油泵的油压和出油速度要靠压力流量比例调节阀来调整，不同的工艺段会要求不同的油压和出油速度来保证。其关键的工艺段包括锁模、射胶、溶胶、冷却、开模等过程。工频电机通过三相电源线接入电网，作为注塑机的动力提供设备。现有的大量注塑机均采用工频电源输入电动机驱动油泵工作的方式。在使用注塑机生产每一件产品时，都要经过多道工艺过程，而每道工艺过程所需要油泵的油压和出油速度是各不相同的。采用工频电源输入电动机驱动油泵工作的方式时，考虑所需最大油压，最高出油速度的极端要求情况下，电机所应提供的动力是满足要求的。这样一来，在许多不需要极端要求的工艺过程中，工频电机所提供的部分动力是被白白消耗掉的。本专利技术的目的是克服现有技术的以上缺点，提供一种注塑机节能装置，能使注塑机的电机在不同的工艺段提供不同的动力，以节约能源。为实现上述目的，本专利技术提出一种注塑机节能变频器，接于工频电源和注塑机电机之间，其信号输入端与注塑机工作状态和工艺参数信号相连；它包括整流器、逆变器、控制装置及检测装置，控制装置控制逆变器所输出的交流电的频率；其特征是其内部增设有信号处理装置，在信号处理装置中有频率计算装置，该频率计算装置用于根据输入的注塑机信号计算出变频器的频率值，并将该频率值输入到控制装置，以控制变频器中逆变器所输出交流电的频率，进而控制注塑机电机的转速。本专利技术实现上述目的的方案还包括一种注塑机节能方法，其特征是包括以下步骤接收注塑机的工艺参数设置和工作状态信号；根据输入的信号计算出变频器的频率值(F)；将频率值(F)控制变频器的输出频率值并进而控制注塑机电机的转速。由于采用了以上的方案，采用变频器连接于工频电源和注塑机电机之间，并采样每道工序对油泵的油压和出油速度等工艺参数设定的指令或其它相关信息，通过计算处理得出此刻满足工艺要求的电机运行转速，在非极端要求情况下就可以适当降低电机的运转速度，这样即保证了注塑机的正常生产，又有效地节约了电能。图1是一种典型的注塑机外表示意图。图2是本专利技术使用状态的示意图。图3是本专利技术信号采集装置的方框图。图4是本专利技术信号处理流程示意图。图5是典型变频器的结构原理图。图6是信号采集装置电路图之一。图7是信号采集装置电路图之二。下面通过具体的实施例并结合附图对本专利技术作进一步详细的描述。图5是变频器框图，它包括整流器、逆变器、控制装置及检测装置，整流器(主要由整流桥组成)将输入的交流电转换为直流，逆变器再将其转换为交流电，但输出交流电的频率变化了，其频率的值由控制装置控制。控制装置是由一个中央处理单元(即图中的CPU，注意注塑机中也有一个CPU，为区别起见，该处称为中央处理器)及其辅助系统构成，它根据电压检测、电流检测、其他信号检测电路中所传来的数据，计算并决定逆变器输出的交流电频率。本专利技术在变频器内部增设了信号处理装置，在信号处理装置中有频率计算装置，该频率计算装置用于根据输入的注塑机信号计算出变频器的频率值F，并将该频率值F输入到控制装置，以控制变频器中逆变器所输出交流电的频率，进而控制注塑机电机的转速。使用时(见图2)，将注塑机节能变频器接于工频电源(图中未示出)和注塑机电机之间，并将注塑机的工作状态和工艺参数信号输入到本专利技术的注塑机节能变频器的信号输入端(从图5中“其他信号检测”处的信号通道接入)，频率计算装置就是根据这些信号进行频率计算的。其中，信号处理装置可以用软件来实现，也可以用硬件来实现。软件方式实现就是在图5中CPU内部所运行的软件上增加一段处理程序，硬件方式就是设计一个处理电路。程序和电路的主要部分就是计算频率值。要达到节能效果的最基本的接法是将变频器的信号输入端接到注塑机的压力流量比例调节阀(即PQ阀)上，或者通过一个信号采集装置1与注塑机的压力流量比例调节阀相连，从而输入压力流量比例调节阀的压力比例调节信号P和流量比例调节信号Q；所述信号采集装置1包括依次相连的信号隔离电路11、整形滤波电路12、限幅调整电路13(见图6)，经过这些电路的转换，再将压力比例调节信号P、流量比例调节信号Q输入到信号处理装置。当然，如果信号采集装置1直接包含在变频器中，变频器就可以直接接注塑机(下同)。另外，如果注塑机本身的工艺参数和工作状态信号(如压力、流量比例调节信号P、Q信号)是处理装置2可以直接处理的信号，也同样不需要增加信号采集装置1。(实际上，也可以认为信号采集装置1是信号处理装置的一个组成部分。)为了达到更好的节能效果，所述注塑机还可以直接或通过信号采集装置1的输入端与注塑机的下述信号之一相连限位开关信号、触摸屏输出信号、中央处理器CPU板的输出信号。利用上述装置实现注塑机节能方法包括以下步骤接收注塑机的工艺参数设置和工作状态信号；根据输入的信号计算出变频器的频率值(F)；将频率值(F)控制变频器的输出频率值并进而控制注塑机电机的转速。如果所输入的注塑机的工艺参数设置和工作状态信号是注塑机上的压力流量比例调节阀的压力比例调节信号Px和流量比例调节信号Qx；则根据输入的信号计算出变频器的频率值F的方法如下式Fp=(Pmax-Pmin)*50/PxFq=(Qmax-Qmin)*50/QxF=a*Fp+b*Fq其中a＜=1，b＜=1，a+b=1，a、b的值是事先人为设定的或用过自适应算法计算的；Pmax、Pmin、Qmax、Qmin分别为整个工节流程中压力比例调节信号P和流量比例调节信号Q的最大值和最小值。如果所输入的注塑机的工艺参数设置和工作状态信号除包括注塑机上的压力流量比例调节阀的压力比例调节信号Px和流量比例调节信号Qx外，还有下述信号中至少一种限位开关信号、触摸屏输出信号、中央处理器CPU板的输出信号，则根据输入的信号计算出变频器的频率值F的方法根据不同的工艺段而不同，如下式Fp=(Pmax-Pmin)*50/PxFq=(Qmax-Qmin)*50/Qx对于第一工艺段F=a1*Fp+b1*Fq，其中a1＜=1，b1＜=1，a1+b1=1，对于第二工艺段F=a2*Fp+b2*Fq，其中a2＜=1，b2＜=1，a2+b2=1，对于第三工艺段F=a3*Fp+b3*Fq，其中a3＜=1，b3＜=1，a3+b3=1，对于第四工艺段F=a4*Fp+b4*Fq，其中a4＜=1，b4＜=1，a4+b4=1。其中a1，b1，a2，b2，a3，b3，a4，b4．．．的值可以根据实际情况人为设置或用过自适应算法计算得至，Pmax、Pmin、Qmax、Qmin分别为整个工节流程中压力比例调节信号P和流量比例调节信号Q的最大值和最小值。本专利技术节能的关键是要根据不同工艺段的电机出力要求，调整变频器对电机的输出，以改变电机的运转速度，从而达到节能的效果。由于注塑机在工作时的工艺段较多，如锁模、射胶、溶胶、开模等，所以涉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注塑机节能变频器，接于工频电源和注塑机电机之间，其信号输入端与注塑机工作状态和工艺参数信号相连；它包括整流器、逆变器、控制装置及检测装置，控制装置控制逆变器所输出的交流电的频率；其特征是：其内部增设有信号处理装置，在信号处理装置中有频率计算装置，该频率计算装置用于根据输入的注塑机信号计算出变频器的频率值（Ｆ），并将该频率值（Ｆ）输入到控制装置，以控制变频器中逆变器所输出交流电的频率，进而控制注塑机电机的转速。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜仲文，齐勇，
申请(专利权)人：深圳市安圣电气有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]