注塑机液压系统节能设计 指导教师：宋春华 班级：2009级机电五班 学生：王柏恒 学号：312009080307523 胡丹 主要内容 第一部分研究目的及要求 第二部分注塑机结构及液压系统分析 第三部分节能方案设定 第四部分变频系统设置 一、研究的目的及要求 (1)目的 近年来塑料制品的应用范围越来越广,随之也推动着整个注塑行业的飞速发展。但目前国内普遍存在制品种类多样性与机型配置单一性的矛盾,导致大马拉小车的现象普遍存在。随着我国节能理念的提出,注塑机的节能就成为注塑机未来发展的一大方向。 本次设计的主要目的和意义是解决注塑机液压系统的耗能问题,从而降低生产成本,迎合我国的节能理念 一、研究的目的及要求 (2)要求 了解全液压式注塑机的液压工作原理以及目前液压系统存在的巨大能源耗费，分析注塑机液压系统的能量损失情况。 要求完成： 1、提出节能方案。 2、设计方案并说明节能原理 二、注塑机结构及液压系统分析 1、卧式注塑机结构 注塑机结构示意图 二、注塑机结构及液压系统分析 图2-2 液压系统图 二、注塑机结构及液压系统分析 图2-3 注塑机各阶段压力变化情况 三、节能方案设定 1、变频节能原理示意图如图3-1所示 图3-1变频节能系统 三、节能方案设定 2.设计理论 在注塑机液压系统中,液压泵流量与电动机转速的关系为: q =nv... ... (1) 式中:n -电动机转速;v-液压泵的排量;q-泵的流量。 三相交流异步电机的转速n为： n =60f(1-s)/p... ...(2) 式中:f-电源频率; s-电机的转差率;p-电机的极对数。 由式(1)、(2)可得： q =60f(1-s)V/p =kf... ... (3) 式中k-比例系数, k =60(1-s)V/p。 显然,当转差率s和电机的极对数p不变时,转速n与频率f成正比。 对于每一个确定的流量,按式(3)可以得到一个与之对应的频率： f=q/k... ... (4) 三、节能方案设定 2、变频节能方案原理分析 由流体力学可知， 功率=q(流量)·p(压力)，流量q与转速n成正比，压力p与转速n的平方成正比，所以功率P与转速n的立方成正比。只要在保证q1不变的情况下，减少或消除△ q即高压节流消耗的电力，就可以有效地减少油泵的输出功率，节约电能 三、节能方案设定 图3-2系统控制线路图 四、变频系统设置 1、变频器电器原理图 四、变频系统设置 表4-1变频器控制端子 四、变频系统设置 2、变频器的选型 (1)开环通用变频器 普通的变频调速方式，即变压变频，当频率与电压的比率保持恒定，则电机的磁通不变。由于此种方式没有速度反馈装置，即不能准确反映电机的实际转速，而油泵电机采用的是三相异步电动机，当外部负载发生变化时，转差率也随之变化，但变频器并不能对此进行补偿，致使油泵转速发生变化，造成了流量的误差，直接导致制品质量的下降。 (2)编码器速度反馈的闭环矢量控制变频器 这种类型变频器采用了,异步电动机进行坐标变换，等效成直流电机的控制方式。改善了变频变压调速系统动态性能，对于注塑机整个运行循环的跟随性就可大大提高，以满足注塑工艺的要求。但其高动态性、稳定性好等特性，更适合于注塑机制造厂家采用。 (3)无传感器矢量控制变频器 这种变频器采用矢量控制原理为基础，同样通过计算转差率，控制定子旋转磁场。因此此种方式相比通用变频器，可使电机在低速运行时有更大的转矩(2．5倍以上的额定转矩)，有较好的加减速性能，转矩突变时响应也很快。由于此种方式可以省去编码器的安装，对于注塑机节能改造来说，整个系统的改变相对比较简单，同时又可获得较好的动态性能 四、变频系统设置 综上所述，选择开环通用变频器，由于响应慢，并不适用于注塑机主油泵的变频调速。相比之下，闭环矢量控制变频器因其高动态性、稳定性好等特性，更适合于注塑机制造厂家采用。而无传感器矢量控制变频器，因其安装方便、变更较少，则适于塑料制品厂的注塑机节能改造，如前述，在注塑不同阶段，控制油泵电机不同的转速，就可实现节能 致谢 感谢各位评委老师! 在本设计的完成过程中，得到了很多老师和同学的帮助，在此向他们，尤其是对我帮助很大的宋春华、胡丹老师深表感谢！ 。。。以上简介无排版格式，详细内容请下载查看