毕业设计：变频器在注塑机节能控制系统应用研究

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1、I变频器在注塑机节能控制系统的应用研究网络教育学院本科生毕业论文（设计）题目：变频器在注塑机节能控制系统的应用研究学习中心：奥鹏宜宾直属学习中心层次：专升本专业：电气工程及其自动化年级：2012年01春季学号：121237309675学生：杨光麟指导教师：高国娟完成日期：2013年11月16日116内容摘要2013年节能降耗,保护环境已经成为国家重要发战略。电能做为能源当中最主导能源使用。就当今社会所关心的节能减排与低碳发展问题，本次研究结合塑胶注塑加工行业，论述了采用变频器与注塑机相结合的一种节能增效方案。近几年塑料行业发展越来越迅速，其中

2、注塑行业也正迎来一个飞速发展的机遇。从注塑机加工工艺过程知道，在注塑成型产品成本中电能量消耗成本占了很大的比例，因而能否有效减少电能损耗受到各注塑机厂家和用户关注。随着变频调速技术的推广，变频调速在传动控制和节能领域已日渐得到广泛应用，尤其在泵类负载场合采用变频控制节能效果显著，本文注塑机专用变频器为例介绍了注塑机变频改造可行性和改造中常出现的问题及处理方法，举例说明了注塑机变频改造节电效果及收回情况。关键词：注塑机；变频器；调速；控制。1616引言习近平总书记指出“大力推进节能减排，积极开发新能源，这是贯彻落实科学发展观、促进经济社会可持续

3、发展的重大举措”。温家宝总理在全国人大十一届三次政府工作报告中明确指出：“要积极应对气候变化，大力开发低碳技术，推广高效节能技术，积极发展新能源和可再生能源，加强智能电网建设”[1]。目前世界每一个国家都面临着资源溃乏，为了避免可能出现的能源危机，解决日益严重的环境问题，不仅需要大规模开发新能源，而且社会发展过程中更要节约使用能源。因此，本人以所在的塑料加工行业为例，选取变频器在注塑机节能控制的应用研究为课题，在设计这种系统时，在用设备在厂家购买回来并没有任何节能措施，注塑机液压油泵的使用效率只有50~60%左右%，而注塑机液压油泵大多又是一

4、些大功率电机来带动，少则几十KW，有的甚至达到上百KW，如果没有任何的节能措施，设备在使用过程中将会造成极大的电源浪费。如上所述，针对目前注塑机行业的这种发展趋势，本文论述的节能方案，在原理上，采用变频技术，降低注塑机在冷却或待机时液压油泵电动机的动转速度，降低设备的工作电流，既能保证设备工作时所需的正常压力需求，又提高了电机的运行平稳性，从而实现了三相异步电动机的平稳、低耗的运行，达到了节能的目的。16161绪论1.1课题的背景和意义任何一种能源的开发利用都会给环境造成影响，以化石燃料为代表的常规能源造成的环境问题尤为严重，主要表现在大气污

5、染、温室效应、酸雨。当今能源日益紧张，环境日趋恶化。节能减排，改善人类生存的环境，已经成为越来越多人们的所共识。电能是所有能源种类中最易被人类使用的一种能源，也是很多其它能源所转换的一个对象，因此，对电能的节约，也就是相应的节约了其它类型的一次性能源，比如煤、油、气等非再生能源。.1.2注塑机加工行业中国内发展现状注塑成型是将热塑性或热固性塑料制成各种塑料制件的主要成型方法之一，它是将粒状或粉装塑料加入注塑机的料斗内进入注塑机机筒，在注塑机机筒的热传递和螺杆剪切热的作用下塑料逐渐熔融塑化，然后在注塑机的螺杆或柱塞的压力推动下，呈粘流态的物料经

6、喷嘴注射到由注塑机锁模机构闭合好的模具型腔内，并在注射压力或发泡膨胀的作用力下充满型腔，经冷却定型，由锁模机构打开模具并顶出制品，从而获得具有一定形状和尺寸精度的塑料制品。与其他成型方法相比，注塑机可以一次成型出各种结构复杂，尺寸精确或带有嵌件的塑料制品，对各种塑料加工的适应性强，成型同期短，可多腔成型，生产效率高，易于实现自动化，所成型的制品经过很少修饰或不修饰即可满足用户的需要。国此，塑料注射成型得到了广泛应用，就世界范围来说，注塑成型的塑料制品占塑料总产量的30%，注塑机的产量占塑料机械总台数的50%以上，所以对注塑机的节能改造迫在眉睫

7、。1.3变频器在注塑机进行节能控制的情况与未来发展趋势变频器节能型液压控制系统采用变频器控制注塑机液压油泵传动三相异步电动机，从而驱动定量液压泵，通过变频器改变电动机转速，达到改变液压油泵的输出流量的目的。在国内，变频液压技术主要用于对原有注塑机液压系统进行改造，其应用降低了原有注塑机的电能损耗。它的优点在于以下三个方面：1616（1）节能。利用变频器改变液压油泵的转速，使泵的输出流量与注塑机工艺流程所要求的相匹配，可以使溢流损失降至最低，有效地节约了能源。同时，由于，由于注塑机变频调速系统一般选用定量泵，与变量泵相比，定量泵效率更高，故液压

8、系统回路效率更高，与传统的阀控节流调速相比可节能30~60%左右，特别是在注塑机冷却时还可以将泵完全停止，降低了电动机与泵的空载损耗，具有比变量泵系统更大的节能潜力