MD300注塑機變頻節能控制系統設計、調試指南
（編輯：科寶機電自動(dòng)化有限公司，應用領(lǐng)域：注塑機）
一、概述
對于塑料制品行業(yè)來(lái)說(shuō)，電耗是其生產(chǎn)成本的主要部分，而注塑機是塑料制品廠(chǎng)的主要能耗設備之一，因此降低注塑機的能耗成為注塑行業(yè)降低成本、提高產(chǎn)品競爭力的有效途徑。
目前絕大多數的注塑機都屬于液壓傳動(dòng)注塑機，液壓傳動(dòng)系統中的動(dòng)力由電機帶動(dòng)油泵提供。在注塑周期的過(guò)程中，注塑機在不同工序下需要的流量和壓力不同，必須依靠流量閥和壓力閥調節不同工序所須的流量和壓力。液壓系統的負荷變化很大，由于定量泵不可調節輸出功率，因此多余的能量只能在擋板、油路泄露、油的溫升中消耗掉。這樣既加劇了各種閥門(mén)的磨損，又造成油溫過(guò)高，電機噪音過(guò)大，以及機械壽命縮短等現象。并且通常在設計中，用戶(hù)油泵電機設計的容量比實(shí)際需要高出很多，存在“大馬拉小車(chē)”的現象，造成電能的大量浪費。因此推廣交流變頻調速裝置在注塑機上的應用，對于減少能源浪費具有重要意義。
二、使用說(shuō)明
2．1 功能與端子接線(xiàn)說(shuō)明
MD30IN卡是匯川公司推出的與MD300系列變頻器配套使用的注塑機控制卡。
它可以直接輸入0～1A（通過(guò)AI—COM端子）直流電流信號或0～24V（通過(guò)AV—COM端子）直流電壓信號，如圖2-1。經(jīng)過(guò)光耦隔離處理后，轉換成0～5V電壓信號通過(guò)擴展卡接口，輸入到變頻器。
當選用電流輸入時(shí)，AI/AV跳線(xiàn)請選擇AI側（見(jiàn)圖2-2）。同理，當選擇電壓輸入時(shí)，AI/AV跳線(xiàn)選擇AV側。注意：出廠(chǎng)默認為AI側。
由于實(shí)際變頻器的模擬輸入信號為0～5V電壓信號, 因此，在用于注塑機控制時(shí)，MD300的參數(F3-02~F3-09)要作相應的更改。
MD30IN還提供雙24V電源用于外部繼電器切換用，其最大通流能力為100mA。
擴展卡接口
圖2-1 圖2-2
2．2 安裝方式
1) 請在變頻器完全斷電情況下安裝；
2) 對準控制卡和變頻器控制板的擴展卡接口；
3) 用螺絲固定，如圖2-3所示。
圖2-3
三、注塑機節能改造的注意事項
1、將注塑機技術(shù)與變頻器技術(shù)完美結合
派遣既懂注塑機技術(shù)又懂變頻器技術(shù)的工程師，前往現場(chǎng)詳細了解注塑機的工況及控制系統的實(shí)現過(guò)程。盡量不改變注塑機原有的控制系統，巧妙地選取控制信號，將注塑機技術(shù)與變頻器技術(shù)完美結合，是注塑機節能改造成功的前提。
2、關(guān)于變頻器的選型
在對變頻器的選型時(shí)應根據負荷的性質(zhì)和要求來(lái)定。因注塑機的負載性質(zhì)是恒轉矩類(lèi)，機械特性較硬，動(dòng)態(tài)特性要求較高，所以應選用矢量控制高性能變頻器。
3、變頻器容量的選擇
在選配變頻器容量前，應實(shí)測一下注塑機在各個(gè)工序過(guò)程中，油泵電機工頻狀態(tài)運行的最大負荷電流，作為選擇變頻器容量的依據。變頻器的額定電流最好為控制電機額定電流的1.1～1.5倍，且電壓等級與控制電機相符。
4、變頻器的安裝環(huán)境
因為塑膠廠(chǎng)環(huán)境溫度高，塑料粉塵多，因此節能裝置的柜體要設計合理，柜內變頻器周?chē)鷳糇銐虻目臻g，保證良好的通風(fēng)渠道，并加裝冷卻風(fēng)扇以強迫風(fēng)冷�，F場(chǎng)需安裝在通風(fēng)良好，遠離熱源和塵埃多的地方。
5、變頻器對注塑機工作的干擾
變頻器的輸入和輸出電流中都會(huì )有一定量高次諧波成份，傳出來(lái)便形成了干擾注塑機正常工作的信號。
應采取以下措施：
（1）不要使變頻器的輸入、輸出電纜與變頻器的控制信號（包括其它設備的控制信號線(xiàn)）平行走或捆扎在一起；
（2）減少變頻器的載波頻率；
（3）在變頻器的輸入側和輸出側加裝變頻器專(zhuān)用濾波器、電抗器等措施減小高次諧波電流；
（4）變頻器的外殼必須可靠接地。
四、設計注塑機變頻節能控制系統控制柜
控制柜電氣原理圖如下圖1所示
圖4-1 控制柜電氣原理圖（取比例流量閥電壓信號到變頻器）
圖中
1、控制柜操作面板上安裝有：
A）三位選擇開(kāi)關(guān)K1：用于變頻運行/工頻運行切換；
B）常開(kāi)控制按鈕K2：用于變頻器出現故障復位；
C）面板工頻運行指示燈ED1；
D）面板變頻運行指示燈ED2。
2、上圖中，KM1和KM2為工變頻轉換接觸器，MCCB為進(jìn)線(xiàn)空氣斷路器，KM為進(jìn)線(xiàn)接觸器（圖中為示意畫(huà)法，一般可以省去不用）。選用規格和線(xiàn)徑可參考用戶(hù)手冊第三章的有關(guān)說(shuō)明。
3、噪聲濾波器A1和A2可采用共模電抗。
其中，A2必須使用，否則共模干擾可能會(huì )對注塑機的cpu工作造成影響。但
A1可根據具體情況考慮選用，在大多數情況下可以不選用。
共模電抗一般使用直徑為100~150mm的鐵氧體（15RMB/個(gè)）。
4、注意：應在操作面板的顯要位置提示：工變頻轉換的注意事項。
對工/變頻轉換時(shí)的注意事項，應在控制柜操作面板上重點(diǎn)醒目位置印出，以提醒操作人員。
(例如：請先按下注塑機的停止按鈕，將工/變頻轉換按鈕打到停止位置， 等電機停止后，再轉換到變頻起動(dòng)注塑機工作；如變頻出現故障，請按復位按鈕。)
5、圖中，k為星/角轉換結束信號觸點(diǎn)，可在塑機內部的星/角轉換結束接觸器上加裝輔助觸點(diǎn)引出。
五、安裝、調試和使用過(guò)程中常出現的問(wèn)題
1、變頻器對塑機的干擾一般可通過(guò)共模濾波器A2解決；
2、必須特別注意變頻器輸入、輸出電源線(xiàn)對塑機的干擾：鋪設變頻器輸入、輸
出電源線(xiàn)線(xiàn)和流量信號線(xiàn)時(shí)，請注意鋪設規則。
3、尤其應注意良好接地,最好是變頻器與電機單獨接地；
4、控制柜通風(fēng)設計：MD300變頻器支持散熱器柜外安裝，請務(wù)必做好控制柜的
通風(fēng)設計，（否則會(huì )出現通風(fēng)不良，變頻器過(guò)熱，控制柜內部過(guò)熱，需要現場(chǎng)加
裝風(fēng)扇的情況）；
5、為了更好的抑制變頻器對注塑機的干擾，可以通過(guò)在塑機本身的開(kāi)關(guān)電源的
輸入變壓器的前端接入品質(zhì)良好的EMC濾波器(75RMB/個(gè))；
6、關(guān)于過(guò)流
使用MD300變頻器可以最大限度的發(fā)揮塑機的加工能力，不失速。
注塑機一般不易空載辨識電機參數，在此情況下可采取以下措施：
1）進(jìn)行電機靜態(tài)參數整定；
2）調整參數：將塑機空載運行（不加載），設定加速時(shí)間為0.1秒，起動(dòng)，不出現失速；
3）滿(mǎn)載起動(dòng)，調整調節器參數，不出現失速。
六、功能碼設定和調試
1、功能碼設定
AI1模擬量輸入與設定頻率的關(guān)系見(jiàn)下圖：
圖中，V1、V2、V3、V4分別為F3-02（模擬量1）、F3-04（模擬量2）、F3-06（模擬量3）和F3-08（模擬量4），對應的設定頻率為f1（F3-03模擬量1對應頻率）、f2（F3-05模擬量2對應頻率）、f3（F3-07模擬量3對應頻率）、f4（F3-09模擬量4對應頻率）。設定時(shí)注意保證：V1《V2《V3《V4。
圖6-1變頻器模擬專(zhuān)用頻率設定特性曲線(xiàn)
相關(guān)功能碼設定一覽
功能碼設定值 功能碼意義 說(shuō)明
F0-00=0 無(wú)速度傳感器矢量控制
F0-01=1 端子運行命令通道
F0.-02=3 模擬給定（AI1）
F0-05=0.1~2.0s 加速時(shí)間
F0-06＝1.5s 減速時(shí)間
F0.-09=1 設定DI1端子為正轉運行；
F0-10=9 設定DI2輸入端子為外部故障復位功能
F1-00～F1-05 根據電機銘牌輸入電機參數
F1-16～F1-10 通過(guò)靜止或完整調諧獲得相關(guān)電機參數
F3-02~F3-09 通過(guò)設置F3-02~F3-09參數來(lái)設置變頻器模擬
專(zhuān)用頻率設定特性曲線(xiàn) 1、可調中點(diǎn)電壓，進(jìn)行線(xiàn)性調節
2、設定時(shí)注意保證：
F3-02《F3-04《F3-06《F3-08。
3、調試
1）根據塑機及工藝情況，設置 參數如上表所示；
2）將K1打在變頻器運行位置：
A、設置單一工藝過(guò)程(如射臺運動(dòng))速度為99%，運行，觀(guān)察變頻器鍵盤(pán)運行頻率，微調F3-08，使變頻器鍵盤(pán)運行頻率為48～50Hz 左右；
B、設置單一工藝過(guò)程(如射臺運動(dòng))速度為 3%，運行，觀(guān)察變頻器鍵盤(pán)運行頻率，微調F3-02，使變頻器鍵盤(pán)運行頻率為0.5～1.3Hz 左右；
C、設置單一工藝過(guò)程(如射臺運動(dòng))速度為50%，運行，觀(guān)察變頻器鍵盤(pán)運行頻率，微調F3-06或F3-04，使變頻器鍵盤(pán)運行頻率為23～25Hz 左右；
3）在各種工況下運行，觀(guān)察運行頻率，微調參數直到滿(mǎn)意為止；
4）有些塑機線(xiàn)性已經(jīng)讓操作工調偏了，調好兩邊，工藝滿(mǎn)足即可節能。
七、前期準備工作
1、改造適用于采用比例閥調節系統的定量泵注塑機（是葉片泵：包括單泵、多泵系統，單電機和雙電機，多級泵）。
2、用戶(hù)需提供注塑機電氣控制系統圖，液壓控制系統圖（油路圖、時(shí)序圖和電氣圖）；
3、制定相應改造方案。與用戶(hù)方技術(shù)人員配合，共同完成設備安裝，系統調試；
4、一定要考慮干擾和諧波問(wèn)題；
5、初次試機，柜子通風(fēng)尤其要充足，否則后患無(wú)窮；
6、柜子下面留夠位置，以備安裝濾波器之用；
滬公網(wǎng)安備31010802001143號
