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伺服节能技术概述

更新时间:2012-06-29      浏览次数:1824

    早期注塑机以全液压式为主,对于节能及环保的贡献明显较弱,全电注塑机是节能与环保贡献上代表性的设备技术,两者主要差异上在于伺服马达的使用,而油电混合注塑机兼具液压与伺服之优点。此外,油压机在长时间维持高压、高出力时仍有全电机无法*取代的优势,因此具节能环保的全液压系统也是现阶段潜能的设备技术。

    传统定量泵与伺服系统之差异

    注塑机从标准动作上可分解成锁模、射胶/保压、加料、冷却、开模、顶出等几个阶段,各个阶段皆需要提供不同且适当的压力和流量,对油泵马达而言,注塑机成型过程是属于变化的负载状态。在定量泵的液压系统中,马达以恒定转速持续提供恒定流量,尽管通过比例式压力流量比例阀(EFBG)可达到各阶段所需压力及流量比例配置的结果,但控制所需之外的液压油仍须排回油箱。对注塑机而言,输出功耗造成的电力消耗是持续性的,也就是说若注塑机处待机状态,定量泵仍不断提供恒定的流量并直接排回油箱,形成相当大且不必要的电力耗费。

    伺服系统的控制技术可改善上述定量泵液压系统的缺点。伺服马达通过编码器传输信号回馈至驱动器进行的回转控制,使受控液压油之流量需求经油泵直接输出,也就是说输出流量的大小是通过转速的增减控制来获得。液压油压力控制方面则通过油泵上串联的压力传感器,将压力信号结果传递回馈至驱动器端进行连续的闭回路控制,以达到压力控制的目的,如此一来,伺服控制系统就可的提供注塑成型各阶段所需要的压力与流量,比较定量泵系统,可大幅降低输出的电力消耗。

    注塑成型节能原理

    从注塑成型各阶段电力消耗状态来看,加料及冷却两阶段属于长时间动作,其电力zui值得节省,尤其是冷却,伺服系统对注塑机而言*不需做功,换言之,产品成型周期中冷却时间越长,节能效益就越显著。

    注塑机伺服节能系统之构成

    一般应用于全液压注塑机伺服节能系统的标准构成为三大组件:伺服马达、驱动器及油泵组。伺服马达分为AC感应伺服与永磁式伺服(同步伺服);驱动器的控制技术依据马达特性分为变频控制及伺服控制;油泵类型常见有齿轮泵、柱塞泵、叶片泵,齿轮泵包括外齿轮、内齿轮及螺旋式。

    除上述标准三大构成组件以外,伺服控制系统尚需要下列附属配件:

    1)控制卡(ControlCard)

    有些称PG卡,用于通讯接口之沟通与转换,使编码器信号回馈至该卡进行转速的向量控制。

    2)编码器传输线(Encoder)

    传递编码器上各端子信号至驱动器端,其驱动器端常用9pinD-sub作为通讯沟通接口。

    3)制动电阻(BreakResistance)

    又称刹车电阻或回升电阻,避免马达急转急停时因马达逆转所产生的电流直接回充至驱动器端,造成驱动器烧毁,制动电阻将消耗此回充电流转成热放走。目前已开发对回充电流进行电力储存并可重复利用的技术,是节能又一进步。

 

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