開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在塑料機(jī)械上的應(yīng)用介紹

      淄博京科電氣有限公司集研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造于一身，專門著力于塑料機(jī)械用開關(guān)磁阻電機(jī)獨(dú)特的開發(fā)和制作。接下來(lái)為大家解釋一下塑料機(jī)械用開關(guān)磁阻電機(jī)的獨(dú)特的地方　　

一、塑料機(jī)械介紹

塑料機(jī)械種類繁多，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，其原理是利用塑料的熱塑性，經(jīng)加熱融化后，加以高的壓力使其快速流入模腔，經(jīng)一段時(shí)間的保壓和冷卻，成為各種形狀的塑料制品。 

1、塑料機(jī)械的工作循環(huán)

1）鎖合模：模扳快速接近定模扳（包括慢-快-慢速），且確認(rèn)無(wú)異物存在下，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高壓，將模板鎖合（保持油缸內(nèi)壓力）。

2）射臺(tái)前移到位：射臺(tái)前進(jìn)到指定位置（噴嘴與模具緊貼）。

3）注塑：可設(shè)定螺桿以多段速度，壓力和行程，將料筒前端的溶料注入模腔。

4）冷卻和保壓：按設(shè)定多種壓力和時(shí)間段，保持料筒的壓力，同時(shí)模腔冷卻成型。

5）冷卻和預(yù)塑：模腔內(nèi)制品繼續(xù)冷卻，同時(shí)液力馬達(dá)驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)將塑料粒子前推，螺桿在設(shè)定的背壓控制下后退，當(dāng)螺桿后退到預(yù)定位置，螺桿停止旋轉(zhuǎn)，注射油缸按設(shè)定松退，預(yù)料結(jié)束。

6）射臺(tái)后退：預(yù)塑結(jié)束后，射臺(tái)后退到指定位置。

7）開模：模扳后退到原位（包括慢-快-慢速）

8）頂出：頂針頂出制品。

二、塑料機(jī)械的電能消耗

塑料機(jī)械的電能消耗主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)部分：

①液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗 ，②加熱器的電能消耗 ③循環(huán)冷卻水泵的電能消耗（在注塑車間內(nèi)，一般多臺(tái)注塑機(jī)共用一臺(tái)冷卻水泵），其中液壓油泵電機(jī)的用電量占整個(gè)注塑機(jī)用電量的80%以上，所以降低其耗電量是塑料機(jī)械節(jié)能的關(guān)鍵。

三、開關(guān)磁阻電機(jī)性能特點(diǎn)

（1）效率高，節(jié)能效果好。在所有的調(diào)速和功率范圍內(nèi)，SRD效率都可達(dá)到85%以上，整體效率比交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱變頻調(diào)速）至少高10%以上，在低速工作的狀態(tài)下其效率能夠提高20~30%以上。與直流調(diào)速、串級(jí)調(diào)速、電磁調(diào)速等系統(tǒng)相比，SRD節(jié)電效果更明顯。 

（2）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，特別適合于那些需要重載起動(dòng)和負(fù)載變化明顯并且頻繁的場(chǎng)合。SRD控制器從電源側(cè)吸收較少的電流，在電機(jī)側(cè)可得到較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的150%時(shí)（車用300%）、起動(dòng)電流僅為額定電流的30%，比之直流流電動(dòng)機(jī)的100%電流獲得100%的轉(zhuǎn)矩的性能，優(yōu)勢(shì)非常明顯。

（3）調(diào)速范圍廣。SR電動(dòng)機(jī)可以在低速下長(zhǎng)期運(yùn)行。由于效率高，在低速下的溫升程度比額定工況時(shí)還要低。此外，SR電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速不會(huì)像交流電動(dòng)機(jī)那樣受極數(shù)的限制，可以根據(jù)實(shí)際需要靈活地設(shè)定最高轉(zhuǎn)速，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)10000rpm。

（4）可頻繁正、反轉(zhuǎn)，頻繁起動(dòng)、停止，電動(dòng)車等應(yīng)用場(chǎng)合。

（5）起動(dòng)電流小，避免了對(duì)蓄電池的沖擊，在整個(gè)工作范圍內(nèi)，其起動(dòng)電流小于額定電流。

（7）電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、制造工藝簡(jiǎn)單，成本低。工作可靠，能適用于各種惡劣、高溫甚至強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境，不存在直流永磁電機(jī)的退磁現(xiàn)象。

（8）由于控制器中功率變換器與電機(jī)繞組串聯(lián)，不會(huì)出現(xiàn)變頻調(diào)速系統(tǒng)功率變換器可能出現(xiàn)的直通故障，可靠性大為提高。

四、開關(guān)磁阻電機(jī)特性曲線

下面是開關(guān)磁阻電機(jī)與傳統(tǒng)調(diào)速電機(jī)的效率比較曲線。

五、開關(guān)磁阻電機(jī)在塑料機(jī)械上節(jié)能原理和應(yīng)用

1）對(duì)于塑料機(jī)械來(lái)說，為了提高設(shè)備的整體可靠性，或?yàn)榱嗽黾与姍C(jī)啟動(dòng)扭矩，所選配的電機(jī)額定功率總是大于實(shí)際所需功率，大部分電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作在輸出功率的80%，70%，60% ，40%，30%，一些塑料機(jī)械屬于間歇性負(fù)載，有很大一部分時(shí)間電機(jī)甚至是空載的，故效率偏低，從上圖的功率-效率曲線可見，通過采用開關(guān)磁阻電機(jī)，使塑料機(jī)械無(wú)論在重載或者輕載狀態(tài)下，都能夠保持高效工作，這樣，就提高了整機(jī)的工作效率，從而節(jié)約了電能。

2）在很多需要調(diào)速的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，速度越低，傳統(tǒng)電機(jī)效率越低。開關(guān)磁阻是一種恒扭矩的調(diào)速電機(jī)，在速度很低的情況下，也能保證較高的扭矩輸出，也同時(shí)也具有較高的效率。參看上圖的速度-效率曲線。通過加入壓力傳感裝置，對(duì)塑料機(jī)械的壓力進(jìn)行檢測(cè)，通過PID調(diào)節(jié)，可以使壓力機(jī)實(shí)現(xiàn)恒壓力輸出。而電機(jī)平均速度會(huì)大幅度降低，由于電機(jī)消耗的功率和速度是成正比的，故降低了電機(jī)功率，從而節(jié)約了電能消耗。

3)用相同功率開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)與交流異步及其變頻器驅(qū)動(dòng)相比較。在相同的工況下試驗(yàn)性運(yùn)行，開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)的塑料機(jī)械啟動(dòng)電流小、啟動(dòng)扭矩大、調(diào)速范圍寬、穩(wěn)速精度高，節(jié)電效果明顯，比變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)電10%以上。開關(guān)磁阻電機(jī)控制器具備連接微機(jī)通訊功能，改造后可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)聯(lián)機(jī)控制，可與在線監(jiān)測(cè)裝置相連，根據(jù)采集和存儲(chǔ)的信號(hào)實(shí)現(xiàn)反饋控制，保證工藝條件的穩(wěn)定，提高制品的精度。

4）開關(guān)磁阻電機(jī)性能可靠，電機(jī)堅(jiān)固，缺相或過負(fù)載不會(huì)出現(xiàn)燒毀電機(jī)和控制器的現(xiàn)象。變頻調(diào)速在低速時(shí)發(fā)熱、能耗大、效率低、力矩小，調(diào)速范圍窄，時(shí)有燒壞電機(jī)的現(xiàn)象，運(yùn)行可靠性低，而開關(guān)磁阻電機(jī)很好的解決了上述問題。

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