Applicazione dell'SF81 utilizzando il sistema di controllo della macchina per lo stampaggio a iniezione Soluzione

La plastica è già diventata da tempo uno dei principali materiali per uso industriale, agricolo e civile. La macchina per lo stampaggio a iniezione, un tipo di macchina speciale per lo stampaggio della plastica, è di uso comune per la creazione di vari tipi di articoli in plastica. La macchina per lo stampaggio a iniezione utilizza la caratteristica di plasticità termica della plastica dopo un adeguato riscaldamento e fusione per creare diverse varietà di profili e prodotti in plastica.

Parte 1. Grandi vantaggi dell'adozione di Veichi SF81 sul sistema di macchine per stampaggio a iniezione

Come mostrano le statistiche dei nostri clienti, l'adozione di azionamenti a velocità variabile sui sistemi di presse ad iniezione presenta numerosi vantaggi, tra cui:

1. Risparmia energia

2. Migliorare la produttività e la qualità del prodotto

3. Ridurre l'inquinamento da petrolio e l'inquinamento acustico

4. Allungare la durata delle macchine per lo stampaggio a iniezione…

Poiché vi sono molti grandi vantaggi nell'utilizzo di azionamenti a velocità variabile sul sistema di controllo della macchina per lo stampaggio a iniezione, è stato applicato in un numero sempre maggiore di impianti di lavorazione della plastica.

Parte 2. Principali fasi del processo delle macchine per lo stampaggio a iniezione

Prima di introdurre il principio di risparmio energetico delle macchine per lo stampaggio a iniezione, discuteremo innanzitutto le sue brevi fasi del processo che sono le seguenti:

1. Modalità di blocco: la dima si avvicina rapidamente alla piastra fissa, una volta confermato che non è presente materiale estraneo, il sistema passerà alla modalità ad alta pressione per bloccare la dima.

2. Gruppi di iniezione in avanzamento: ugello e stampo ravvicinati.

3. Iniezione: la vite di iniezione inietta il materiale fuso sulla parte anteriore del cilindro di alimentazione nella cavità dello stampo con una certa pressione e velocità.

4. Processo di imballaggio e raffreddamento: attraverso le azioni, fa raffreddare e formare il materiale fuso all'interno della cavità dello stampo.

5. Pre-plastica: tradizionalmente, il motore idraulico aziona la vite e si ritira, quindi le particelle di plastica aggiunte nella tramoggia vengono spinte in avanti per il pre-stampaggio. La vite si ferma quando si ritira nella posizione predeterminata e quindi si prepara per l'iniezione successiva.

6. Il tavolo di iniezione si ritira e apre lo stampo.

7. Espellere il prodotto in plastica creato.

Parte 3. Perché il sistema di controllo tradizionale della macchina per lo stampaggio a iniezione non consente di risparmiare energia

Sulle macchine per stampaggio a iniezione tradizionali, queste azioni sono completate dal sistema idraulico: la pressione e il flusso generati dalla pompa dell'olio e dalle valvole forniscono la spinta e la velocità di movimento necessarie ai cilindri e ai motori idraulici.

Come sai:

La frequenza di uscita della pompa dell'olio è: "Pt = p * qt = p * V * n".

La coppia teorica della pompa è: "Tt = 1 / 2pi * p * V".

Nelle formule di cui sopra, "p" sta per pressione, "qt" sta per flusso, "V" sta per cilindrata della pompa, "n" sta per velocità di rotazione della pompa e "pi" è 3,14.

Secondo le formule, puoi ottenere: "Pt = 2pi * Tt * n".

Se ignoriamo la perdita di energia durante il processo di conversione dell'energia meccanica in energia idraulica, allora si può approssimativamente considerare che la potenza di uscita, la coppia di uscita del motore elettrico e la velocità di rotazione sono proporzionali. Pertanto si può vedere che, quando il sistema richiede un flusso basso, la potenza richiesta dal sistema è molto bassa. Ma il fatto è che non possiamo ridurre la velocità di rotazione del motore (per ridurre la portata) in base alle esigenze effettive, poiché il motore funziona sempre alla frequenza di alimentazione – 50 Hz. In questo modo l'olio idraulico in eccesso rifluisce nel serbatoio attraverso la valvola di sicurezza, con conseguente spreco di energia.

Parte 4. Principio di funzionamento della macchina per stampaggio a iniezione Veichi SF81 VFD

1. Risparmio energetico.

In base ai requisiti applicativi speciali, Veichi ha sviluppato il servocontrollore SF81 VSD per macchine di stampaggio a iniezione. SF81 adotta la pressione del sistema, modalità di controllo del flusso a circuito chiuso singolo o doppio. Può consentire al sistema idraulico di fornire olio in base alla portata e alla pressione effettivamente richieste. Supera l'elevato consumo di energia causato dal troppopieno ad alta pressione del comune sistema di pompe dell'olio a cilindrata fissa. Durante il processo di prestampaggio, stampo, iniezione plastica e altre sessioni ad alto flusso, SF81 consente al motore di funzionare alla velocità richiesta. Durante il processo di impaccamento, raffreddamento e altre sessioni a basso flusso, l'SF81 fa funzionare il motore a bassa velocità e a velocità zero. Pertanto, riduce notevolmente il consumo energetico effettivo dei motori della pompa dell'olio.

2. Migliorare la produttività delle macchine per lo stampaggio a iniezione.

Inoltre, il servocontroller della macchina per stampaggio a iniezione della serie Veichi SF81 presenta una velocità di risposta rapida, quindi il tempo di aumento del flusso e della pressione è pari a 50 ms. Pertanto, migliora notevolmente la velocità di risposta del sistema idraulico, riduce il tempo di transizione dell'azione e accelera il ritmo di funzionamento dell'intera macchina. Durante lo stato di funzionamento automatico, la pressione del sistema scende istantaneamente quando viene aperta una valvola, quindi il servosistema può integrare rapidamente l'olio entro 50 ms per ripristinare il valore di pressione preimpostato. SF81 garantisce al sistema idraulico caratteristiche migliorate come elevata precisione di regolazione, elevata precisione di ripetizione, risparmio di materiale e bassa temperatura dell'olio. Inoltre, SF81 è semplice e conveniente nell'installazione e nel funzionamento.

3. Migliorare la qualità del prodotto.

UN. Svantaggi dell'utilizzo del controllo VVVF comune

(1) Nella comune modalità di controllo della velocità VVVF (l'abbreviazione di tensione variabile e frequenza variabile), il flusso del motore viene mantenuto costante quando la proporzione tra frequenza e tensione viene mantenuta costante. In questa modalità è presente un dispositivo di feedback della velocità, quindi non può riflettere con precisione la velocità effettiva del motore. Poiché il motore è asincrono trifase, c'è una deviazione tra la velocità effettiva del rotore e il campo magnetico rotante dello statore, il rapporto di scorrimento cambia quando cambia il carico esterno, ma l'azionamento non può compensarlo, quindi la velocità della pompa dell'olio cambia, causando deviazioni nel flusso e peggioramento della qualità del prodotto.

(2) Esiste un altro inconveniente nell'utilizzo del controllo VVVF: quando la frequenza di uscita è 0 Hz, la tensione di uscita teorica è 0 V, il flusso statorico del motore è circa 0 µm, quindi influisce sulle caratteristiche di avviamento del motore causando una lenta velocità di risposta all'accelerazione . Poiché la macchina per lo stampaggio a iniezione richiede alta pressione istantanea e flusso elevato durante alcune azioni come l'iniezione, se utilizziamo inverter di frequenza per uso generale ad anello aperto, è difficile soddisfare la risposta di pressione in rapido aumento richiesta, influenzando la pressione di iniezione.

B. Perché SF81 è la scelta migliore per il controllo della macchina per lo stampaggio a iniezione

Veichi SF81 adotta la teoria del controllo orientato al campo del rotore: trasforma le coordinate della corrente del motore a induzione per rendere il controllo equivalente al controllo del motore CC. Nel sistema di coordinate trifase, la corrente alternata dello statore "ia", "ib", "ic" si converte tra tre fasi e due fasi, che equivale alla corrente alternata "ia" e "i?" del sistema di coordinate statico bifase, quindi attraverso la trasformazione ruotata orientata al flusso del rotore, è equivalente alla corrente continua "it" e "im" del sistema di riferimento rotante sincrono. "im" è equivalente alla corrente di eccitazione del motore CC, è uguale alla corrente di armatura che è proporzionale alla coppia nel motore CC. Perché non importa in quale stato si trova il motore, in funzione o fermo, la sua corrente di eccitazione "im" esiste sempre. Attraverso la regolazione individuale della corrente di armatura, possiamo controllare l'entità della coppia per far sì che il motore a induzione sia sempre in uno stato altamente dinamico. Sono necessari solo 50 ms per accelerare da 0 giri/min a 1.000 giri/min, il che compensa gli svantaggi delle scarse prestazioni dinamiche del sistema di controllo della frequenza variabile a tensione variabile, quindi garantisce le elevate prestazioni successive del ciclo operativo della macchina per lo stampaggio a iniezione.

Attraverso il sistema di autoapprendimento del motore, è possibile misurare accuratamente la resistenza dello statore e l'induttanza, in modo da poter mantenere costante la corrente di eccitazione, quindi rendere costante il flusso. La frequenza di scorrimento del motore, quando il flusso è costante, la frequenza di scorrimento è proporzionale alla coppia nello stato dinamico del sistema di controllo vettoriale, quindi la frequenza del campo magnetico dello statore  è la frequenza del rotore ciò che è controllabile. Ciò significa che quando il carico fluttua, la sezione di controllo dell'azionamento VFD può calcolare rapidamente la frequenza di scorrimento effettiva, fornendo così una frequenza di rotazione precisa allo statore per mantenere la velocità del motore costante. Aumenta efficacemente la stabilità di funzionamento del motore quando il carico cambia.

In sintesi, Veichi SF81 fornisce una soluzione di controllo professionale per le macchine per lo stampaggio a iniezione poiché presenta elevata dinamica, buona stabilità, facilità di installazione e semplice debug.