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注塑机变频改造中常见故障分析与排除

导读: 经过现场实测,在负载、工况不变的条件下,使用工频50hz电源与变频50hz电源向电机供电,消耗的功率是不同的,使用变频后相同的50hz频率,所提供的功率小于工频电源提供的功率(约小于10%),因此会出现上述故障现象,这也是实践的结论。

1 引言
           
  近年来,中国注塑行业在市场经济的驱动下取得了长足的发展。而注塑机是注塑行业的主要能耗设备之一,因此降低注塑机的能耗成为注塑行业降低成本、提高产品竞争力的有效途径。随着变频调速技术的推广,变频调速技术在传动控制和节能领域已日渐得到广泛应用,尤其在注塑机(泵类)负载场合采用变频控制节能效果显著。但在注塑机上安装、调试、使用变频器时,经常会遇到一些比较棘手的故障问题,如何保证变频器的正常运行以及减少变频器的故障率,已成为我们技术人员必须面对的课题。下面结合笔者多年在注塑机行业节能改造经验,谈谈变频器在注塑机行业应用中遇到的常见故障分析与排除。
           
2 注塑机节能工作原理
           
  在介绍故障处理案例时先简单的介绍一下注塑机变频节能原理。在注塑成型的一个周期中:锁模→射胶→保压→加料→冷却→开模→顶针→取料等各动作,对流量和压力要求是不一样的,通常射胶和锁模阶段对流量和压力需求很大,而在冷却和取料等阶段对流量和压力的需求却很小,注塑机在变频改造前,在每个工作周期内油泵的排量基本不变,当负载变小时,实际所需的流量较小,多余的流量通过溢流阀溢流掉,能量损失巨大。
           
  注塑机用变频节能改造后,通过采集注塑机数控系统比例压力和比例流量信号,自动调整变频器对应各个动作的电机运转速度,以使油泵输出的流量和压力刚好能满足成型机系统工作需要,在非动作状态时(主要是冷却状态等)让电机处于低速运转状态,这样在很大程度上减少注塑成型机的能耗,进而达到节能目的。
           
3 故障分析与排除
           
  3.1 案例一——故障信息:注塑机锁模死机
           
  (1)案例简介:珠海某塑胶电子有限公司注塑机变频节能改造项目;设备名称:海天机械250t定量泵;电机功率:22kw;额定电流:42a;注塑产品:喇叭支架。
           
  (2)故障现象:变频器安装调试完后,启动电机出现锁不了模而死机的现象,变频器操作面板也没有显示故障信息。现场技术员还反映注塑机在锁模时变频器已设定最大频率50hz运行,但还是锁不了模,注塑机在工频运行下锁模正常。
           
  (3)故障分析:到现场听厂家技术员讲解说:“该注塑机成型的产品是大功率喇叭支架,成型时设置的比例压力比一般的模具要高很多,在工频下运行一天偶尔也会有一两次锁不了模。”听完技术员的这些话,可见排除故障不在注塑机本身,可以从变频器侧入手,拿万用表测量变频器输入电压350v左右,输出电压也才360v左右,可以确认是该厂的电网电压偏低而引起的故障。
           
  有的人可能会想,变频运行到50hz频率怎么就开不了模呢?工频50hz频率怎么就能开模呢?经过现场实测,在负载、工况不变的条件下,使用工频50hz电源与变频50hz电源向电机供电,消耗的功率是不同的,使用变频后相同的50hz频率,所提供的功率小于工频电源提供的功率(约小于10%),因此会出现上述故障现象,这也是实践的结论。
           
  (4)故障排除:针对以上故障信息,我们应该想到变频器里面的两个参数“最大输出电压和最大输出频率”,把这两个参数中的任一个提高到合理值即可,比如把最大输出电压由380v修改成400v或最大输出频率由50hz修改成55hz,都可以解决这个锁模问题。因为输入电压我们是不能改变的,但我们可以通过增加变频器的输出频率和输出电压来保证设备正常运行。切记两个参数都不要设置过大,能保证设备正常运行就可以了,设置过大会对电机不利。

            图1 漏电流路径

 

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责任编辑:siliver
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