開關磁阻電機調速系統在塑料機械上的應用介紹

      淄博京科電氣有限公司集研發(fā)、設計、制造于一身，專門著力于塑料機械用開關磁阻電機獨特的開發(fā)和制作。接下來為大家解釋一下塑料機械用開關磁阻電機的獨特的地方　　

一、塑料機械介紹

塑料機械種類繁多，在工業(yè)生產中廣泛應用，其原理是利用塑料的熱塑性，經加熱融化后，加以高的壓力使其快速流入模腔，經一段時間的保壓和冷卻，成為各種形狀的塑料制品。 

1、塑料機械的工作循環(huán)

1）鎖合模：模扳快速接近定模扳（包括慢-快-慢速），且確認無異物存在下，系統轉為高壓，將模板鎖合（保持油缸內壓力）。

2）射臺前移到位：射臺前進到指定位置（噴嘴與模具緊貼）。

3）注塑：可設定螺桿以多段速度，壓力和行程，將料筒前端的溶料注入模腔。

4）冷卻和保壓：按設定多種壓力和時間段，保持料筒的壓力，同時模腔冷卻成型。

5）冷卻和預塑：模腔內制品繼續(xù)冷卻，同時液力馬達驅動螺桿旋轉將塑料粒子前推，螺桿在設定的背壓控制下后退，當螺桿后退到預定位置，螺桿停止旋轉，注射油缸按設定松退，預料結束。

6）射臺后退：預塑結束后，射臺后退到指定位置。

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、塑料機械的電能消耗

塑料機械的電能消耗主要表現在以下幾個部分：

①液壓系統油泵的電能消耗 ，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，一般多臺注塑機共用一臺冷卻水泵），其中液壓油泵電機的用電量占整個注塑機用電量的80%以上，所以降低其耗電量是塑料機械節(jié)能的關鍵。

三、開關磁阻電機性能特點

（1）效率高，節(jié)能效果好。在所有的調速和功率范圍內，SRD效率都可達到85%以上，整體效率比交流異步電動機變頻調速系統（簡稱變頻調速）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。與直流調速、串級調速、電磁調速等系統相比，SRD節(jié)電效果更明顯。 

（2）起動轉矩大，特別適合于那些需要重載起動和負載變化明顯并且頻繁的場合。SRD控制器從電源側吸收較少的電流，在電機側可得到較大的起動轉矩，起動轉矩達額定轉矩的150%時（車用300%）、起動電流僅為額定電流的30%，比之直流流電動機的100%電流獲得100%的轉矩的性能，優(yōu)勢非常明顯。

（3）調速范圍廣。SR電動機可以在低速下長期運行。由于效率高，在低速下的溫升程度比額定工況時還要低。此外，SR電動機最高轉速不會像交流電動機那樣受極數的限制，可以根據實際需要靈活地設定最高轉速，最高轉速可達10000rpm。

（4）可頻繁正、反轉，頻繁起動、停止，電動車等應用場合。

（5）起動電流小，避免了對蓄電池的沖擊，在整個工作范圍內，其起動電流小于額定電流。

（7）電機結構簡單、堅固、制造工藝簡單，成本低。工作可靠，能適用于各種惡劣、高溫甚至強振動環(huán)境，不存在直流永磁電機的退磁現象。

（8）由于控制器中功率變換器與電機繞組串聯，不會出現變頻調速系統功率變換器可能出現的直通故障，可靠性大為提高。

四、開關磁阻電機特性曲線

下面是開關磁阻電機與傳統調速電機的效率比較曲線。

五、開關磁阻電機在塑料機械上節(jié)能原理和應用

1）對于塑料機械來說，為了提高設備的整體可靠性，或為了增加電機啟動扭矩，所選配的電機額定功率總是大于實際所需功率，大部分電機長時間工作在輸出功率的80%，70%，60% ，40%，30%，一些塑料機械屬于間歇性負載，有很大一部分時間電機甚至是空載的，故效率偏低，從上圖的功率-效率曲線可見，通過采用開關磁阻電機，使塑料機械無論在重載或者輕載狀態(tài)下，都能夠保持高效工作，這樣，就提高了整機的工作效率，從而節(jié)約了電能。

2）在很多需要調速的工業(yè)現場，速度越低，傳統電機效率越低。開關磁阻是一種恒扭矩的調速電機，在速度很低的情況下，也能保證較高的扭矩輸出，也同時也具有較高的效率。參看上圖的速度-效率曲線。通過加入壓力傳感裝置，對塑料機械的壓力進行檢測，通過PID調節(jié)，可以使壓力機實現恒壓力輸出。而電機平均速度會大幅度降低，由于電機消耗的功率和速度是成正比的，故降低了電機功率，從而節(jié)約了電能消耗。

3)用相同功率開關磁阻電機調速系統與交流異步及其變頻器驅動相比較。在相同的工況下試驗性運行，開關磁阻電機驅動的塑料機械啟動電流小、啟動扭矩大、調速范圍寬、穩(wěn)速精度高，節(jié)電效果明顯，比變頻調速系統節(jié)電10%以上。開關磁阻電機控制器具備連接微機通訊功能，改造后可以實現微機聯機控制，可與在線監(jiān)測裝置相連，根據采集和存儲的信號實現反饋控制，保證工藝條件的穩(wěn)定，提高制品的精度。

4）開關磁阻電機性能可靠，電機堅固，缺相或過負載不會出現燒毀電機和控制器的現象。變頻調速在低速時發(fā)熱、能耗大、效率低、力矩小，調速范圍窄，時有燒壞電機的現象，運行可靠性低，而開關磁阻電機很好的解決了上述問題。

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