CN117505810A - 压铸机用永磁同步电机液压系统压力与流量控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压铸机用永磁同步电机液压系统压力与流量控制方法，通过数字输入信号，实现常规压力控制模式与转速控制模式之间的切换，在压射阶段将常规压力控制切换为转速控制，以满足压射阶段对速度的要求；在电机伺服驱动器中设置数字端子功能，由上位机发送数字信号，当上位机发送高电平，采用常规的压力控制模式，当上位机发送低电平，采用转速控制模式。本发明提供的压铸机用永磁同步电机液压系统压力与流量控制方法，在压射阶段采用转速控制，满足了压射阶段对速度的要求；通过数字量输入信号，实现常规压力控制器和转速控制器的切换，既提高了压射速度，又不影响其它阶段对压力的要求。

Description

压铸机用永磁同步电机液压系统压力与流量控制方法

技术领域

本发明属于永磁同步电机液压系统控制技术领域，具体涉及一种压铸机用永磁同步电机液压系统压力与流量控制方法。

背景技术

压铸机是一种在压力作用下把熔融金属液压射到模具中冷却成型，开模后可以得到固体金属铸件的机器，主要由合模机构、压射机构、液压系统和电气控制系统等部分组成。压铸机不仅在有色合金铸造中占主导地位，而且已成为现代工业的一个重要组成部分。

近年来，压铸技术取得长足进步，如铸件的薄壁化、轻量化，电动汽车行业一体化压铸技术、铝合金铸造技术等。以往用铸件产量评价一个国家铸造技术发展水平，现在为用技术水平作为衡量一个国家铸造水平的重要依据。

将永磁同步电机应用于压铸机液压系统，形成电液伺服系统，是近些年来发展起来的电气液压一体化系统，具有响应速度快、噪音低和节能的优点。压铸工艺流程基本包括：合模、压射、保压、开模等环节。其中，压射是压铸成型工艺中的重要环节，永磁液压系统将高温下融化成液体的金属以高速、高压的方式填充到模具型腔内。

压射阶段由于液态金属在复杂型腔内流动，其受到的阻力是变化的，因此很难实现精确的压力控制，可能出现压射无力、或压射慢的现象，甚至影响到生产工艺和产品质量。

发明内容

本发明提供了一种压铸机用永磁同步电机液压系统压力与流量控制方法解决上述提到的技术问题，具体采用如下的技术方案：

一种压铸机用永磁同步电机液压系统压力与流量控制方法，通过数字输入信号，实现常规压力控制模式与转速控制模式之间的切换，在压射阶段将常规压力控制切换为转速控制，以满足压射阶段对速度的要求。

包括如下具体步骤：

步骤1：在电机伺服驱动器中设置数字端子功能，由上位机发送数字信号，当上位机发送高电平，采用常规的压力控制模式，当上位机发送低电平，采用转速控制模式；

步骤2：压铸机进入射压阶段，上位机发送低电平，进入转速模式，此时将压力调节器积分项清零，由上位机发送的流量信号计算转速调节器输入，最大流量对应电机设定的最高转速，转速给定为最高转速百分比，计算式如下：

n_r＝f×n_max

式中，n_r为转速给定，f为上位机发送的流量百分比，n_max为设定的电机最高转速。

步骤3：压铸机进入保压阶段，上位机发送高电平，进入常规压力控制模式，压力调节器的输出为转速调节器的输入。

本发明的有益之处还在于所提供的压铸机用永磁同步电机液压系统压力与流量控制方法，相比常规的压铸机用永磁同步电机液压系统控制方法具有以下优点：在压射阶段采用转速控制，满足了压射阶段对速度的要求；通过数字量输入信号，实现常规压力控制器和转速控制器的切换，既提高了压射速度，又不影响其它阶段对压力的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的永磁同步电机液压系统压力控制的矢量控制系统结构图；

图2是本发明的永磁同步电机液压系统转速控制的矢量控制系统结构图；

图3是本发明的永磁同步电机液压系统压力与流量切换控制示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

本实施例中永磁同步电机液压系统压力控制的矢量控制系统结构图如图1所示，包括三相永磁同步电机、电压源型逆变器、空间矢量PWM调制单元、电流检测与变换单元、交轴电流调节器、直轴电流调节器、转速调节器、压力调节器、位置和转速计算单元。图中，p为压力反馈，p_r为压力给定。p由压力传感器检测，p_r由上位机给定，压力调节器的输出为转速调节器的输入，系统工作在压力闭环状态，为常规压力控制模式。

本实施例中永磁同步电机液压系统转速控制的矢量控制系统结构图如图2所示，包括三相永磁同步电机，电压源型逆变器，空间矢量PWM调制单元，电流检测与变换单元，交轴电流调节器，直轴电流调节器，转速调节器，位置和转速计算单元。图中，n为转速反馈，n_r为转速给定。n由位置和转速计算单元提供，n_r由上位机信号计算得出，系统工作在转速闭环状态，为转速控制模式。

本实施例中永磁同步电机液压系统压力与流量切换控制示意图如图3所示，通过数字输入信号，实现常规压力控制模式与转速控制模式之间的切换，在压射阶段将常规压力控制切换为转速控制，以满足压射阶段对速度的要求。

在本申请的实施方式中，压铸机用永磁同步电机液压系统压力与流量控制方法，包括如下具体步骤：

步骤1：在电机伺服驱动器中设置数字端子功能，由上位机发送数字信号，当上位机发送高电平，采用常规的压力控制模式，当上位机发送低电平，采用转速控制模式。

步骤2：压铸机进入射压阶段，上位机发送低电平，进入转速模式，此时将压力调节器积分项清零，由上位机发送的流量信号计算转速调节器输入，最大流量对应电机设定的最高转速，转速给定为最高转速百分比，计算式如下：

n_r＝f×n_max

式中，n_r为转速给定，f为上位机发送的流量百分比，n_max为设定的电机最高转速。

步骤3：压铸机进入保压阶段，上位机发送高电平，进入常规压力控制模式，压力调节器的输出为转速调节器的输入。

本申请的压铸机用永磁同步电机液压系统压力与流量控制方法，在压射阶段采用转速控制，满足了压射阶段对速度的要求；通过数字量输入信号，实现常规压力控制器和转速控制器的切换，既提高了压射速度，又不影响其它阶段对压力的要求。解决了压铸机生产过程中出现的压射无力或压射慢问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种压铸机用永磁同步电机液压系统压力与流量控制方法，其特征在于，通过数字输入信号，实现常规压力控制模式与转速控制模式之间的切换，在压射阶段将常规压力控制切换为转速控制，以满足压射阶段对速度的要求；

包括如下具体步骤：

步骤1：在电机伺服驱动器中设置数字端子功能，由上位机发送数字信号，当上位机发送高电平，采用常规的压力控制模式，当上位机发送低电平，采用转速控制模式；

步骤2：压铸机进入射压阶段，上位机发送低电平，进入转速模式，此时将压力调节器积分项清零，由上位机发送的流量信号计算转速调节器输入，最大流量对应电机设定的最高转速，转速给定为最高转速百分比，计算式如下：

n_r＝f×n_max

式中，n_r为转速给定，f为上位机发送的流量百分比，n_max为设定的电机最高转速。

步骤3：压铸机进入保压阶段，上位机发送高电平，进入常规压力控制模式，压力调节器的输出为转速调节器的输入。