CN201220475Y - 注塑机专用智能控制节电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种注塑机专用智能控制节电器，其包括：与注塑机的油泵电机相连的集成微电脑功率输出变频控制器及智能控制单元，智能控制单元的信号输入端分别与油路系统及电源输入线相连，信号输出端与集成微电脑功率输出变频控制器的输入端相连，集成微电脑功率输出变频控制器的输出端与油泵电机相连，智能控制单元收集来自注塑机的运行信息，进行综合分析处理后将信号发送给集成微电脑功率输出变频控制器，由其对油泵电机进行自动调节运行；该节电器自动控制集成微电脑功率输出变频控制器运行，从而调节油泵电机的功耗，使油泵电机实际供油量与注塑机所要求的流量需求相一致，彻底消除溢流现象，节省电能消耗。

Description

注塑机专用智能控制节电器

技术领域

本实用新型涉及节电装置，具体地讲，是指一种注塑机专用的智能 控制的节电器。

背景技术

现有的注塑机的能耗主要表现在电能消耗方面，按具体设备来划分，

大致可分为下列三个部分：（1)液压系统油泵的电能消耗；（2)加热 器的电能消耗；（3)循环冷却水泵的电能消耗。其中，液压油泵的用电 量占整个注塑机用电量的70%左右，降低这部分耗电量是注塑机节能的 关键。而注塑机液压油泵大多采用叶片泵、柱塞泵和活塞泵，是典型的 容积式油泵，其供油量与油泵功耗成正比，在工频50Hz电源驱动集成微 电脑功率输出变频控制器运转，油泵供油量恒定，当注塑机的油量需求 发生变化时，由设在油泵出口的溢流阀或比例阀来调节负载压力和负载 流量，满足注塑机工况变化的需要。注塑机液压系统是一个压力和流量 波动都较大的负载，在合模、锁模、射胶、保压冷却、开模顶出等不同 工作阶段，注塑机的实际压力和实际流量都要发生有规律的变化，时大 时小，有时近乎为零。在实际流量较小时，油泵的供油量远远大于负载 实际消耗量，供大于求，富余的处于高压状态下的液压油全部经溢流阀 溢流后放出大量热能，这部分耗散的能量实际上是油泵电机从电网吸收 电能中的一部分。由于小流量的维持时间较长，所耗散的电能也就较大。 因此，注塑机液压系统存在严重的能源浪费问题。而注塑机液压系统电 能浪费问题的最直接原因就是油泵流量与负载流量需求不相适应，造成 高压液压油溢流，这是油泵功耗恒定不变所带来的不良后果。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种注塑机节专用智能控制节电器，该节 电器可以自动检测来自于注塑机控制系统的工作状态信号，并对这些信 息进行分析和计算，根据注塑机当前的工作状态、工作压力及工作流量 的要求，自动控制集成微电脑功率输出变频控制器运行，从而调节油泵 的转速，使油泵实际供油量与注塑机所要求的流量需求相一致，彻底消 除溢流现象，节省电能消耗。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：注塑机专用智能 控制节电器，其包括：与注塑机的油泵电机相连的集成微电脑功率输出 变频控制器及智能控制单元，智能控制单元的信号输入端分别与油路系 统及电源输入线相连，信号输出端与集成微电脑功率输出变频控制器的 输入端相连，集成微电脑功率输出变频控制器的输出端与油泵电机相连， 智能控制单元收集来自注塑机的运行信息，进行综合分析处理后将信号 发送给集成微电脑功率输出变频控制器，由其对油泵电机的转速进行自 动调节运行。

上述智能控制单元，其包括功率因数采集器、功率因数控制器、油 量需求检测器、油量需求与输出功率计算单元，功率因数采集器输入端 与电源输入导线相连，输出端与功率因数控制器相连，油量测量需求检 测器输入端与油路系统相连，其输出端与油量需求与输出功率计算单元 输入端相连，油量需求与输出功率计算单元的输出端与集成微电脑功率 输出变频控制器的输入端相连；智能控制单元收集来自注塑机的运行信 息，进行综合分析处理，按照优化的节电数学模型，计算出注塑机油泵 的节电运行功耗度曲线，向集成微电脑功率输出变频控制器发送运转或 功耗信号，使油泵电机自动控制、调节运行，实现节能运行。

上述的智能控制单元还进一步包括功率因数计算单元，其设于功率 因数采集器与功率因数控制器之间。

上述的智能控制单元还进一步包括电容组，其输入端与功率因数采 集器输入端相连，输入端与功率因数控制器输出端相连；功率因数计算 器将计算后的功率因数信号再发送给功率因数控制器，若需要补偿，则 通过控制与功率因数采集器相连的电容组的隔离作用进行补偿。上述节电器，其还设有切换开关，用于控制注塑机节电运行和市电 运行两种工作方式切换。节电运行时，集成微电脑功率输出变频控制器 驱动油泵电机运行，实现软启动、软停车和自动调节控制。市电运行时， 油泵电机由自身的降压启动器控制，实现降压启动和全压市电运行，油 泵电机功耗恒定。两个工作方式的切换确保在节电器意外故障时不影响 注塑机的正常工作。

上述节电器还包括一开关电源，其可提供高精度的交流电源，保证 整个控制系统的稳定可靠运行。

采用上述技术方案后，使用时，通过智能控制单元，可以实时监测 到注塑机的运行信息，通过分析，将该信号发送给输出控制器，由输出 控制器对油泵电机进行控制，本实用新型具有以下优点：

1) 节省电能、降低能源消耗，节约生产成本，节电率达到25%以

上；

2) 提高电网功率因子，节省就地补偿装置，电网侧功率因子达到 0.95以上；

3) 平滑启动，消除启动时的大电流冲击，启动时电机电流可限制在

其额定电流的150%以内；

4) 软启动和平缓停车，消除液压冲击现象；

5) 液压油发热，降低了冷却水的消耗量，并有效缓减液压元器件的 老化问题，-

6) 减轻电机轴承、油泵叶片等运动部件的磨损程度，延长其使用寿

命；

7) 设备故障率下降，可靠性提高，减少了备品备件消耗，降低了维 修成本；

8) 微电脑智能控制，具有强大的自学功能，自动适应注塑机工况的 变化，无需人工调整；

9) 自动跟踪注塑机运行资料，当工艺工程师或操作工修改注塑机压 力、速度等预置参数时，不必调整本实用新型节电器的系统资料即可自 动适应注塑机压力、速度等预置资料的变化；10) 旁通/节电切换。本实用新型具有完善的市电/节电转换功能， 特殊情况下，如果集成微电脑功率输出变频控制器发生故障，可以切换

到市电运行，不会影响注塑机的正常工作；

11) 本实用新型安装调试完成上电后即可自动运行，注塑机的操作 方式与改造前完全相同，操作工不必重新培训；

12) 本实用新型具有完善的运行指示和故障查寻功能，方便设备管 理人员的日常维护工作；

13) 本实用新型在减少电能消耗的同时，因为节电器优良的安全保 护作用，有利于电机、电子组件、开关组件等设备延长使用寿命，减少 设备投资成本、维护成本，提高生产效率，增加收益。

附图说明

图1是本实用新型注塑机节专用智能控制节电器的结构方框图。 主要组件符号说明：

油泵电机l;油路系统2;集成微电脑功率输出变频控制器3; 智能控制单元4;功率因数采集器41;功率因数计算单元42; 功率因数控制器43;油量需求检测器44;

油量需求与输出功率计算单元45。

具体实施方式

参照图1对本实用新型注塑机专用智能控制节电器的结构进行详细

说明：

本实用新型公开了一种注塑机专用智能控制节电器，其配合油泵电 机1及油路系统2使用，油泵电机1与油路系统2相连，其包括：与注

塑机的油泵电机1相连的集成微电脑功率输出变频控制器3及智能控制 单元4，其中：

集成微电脑功率输出变频控制器3的输入端与智能控制单元4的输 入端相连，输出端与油泵电机l相连，它能根据智能控制单元确定的转 距时间曲线智能控制油泵的启动功率运转，功率范围为0-100%，过载率为120%-150%，过载持续时间一分钟。

智能控制单元4由功率因数采集器41、功率因数计算单元42、功率 因数控制器43、油量需求检测器44及油量需求与输出功率计算系统55 组成，其输入端与油泵电机l的油路系统2及电源输入线相连接，其输 出端与集成微电脑功率输出变频控制器3相连接；功率因数采集器41 输入端与电源输入导线相连，输出端与功率因数计算单元42相连，功率 因数计算单元42的输出端与功率因数控制器43的输入端相连，观糧需 求检测器44输入端与油路系统2相连，其输出端与油量需求与输出功率 计算单元45输入端相连，油量需求与输出功率计算单元45的输出端与 集成微电脑功率输出变频控制器3的输入端相连。

智能控制单元4收集来自注塑机的运行信息，进行综合分析处理， 按照优化的节电数学模型，计算出注塑机油泵的节电运功耗度曲线，向 集成微电脑功率输出变频控制器3发送运转或功耗信号，控制油泵电机 1自动调节运行，实现节能运行。节电数学模型包括注塑机的类型、注 塑机的当前工况、注塑机均能过到最佳的节电效果。并且在工艺工程师 或操作工对注塑机参数进行微调时，本实用新型能够自动识别这些参数 的变化，自动修正控制输出资料，达到最佳的节电效果和最佳的产品质

另外，本节电器设有由断路器、接触器、热继电器等低压电器组成 的切换组件，用于注塑机节电运行和市电运行这两种工作方式的切换控 制。节电运行时，集成微电脑功率输出变频控制器3驱动油泵电机1运 行，实现软启动、软停车和自动调节控制。市电运行时，油泵电机l由 自身的降压启动器控制，实现降压启动和全压市电运行，油泵电机l功 耗恒定。两种工作方式的切换确保在节电器意外故障时不影响注塑机的 正常工作，维持注塑机正常生产。

设有开关电源，该装置为节电控制器提供高精度的直流电源，保证 整个控制系统的稳定可靠运行。

本实用新型的整体结构可以做成控制柜的形式，控制柜的具体尺寸 根据所对应的注塑机油泵电机的功率来确定。注塑机原有控制系统采用本实用新型节电器后，液压油泵不再是工频50Hz运转的，而是改由集

成微电脑Wm^M^制器3进行启停控制和智能功率输出运行，转 距可以随频率在0-50Hz范围内连续可调，即油泵供油量可以在0-100% 范围内连续可调。与通常的液压注塑机相比，节省电能25%以上。

Claims (5)

1、注塑机专用智能控制节电器，其特征在于：包括与注塑机的油泵电机相连的集成微电脑功率输出变频控制器及智能控制单元，智能控制单元的输入端分别与油路系统及电源输入线相连，输出端与集成微电脑功率输出变频控制器的输入端相连，集成微电脑功率输出变频控制器的输出端与油泵电机相连，智能控制单元收集来自注塑机的运行信息，进行综合分析处理后将信号发送给集成微电脑功率输出变频控制器，由其对油泵进行自动调节运行。

2、 如权利要求l所述的注塑机专用智能控制节电器，其特征在于： 所述的智能控制单元，其包括功率因数采集器、功率因数控制器、油量 需求检测器、油量需求与输出功率计算单元，功率因数采集器输入端与 电源输入导线相连，输出端与功率因数控制器相连，测量需求检测器输 入端与油路系统相连，其输出端与油量需求与输出功率计算单元输入端 相连，油量需求与输出功率计算单元的输出端与集成微电脑功率输出变 频控制器的输入端相连。

3、 如权利要求2所述的注塑机专用智能控制节电器，其特征在于： 所述的智能控制单元还包括功率因数计算单元，其设于功率因数采集器 与功率因数控制器之间。

4、 如权利要求2或3所述的注塑机专用智能控制节电器，其特征在 于：所述的智能控制单元还包括电容组，其输入端与功率因数采集器输 入端相连，输入端与功率因数控制器输出端相连。

5、 如权利要求1所述的注塑机专用智能控制节电器，其特征在于-其还设有切换开关，用于控制注塑机节电运行和市电运行两种工作方式 切换。