偉創(chuàng)變頻器在注塑機中的應用
半個世紀以來，塑料已成為工農(nóng)業(yè)和民用主要的材料之一。注塑機就是一種專用的塑料成型機械。它利用塑料的熱塑性，經(jīng)適當加熱熔化后，加高壓快速流入模腔經(jīng)一定時間保壓、冷卻。成為各種型材和塑料制品。在注塑機上推廣應用變頻器可以實現(xiàn)節(jié)約電能、提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低油污染和噪聲污染，延長機器使用壽命等優(yōu)點，因此將逐步推廣使用。
注塑機的工藝步驟如下：
1、鎖合模：模板快速，接近定模板，且確認無異物存在時，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高壓，將模板鎖合。
2、注射臺前移：噴嘴與模具緊貼。
3、注射：注射螺桿以一定的壓力和速度將料筒前端的熔料注入模腔。
4、保壓、冷卻：通過此動作，使模腔內(nèi)的塑料制品冷卻成形。
5、預塑：傳統(tǒng)上應用液壓馬達驅(qū)動螺桿并后退，料斗中加入的塑料粒子被前推進行預塑。螺桿后退到預定位置，停止轉(zhuǎn)動，準備下一次注射。
6、注射臺后退，開模。
7、頂出制品。
以上這些動作在傳統(tǒng)的注塑機上都是以液壓系統(tǒng)來完成的。由油泵和不同閥門的配合產(chǎn)生的壓力和流量，提供油缸和液壓馬達所要求的推動力和移動速度。
，油泵的輸出功率
pt=p*qt=p*v*n (1)
而油泵的理論轉(zhuǎn)矩：
tt=1/2pi*p*v (2)
式中p為壓力，qt為流量，v為油泵排量，n為油泵轉(zhuǎn)速,pi=3.14
將（2）式代入（1）式得：
pt=2pi* tt *n (3)
如果忽略機械能到液壓能轉(zhuǎn)換過程中的能量損失，則可近似認為油泵的輸出功率與電機的輸出轉(zhuǎn)矩與電機轉(zhuǎn)速成正比。因此可以看出，當系統(tǒng)要求低流量時，系統(tǒng)要求的功率其實是非常低的。但是實際情況卻是，由于電動機始終運行在工頻50hz狀態(tài)上，并不能根據(jù)實際的需求來降低其轉(zhuǎn)速，從而減小流量。因此多余的液壓油通過溢流閥流回油箱，造成能源的白白浪費。
偉創(chuàng)sf81、sf91系列注塑機伺服控制器，采用系統(tǒng)壓力、流量單閉環(huán)或雙閉環(huán)的方式，液壓系統(tǒng)按照實際需要的流量和壓力來供油，克服了普通定量泵系統(tǒng)高壓溢流產(chǎn)生的高能耗，在預塑、合模、射膠等高流量工作階段電機按照設定的轉(zhuǎn)速工作，在保壓、冷卻等低流量工作階段降低了電機轉(zhuǎn)速或電機不轉(zhuǎn)，油泵電機實際能耗大大降低了。
且sf81、sf91系列注塑機伺服控制器響應速度快，壓力上升時間和流量上升時間快至50ms，提高了液壓系統(tǒng)的響應速度，減少了動作轉(zhuǎn)換時間，加快了整機的運行節(jié)拍；注塑機液壓系統(tǒng)自動運行時，當有閥門打開時，系統(tǒng)壓力會瞬間下降，伺服系統(tǒng)可以在50ms以內(nèi)迅速補充油量，恢復壓力至設定值。系統(tǒng)穩(wěn)壓精度高，重復精度高、省料，油溫溫升低，安裝調(diào)試簡單方便。
普通的vvvf調(diào)速方式，即變壓變頻，當頻率與電壓的比率保持恒定，則電機的磁通不變。由于此種方式?jīng)]有速度反饋裝置，即不能準確反映電機的真實轉(zhuǎn)速，而電機亦采用的是三相異步電機，轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)速同定子旋轉(zhuǎn)磁場間存在轉(zhuǎn)差，當外部負載發(fā)生變化時，轉(zhuǎn)差率也隨之變化，但變頻器并不能對此進行補償，致使油泵轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，造成了流量的誤差，直接導致制品質(zhì)量的下降。
而且，變壓變頻的另一缺陷在于，當輸出頻率為0hz時，理論輸出電壓為0v，電機定子的磁通фm近似為0，從而影響了電機的起動特性，加速響應相對比較緩慢。而對于注塑機而言，往往在完成某些例如注射等動作時，需要瞬時提供高壓力、大流量，如果采用開環(huán)通用變頻器，其起壓響應難以達到要求，影響注塑壓力。
偉創(chuàng)sf81、sf91系列伺服控制器采用了轉(zhuǎn)子磁場定向的控制理論，即對異步電機的電流進行坐標變換，等效成直流電機的控制方式。在三相坐標系下的定子交流電流ia、ib、ic通過三相/兩相變換，可以等效成兩相靜止坐標系下的交流電流iα，iβ，在通過按轉(zhuǎn)子磁場定向的旋轉(zhuǎn)變換，可以等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流it、im。im相當于直流電機的勵磁電流，it相當于直流電機中同轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流。由于無論電機處在什么狀態(tài)，運行或靜止，其勵磁電流im始終存在，而轉(zhuǎn)矩的大小只要獨立調(diào)節(jié)電樞電流it，故可以使異步電機始終處于高動態(tài)的狀態(tài)，其從0rpm加速至1000rpm的時間只需50ms，改變了變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)性差的不足，對于注塑機整個運行循環(huán)的跟隨性非常高。
通過系統(tǒng)對電機的自學習，精確測量了定子的電阻和電感，從而使勵磁電流im恒定，從而恒定磁通фm。再由于電機轉(zhuǎn)差頻率
ωs=k*it/фm (4)
即當磁通фm恒定時，矢量控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)差頻率在動態(tài)中與轉(zhuǎn)矩成正比，則定子磁場頻率
ω1=ω+ωs （5）
（ω為轉(zhuǎn)子頻率）可以受控。這就意味著，當負載產(chǎn)生波動，變頻器控制部分可迅速計算出實際轉(zhuǎn)差頻率ωs，從而給出定子精確的旋轉(zhuǎn)頻率，使電機轉(zhuǎn)速保持不變，提高了電機面對負載變化的運行穩(wěn)定性。
綜上所述，偉創(chuàng)sf81、sf91系列伺服控制器因其高動態(tài)性、穩(wěn)定性好、安裝調(diào)試簡易等特性，很適于注塑機的節(jié)能應用。