注塑机交流伺服电机节能改造组件选型指导.doc

注塑机交流伺服电机节能改造组件选型指导 2011-11-18 15:30:38??深圳市蓝海华腾技术有限公司??供稿 一、伺服泵系统的原理速度N控制流量，当流量建立了压力之后，由PID控制速度，稳定油压（即流量，压力均由速度予以控制）在油压还没有建立的时候，管路尚有空间，此时，用流量正比与转速的方式运转油泵，管路很快充油。油会受到管路的限制，很快建立油压。当油压建立起来之后，利用PID调整出来的转速N控制，由于PID 的平衡作用原理，油压可以稳定在给定值。总结为：压力未到，伺服马达速度由流量指令控制；压力到达，伺服马达速度由压力指令和压力反馈差值运算出来的速度控制。注塑机伺服泵的组件与选型配置计算方法。二、改造组件1、当面临一套注塑机伺服系统的时候，我们必须考虑与此相关的电气接口和机械接口，以及相关的配件。◆ 新配套的油泵；（大小规格视原系统流量而定）◆ 新配套的伺服马达；（大小规格视新油泵排量和系统压力而定）◆ 新配套的伺服驱动器；（大小规格视新泵排量，压力，和马达额定转速而定）◆ 连接油泵与马达的法兰盘；（大小规格视油泵，马达的机械安装尺寸而定）◆ 连接油泵与进出油口的法兰块（压装式或螺栓连接式）；◆ 压力传感器及安装口；（统一为1/4PT螺纹。0-10VDC对应0-250BAR）◆ 驱动器用制动电阻（大小规格视驱动器而定）◆ 驱动器与电机编码器的连接电缆（标准，长度自定）◆ 驱动器到马达的功率电缆◆ 抗干扰磁环（功率线绕一个大的，信号线各绕一个小的）◆ 制动单元◆ 0-1A -------0-10V的信号转换板2、改造普及常识1：◆ 在定量泵的年代，一般采用叶片泵，因为噪声比较低，同时由于离心叶片的原理，可以自动补偿流量◆ 定量泵一般有日本油研的PV2R系列，威格士V系列，TOKIMEC 的SQP系列◆ 为了达到节能的目的，有些地方采用双联泵，判断一个油泵是单联泵还是双联泵，除了可以从型号上分辨之外，最简单的判别方法就是看油口，双联泵一般有2个油口，而单联泵一般只有1个油口。3、改造普及常识2：◆ 由于各种油泵的不容易获得性，故改造绝大部分采用上海诚捷的齿轮泵。改造系统中，一般会涉及到油泵的机械安装尺寸，特别要注意的是，目前采用英制油泵比较多，因此，推荐采用英制尺寸的油泵。◆ 改造的情况下，油泵最高转速一般不超过2000RPM。◆ 改造的情况下，必须关注油泵的机械数据：油泵轴径，油泵定位圆（俗称止口）油泵的安装螺栓过孔，油泵轴长，油泵进出油口连接到油管的法兰◆ 必须考虑压力传感器的安装方式，一般安装在出油口三、油泵的参数选择总则和计算? 1、油泵的参数,表征一台油泵，应当有以下数据：◆ 连续供油压力（额定压力），单位:MPa◆ 峰值压力（壳体能承受的的最高压力）,单位：MPa◆ 排量（每旋转一圈，所能排出的油的体积），单位:CC/rev◆ 油泵的额定转速，单位RPM2、油泵选择:◆ 假定已知老油泵的排量67CC/R, 和老电机的转速为1460RPM◆ 计算老机器的总流量为 67CC/R*1460R/min/1000=98L/min◆ 假定选择上海诚捷油泵，则按照2000RPM的速度运行，为了满足98L/MIN的流量，则新油泵的排量为98L/min /2000RPM=49CC/R◆ 所以选择NT4-50G 的诚捷油泵四、伺服马达1、马达设计时以扭矩为原则，而不是功率原则。同一个扭矩下，有4个转速可供选择，即：1350RPM，1500RPM，1700RPM，2000RPM。2、马达设计时，完全依照油泵的排量和压力决定扭矩，基本上做到一个排量的油泵有一个对应的扭矩3、马达在小功率一般采用自然冷却，大功率段一般采用风扇强制冷却。4、马达内置PTC或者KTY温度传感器，可以对马达进行有效保护。5、从35NM到195NM，均采用相同的安装尺寸。这样可以方便用户进行机械加工。6、目前设计的马达，可以支持卧式机和立式机。195NM电机可以支持125CC 140KG的压力的系统。选择伺服电机◆ 电机技术参数：?在改造的情况下，我们采用380V，带旋转变压器编码器，带油封的伸轴电机 ，一般选择额定1500RPM的电机，这样可以尽可能降电流，降低成本 速性能：额定1500R的电机，超速到2200RPM,可保持87%的输出扭矩；选择电机时以扭矩为原则，而不是功率原则。完全依照油泵的排量和压力决定扭矩，基本上做到一个排量的油泵有一个对应的扭矩，因为一个一定排量的油泵要加压到一定的压力决定了电机应当提供的扭矩。根据液压学原理： 电机应当提供的最大扭矩：Tmax=0.0159*P*q(NM)其中，P为系统压力-----kgf/cm2，q为油泵排