合康HID618A系列三泵合流系统的批量改造应用
- 关键词：合康变频,HID618A,三泵合流,节能
- 作者：魏旺
- 摘要：在注塑机产品的构成中，电费占了相当的比例，依据注塑机设备的工艺需求，传统的注塑机油泵马达占整个设备耗电比列高达50%以上。合康HID618A系列伺服驱动器采z用压力、速度双闭环系统及精准的PID算法，取代传统异步电机定量泵比例阀系统，降低能耗，节约了生产成本，提高了产品品质，改善了油温居高不下的问题，得到客户的一致认可。
一、HID618A系列三泵合流系统的批量改造应用
1、项目简介
应用地点：华南XXX空调巨头
系统名称：6台日钢机JSW J850E
驱动器型号：2台HID618A-T4-37C 1台HID618A-T4-30C
电机型号： 2台HK2517172F 1台HK1813172F 同步电机
油泵型号： 2个100cc/rev 1个80cc/rev 日本住友单齿轮泵
图1：合康HID618A系列应用现场
2、三泵合流系统
（1）系统的组成
整个系统包括3台伺服驱动器、3台永磁同步电机、3个单齿轮泵、压力传感器、旋转变压器。系统应用图如下：
图2：系统应用现场图
（2）系统工作原理简介
图3：三泵合流系统工作原理图
三泵合流系统原理：主机接受上位机给定的压力、流量信号，旋转变压器和压力传感器分别给伺服驱动器速度反馈和压力反馈，形成速度和压力双闭环系统，再加上精准的PID算法，使得系统稳压更加精确，速度响应更快。
主机工作设置为流量或者压力控制模式。当油压还没有建立起来的时候，管路尚有空间，此时，主机在流量控制模式下，用流量正比于转速的方式运行油泵，主机、从机于相同的转速运行，使得管路很快充满油，建立起油压。当油压建立后，主机工作在压力控制模式下，单独PID控制运行，从机待机，油压可以稳定在给定值。
3、驱动器接线
（1）主回路接线图
（2）控制回路接线图
（3）功能码设置表
a、主机功能码
b、从机1功能码
c、从机2功能码
二、伺服改造前后性能对比
A、改造前系统的缺点：
1、冷却、保压时，电机仍然保持高速运转，电流在30A左右；
2、转动惯量大，响应速度慢，压力调节困难；
3、电机一直处于运转状态，油温高；
4、对液压系统清洁度要求高，噪音大，维护成本上升。
B、改造后系统的优点：
1、节能
系统压力、流量双闭环，液压系统按照实际需要的压力和流量来供油，克服普通定量泵系统高压溢流产生的高能耗，使系统能耗降低了40%。
2、响应速度快，生产效率高
伺服系统响应速度快，压力上升时间和流量上升时间快至20ms。注塑机液压系统自动运行时，当有阀门打开时，系统的压力会迅速下降，系统在20ms内迅速补充油压，恢复压力至设定值，加快整机的运行节拍。
3、压力稳定精度高，塑料成型质量好
伺服系统调节能力强，压力闭环控制模式使系统压力非常稳定，压力波动量低于±0.5 bar，提高了塑料产品的成型质量。伺服系统还可以按照电脑设定的任意压力、流量曲线运行，为开发各种塑料产品的成型工艺创造条件。
4、重复精度高、省料
合康HID618A系列电液伺服驱动器采用矢量控制、模糊PID、泵泄露油压补偿等多种方式保证射胶位置重复精度低于±0.3mm，生产出来的产品精度高，一致性好。
5、油温温升低
伺服系统比例输出液压油，避免多余热量产生，温升低，延长了整机特别是液压油、液压易损键（如油封）的寿命。同时液压油甚至不需要冷却，实现大幅度节水。
6、噪声低
液压系统的噪声在70 dB以内，改善了操作机器的现场环境。
图4：改造前、后电机油泵对比图
三、总结
合康HID618A系列伺服驱动器在华南某空调巨头的实际应用来看，该驱动器高效、节能精密，每台注塑机平均节电率40%，生产效率高，易于维护，为客户节约了运行成本，提高了产品品质，值得广泛推广和使用。