專利名稱：注塑機節(jié)能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種注塑機節(jié)能設(shè)備，尤其涉及一種由電機驅(qū)動定量泵的注塑機的節(jié)能設(shè)備。
二.
背景技術(shù)：
我國現(xiàn)有注塑機大多數(shù)是采用電機驅(qū)動定量泵，定量泵打出恒定流量的液壓油。而注塑機生產(chǎn)工藝過程所需的油量是不斷變化的，打出的液壓油只有其中一部分液壓油提供油缸各個動作，而占83％-36％的液壓油由溢流閥流回油箱，造成能源的極大浪費。
為了減少液壓油溢流回油箱的流量，達到節(jié)約能源的目的，現(xiàn)已有一些設(shè)備采用了各種不同的方法和手段。譬如采用變量泵調(diào)節(jié)輸出液壓油的流量來達到節(jié)能的目的。但這種方法效率比較低，還會產(chǎn)生較大的噪聲。
三.
發(fā)明內(nèi)容
在長期的生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，注塑機主油路所需的流量和壓力是通過壓力比例閥和流量比例閥控制的。電機以恒定轉(zhuǎn)速驅(qū)動定量泵，定量泵輸出恒定流量的液壓油，其中一部分液壓油通過壓力比例閥和流量比例閥控制流入主油路系統(tǒng)驅(qū)動各油缸動作；而另外一部分液壓油通過溢流閥流回油箱。如果能根據(jù)壓力比例閥和流量比例閥的控制信號去調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，減少溢流量，就能達到節(jié)能的目的。
本發(fā)明的目的在于，盡可能地減少能源浪費，在產(chǎn)生少的噪聲情況下獲得較高的效率，把生產(chǎn)成本降低。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的本裝置是一種注塑機節(jié)能器，是以無級調(diào)速電動機帶動定量泵為調(diào)節(jié)對象，其特征在于所述節(jié)能器包括信號采樣和處理電路，變頻調(diào)速裝置，操作和顯示部分以及外部接線端子；所述外部接線端子包括用于與一外部三相電源R、S、T相連的三相電源輸入端子，用于輸出電機控制電源U、V、W并與所述無級調(diào)速電動機相連接的三相電源輸出端子，流量信號端子，和壓力信號端子；所述信號采樣和處理電路包括壓力信號采樣和處理電路以及流量信號采樣和處理電路，兩部分電路是相對稱的，并且都是由并聯(lián)在信號端子上的電阻構(gòu)成的信號采樣電路，電阻和電容并聯(lián)構(gòu)成的濾波電路，多級運算放大器和多個電阻構(gòu)成的放大電路，一個運算放大器、兩個二極管和電阻共同構(gòu)成的跟隨電路依次串接而成的，上述兩部分電路在其各自的跟隨電路的輸出端相疊加；所述疊加的跟隨電路的輸出端與所述變頻裝置的模擬控制端相連接，從而控制變頻裝置所輸出到三相電源輸出端子的電機控制電源的頻率。
該節(jié)能器具有如下優(yōu)點節(jié)電效果顯著，可節(jié)約電能達28％-50％；具有調(diào)速范圍寬，調(diào)速平滑性好，速度穩(wěn)定性好等特點；對現(xiàn)有的注塑機改造方便，不需改動原有的注塑機系統(tǒng)。
四.

附圖1為根據(jù)本發(fā)明的注塑機節(jié)能器的控制面板圖；附圖2為根據(jù)本發(fā)明的注塑機節(jié)能器的外部端子接線圖；附圖3是根據(jù)本發(fā)明的注塑機中的信號采樣和處理電路的電路圖。
五.具體實施方式
本申請的注塑機節(jié)能器包括信號采樣和處理電路，變頻調(diào)速裝置，另外還包括控制面板和外部接線端子等主要部分。
所述控制面板位于節(jié)能器的機殼上，是節(jié)能器操作和顯示部分，如圖1所示，所述控制面板包括用于顯示本裝置的工作狀態(tài)的運行信號燈，用于啟動和停止所述節(jié)能器的按鈕，和節(jié)能和工頻方式的切換開關(guān)，所述節(jié)能方式指節(jié)能器投入使用，注塑機處于節(jié)能運行狀態(tài)。所述工頻方式為節(jié)能器未投入工作，注塑機處于未節(jié)能運行狀態(tài)。當節(jié)能器故障時，用戶只須將開關(guān)切換至工頻方式即可正常生產(chǎn)。
附圖2是所述外部端子的接線圖，本申請的注塑機節(jié)能器具有三相電源輸入端子，用于與一外部三相電源R、S、T相連；和三相電源輸出端子，用于輸出電機控制電源U、V、W，并通過電纜與注塑機油泵電動機相連接(未示出)；流量信號端子用于接受來自注塑機控制液壓主油路中流量比例閥的對應于一定流量值的模擬量信號；壓力信號端子用于接受來自注塑機控制液壓主油路中壓力比例閥的對應于一定壓力值的模擬量信號。由于該節(jié)能器的采樣信號來自控制主油路中的流量和壓力比例閥，因此能夠準確反映注塑機各個動作所需要的流量和壓力。
由于在流量或壓力信號端子引入的采樣信號比較微弱，還包含有干擾信號，因此不能直接作為控制信號。為解決該問題本申請的節(jié)能器設(shè)置了信號采樣和處理電路，用于將采樣信號濾波放大耦合處理，以便最終轉(zhuǎn)換成0-10V的控制信號。附圖3所示的便是節(jié)能器的所述信號采樣和處理電路部分，其包括壓力信號采樣和處理電路，以及流量信號采樣和處理電路，兩部分電路是相對稱的?，F(xiàn)以流量采樣和處理電路為例，來描述上述電路的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系，所述流量信號采樣和處理電路包括由電阻R1組成的信號采樣電路，所述電阻R1兩端分別與兩流量信號端子相連，電阻R2和電容C1并聯(lián)，電阻R3和電容C2并聯(lián)，將電阻R2和R3串聯(lián)后再與電阻并聯(lián)，電阻R2、R3和電容C1、C2組成濾波電路，電阻R1的一端接到運算放大器OP1的“+”輸入端，電阻R1的另一端接到另一運算放大器OP2的“+”輸入端。運算放大器OP1的“-”輸入端通過一可調(diào)電阻R5與運算放大器OP2的“-”輸入端相連，運算放大器OP1的輸出端和“-”輸入端之間跨接一電阻R4，運算放大器OP1的輸出端通過電阻R7接到運算放大器OP3的“-”輸入端，運算放大器OP2的輸出端通過電阻R8接到運算放大器OP3的“+”輸入端，運算放大器OP2的輸出端和“-”輸入端之間跨接一電阻R6，另外運算放大器OP3的“+”輸入端通過電阻R9與接地點GND相連，運算放大器OP3的輸出端和“-”輸入端之間跨接一電阻R10，運算放大器OP4的輸出端通過電阻R11接到運算放大器OP4的“+”輸入端，運算放大器OP4的輸出端通過與二極管D1的負端相連，運算放大器OP4的“-”輸入端與二極管D2的負端相連，二極管D2的正端與二極管D1的負端相連，運算放大器OP4的“-”輸入端和二極管D1的正端之間跨接一電阻R12，二極管D1的正端連接到圖3所示的“控制信號”處。上述運算放大器OP1、OP2、OP3，電阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10共同組成的放大電路，并且通過改變可調(diào)電阻R5的值可以調(diào)整電路增益輸出，以從整體上調(diào)整“控制信號”處的輸出信號的范圍。上述運算放大器OP4，電阻R11、R12和二極管D1、D2共同構(gòu)成跟隨電路。上述采樣電路、放大電路、跟隨電路是依次串接在一起的，最終在控制信號端點處相疊加。
附圖3所示的信號采樣電路和信號處理電路中所標明“控制信號”端與所述變頻調(diào)速裝置(未示出)的模擬控制端相連接，從而控制變頻裝置所輸出的電機控制電源的頻率，所述變頻調(diào)速裝置可以是所屬技術(shù)領(lǐng)域中公知的任何一種形式，因此不必詳細描述了。變頻裝置所輸出的頻率根據(jù)生產(chǎn)狀況被設(shè)定成10-50HZ，通常在15-40HZ間，以防止出現(xiàn)變頻器輸出頻率過低而出現(xiàn)電機停機等異?，F(xiàn)象，保證電機正常運轉(zhuǎn)?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)附圖3中可調(diào)電阻(R5、R17)改變輸出頻率。
所述節(jié)能器是通過上述各組成部分這樣地實現(xiàn)其節(jié)能功能的來自信號端子的注塑機流量、壓力的信號經(jīng)信號采樣電路，再經(jīng)過濾波、放大、疊加后與變頻調(diào)速裝置模擬控制端相連接，通過控制變頻調(diào)速裝置輸出的相應頻率從而控制電機轉(zhuǎn)速，通過適時調(diào)整電機轉(zhuǎn)速達到良好的節(jié)能效果。
以下是經(jīng)測試的節(jié)能器投入前后的節(jié)能效果對比數(shù)據(jù)

該節(jié)能器適用于注塑機的電機驅(qū)動定量泵的方式，包括單電機驅(qū)動單泵，或單電機驅(qū)動雙泵或多泵；包括雙電機驅(qū)動多泵，或多電機驅(qū)動多泵。
權(quán)利要求1.一種注塑機節(jié)能器，是以無級調(diào)速電動機帶動定量泵為調(diào)節(jié)對象，其特征在于所述節(jié)能器包括信號采樣和處理電路，變頻調(diào)速裝置，操作和顯示部分以及外部接線端子；所述外部接線端子包括用于與一外部三相電源R、S、T相連的三相電源輸入端子，用于輸出電機控制電源U、V、W并與所述無級調(diào)速電動機相連接的三相電源輸出端子，流量信號端子，和壓力信號端子；所述信號采樣和處理電路包括壓力信號采樣和處理電路以及流量信號采樣和處理電路，兩部分電路是相對稱的，并且都是由并聯(lián)在信號端子上的電阻(R1；R13)構(gòu)成的信號采樣電路，電阻(R2，R3；R14，R15)和電容(C1，C2；C3，C4)并聯(lián)構(gòu)成的濾波電路，多級運算放大器(OP1-3；OP5-7)和多個電阻(R4-R11；R16-23)構(gòu)成的放大電路，一個運算放大器(OP4；OP8)、兩個二極管(D1-2；D3-4)和電阻(R12；R24)共同構(gòu)成的跟隨電路依次串接而成的，上述兩部分電路在其各自的跟隨電路的輸出端相疊加；所述疊加的跟隨電路的輸出端與所述變頻裝置的模擬控制端相連接，從而控制變頻裝置所輸出到三相電源輸出端子的電機控制電源的頻率。所述疊加的跟隨電路的輸出端與所述變頻裝置的模擬控制端相連接，從而控制變頻裝置所輸出到三相電源輸出端子的電機控制電源的頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的注塑機節(jié)能器，其特征在于，所述操作和顯示部分為控制面板，該控制面板包括用于顯示所述節(jié)能器的工作狀態(tài)的運行信號燈，用于啟動和停止所述節(jié)能器的按鈕，和節(jié)能和工頻方式的切換開關(guān)。
專利摘要注塑機節(jié)能器是一種控制電機轉(zhuǎn)速的節(jié)能設(shè)備。它是通過采樣控制液壓主回路的流量和壓力信號，經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成0－10V的電壓信號，控制變頻器的輸出頻率f，進而控制電機的轉(zhuǎn)速，達到節(jié)能的目的。
文檔編號B29C45/76GK2560486SQ0225163
公開日2003年7月16日 申請日期2002年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月7日
發(fā)明者胡文雷 申請人:廈門邦泰電子科技有限公司