HLP-A100系列在四柱液压机上的应用

 

一、前言

四柱液压机是一种利用油泵输送液压油的静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械设备。它常用于压制工艺和压制成形工艺，如：锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉深、粉末冶金、压装等等。它的原理是利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械。

 

二、系统介绍

四柱液压机由主缸、上横梁、四个立柱、活动横梁、顶出缸、工作台、液压传动系统和电控系统等组成。电控系统一般采用开关按钮操作，压力表显示压力，PLC作为控制核心。变频器用来驱动电机带动油泵，油泵向液压缸提供高压工作液体推动活动横梁上下移动。液压传动系统如下图所示：

   油泵向液压缸提供高压工作液体，配流阀用来改变供液方向，溢流阀用来调节系统的限定压强，同时起安全溢流作用。液压油分配到油缸的上腔或者下腔后，在高压油的作用下，使油缸进行运动。带动活动横梁移动或顶出缸移动。

        四柱液压机一般有半自动工艺和拉伸两种工艺。

半自动工艺动作：滑块快下→慢下→压制（保压）→泄压回程→顶出→取坯。

拉伸工艺动作：顶出→滑块快下→慢下→压制（保压）→泄压回程→顶出→取坯。

两种工艺动作非常类似，滑块快下时，油压不大，电流很小；慢下时压力突然增大；保压过程，压力始终很大，维持不变（持续时间2s左右）；泄压回程等后续动作压力都很小，如此往复。

三、核心需求     

  四柱液压机原来一般采用工频运行，由于工频运行耗电量大、压力冲击大、设备中的元器件易损坏，现在设备厂家慢慢改用变频运行。使用变频控制后需满足以下三点：

1.    能在大液压下长时间保压（过载能力要强）；

2.    能在压力持续增大情况下，速度保持平稳；

3.    节能省电，液压冲击小，机械寿命长；

四、解决方案     

 根据四柱液压机的工艺特性、对过载能力和速度稳定性的要求，选用HLP-A100系列变频器驱动。调试时，需注意以下几点：

1.  压制时需要大压力且速度需要平稳，因此需用矢量控制；

2.  考虑到最终用户现场电压偏低时，50Hz电压可能无法达到380V，力矩会减小，建议将压制速度设置为45到50Hz之间；

3.   保压时速度平稳性可以通过减小电流控制器1和增大电流控制器2解决；

4.   下行，压制，空闲，回程四个阶段采用四个段速控制且速度差不易过大，保证系统运行平稳，冲击小；

五、变频器接线图及参数设置

参数号	功能	参数值	参数号	功能	参数值
C01.20	电机功率	按电机铭牌设	C03.10[2]	预置设定值3	60
C01.24	电机电流	按电机铭牌设	C03.10[4]	预置设定值5	35
C01.25	电机转速	按电机铭牌设	C03.41	加速时间	3
C01.61	高速负载补偿	130	C03.42	减速时间	3
C01.62	转差补偿	80	C04.18	电机电流上限	200
C01.63	转差补偿时间	0.05	C14.01	载波频率	5
C03.03	最大参考值	100	C14.30	电流控制器1比例	70
C03.10[0]	预置设定值1	20	C14.33	电流控制器2比例	50
C03.10[1]	预置设定值2	45	-	-	-

 

六、总结

经过改造客户使用以及OEM客户批量使用，HLP-A100系列变频器在液压机上应用具有如下优点：

1.    HLP-A100系列能满足设备高压力运行，且速度平稳；

2.    采用多段速控制后，系统运行平稳，冲击小、噪音小。空载电流小，节能效果显著；

   目前四柱液压机仍然以工频控制为主，采用变频控制后节能效果显著，对设备冲击小，可提高设备寿命。无论是改造还是OEM客户，均都大有可为。