[發明專利]注塑機用永磁同步電機液壓系統壓力流量解耦控制方法

有效

• 申請號: 202110381454.8
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113246422B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 吳茂剛;李慶松;李平
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B29C45/82
• 分類號: B29C45/82;H02P21/22;H02P27/08
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

本發明公開了注塑機用永磁同步電機液壓系統壓力流量解耦控制方法。該方法設計了系統解耦模式下的壓力?流量計算單元，該單元以壓力給定為輸入，以流量為輸出，該單元將液壓系統的壓力控制方式轉換為流量控制方式，保證了液壓系統工作在射膠階段時對速度的要求。還通過設定數字量輸入信號，實現常規壓力控制器和壓力?流量計算單元之間的切換，既能滿足解耦模式下的速度要求，又不影響系統在其他階段正常模式時對壓力的要求。

技術領域

本發明屬于交流電機傳動技術領域，涉及一種永磁同步電機液壓系統控制方法，特別涉及注塑機用永磁同步電機液壓系統壓力流量解耦控制方法。

背景技術

注塑機是一種將熱塑性塑料或熱固性塑料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的成型設備，主要由注射系統、合模系統、液壓系統和電氣系統組成。傳統注塑機液壓系統采用異步電機+定量泵結構，電機以恒定轉速提供恒定流量，注塑過程的負載總是處于變化狀態，多余的液壓油通過溢流閥回流，由此造成的能量損失高達30％-70％。

將永磁同步電機應用于注塑機液壓系統，形成的伺服電氣液壓系統，是近些年來發展起來的電氣液壓一體化系統，解決了上述高能耗問題。伺服電氣液壓系統具有響應速度快、保壓精度高的優點，由于其油泵的供油量與實際流量需求相一致，幾乎消除溢流現象，減少甚至完全消除待機和保壓時的能量消耗，因此可以達到節能的目的。

射膠是注塑機成型工藝中的重要環節，對于一些材料如高黏性的PVC、ABS等，由于其材料的特性在射膠階段很難實現精確的壓力控制，會出現射膠無力的現象，進而影響到生產工藝和產品質量。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出了注塑機用永磁同步電機液壓系統壓力流量解耦控制方法，將常規壓力控制器替換為壓力-流量計算單元，該單元以壓力給定為輸入，以流量為輸出；通過數字輸入信號，實現常規壓力控制器和壓力-流量計算單元之間的切換，以滿足射膠階段對速度的要求，提高注塑機成型工藝過程中的射膠速度，避免射膠無力。

注塑機用永磁同步電機液壓系統壓力流量解耦控制方法，具體包括以下步驟：

步驟1、設置壓力-流量計算單元

壓力-流量計算單元輸出流量n為：

其中，p₁為壓力給定1，p₂為壓力給定2，n₁為壓力給定1對應的流量，n₂為壓力給定2對應的流量，n₀為流量偏置，p為輸入壓力。

為保證輸出流量，對n進行限幅：

步驟2、設置射膠階段的輸出

定義一數字量輸入端口，當系統工作在射膠階段時，注塑機控制屏輸入到電機伺服驅動器的輸入信號為高電平，將常規壓力控制器切換為步驟一設定的壓力-流量計算單元，流量給定由壓力-流量計算單元輸出。

步驟3、設置其他階段的輸出

當系統結束射膠工作，注塑機控制屏輸入到電機伺服驅動器的輸入信號為低電平，壓力-流量計算單元切換為常規壓力控制器，流量給定由常規壓力控制器輸出。

本發明具有以下有益效果：

1、在射膠階段采用壓力-流量計算單元，將壓力控制轉換為流量控制，滿足了射膠階段對速度的要求；

2、通過數字量輸入信號，實現常規壓力控制器和壓力-流量計算單元之間的切換，既提高了射膠質量，又不影響其它階段對壓力的要求。

附圖說明

圖1是實施例中注塑機用永磁同步電機液壓系統矢量控制系統圖。