专利名称：注塑机的节能驱动装置的制作方法
技术领域：
注塑机的节能驱动装置技术领域：
[0001]本实用新型涉及注塑机领域，特别涉及一种注塑机的节能驱动装置。背景技术：
[0002]注塑机是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。现代注塑机被广泛地应用于国防、机电、汽车、交通运输、[0003]建材、包装、农业及人们日常生活各个领域。注塑是一种以高压高速将塑料熔体注入闭合的模具型腔内，经冷却定型后，得到和模具型腔形状一致的塑料制品的一种成型方法。注塑机必须具备的三个功能是塑化、注射、定型，因此注塑机主要由注射装置、合模装置、液压传动和电气控制系统等组成。[0004]不同的注塑机完成注射成型的动作不完全一致，但其基本过程相同，首先，随着螺杆的传动，料斗中的物料被吸入料筒，并随着螺杆的转动向前传送。向前输送的过程中，物料被压实，同时在料筒外的加热线圈和螺杆剪切热的双重作用下，物料逐渐被塑化为粘流态并向螺杆头处聚集，并对螺杆产生向后的压力，当达到一定的压力时，螺杆边转边后退，同时开始计量，计量结束时，螺杆停止运动，完成预塑过程。接着，合模装置动作，使模具闭合，继而注射作前移，到位后使螺杆按照相应的工艺要求的压力和速度向前移动，完成射胶动作。当熔料充满型腔之后，仍需螺杆对熔料保持一定的压力，同时即时补充因制品冷却收缩所需的物料。保压结束，等待制品冷却，为了减小注塑周期，此时螺杆就可以开始下一个工作循环的加料预塑，为下一个制品成型做准备。当制品完全冷却定型后，打开模具，由顶出机构将制品顶出，完成整个注塑过程。[0005]传统的注塑机液压系统一般由异步电机驱动，通过异步电机带动油泵控制整个液压系统的压力和流量，而异步电机是通过变频器控制的。异步电机的转速在注塑过程中是保持不变的，但是注塑过程中各个阶段所需的液体压力和流量不同，所以采用比例阀、溢流阀等进行压力和流量的调节。这样就造成了极大的能量损耗，并且会导致注塑的响应慢，生产周期长，生产效率低，注射的重复精度低。因此这种传统的异步电机驱动的方式正在被其他驱动方式所替代，主要有电液混合驱动和全电动驱动。全电动驱动由于造价太高，目前很难被企业所接受。目前主流的驱动方式是电液混合驱动。电液混合驱动采用的是永磁同步电机驱动油泵。而永磁同步电机需要一种驱动装置，以便控制电机按照注塑机电脑的压力和流量指令进行转矩和转速调节。
发明内容[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种注塑机的节能驱动装置，用于驱动电液混合型注塑机的永磁同步电机。[0007]本实用新型的目的是这样实现的:所述节能驱动装置与交流电源、注塑机电脑及注塑机的永磁同步电机相连，其改进之处在于:包括整流单元、逆变单元、控制单元和制动单元，所述整流单元、逆变单元和控制单元依次连接， 所述制动单元分别与逆变单元和控制单元连接；所述逆变单元与所述永磁同步电机连接，所述控制单元与所述注塑机电脑连接。[0008]优选地，所述控制单元包括DSP芯片、FPGA芯片、IO电路和反馈解码电路，所述DSP芯片与FPGA芯片通过双端口 RAM相连，所述FPGA芯片分别与IO电路和反馈解码电路连接。[0009]优选地，所述整流单元由储能电容、上电缓冲电路、整流桥组成，与所述交流电源连接，用于将三相交流电输入整流成直流，并进行一定的储能。[0010]优选地，所述逆变单元包括IGBT模块，其根据控制单元的PWN信号开关IGBT，进而产生所需的电压信号，以控制永磁同步电机的转动。[0011]优选地，所述制动单元由制动管和制动电阻组成，当永磁同步电机加减速时所产生的制动电能通过制动电阻泄放。[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:节能驱动装置实时地检测来自注塑机电脑给出的压力和流量信号，以及压力反馈信号，经双芯片处理器分析和计算后，输出不同的频率，调节永磁同步电机转速，即输出功率与压力和流量同步自动跟踪控制，从而准确地调节油泵的转速，使油泵的实际供油量与注塑机的工作流量需求相一致，相当于定量泵变成了节能型的变量泵，消除了传统驱动方式中系统的高压溢流能量的损失。
[0013]图1为本实用新型节能驱动装置的结构示意图。
具体实施方式
[0014]
以下结合附图及具体实施方式
对本实用新型作进一步描述:[0015]如图1所示，本实用新型用于电液混合注塑机的节能驱动装置，所述节能驱动装置与交流电源、注塑机电脑及注塑机的永磁同步电机相连，包括整流单元、逆变单元、控制单元和制动单元,所述整流单元、逆变单元和控制单元依次连接，所述制动单元分别与逆变单元和控制单元连接；所述逆变单元与所述永磁同步电机连接，所述控制单元与所述注塑机电脑连接。[0016]所述控制单元包括DSP芯片、FPGA芯片、IO电路和反馈解码电路，所述DSP芯片与FPGA芯片通过双端口 RAM相连，所述FPGA芯片分别与IO电路和反馈解码电路连接；所述控制单元用以实时检测来自注塑机电脑给出的压力信号和流量信号及压力反馈信号，经双芯片进行分析和计算后，输出一个相应的频率信号，用以控制永磁同步电机的转速。[0017]所述整流单元由储能电容、上电缓冲电路、整流桥组成，用于将三相交流电输入整流成直流，并进行一定的储能。[0018]所述逆 变单元包括IGBT模块，其根据控制单元的PWN信号开关IGBT，进而产生所需的电压信号，以控制永磁同步电机的转动；所述逆变电源还包括过压保护电路、过流保护电路和一个散热器，所述IGBT模块分别与过压保护电路和过流保护电路连接。[0019]所述制动单元由制动管和制动电阻组成，当永磁同步电机加减速时，会产生一定的制动电能，所产生的制动电能反馈到制动单元内，并通过制动电阻将电能转换成热能进行泄放。[0020]本实用新型的节能驱动装置采用实时处理能力很强的DSP芯片和具有并行运算处理能力的FPGA作为核心算法处理器，其中，DSP芯片则采用TI的TMS320F28335，其运行主频达到150MHz，拥有强大的浮点运算能力，并拥有丰富的适合控制的片内外设，比如PWM模块、AD采样模块、SCI通讯模块、CAN通讯模块等，利用其强大的数据实时处理能力，通过双端口 RAM与FPGA进行数据交互，实现比较核心的电机控制算法等。FPGA芯片采用XILINX的，充分利用它的并行运算处理能力，实现一些实时性要求更高的逻辑时序控制以及算法处理。通过DSP和FPGA处理器的配合，可以充分满足电机驱动控制所需要的很高实时性控制要求以及操作功能丰富的要求。[0021]根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式
，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
权利要求1.一种注塑机的节能驱动装置，所述节能驱动装置与交流电源、注塑机电脑及注塑机的永磁同步电机相连，其特征在于:包括整流单元、逆变单元、控制单元和制动单元，所述整流单元、逆变单元和控制单元依次连接，所述制动单元分别与逆变单元和控制单元连接；所述逆变单元与所述永磁同步电机连接，所述控制单元与所述注塑机电脑连接。
2.根据权利要求1所述的注塑机的节能驱动装置，其特征在于:所述控制单元包括DSP芯片、FPGA芯片、IO电路和反馈解码电路，所述DSP芯片与FPGA芯片通过双端口 RAM相连，所述FPGA芯片分别与IO电路和反馈解码电路连接。
3.根据权利要求1所述的注塑机的节能驱动装置，其特征在于:所述整流单元由储能电容、上电缓冲电路、整流桥组成，用于将三相交流电输入整流成直流，并进行一定的储能。
4.根据权利要求1所述的注塑机的节能驱动装置，其特征在于:所述逆变单元包括IGBT模块，其根据控制单元的PWN信号开关IGBT，进而产生所需的电压信号，以控制永磁同步电机的转动。
5.根据权利要求1所述的注塑机的节能驱动装置，其特征在于:所述制动单元由制动管和制动电阻组成，当永磁同步电机加减速时所产生的制动电能通过制动电阻泄放。
专利摘要本实用新型公开了一种注塑机的节能驱动装置，所述节能驱动装置与交流电源、注塑机电脑及注塑机的永磁同步电机相连，其包括整流单元、逆变单元、控制单元和制动单元，所述整流单元、逆变单元和控制单元依次连接，所述制动单元分别与逆变单元和控制单元连接；所述逆变单元与所述永磁同步电机连接，所述控制单元与所述注塑机电脑连接。效果是实时地检测来自注塑机电脑给出的压力和流量信号，以及压力反馈信号，经双芯片处理器分析和计算后，输出不同的频率，调节永磁同步电机转速，即输出功率与压力和流量同步自动跟踪控制，从而准确地调节油泵的转速，使油泵的实际供油量与注塑机的工作流量需求相一致，相当于定量泵变成了节能型的变量泵，消除了传统驱动方式中系统的高压溢流能量的损失。
文档编号B29C45/17GK202965054SQ201220619860
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者李永利, 凡俊, 冯浚, 邱仁贵 申请人:深圳市三艾科技有限公司