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一、前言
四柱液壓機(jī)是一種利用油泵輸送液壓油的靜壓力來加工金屬、塑料、橡膠、木材、粉末等制品的機(jī)械設(shè)備。它常用于壓制工藝和壓制成形工藝，如：鍛壓、沖壓、冷擠、校直、彎曲、翻邊、薄板拉深、粉末冶金、壓裝等等。它的原理是利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強(qiáng)傳動(dòng)的機(jī)械。
二、系統(tǒng)介紹
四柱液壓機(jī)由主缸、上橫梁、四個(gè)立柱、活動(dòng)橫梁、頂出缸、工作臺(tái)、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等組成。電控系統(tǒng)一般采用開關(guān)按鈕操作，壓力表顯示壓力，PLC作為控制核心。變頻器用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)油泵，油泵向液壓缸提供高壓工作液體推動(dòng)活動(dòng)橫梁上下移動(dòng)。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)如下圖所示：
油泵向液壓缸提供高壓工作液體，配流閥用來改變供液方向，溢流閥用來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的限定壓強(qiáng)，同時(shí)起安全溢流作用。液壓油分配到油缸的上腔或者下腔后，在高壓油的作用下，使油缸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。帶動(dòng)活動(dòng)橫梁移動(dòng)或頂出缸移動(dòng)。
四柱液壓機(jī)一般有半自動(dòng)工藝和拉伸兩種工藝。
半自動(dòng)工藝動(dòng)作：滑塊快下→慢下→壓制（保壓）→泄壓回程→頂出→取坯。
拉伸工藝動(dòng)作：頂出→滑塊快下→慢下→壓制（保壓）→泄壓回程→頂出→取坯。
兩種工藝動(dòng)作非常類似，滑塊快下時(shí)，油壓不大，電流很��；慢下時(shí)壓力突然增大；保壓過程，壓力始終很大，維持不變（持續(xù)時(shí)間2s左右）；泄壓回程等后續(xù)動(dòng)作壓力都很小，如此往復(fù)。
三、核心需求
四柱液壓機(jī)原來一般采用工頻運(yùn)行，由于工頻運(yùn)行耗電量大、壓力沖擊大、設(shè)備中的元器件易損壞，現(xiàn)在設(shè)備廠家慢慢改用變頻運(yùn)行。使用變頻控制后需滿足以下三點(diǎn)：
1.能在大液壓下長時(shí)間保壓（過載能力要強(qiáng)）；
2.能在壓力持續(xù)增大情況下，速度保持平穩(wěn)；
3.節(jié)能省電，液壓沖擊小，機(jī)械壽命長；
四、解決方案
根據(jù)四柱液壓機(jī)的工藝特性、對(duì)過載能力和速度穩(wěn)定性的要求，選用HLP-A100系列變頻器驅(qū)動(dòng)。調(diào)試時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：
1.壓制時(shí)需要大壓力且速度需要平穩(wěn)，因此需用矢量控制；
2.考慮到最終用戶現(xiàn)場電壓偏低時(shí)，50Hz電壓可能無法達(dá)到380V，力矩會(huì)減小，建議將壓制速度設(shè)置為45到50Hz之間；
3.保壓時(shí)速度平穩(wěn)性可以通過減小電流控制器1和增大電流控制器2解決；
4.下行，壓制，空閑，回程四個(gè)階段采用四個(gè)段速控制且速度差不易過大，保證系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，沖擊小；
五、變頻器接線圖及參數(shù)設(shè)置
參數(shù)號(hào) |
功能 |
參數(shù)值 |
參數(shù)號(hào) |
功能 |
參數(shù)值 |
C01.20 |
電機(jī)功率 |
按電機(jī)銘牌設(shè) |
C03.10[2] |
預(yù)置設(shè)定值3 |
60 |
C01.24 |
電機(jī)電流 |
按電機(jī)銘牌設(shè) |
C03.10[4] |
預(yù)置設(shè)定值5 |
35 |
C01.25 |
電機(jī)轉(zhuǎn)速 |
按電機(jī)銘牌設(shè) |
C03.41 |
加速時(shí)間 |
3 |
C01.61 |
高速負(fù)載補(bǔ)償 |
130 |
C03.42 |
減速時(shí)間 |
3 |
C01.62 |
轉(zhuǎn)差補(bǔ)償 |
80 |
C04.18 |
電機(jī)電流上限 |
200 |
C01.63 |
轉(zhuǎn)差補(bǔ)償時(shí)間 |
0.05 |
C14.01 |
載波頻率 |
5 |
C03.03 |
****參考值 |
100 |
C14.30 |
電流控制器1比例 |
70 |
C03.10[0] |
預(yù)置設(shè)定值1 |
20 |
C14.33 |
電流控制器2比例 |
50 |
C03.10[1] |
預(yù)置設(shè)定值2 |
45 |
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六、總結(jié)
經(jīng)過改造客戶使用以及OEM客戶批量使用，HLP-A100系列變頻器在液壓機(jī)上應(yīng)用具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1.系列能滿足設(shè)備高壓力運(yùn)行，且速度平穩(wěn)；
2.采用多段速控制后，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，沖擊小、噪音小�？蛰d電流小，節(jié)能效果顯著；
目前四柱液壓機(jī)仍然以工頻控制為主，采用變頻控制后節(jié)能效果顯著，對(duì)設(shè)備沖擊小，可提高設(shè)備壽命。無論是改造還是OEM客戶，均都大有可為。