注塑機的電能消耗主要表現(xiàn)在以下幾個部分：①液壓系統(tǒng)油泵的電能消耗 ，②加熱器的電能消耗 ③循環(huán)冷卻水泵的電能消耗（在注塑車間內(nèi)谓晌，一般多臺注塑機共用一臺冷卻水泵）掠拳，其中液壓油泵電機的用電量占整個注塑機用電量的80％以上，所以降低其耗電量是注塑機節(jié)能的關(guān)鍵纸肉。

　　注塑機是一種專用的塑料成型機械溺欧，它利用塑料的熱塑性，經(jīng)加熱融化后柏肪，加以高的壓力使其快速流入模腔姐刁，經(jīng)一段時間的保壓和冷卻芥牌，成為各種形狀的塑料制品。

　　1聂使、注塑機的工作循環(huán)

　　1）鎖合模：模扳快速接近定模扳（包括慢-快-慢速）壁拉，且確認無異物存在下，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高壓柏靶，將模板鎖合（保持油缸內(nèi)壓力）弃理。

　　2）射臺前移到位：射臺前進到指定位置（噴嘴與模具緊貼）。

　　3）注塑：可設(shè)定螺桿以多段速度铛田，壓力和行程挂蹦，將料筒前端的溶料注入模腔。

　　4）冷卻和保壓：按設(shè)定多種壓力和時間段嚣历，保持料筒的壓力叼叙，同時模腔冷卻成型。

　　5）冷卻和預(yù)塑：模腔內(nèi)制品繼續(xù)冷卻盟挤，同時液力馬達驅(qū)動螺桿旋轉(zhuǎn)將塑料粒子前推么酪，螺桿在設(shè)定的背壓控制下后退，當螺桿后退到預(yù)定位置腻俏，螺桿停止旋轉(zhuǎn)捏诫，注射油缸按設(shè)定松退，預(yù)料結(jié)束溃擒。

　　6）射臺后退：預(yù)塑結(jié)束后连定，射臺后退到指定位置。

　　7）開模：模扳后退到原位（包括慢-快-慢速）

　　8）頂出：頂針頂出制品叮洋。

　　2．傳統(tǒng)液壓驅(qū)動的注塑機的能量浪費

　　液壓驅(qū)動的注塑機在以上各階段所需壓力和流量都是變化的磁携，當注塑機的油量需求發(fā)生變化時，由設(shè)在油泵出口的比例流量閥和比例壓力溢流閥來調(diào)節(jié)負載壓力和流量良风，提供各油缸和液力馬達所需的推力谊迄，壓力方向和移動速度。油泵的輸出功率等于電機的輸出轉(zhuǎn)矩和電機的轉(zhuǎn)速的乘積烟央，當系統(tǒng)要求低流量時统诺，油泵電機的輸出功率不變，多余的液壓油通過壓力比例閥和溢流閥流回油箱疑俭，即使空載（如冷卻）也是如此粮呢，這樣，節(jié)流功率損失非常大钞艇，效率很低啄寡，一般只有60％-70％，因而造成能量浪費，同時由于液壓油長期的全速循環(huán)流動挺物，與液壓件懒浮，機械件的劇烈磨擦，造成油溫過高盘胯，噪音過大等系列問題删广，機器壽命亦縮短。

　　3．使用節(jié)能變頻器控制油泵電機

　　變頻器控制的油泵電機從根本上克服了傳統(tǒng)注塑機能量浪費的弊病刚驶，當系統(tǒng)需要的流量發(fā)生變化時鉴膝，電機的轉(zhuǎn)速也跟著發(fā)生變化，從而使定量油泵排出的油流量發(fā)生變化垂票，即“需要多少供給多少，從而節(jié)約了大量的電能渔茉。根據(jù)注塑制品的不同育需，節(jié)電率達20％-70％。

　　4．變頻器控制信號的選取

　　對所改造的注塑機要充分了解其控制電路牡违，液壓電路和工作原理阎揪，巧妙取得控制信號，實現(xiàn)現(xiàn)有注塑機和變頻器的結(jié)合蛛最。注塑機液壓油需求量的信號是連接壓力和流量比例閥的電流信號（0-1A）海庆，經(jīng)積分處理后并轉(zhuǎn)換成4-20mA的標準信號直接連接到變頻的輸入端，從而控制變頻器改變輸出頻率磨镶，隨即改變了油泵電機的轉(zhuǎn)速溃蔫，達到調(diào)壓節(jié)電的雙重作用。針對注塑機液壓系統(tǒng)特有的大負荷超載琳猫，頻響要求高和低速轉(zhuǎn)矩大伟叛，電機加減速時間長的特點，在控制過程中應(yīng)用了PLC控制器脐嫂，引入各電液換向閥的信號统刮，由PLC根據(jù)這些信號鑒別注塑機的工藝流程，提前對變頻器給出加速和減速指令账千。

　　5.注塑機變頻器的選型

　　1）普通的VVVF調(diào)速方式侥蒙，當頻率與電壓的比率保持恒定，電機的磁通不變匀奏，由于沒有速度反饋鞭衩，不能準確控制電機的轉(zhuǎn)速（一般誤差在15％），三相異步電機的轉(zhuǎn)子實際轉(zhuǎn)速同定子旋轉(zhuǎn)磁場間存在轉(zhuǎn)差娃善，當外部負載發(fā)生變化時醋旦，轉(zhuǎn)差率也隨之發(fā)生變化，但變頻器并不能對此補償会放，導(dǎo)致油泵轉(zhuǎn)速發(fā)生變化俗耗，造成了流量誤差姑郊，次品率高。注塑機在采用壓力閉環(huán)控制的系統(tǒng)中缝聋，會出現(xiàn)壓力瞬間失調(diào)的情況裂膛，無法控制制品的品質(zhì)。

　　2）無傳感器矢量控制變頻器废徙，采用轉(zhuǎn)子磁場方向的控制方式紧贪，即對異步電機進行坐標變換等效成直流電機的控制方式，相當于直流電機中同轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流爵孔，無論電機的狀態(tài)藤该，維持其勵磁電流的恒定，而轉(zhuǎn)矩的大小只要獨立調(diào)節(jié)電樞電流神阔，故可以使異步電機始終處于高動態(tài)的狀態(tài)里状，從0rpm加速到1000rpm 只需30ms，改善了變頻器調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能吩捞，對于注塑整個運行循環(huán)的跟附性大大提高鳞编，轉(zhuǎn)差在3％-5％內(nèi)，提高了電機面對負載變化的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性渐扮，電機在低速運轉(zhuǎn)時有2倍以上的額定轉(zhuǎn)矩论悴，有較好的加減速性能，轉(zhuǎn)矩變化時響應(yīng)也快墓律。 

　　綜上所敘膀估，選擇開環(huán)通用變頻器，由于其響應(yīng)慢耻讽，并不適用于注塑機油泵的調(diào)速玖像，相比之下無感矢量控制的變頻器，因其高動態(tài)性齐饮，穩(wěn)定性好等特性更適合注塑機的使用捐寥。

　　6．變頻器的散熱方式

　　注塑機專用變頻器都采用水冷散熱方式，散熱效率高祖驱，安全保護等級可達IP54握恳。由于變頻器采用水冷形式，變頻器主體實際是封閉于電控箱內(nèi)捺僻，減少了由于粉塵乡洼，油污侵入電子設(shè)備而導(dǎo)致?lián)p壞的可能性，確保了變頻器的使用安全嚼讹，同時采用水冷散熱方式可使變頻器的功率單元IGBT始終工作在某一溫度范圍內(nèi)扛焊，有效延長了其使用壽命，采用水冷散熱方式可使變頻器平均壽命延長達10年以上。

　　7．使用變頻器后的其它功能 

　　最顯著的特點就是可以改進機器的工藝特性崎绽， 提高其效率休敛。有些產(chǎn)品要求很高的射膠速度，普通的注塑機宅殿，可能要更換運螺桿史糕、料筒、電機诞书、油泵才能達到要求的速度锤知，但使用變頻器以后，在電機油泵允許的范圍內(nèi)快檀，將電機轉(zhuǎn)速提高10％（電機頻率達到55HZ）贩纵，即可做到不用更換任何部件就能達到要求的速度，從而提高了生產(chǎn)效率都晶。

　　8．使用中注意的問題

　　經(jīng)測量采用變頻運行后懒叛，電機的表面溫度有所提高，例如工頻運行電機溫度為35度戏挡，變頻運行時電機為40度，且不繼續(xù)升高（在電機安全范圍內(nèi)）晨仑，這是由于電機在整個周期內(nèi)褐墅，進行不同的轉(zhuǎn)速運行，電機的散熱風扇風力減小緣故洪己，使用中建議保持散熱風扇和電機的清潔妥凳。

　　9.變頻器在海天1500機上的實際應(yīng)用

　　使用機型：WHPS注塑機專用節(jié)能變頻器

　　生產(chǎn)廠家：北京萬禾創(chuàng)新科技有限公司

　　使用廠家：山東青島某國營大型企業(yè)

　　主要特點：

　　1）一體化結(jié)構(gòu)，自帶工頻/節(jié)電運行轉(zhuǎn)換開關(guān)答捕，確保在系統(tǒng)故障時逝钥，人工切換，不影響生產(chǎn)拱镐。

　　2）控制油泵電機：45KW+45KW+45KW 

　　3）變頻器功率：45KW （其中IGBT最大電流300A）

　　4) 數(shù)量：30 臺

　　5）變頻器控制方式：無速度傳感器矢量控制變頻器

　　6）瞬間沖擊電流可達300％艘款，確保在注射等重負載下不跳閘。

　　7）散熱方式：水冷卻（電控箱全封閉設(shè)計沃琅，防塵哗咆，防油污）防護等級：IP54

　　8）信號輸入方式：0-1A（壓力比例）， 0-2A（流量比例）兩路輸入蝠笔，積分運算輸出读铁。

　　9）自帶有功功率表

　　10）變頻控制單件注塑工件時間比工頻運轉(zhuǎn)慢0.2秒

　　11）節(jié)電率（不同工藝）：20％-40％

　　客戶反映：節(jié)電明顯，原工藝基本不受影響床少，油溫降低砂两，油缸動作平穩(wěn)，次品率低。

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