普傳科技變頻器在橡塑設(shè)備的節(jié)能改造

　　一. 注塑機概述 

　　半個世紀以來，塑料己成為工農(nóng)業(yè)和民用主要的材料之一。注塑機就是一種專用的塑料成型機械。它利用塑料的熱塑性，經(jīng)適當加熱熔化后，加高壓快速流入模腔，經(jīng)一定時間保壓、冷卻，成為各種型材和塑料制品。在注塑機上推廣應(yīng)用變頻器可以實現(xiàn)節(jié)約電能，提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低油污染和噪聲污染，延長機器使用壽命等優(yōu)點。因此將逐步推廣使用。 

　　注塑機是對各種塑料（例如聚乙烯、聚丙烯）成型加工的主要設(shè)備，其工作原理是：通過對塑料顆粒在雙螺桿注塑機內(nèi)進行多段溫度加熱，在熔融攪拌增壓后將流體料注入模具腔內(nèi)，完成成型加工的。 

　　二. 定量泵注塑機的生產(chǎn)過程現(xiàn)狀 

　　注塑機、擠出機是塑膠行業(yè)的主要生產(chǎn)設(shè)備，同時也是主要的耗電設(shè)備，被人們稱為“電老虎”，其用電量占企業(yè)生產(chǎn)用電的80%左右。注塑機耗電大，一方面造成全社會電能的巨大浪費，另一方面造成企業(yè)生產(chǎn)成本居高不下，產(chǎn)品缺乏竟爭優(yōu)勢，嚴重影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。 

　　注塑機的工藝過程一般分為鎖模、射膠、熔膠、保壓、冷卻、開模等幾個階段，各個階段需要不同的工作壓力和流量。對于油泵馬達而言，注塑過程是處于變化的負載狀態(tài)。在定量泵的液壓系統(tǒng)中，油泵馬達始終以恒定的轉(zhuǎn)速提供恒定的流量，多余的液壓油通過溢流閥回流，此過程稱為高壓節(jié)流。據(jù)統(tǒng)計高壓節(jié)流造成的能量損失高達25-50%。同時，由于液壓長期的全速循環(huán)流動，與液壓件、機械件的劇烈磨擦，造成油溫過高、噪音過大、機械壽命縮短的現(xiàn)象。 

　　在注塑機工序一個完整的過程中,各種型號的注塑機，它的工序過程是相同的，大致是五個工序過程,可知注塑機不同的工序過程中壓力和時間是這樣分布的： 

　�。�1）送模具過程：壓力低，時間較短。 
　　（2）合模具過程：左右兩個模具相接直至完全閉合,壓力略高，時間不長。 
　�。�3）保壓過程：送料至模腔，直到成型，固化。壓力較高，時間較長，約占一件產(chǎn)品制造時間的40—60%。 
　�。�4）脫模具過程:加工成型,開啟模具,脫模，取出加工件。壓力略高,時間不長。 
　　（5）退模具過程：加工件取出，模具后退原位，進行輔助工作后，待再次加工。壓力低，時間較短。 

　　對同一臺注塑機,加工不同的塑料件,其壓力（P）與時間（t）長短是各不相同的。由于加工件模具的復(fù)雜性,使用不同的塑料,一個加工件的總用料量,有否嵌件等有關(guān)。具體參數(shù)設(shè)定，一般由工程技術(shù)人員經(jīng)過測試后才能確定。 

　　三. 注塑機節(jié)能的原理及可行性分析 

　　1.理論原理 

　　油泵的輸出功率：pt=p＊Qt=p＊v＊n （1） 
　　油泵的理論轉(zhuǎn)矩： Tt=1/2π×p×V （2） 
　　P為壓力,Qt為流量,V為油泵排量,n為油泵的轉(zhuǎn)速，將（2）式代入（1）式得： 
　　Pt=2π×Tt×n　　　　　　　　　　　　　　 　 �。�3） 

　　如果忽略機械能到液壓能轉(zhuǎn)換過程中的能量損失，則可近似認為油泵的輸出功率等于電機的輸出轉(zhuǎn)矩與電機轉(zhuǎn)速的乘積。因此可以看出，當系統(tǒng)要求低流量時，系統(tǒng)需要的功率其實是非常低的。但是實際情況卻是，由于電動機始終運行在工頻50HZ狀態(tài)上，并不能根據(jù)實際的需求來降低其轉(zhuǎn)速，從而減小流量。因此多余的液壓油只能通過比例流量閥流回油箱，造成能源的白白浪費。 

　　2、油泵變頻調(diào)速節(jié)電運行 

　　從圖1注塑機的P=f（t）工序過程中看出，在不同時間段，它的主油泵壓力是變化的，而且起伏較大，這就存在節(jié)能的可能性，且潛力較大。據(jù)統(tǒng)計，注塑機節(jié)電率一般可達25%-50%。眾所周知注塑機未使用變頻器時，主泵的電動機始終恒速運行，是極不經(jīng)濟的運行的方式。 

　　采用注塑機節(jié)電控制器，將控制比例流量閥的電流信號（0-1A），按每個生產(chǎn)工藝階段設(shè)定的流量比例，得到0-1A的比例信電表去打開電磁閥的比例開度，以提供系統(tǒng)所需的壓力。多余的流量通過溢流閥溢流掉。把比例流量信號連接到注塑機節(jié)電控制器作為驅(qū)動指令，控制油壓驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速，油泵只補充油路中所消耗的部份，油泵電機按比例指令運轉(zhuǎn)相應(yīng)轉(zhuǎn)速，輸出相應(yīng)的流量，以提供系統(tǒng)所需的壓力。即需要多少提供多少，在源頭上讓它不產(chǎn)生浪費。因此用變頻節(jié)電系統(tǒng)在注塑機的整過生產(chǎn)過程中都具有明顯的節(jié)電效果，從而能夠較大幅度節(jié)能省電，為用戶帶來可觀的經(jīng)濟效益。