一、注塑機(jī)情況簡(jiǎn)介：
近幾年我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，能源問(wèn)題越來(lái)越來(lái)成為各行業(yè)發(fā)展的摯肘，并且隨著能源價(jià)格的快速上漲，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，節(jié)能成為許多行業(yè)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題，特別是一些能耗比較大的行業(yè)如注塑機(jī)的行業(yè)等。

目前絕大多數(shù)的注塑機(jī)都屬于液壓傳動(dòng)注塑機(jī)，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)力由電機(jī)帶動(dòng)油泵提供，其液壓油泵為容積式油泵，分為兩種：定量泵和變量泵。其供油量只與油泵的轉(zhuǎn)速成正比，當(dāng)油泵馬達(dá)以50HZ恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油泵的供油量是恒定的，稱為定量泵；其供油量不但與油泵的轉(zhuǎn)速成正比，還與油腔的大小（油腔可以調(diào)節(jié)）有關(guān)，當(dāng)油泵馬達(dá)以50HZ恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油泵的供油量是隨腔體的變化而變化的，稱為變量泵。由于變量泵由于使用中存在一些問(wèn)題需要解決，因此目前市場(chǎng)上最常用的是定量泵。下面主要以定量泵為例進(jìn)行介紹。


一般的塑件的生產(chǎn)過(guò)程中有下面幾個(gè)環(huán)節(jié)：鎖模、射膠、熔膠、保壓、冷卻、開模。注塑機(jī)在不同工序下需要的流量和壓力不同，須依靠比例流量閥和比例壓力閥調(diào)節(jié)不同工序所須的流量和壓力，在某些過(guò)程，需要的壓力和流量不是最大值，油泵供油量大于執(zhí)行元件所需的油量，多余的處于高壓狀態(tài)下的液壓油全部經(jīng)溢流閥回流，大量的能量通過(guò)油的溫升消耗掉。這樣既加劇了各種閥門的磨損，又造成油溫過(guò)高，而且為了降低油溫，往往還需要額外的冷卻水循環(huán)，造成能量的進(jìn)一步浪費(fèi)。

二、變頻器節(jié)能的原理：
前面介紹說(shuō)定量泵可以通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)流量，使用變頻器來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)油泵馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)而調(diào)節(jié)流量是目前最理想的節(jié)能調(diào)節(jié)方式。變頻器控制原理就是跟隨比例流量閥和比例壓力閥的信號(hào)，實(shí)時(shí)控制油泵馬達(dá)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)油量，滿足各個(gè)動(dòng)作環(huán)節(jié)的需要，可以將溢流量控制在最小狀態(tài)，從而節(jié)約了能源。

利用注塑機(jī)本身的比例流量閥和比例壓力閥的電流信號(hào)來(lái)控制變頻器，使得變頻器自動(dòng)跟蹤注塑機(jī)的工作狀態(tài)、工作壓力及流量。即通過(guò)變頻器準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)油泵的轉(zhuǎn)速，使油泵的實(shí)際供油量滿足塑機(jī)需要的工作流量，既滿足生產(chǎn)需要，又達(dá)到節(jié)能目的，。通常能達(dá)到油泵馬達(dá)節(jié)電30%—60%的效果。

因此推廣交流變頻調(diào)速裝置在注塑機(jī)上的應(yīng)用，對(duì)于減少能源浪費(fèi)具有重要意義。

三、節(jié)電原理分析
1、工藝過(guò)程節(jié)能分析
注塑機(jī)成型工藝是一個(gè)按照預(yù)定的周期性動(dòng)作過(guò)程，即以合模－－射嘴前進(jìn)－－射膠－－保壓－－溶膠、冷卻－－開模－－頂出制品－－頂桿退回—合模等加工工序達(dá)到某件產(chǎn)品成型。注塑機(jī)通常采用液壓傳動(dòng)，其結(jié)構(gòu)包含注射裝置、開合模裝置、液壓傳動(dòng)裝置和電氣控制裝置，后者的作用是保證注塑機(jī)按工藝過(guò)程以預(yù)定每個(gè)工序的要求（壓力、速度、溫度、時(shí)間、位置）和動(dòng)作程序準(zhǔn)確有效地工作。在傳統(tǒng)的注塑機(jī)中，液壓傳動(dòng)裝置主要由油泵、液壓控制閥、壓力電磁比例閥、流量電磁比例閥、各種不同的動(dòng)作油缸、油泵電機(jī)及其它液壓附件和管道組成，其中，油泵是定量油泵，電動(dòng)機(jī)通常提供額定功率和轉(zhuǎn)速，油泵將電動(dòng)機(jī)所輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽缓笙蛞簤合到y(tǒng)的液壓元件輸送具有一定壓力和流量的液壓油，滿足液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)負(fù)載所需能量的要求。

2、使用節(jié)電和市電前后對(duì)比


從上圖分析可知，安裝變頻節(jié)電裝置后，和原方式相比油泵的輸出功率在一個(gè)周期的各個(gè)時(shí)間段內(nèi)均有不同程度的下降，特別是冷卻時(shí)段的輸出功率幾乎為零。圖中陰影面積相當(dāng)于節(jié)省出來(lái)的電能。
四、目前注塑機(jī)行業(yè)變頻器使用存在的主要問(wèn)題及對(duì)變頻器性能的要求：

自從認(rèn)知了變頻器在注塑機(jī)行業(yè)改造后，近幾年在此行業(yè)不斷地進(jìn)行了技術(shù)改造。但通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)改造后，發(fā)現(xiàn)存在如下幾個(gè)方面的問(wèn)題：
1、由于變頻器存在加、減速過(guò)程，導(dǎo)致注塑過(guò)程經(jīng)常處于加、減速的過(guò)程中，注塑產(chǎn)品是一個(gè)對(duì)工藝比較敏感的過(guò)程，往往加速過(guò)程會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生嚴(yán)重缺陷。所以要求加速過(guò)程要非?？?，即要求動(dòng)態(tài)響應(yīng)非?？?，否則會(huì)造成成品率下降的情況。

2、變頻器控制的注塑機(jī)產(chǎn)品周期會(huì)有所加長(zhǎng)，使得產(chǎn)能下降。這是目前很多變頻器在注塑機(jī)行業(yè)的技術(shù)瓶頸。要求變頻器有很好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。

3、注塑機(jī)在合模時(shí)需要很大的力，變頻器控制時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過(guò)流的情況，所以要求變頻器有強(qiáng)的過(guò)載能力。

4、變頻器作為一個(gè)干擾源經(jīng)常對(duì)注塑機(jī)的溫度板、動(dòng)作順序會(huì)有一定程度的干擾。要求變頻器一定要作抗干擾處理。

五、易能注塑機(jī)變頻器介紹：
EDS2800系列和EDS2860系列變頻器是易能電氣推出的工程專用型高性能變頻器。實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)矩、高精度的高性能調(diào)速要求。由于采用了獨(dú)創(chuàng)的電流矢量控制算法，輸出轉(zhuǎn)矩大，在瞬時(shí)過(guò)載能力為200％，150％的過(guò)載可以維持3分鐘，完全滿足了注塑機(jī)的工況要求。

本系列變頻器設(shè)計(jì)了專用的注塑機(jī)信號(hào)通道，可以直接輸入0～1A電流信號(hào)或0～10V電壓信號(hào)，方便客戶信號(hào)的處理，不需另外增加信號(hào)處理單元。

六、易能變頻器用于注塑機(jī)時(shí)的線路圖：　　


從以上圖可以看出，使用易能變頻器在原有注塑機(jī)系統(tǒng)中，安裝簡(jiǎn)單方便，非常適合在已經(jīng)有的注塑機(jī)上進(jìn)行節(jié)能改造。

七、易能變頻器在注塑機(jī)行業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
1、 注塑機(jī)專用變頻器為電流矢量方式，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，0.5HZ可以達(dá)到150%的額定轉(zhuǎn)矩；動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，適合注塑機(jī)快速變化現(xiàn)場(chǎng)。

2、 變頻器模擬量輸入與對(duì)應(yīng)頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以設(shè)為折線式，可設(shè)置兩個(gè)拐點(diǎn)，便于滿足鎖模時(shí)所需要的強(qiáng)大的力。

3、 可直接接常受0～1A的電流信號(hào)和0～10V的電壓信號(hào)，可直接從比例流量閥獲取轉(zhuǎn)速控制信號(hào)，并且為兩路獨(dú)立信號(hào)，方便壓力和流量信號(hào)的疊加，特別適應(yīng)比較特殊的場(chǎng)合。

4、采用兩路信號(hào)單獨(dú)隔離供電，保證了信號(hào)的安全性，減少了互相干擾。

5、為了適應(yīng)客戶需要，特別設(shè)計(jì)生產(chǎn)注塑機(jī)一體化控制柜（EDS2860系列），內(nèi)置了市電和節(jié)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，在變頻器發(fā)生故障時(shí)，可以轉(zhuǎn)換到市電運(yùn)行，不會(huì)影響正常生產(chǎn)。

6、EDS2860系列注塑機(jī)一體化控制柜，合理地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以就近安裝在注塑機(jī)旁邊，不占用工廠內(nèi)的空間；美觀的外形設(shè)計(jì)，和注塑機(jī)很好的融為一體。

八、注塑機(jī)使用變頻器時(shí)的注意事項(xiàng)：
變頻器的選型：在對(duì)變頻器的選型時(shí)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的性質(zhì)和要求來(lái)定。因注塑機(jī)的負(fù)載性質(zhì)是恒轉(zhuǎn)矩類，機(jī)械特性較硬，動(dòng)態(tài)特性要求較高，所以應(yīng)選用高性能變頻器（如：EDS2080系列和EDS2860系列）。　　

變頻器容量的選擇：在選配變頻器容量前，應(yīng)實(shí)測(cè)一下注塑機(jī)在各個(gè)工序過(guò)程中，油泵電機(jī)工頻狀態(tài)運(yùn)行的最大負(fù)荷電流，作為選擇變頻器容量的依據(jù)。變頻器的額定電流最好為控制電機(jī)額定電流的1.1-1.5倍，且電壓等級(jí)與控制電機(jī)相符，對(duì)于易能注塑機(jī)專用型變頻器，由于其輸出轉(zhuǎn)矩較大，一般情況下不需要放大一個(gè)規(guī)格，可以根據(jù)功率進(jìn)行匹配。

變頻器的安裝環(huán)境：因?yàn)樗苣z廠環(huán)境溫度高，塑料粉塵多，因此節(jié)能裝置的柜體要設(shè)計(jì)合理，柜內(nèi)變頻器周圍應(yīng)留足夠的空間，保證良好的通風(fēng)渠道，并加裝冷卻風(fēng)扇以強(qiáng)迫風(fēng)冷。現(xiàn)場(chǎng)需安裝在通風(fēng)良好，遠(yuǎn)離熱源和塵埃多的地方。

變頻器對(duì)注塑機(jī)工作的干擾處理：變頻器的輸入和輸出電流中都會(huì)有一定量高次諧波成份，傳出來(lái)便形成了干擾注塑機(jī)正常工作的信號(hào)。應(yīng)采取以下措施：
1、不要將變頻器的輸入、輸出電纜與變頻器的控制信號(hào)（包括其它設(shè)備的控制信號(hào)線）平行走或捆扎在一起；
2、在變頻器的輸入、輸出側(cè)加裝磁環(huán)（抗共模干擾零相電抗器）減小高次諧波電流；
3、變頻器的外殼和注塑機(jī)外殼都必須可靠接地；
4、對(duì)于溫度干擾的，可以考慮單獨(dú)對(duì)溫度檢測(cè)進(jìn)行。