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注塑机的变频节能分析(上)

变频技术为什么能使注塑机节能？

1. “大马拉小车”现象

注塑机液压系统是一个压力和流量波动都较大的负载，在合模、锁模、射胶、保压冷却、开模顶出等不同工作阶段，其压力和流量都要发生有规律的变化，典型的压力和流量曲线如下图所示：

从上图可以看出，在一个工作循环周期内，注塑机的实际压力和实际流量是变化的，时大时小，有时几乎为零。在实际流量较小时，油泵的供油量远远大于负载实际消耗量，供大于求，富余的处于高压状态下的液压油全部经溢流阀溢流。高压状态下的液压油经溢流后放出大量热能，这部分耗散的能量实际上是油泵电机从电吸收电能中的一部分。由于小流量的维持时间较长，所耗散的电能也就较大。因此，注塑机液压系统存在严重的能源浪费问题，即“使用前应仔细浏览使用说明书大马拉小车”的浪费现象严重。

2. 变频节能

由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)×H(压力),流量Q与转速n的一次方成正比，压力H与转速n的平方成正比，功率P与转速n的立方成正比。由上述公式可知，如果油泵的效率一定，当要求调节流量Q下降时，转速n可成比例下降，此时油泵的输出功率P是成立方关系下降。例如 ：某油泵电机额定功率55KW，则当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16KW,省电48.8%;当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量仅为6.875KW,省电87.5%。

① 管道状况不变，所需功率与流量（转速）之理想关系

② 在调节出口阀门（挡板）时，所需功率与流量关系

③ 在调节进口阀门（挡板）时，所需功率与流量关系

④ 管道状况不变，调节转差调速所需功率与流量关系

⑤ 管道状况不变，变频调速时，所需功率与流量关系

以上是非密闭流体系统的理想节能情况，对于密闭流体系统不能得到如此理想的节能效果，但是各物理量具有类似的关系。

3厌氧胶. 采用变频技术控制注塑机节能还可获得以下好处：

◆ 实现提高效率，间接节能的目的

◆ 降低油温，提高液压件的寿命

◆ 产品质量（重量）一致性提高

◆ 增加而是1个“列表”注塑机时，电不用扩容

注塑机节能改造的核心问题

1. 节电率的问题

2. 效率的问题

无功功率不但增加线损和设DBJ01⑶8⑵002《外墙外保温施工技术规程 聚合物水泥沙浆胶粘剂》备的发热，更主要的是因为功率因数的降低导致有功功率的降低。普通定量泵注塑机COSΦ值在0..8之间,而使用变频调速节能柜后,由于变频器内滤波电容的作用,使得COSΦ增大,从而减少了无功损耗,增大了电的有功功率。

由于变频器控制电动机的响应时间大于工频时阀门的动作时间，因此：

◆ 当不改变原注塑机设定参数时 — 加工效率为95% - 98%

◆ 允许改变原注塑机设定参数时 — 加工效率为99% - 101%

3. 噪声问题

采用具有国际先进水平的死区补偿技术，大量减少高次谐波电流，使电流波形更接近于正弦波，降低电动机噪声。

4. 抗干扰的问题

脉冲宽度调制（PWM）技术采用了软开关技术，大大减少了对外干扰。

5. 电动机寿命问题

由于电机为直接启动或Y/D启动，启动电流等于()倍额定电流，这样会对机电设备和供电电造成严重的冲击，而且还会针阀对电容量要求过高游戏摇杆，启动时产生的大电流和震动时对设备的使用寿命极为不利。而使用变频节能柜后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电的冲击和对供电容量的要求，延长了高要设备和模具的使现在多采取变速系统如交换伺服调速系统、通过逼真的摹拟弹簧的工作状态用寿命。

(待续)