定量泵注塑機的變頻改造節能應用介紹（2）
五、應用案例
工程案例一：廣東南海新豐塑料廠大型注塑機改造
深圳市日業電氣有限公司同東莞市某節能設備科技開發有限公司合作，對廣東南海新豐塑料廠四臺主泵55KW大型注塑機（由東華800）進行了變頻改造，該機最大壓力可達2000噸，最大投料量可達16000克，約1-2分鐘生產6個中、大型水管接頭。這是應用變頻器的技術改造成功的典范，現已投產使用達半年之久，工作正常，平均節電率達35％以上，深受用戶歡迎，經長達半年之久的應用對比，該廠已確定對另6臺注塑機也使用變頻器進行技術改造。充分說明應用變頻器對大型注塑機實行節能的技術改造方案是正確的有效的，值得向大家推薦。
1． 工頻、變頻主電路及變頻器的選用
主油泵55KW，選用深圳市日業電氣有限公司ZY3200-ZY055T4變頻器四臺，經半年來使用，證明變頻器的性能良好，工作可靠，節電率高，主電路采用工頻-變頻二套電源供電方式，（即變頻、工頻互鎖互換的雙回路控制），以確保不間斷的工作。
2． 變頻改造應用中注意的事項
① 必需是采用比例流量控制的注塑機才可進行變頻節能改造。
② 變量泵不用進行變頻節能改造。因為變量泵本身已帶有一定的節能效果，增加變頻器不能體現出它的優勢。
③ 有些繼電器控制的注塑機速度是采用手調節流量閥控制速度的，進行變頻節能改造的效果并不理想。對小型注塑機也輥對變頻器響應速度的特別要求，需慎進行變頻節能改造。
④ 一般情況下，安裝節能變頻器不會影響注塑機的操作使用方式，為保證生產效率，某些工藝參數卻需要作調整
如何正確取得控制信號，實現變頻器與注塑機的最優結合是十分重要的。我們采用方案的原理框圖（見圖3）。
佳工機電網
3． 經濟效益分析
注塑機及生產情況表表（1）
注塑機型號 主電機功率 制品名稱 制品材質 節電器型號
東華800 55＋55KW 水管接頭 PVC SY3200-ZY55T4
工頻、變頻運行耗用電能表表（2）
- 電度表初值 電度表終值 時間 耗電量 節電 節電率
工頻運行 28 78．6 1小時 50．6 -
變頻運行 78．6 108．7 1小時 30．1 20．5 40．52%
投資回報分析：
每月節電： 20.5度/小時×22小時/天×28天=12628度/月
每月節約電費： 12628度×0.6元/度=7576.8元
每年節約電費： 7576.8元/月×12月=90921.6元
投資回收期： 63800元÷7576.8元/月×28天/月=235天
工程案例二：某注塑廠仁興塑機進行節能改造
我公司于2004年3月1日對某玩具廠進行注塑節能改造，節電率達到35.86％，現就改造過程分析如下：
1. 對象：
注塑機及生產情況表表（3）
注塑機型號 主電機功率 制品名稱 制品材質 節電器型號
仁興塑機 45KW 塑膠桶 ABS SY3200-ZY045T4
2．改造前后電流、電度表讀數比較
（1）改造前后運行電流的比較
改造前后電流比較圖表（4）
>動作順序 合模 注塑 保壓 回料 冷卻 開模 頂針
電流(改前) 63.2 90.7 67 80 55.4 63 75
電流(改后) 16.5 80 15.4 65 12 18 37
節電率 73.89% 11.8% 77.01% 18.75% 78.34% 71.42% 50.66%
根據表(4)的比較結果可以得知采用變頻器調速后電流有了明顯的下降
（2）改造前后的有功電度表讀數比較
工頻下有功表以及用電容量的計算結果表(5)
具體時間 產量 小時 電度表 用電量 每小時用電 單位產品用電
09:30-13:30 670 4 0-162.7 162.7 40.675 0.2429
13:31-17:30 700 4 326.9 164.2 41.05 0.2326
合計數 1370 8 - 326.9 - -
平均數 171.25 - - - 40.8625 0.2387
由上表可計算單位產品的耗電量：
單件產品平均耗電量=326.9/1370=0.2387
變頻下有功表以及用電容量的計算結果表(6)
具體時間 產量 小時 電度表 用電量 每小時用電 單位產品用電
09:30-13:30 663 4 326.9-430.5 103.6 25.9 0.1563
13:31-17:30 695 4 534.8 104.3 26.075 0.1501
合計數 1358 8 - 207.9 - -
平均數 169.75 - - - 25.98 0.1531
由上表可計算出單位產品的耗電量：
單件產品平均耗電量=207.9/1358=0.1531
使用變頻節電器后效率=169.75/171.25=99.13%
根據以上耗量可以計算出改造后節電百分比：
節電率=(P工頻- P變頻)/ P工頻=（0.2387-0.1531）/0.2387=35.86％
3. 改造后對生產穩定性、產品質量、機器性能的影響
改造前后的生產數量的對比表(7)
- 8小時產量 每小時產量 影響產量 效率
改造前 1370 171．25 -1.5 -0.88%
改造后 1358 169．75
（1）生產量的穩定性 變頻調速運行后單位小時生產量沒有明顯變化，每小時減產1.5只，生產效率下降僅0.88%，具體數據見表（7）。
（2）產品質量：經工廠FQC檢驗，未發現質量問題
（3）機器性能：經測量采用變頻調速后，電機的表面溫度有所提高，工頻運行電機溫度為53.6℃，變頻運行時電機最高溫度為57.5℃，仍在電機安全范圍內，這是由于電機在整個周期內，根據生產工藝的不同運轉，電機的散熱風扇風力減小的緣故。建議保持散熱風扇及電機的清潔。
六 現場改造的幾點技術問題
目前市場上各種注塑機變頻節能器種類繁多，技術含量和產品質量參差不齊，因此在現場改造中出現了一些具體問題，有的是屬于采用變頻調速技術后的正常現象，而有的則是屬于產品或應用中應該克服的缺點。
6.1 電機高頻噪聲較市電時尖銳
由于變頻器輸出電壓是由許多脈沖列組成，存在著高次諧波，使電機運行時轉速不同時會發出不同響度且稍尖銳的聲音，這是正常現象，并可以通過降低變頻載波頻率來降低尖嘯聲。
6.2 電機溫度略高于市電運行時的溫度
由于輸出諧波的存在，增加了電機的銅損和鐵損，因此，電機在變頻節電運行時的溫度要稍高于市電運行時的溫度。同時，在中低速運轉階段，電機冷卻風扇轉速下降，散熱能力降低，溫升可能上升3～5℃左右。由于普通油泵電機絕緣等級均在B級或F級以上，故電機溫升仍在允許的范圍內，不會影響電機的使用和壽命。
6.3 對注塑機的正常運行產生干擾
變頻裝置產生的諧波對注塑機的一些控制回路會有一定干擾，影響注塑機的正常動作，特別是一些制造工藝粗糙、諧波含量大的變頻器用在工藝不穩定的注塑機表現的更明顯，這就需要我們在現場采取一些對策解決干擾問題。干擾源主要有下面兩個方面：(1) 高次諧波通過導線產生的射頻干擾，對這類干擾可以通過在變頻裝置的輸入或輸出側加裝抑制射頻干擾的設備加以解決，例如磁環或濾波器等; (2) 輸入諧波通過電源耦合到其他用電設備形成干擾， 對這類干擾可以在變頻裝置的輸入側加裝濾波器解決，或者安裝進線側交流電抗器也有一定效果;另外，同一電源下的其他設備最好能做到隔離供電。
6.4 影響注塑生產的效率
變頻節能器在控制油泵電機速度的過程中存在著一定的加減速時間，相比原來的電磁閥開通速度有一定的滯后，導致單位加工周期延長，生產效率受到一定影響，由于日業SY3200變頻節能器能夠采用流量和壓力兩路信號控制，同時根據情況修改部分注塑機參數，就能夠較好地解決這個問題。(end)
工程案例一：廣東南海新豐塑料廠大型注塑機改造
深圳市日業電氣有限公司同東莞市某節能設備科技開發有限公司合作，對廣東南海新豐塑料廠四臺主泵55KW大型注塑機（由東華800）進行了變頻改造，該機最大壓力可達2000噸，最大投料量可達16000克，約1-2分鐘生產6個中、大型水管接頭。這是應用變頻器的技術改造成功的典范，現已投產使用達半年之久，工作正常，平均節電率達35％以上，深受用戶歡迎，經長達半年之久的應用對比，該廠已確定對另6臺注塑機也使用變頻器進行技術改造。充分說明應用變頻器對大型注塑機實行節能的技術改造方案是正確的有效的，值得向大家推薦。
1． 工頻、變頻主電路及變頻器的選用
主油泵55KW，選用深圳市日業電氣有限公司ZY3200-ZY055T4變頻器四臺，經半年來使用，證明變頻器的性能良好，工作可靠，節電率高，主電路采用工頻-變頻二套電源供電方式，（即變頻、工頻互鎖互換的雙回路控制），以確保不間斷的工作。
2． 變頻改造應用中注意的事項
① 必需是采用比例流量控制的注塑機才可進行變頻節能改造。
② 變量泵不用進行變頻節能改造。因為變量泵本身已帶有一定的節能效果，增加變頻器不能體現出它的優勢。
③ 有些繼電器控制的注塑機速度是采用手調節流量閥控制速度的，進行變頻節能改造的效果并不理想。對小型注塑機也輥對變頻器響應速度的特別要求，需慎進行變頻節能改造。
④ 一般情況下，安裝節能變頻器不會影響注塑機的操作使用方式，為保證生產效率，某些工藝參數卻需要作調整
如何正確取得控制信號，實現變頻器與注塑機的最優結合是十分重要的。我們采用方案的原理框圖（見圖3）。
佳工機電網
3． 經濟效益分析
注塑機及生產情況表表（1）
注塑機型號 主電機功率 制品名稱 制品材質 節電器型號
東華800 55＋55KW 水管接頭 PVC SY3200-ZY55T4
工頻、變頻運行耗用電能表表（2）
- 電度表初值 電度表終值 時間 耗電量 節電 節電率
工頻運行 28 78．6 1小時 50．6 -
變頻運行 78．6 108．7 1小時 30．1 20．5 40．52%
投資回報分析：
每月節電： 20.5度/小時×22小時/天×28天=12628度/月
每月節約電費： 12628度×0.6元/度=7576.8元
每年節約電費： 7576.8元/月×12月=90921.6元
投資回收期： 63800元÷7576.8元/月×28天/月=235天
工程案例二：某注塑廠仁興塑機進行節能改造
我公司于2004年3月1日對某玩具廠進行注塑節能改造，節電率達到35.86％，現就改造過程分析如下：
1. 對象：
注塑機及生產情況表表（3）
注塑機型號 主電機功率 制品名稱 制品材質 節電器型號
仁興塑機 45KW 塑膠桶 ABS SY3200-ZY045T4
2．改造前后電流、電度表讀數比較
（1）改造前后運行電流的比較
改造前后電流比較圖表（4）
>動作順序 合模 注塑 保壓 回料 冷卻 開模 頂針
電流(改前) 63.2 90.7 67 80 55.4 63 75
電流(改后) 16.5 80 15.4 65 12 18 37
節電率 73.89% 11.8% 77.01% 18.75% 78.34% 71.42% 50.66%
根據表(4)的比較結果可以得知采用變頻器調速后電流有了明顯的下降
（2）改造前后的有功電度表讀數比較
工頻下有功表以及用電容量的計算結果表(5)
具體時間 產量 小時 電度表 用電量 每小時用電 單位產品用電
09:30-13:30 670 4 0-162.7 162.7 40.675 0.2429
13:31-17:30 700 4 326.9 164.2 41.05 0.2326
合計數 1370 8 - 326.9 - -
平均數 171.25 - - - 40.8625 0.2387
由上表可計算單位產品的耗電量：
單件產品平均耗電量=326.9/1370=0.2387
變頻下有功表以及用電容量的計算結果表(6)
具體時間 產量 小時 電度表 用電量 每小時用電 單位產品用電
09:30-13:30 663 4 326.9-430.5 103.6 25.9 0.1563
13:31-17:30 695 4 534.8 104.3 26.075 0.1501
合計數 1358 8 - 207.9 - -
平均數 169.75 - - - 25.98 0.1531
由上表可計算出單位產品的耗電量：
單件產品平均耗電量=207.9/1358=0.1531
使用變頻節電器后效率=169.75/171.25=99.13%
根據以上耗量可以計算出改造后節電百分比：
節電率=(P工頻- P變頻)/ P工頻=（0.2387-0.1531）/0.2387=35.86％
3. 改造后對生產穩定性、產品質量、機器性能的影響
改造前后的生產數量的對比表(7)
- 8小時產量 每小時產量 影響產量 效率
改造前 1370 171．25 -1.5 -0.88%
改造后 1358 169．75
（1）生產量的穩定性 變頻調速運行后單位小時生產量沒有明顯變化，每小時減產1.5只，生產效率下降僅0.88%，具體數據見表（7）。
（2）產品質量：經工廠FQC檢驗，未發現質量問題
（3）機器性能：經測量采用變頻調速后，電機的表面溫度有所提高，工頻運行電機溫度為53.6℃，變頻運行時電機最高溫度為57.5℃，仍在電機安全范圍內，這是由于電機在整個周期內，根據生產工藝的不同運轉，電機的散熱風扇風力減小的緣故。建議保持散熱風扇及電機的清潔。
六 現場改造的幾點技術問題
目前市場上各種注塑機變頻節能器種類繁多，技術含量和產品質量參差不齊，因此在現場改造中出現了一些具體問題，有的是屬于采用變頻調速技術后的正常現象，而有的則是屬于產品或應用中應該克服的缺點。
6.1 電機高頻噪聲較市電時尖銳
由于變頻器輸出電壓是由許多脈沖列組成，存在著高次諧波，使電機運行時轉速不同時會發出不同響度且稍尖銳的聲音，這是正常現象，并可以通過降低變頻載波頻率來降低尖嘯聲。
6.2 電機溫度略高于市電運行時的溫度
由于輸出諧波的存在，增加了電機的銅損和鐵損，因此，電機在變頻節電運行時的溫度要稍高于市電運行時的溫度。同時，在中低速運轉階段，電機冷卻風扇轉速下降，散熱能力降低，溫升可能上升3～5℃左右。由于普通油泵電機絕緣等級均在B級或F級以上，故電機溫升仍在允許的范圍內，不會影響電機的使用和壽命。
6.3 對注塑機的正常運行產生干擾
變頻裝置產生的諧波對注塑機的一些控制回路會有一定干擾，影響注塑機的正常動作，特別是一些制造工藝粗糙、諧波含量大的變頻器用在工藝不穩定的注塑機表現的更明顯，這就需要我們在現場采取一些對策解決干擾問題。干擾源主要有下面兩個方面：(1) 高次諧波通過導線產生的射頻干擾，對這類干擾可以通過在變頻裝置的輸入或輸出側加裝抑制射頻干擾的設備加以解決，例如磁環或濾波器等; (2) 輸入諧波通過電源耦合到其他用電設備形成干擾， 對這類干擾可以在變頻裝置的輸入側加裝濾波器解決，或者安裝進線側交流電抗器也有一定效果;另外，同一電源下的其他設備最好能做到隔離供電。
6.4 影響注塑生產的效率
變頻節能器在控制油泵電機速度的過程中存在著一定的加減速時間，相比原來的電磁閥開通速度有一定的滯后，導致單位加工周期延長，生產效率受到一定影響，由于日業SY3200變頻節能器能夠采用流量和壓力兩路信號控制，同時根據情況修改部分注塑機參數，就能夠較好地解決這個問題。(end)
本文標簽：定量泵注塑機的變頻改造節能應用介紹（2）
* 由于無法獲得聯系方式等原因，本網使用的文字及圖片的作品報酬未能及時支付，在此深表歉意，請《定量泵注塑機的變頻改造節能應用介紹（2）》相關權利人與機電之家網取得聯系。
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業有限公司
