注塑機的變頻節能
變頻技術為什么能使注塑機節能?
1. “大馬拉小車”現象
注塑機液壓系統是一個壓力和流量波動都較大的負載,在合模、鎖模、射膠、保壓冷卻、開模頂出等不同工作階段,其壓力和流量都要發生有規律的變化,典型的壓力和流量曲線如下圖所示:
從上圖可以看出,在一個工作循環周期內,注塑機的實際壓力和實際流量是變化的,時大時小,有時幾乎為零。在實際流量較小時,油泵的供油量遠遠大于負載實際消耗量,供大于求,富余的處于高壓狀態下的液壓油全部經溢流閥溢流。高壓狀態下的液壓油經溢流后放出大量熱能,這部分耗散的能量實際上是油泵電機從電網吸收電能中的一部分。由于小流量的維持時間較長,所耗散的電能也就較大。因此,注塑機液壓系統存在嚴重的能源浪費問題,即“大馬拉小車”的浪費現象嚴重。
2. 變頻節能
由流體力學可知,P(功率)=Q(流量)×H(壓力),流量Q與轉速n的一次方成正比,壓力H與轉速n的平方成正比,功率P與轉速n的立方成正比。由上述公式可知,如果油泵的效率一定,當要求調節流量Q下降時,轉速n可成比例下降,此時油泵的輸出功率P是成立方關系下降。例如 :某油泵電機額定功率55KW,則當轉速下降到原轉速的4/5時,其耗電量為28.16KW,省電48.8%;當轉速下降到原轉速的1/2時,其耗電量僅為6.875KW,省電87.5%。
① 管道狀況不變,所需功率與流量(轉速)之理想關系
② 在調節出口閥門(擋板)時,所需功率與流量關系
③ 在調節進口閥門(擋板)時,所需功率與流量關系
④ 管道狀況不變,調節轉差調速所需功率與流量關系
⑤ 管道狀況不變,變頻調速時,所需功率與流量關系
以上是非密閉流體系統的理想節能情況,對于密閉流體系統不能得到如此理想的節能效果,但是各物理量具有類似的關系。
3. 采用變頻技術控制注塑機節能還可獲得以下好處:
◆ 實現提高效率,間接節能的目的
◆ 降低油溫,提高液壓件的壽命
◆ 產品質量(重量)一致性提高
◆ 增加注塑機時,電網不用擴容
注塑機節能改造的核心問題
1. 節電率的問題
2. 效率的問題
無功功率不但增加線損和設備的發熱,更主要的是因為功率因數的降低導致有功功率的降低。普通定量泵注塑機COSΦ值在0.6-0.8之間,而使用變頻調速節能柜后,由于變頻器內濾波電容的作用,使得COSΦ增大,從而減少了無功損耗,增大了電網的有功功率。
由于變頻器控制電動機的響應時間大于工頻時閥門的動作時間,因此:
◆ 當不改變原注塑機設定參數時 — 加工效率為95% - 98%
◆ 允許改變原注塑機設定參數時 — 加工效率為99% - 101%
3. 噪聲問題
采用具有國際先進水平的死區補償技術,大量減少高次諧波電流,使電流波形更接近于正弦波,降低電動機噪聲。










