注塑机节能可行性研究报告

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1、注塑行业面临着一个飞速发展的机遇，如何有效地节能降耗也就成为迫切需要解决的问题。以下是本人前几年研究节能系统的一个可行性分析。注塑机的工艺过程一般分为锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模几个小阶段，各阶段需要不同的工作压力和流量。开模阶段只需保证较小的压力即可，但在熔胶冷却时却需要较大的压力，以保证产品质量及生产率。对于油泵马达而言，注塑过程是处于变化的负载状态。根据液压原理，我们知道油泵马达转速与压力、流量成正比，而电机的转速又跟供电电源的频率息息相关，所以通过变频对油泵马达进行调速实现变压变频完全可行。节能原理利用注塑机同步信号及电气

2、控制，根据注塑机成型的工艺要求控制注塑机压力比例阀和流量降到最少，液压系统输出与整机运行所需功率匹配，无高压节流溢流能量损失。原有比例阀控制的定量泵系统控制方式，是采用回流调节方法。无论系统处于流量控制还是压力控制状态，油泵的输出流量都不会改变，仅通过改变的比例阀的阀门开度调整压力，多余部分的能量通过平衡回流的方式。而节能型变量泵采用的控制方式，是容积式调节。系统处于流量控制状态时，输出流量的大小只与给定的流量控制信号有关。负载突然增加和速度变慢时（例如射胶过程填充结束转为保压时，系统进入压力控制阶段），油泵输出压力的大小只与负载的运动

3、速度有关。所以系统的输出功率与负载所需功率一样，没有多余的能量损失。节能型变量泵的输出功率与流量和压力的乘积成正比。功率因数补偿无功功率不但增加线损和设备的发热量，更主要的是因为功率因数的降低导致电网有功功率的降低。根据公式：S=√P2+√Q2Q=S●sin∮P=S●cos∮S—视在功率，Q—无功功率，P—有功功率，COS∮—功率因数可知，功率因数（COS∮）越大，有功功率（P）值越大。普通注塑机节能系统量泵注塑机COS∮值在0.6-0.8之间，而使用注塑机节能控制系统后，值接近1。从而减小了无功损耗，增大了电网的有功功率，同时也避免了

4、因功率因数低于有关标准而必须进行的电网因数补偿。动能调节功率输出注塑机节能控制系统可根据注塑机的流量与压力等信号、不断调整电机的转速，使电机在整个变化的负荷范围内的能量消耗达到所需的最小程度，并确保电机平稳，精确地运行。根据定理：Q∝N，M∝N2，P∝N3Q—流体的流量，N—泵轴转速，M—轴转矩，P—轴功率传统定量泵注塑机通常在需要改变负载流量和压力时，是用阀门调节。这时输入功率变化不大，大量能量以压力差的形式损耗在阀门上。由上面公式可知，只要改变转速（N），则流量（Q）成比例变化，而功率（P）更以立方的形式显著变化。例如：Q′=1/2

5、Q，则P′=1/8P，轴上功率仅为额定时的12.5%。理论节能率可达87.5%。※采用注塑机的CPU控制整个系统、使定量泵变为节能型变量泵。※注塑机液压系统与整机运行所需功率匹配，无高压节流溢流能量损失。※保留注塑机原有控制方式及油路，操作方法不便，可方便地进行市频电与变频电的切换。※发现故障及时报警并自动停机。※与注塑机同步运行，无须任何调节。优点现在的注塑机绝大部分是定量泵的液压系统，其油泵马达以恒定的转速，提供恒定的流量，多余的液压油通过溢流阀回流，此过程称高压节流。高压节能效率一般为60%-70%，能量损失多达30%-40%，同

6、时，由于液压油长期的全速全循环流动，是液压件、机械件的剧烈磨擦，造成油温过高，噪音过大，机械寿命缩短等现象。而注塑机节能控制系统采用变频控制技术，使电机启动采用软起动方式。减轻了设备之间的机械冲击，同时减轻了噪音，并可延长设备和模具的使用寿命，没有了电机在通常方式起动时较大的冲击电流。使用相同功率的电机，在省电的同时，还可以大幅度降低由于电机通常方式运行时冲击电流对供电变压器装机容量的要求。另外系统发热明显减少，油温稳定，注塑机冷却用水也可节省30%以上。针对高压节流损耗现象，目前部分注塑机厂家已研制出柱塞式变量泵注塑机，柱塞泵主要是通

7、过改变吸油孔的大小调节进油数量来保证系统的压力和流量。柱塞泵虽然在欧洲国家运用普遍，但是由于柱塞泵价格昂贵，对液压油要求过高（必须在进油口和出油口都安装旁路滤油器），改造工程浩大，因此将原有的定量泵液压系统的注塑机改造为变量泵液压系统的注塑机是不实际的。从这一点就可以看出利用变频器来改造注塑机原有的定量泵液压系统是一种成本较低、安全可靠、操作简易的方法。对注塑机进行改造后，节电效果可达30%-60%，其有极高的经济效益和社会效益。综上所述，该项目完全可行，并具有极大的经济效益。所有的改制所投资的费用约6-12个月可通过电费节省回收。另外

8、此方案已在广州东莞等地广泛运用并取得了非常好的节电效果，因此我们认为应该把这个项目在这里继续运用推广，也有信心做的更好。功率损耗对比示意图可见采用变频定量泵控制的液压系统是真正低能耗注塑机，液压系统输出与整