伺服技术在电液混合节能型注塑机上的应用

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1、伺服技术在电液混合节能型注塑机上的应用摘要：针对目前注塑机市场对节能，高效的需求特点，将大功率伺服电机和伺服驱动技术应用在电液混合节能型注塑机上，实现节能，高效，高精密的功能。关键词：注塑机，节能，伺服电机注塑行业正面临着一个飞速发展的机遇，然而在注塑产品的成本的构成中，电费占了相当的比例，依据注塑机设备工艺的需求，传统的注塑机油泵马达耗电占整个设备耗电量比例高达80%-90%。随着能源问题日益受到重视，尤其是我国近些时候循环经济理念得提出，节约能源变得越来越重要，设计与制造新一代“节能型”注塑机，就成为迫切需要关注和解决的问题。在注塑机节能问题上目前存在

2、两个解决方案，即全电动式和电动—液压混合式，各自主要特点如下：1．全电动式注塑机有一系列优点，特别是在环保和节能方面的优势，据报道，目前较先进的全电动式注塑机节电可以达到70%，另外，由于使用伺服电机注射控制精度较高，转速也较稳定，还可以多级调节。但全电动式注塑机在使用寿命上不如全液压式注塑机，国内厂家目前在全电动式机型上还缺乏成熟的技术和使用经验，市场上仍以日系设备为主。2．电动—液压式注塑机是集液压和电驱动于一体的新型注塑机，它融合了全液压式注塑机的高性能和全电动式的节能优点，这种电动-液压相结合的节能型注塑机已成为国内注塑机技术发展的一个主导方向。本

3、文侧重介绍星辰伺服的大功率交流永磁伺服系统在电液混合式节能型注塑机上的应用。注塑机的工艺过程一般分为锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模等几个阶段，各个阶段需要不同的压力和流量。对于油泵马达而言，注塑过程的负载总是处于变化状态，在定量泵的液压系统中，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，此过程称为高压节流。据统计由高压节流造成的能量损失高达36%-68%。相关的节能技术有变频节能技术和变量泵节能技术，各自的技术特点如下：1.变频节能型注塑机传统的注射机没有对机器的驱动电机进行调整，即只要机器通电，电机就始终以额定转速运行。由于电机与

4、油泵同轴，油泵将以额定排量将油吸入液压系统中，当系统需要的流量小于油泵所提供的流量时，多余的油将被回流，这势必极大浪费。在注塑机的几个动作阶段中，只有锁模、射胶、熔胶、开模三个阶段是需要对控制对象实施速度控制的，保压阶段仅需要进行压力控制。见下表：动作动作要求传统机型实现手段锁模合模动作尽可能快速动作，在模具到位时立即停止，防止撞模、卡模采用调节阀门，部分流量进入开合模油缸推动锁模动作，其余流量分经节流阀回流（回流部分能量为浪费的能量）射胶匀速射出，速度精度高，射出量精确控制，射满模腔后立即转为压力控制进入保压过程采用调节阀门，部分流量进入射胶油缸推动射胶

5、动作，其余流量经节流阀回流（回流部分能量为浪费的能量）保压恒定压力控制，确保产品成型密度一致控制高压节流阀调节压力，所有流量均经节流阀回流（由于此时所需净流量为0，所有能量都浪费）冷却熔胶射台匀速移动，速度精确可控采用调节阀门，部分流量进入射胶油缸推动射台动作，其余流量经节流阀回流（回流部分能量为浪费的能量）开模快速打开模具，动作快截到位采用调节阀门，部分流量进入开合模油缸推动开模动作，其余流量经节流阀回流（回流部分能量为浪费的能量）变频节能型注射机克服了传统注射机的这一弊病。当系统需要的流量发生变化时，电机的转速也跟着发生变化，从而使得油泵排出的油的流量

6、发生变化，即做到“需要多少给多少”。由于是异步电机直接加上变频器运行，没有速度闭环精确控制，主电机的加速与减速时间较长，会影响生产效率。因而在控制过程中引入了各动作控制电磁换向阀的控制信号，以便对注射机所处的工艺流程进行鉴别判断，提前给出加速与减速指令，实现工艺过程与调速控制的最佳配合。尤其在冷却工艺流程中，使主电机停转。变频技术对于老式机型实现节能化尤其重要，近年来，不少注塑企业都试验在普通注射机上安装变频器来观察效果，据企业反映，前几年的变频器对于控制精度和响应时间的影响非常大，这主要由于当时的变频器主要为通用型，随着技术迅速发展，注射机专用变频器出现

7、，目前在生产非高精度产品时，采用高品质变频器已经能够为企业节省相当可观的能源。但是，在对生产效率和产品质量有较高要求或者在局域电网供电不够稳定的情况下，变频节能技术的应用就会遭遇很大困难。2.变量泵注塑机变量泵节能型工作原理：在转速不变的情况下，通过改变液压泵排量，同时电机负载也会随着排量而改变，达到省电的目的。变量泵与标准定量泵的主要区别是输出功率不同，变量泵的输出功率是随负载的变化而变化，而定量泵的输出功率相对恒定，在小流量动作情况下，变量泵的输出功率很低，而定量泵的输出功率基本恒定。配备高响应功率匹配比例变量泵系统令注射机液压系统输出与整机运行所需功

8、率匹配，无高压节流溢流能量损失，特别在射胶工序、熔胶、冷却工序的节