摘要：本文分析了注塑機節能改造中的問題，介紹了賽普信注塑機專用型變頻器在在節能改造中的應用，
關鍵詞：注塑機專用型變頻器，節能

系統概述：
注塑機的工作過程：合模、鎖模、熔膠、射膠、保壓、冷卻、開模。各階段所需的工作壓力和流量不同，整個注塑過程是處于不斷變化的負載狀態。目前注塑機絕大部分為定量泵，其油泵馬達以恒定的轉速輸出恒定的流量，而在生產過程中有些階段只需極少的流量和壓力，多余的液壓油通過溢流閥回流油箱，在注塑行業中稱該過程為高壓節流．
目前，在市場上對注塑機的節能改造主要通過一塊外置轉換板來取注塑機的電腦信號傳輸給變頻器然后通過變頻器再調節馬達轉速，從而達到節能效果。雖然這個過程很容易實現，但存在以下問題：生產的產品周期延長，動作速度變慢，系統壓力變小(不夠力)。
SP500W注塑機專用變頻器是我公司專門針對各種注塑機的特性開發的產品，它用內置的專用控制軟件，可以將注塑機比例閥輸出信號轉換為不同的V/F曲線輸出給馬達進行調速。不僅保證了注塑機改造前的生產工藝要求，而且還節省了大量電能。
另外，在注塑機上使用普通變頻器，容易發生干擾，使高精度的溫度傳感器輸出的電流信號不穩定，造成炮桶溫度漂移。而SP500W注塑機專用變頻器則針對逆變電源主回路進行專門的設計，大大降低了對電網的諧波干擾，從而保證注塑機電器系統的工作穩定，炮桶溫度穩定。
在同等的注塑工藝情況下，SP500W注塑機專用變頻器采用速度比例閥信號加優化曲線控制注塑機馬達與普通變頻器采用壓力與速度比例閥信號控制馬達相比更節能，可高出5％～10%，。
表1，某一產品注塑成型條件
序號 過程 速度／P 壓力／P
1 鎖快 50 70
鎖慢 30 50
鎖高 60 100
2 射膠一 80 50
射膠二 30 70
射膠三 60 90
3 熔膠一 80 80
4 冷卻 0
5 開模高 55 100
開模快 60 70
開模慢 30 50
注塑專用型變頻器與普通變頻器使用比較
系統配置：
45KW兩臺馬達用一臺110Kw變頻器控制，和使用兩臺變頻器不同，這樣可以避免由于油泵負載不均勻而引起的變頻器負荷過重，有利于系統更加可靠工作。使用(T2)流量比例閥電流信號作為變頻器輸出頻率的控制信號，由于大部分動作要求流量都小于最高流量，變頻器輸出頻率將小于50Hz，從而使電機在低于額定轉速下運行，油泵軸功率減小，達到節
省電能的目標。為保證有節能效果的同時，流量還應達到變頻前的值，對所有泵的卸荷電磁閥需做調整，保證沒有無用的能量消耗。通過調整優化曲線可使改造后的注塑機的注塑工藝和從前保持一致。由于炮臺的油路不經過T2，所以取炮臺進退的電磁閥信號到變頻器端子，對此信號另做特別處理，使不受流量比例閥控制的炮臺動作使用變頻時也能活動自如。控制電路圖如下注： 該電路變頻器與變頻器旁路接觸器組成，當變頻系統出現故障時，可通過旁路接觸器直接使用工頻電源，但需關閉注塑機馬達。


在東莞南部塑膠公司(東芝牌)機型遇到安裝后電機發生噪音，我司根據實際情況對變頻揣輸出載波頻率的調整降低了噪音干擾，得到了南部塑膠公司的認同。2003年11月，我公司在慈溪某電器公司為其免費試裝一臺變頻器，當時我公司技術人員與其公司設備科人員在此臺機上裝上電表，先將變頻器在控制柜下控制開關選擇工頻下作4小時， 電表同時計數。在同種生產產品、同樣生產工藝、同一個操作工，將變頻器控制柜控制開關選擇變頻工作4小時，電表同計數。在以上過程中兩個數據對比，變頻器節電率達到54％。其公司又對此臺變頻器在11至12月期間進行了一個多月的觀察，于2003年12月28日開始對其公司的28臺注塑機進行節能改造.
我公司在安裝和調試中遇到以下主要問題
●注塑機電腦控制板死機，顯示屏無顯示經過雙方技術人員討論分析發現，主要原因是注塑廠電網接地不良，造成諧波干擾在機臺中相互影響。在我司技術人員協助下，其公司技術人員對電網的接地進行了改造(兩次)，根除了問題。
●變頻柜散熱不良，導致變頻器內部溫度過高，使變頻器自我保護裝置誤操作，使得注塑機生產過程中出現停頓。我公司經過在變頻柜上加裝風扇，提高了變頻柜的散熱能力，解決了問題。
備注：本公司在2003年元月(安裝期間不影響生產效率)完成了安裝，其元月份電費23萬元(其生產未飽和狀態下)，而安裝完變頻器后，3月份正常使用變頻器(其生產狀態飽和狀態下)，電費降低至14萬元。其公司對此次設備節能改造十分滿意
售后的使用成本：根據賽普信公司以往的改造成果，一般客戶基本上在9—12個月之間收回投資，而賽普信變頻器使用壽命為8至10年。
現將賽普信注塑機專用型變頻器主要器件成本價格如下表：
序號 名稱 產地 使用壽命
1 熔斷器 日本富士 10年
2 大功率電解電容 日本日立 8-10年
3 冷卻風扇 臺灣建準 2-3年
4 印刷電路板 賽普信公司 6～8年
5 IGBT模塊 德國 8～1()年
6 整流橋 德國 8-～0年
7 接觸器 日本富士 8～10年
功能特點
1、捉高功率因素，減少無功功率損耗、軟啟動、啟動時無大電流沖擊；
2、保留注塑機油泵馬達原有Y-△啟動，運行線路不變；
3，對注塑機原有液壓系統及電腦控制系統不作變動；
4、微電腦自動跟蹤控制，相位角檢測技術，精確感知負荷的變化，自動調整電機工作的最佳狀態，壓力及流量的調整方式與改造前一致；
5、更換模具，改變注塑機的工作狀態，均無需對SP500W注塑機專用變頻器進行調整；
6、交互式操作方式，使用 LED監視器及故障指示燈隨時掌控系統運行狀況；
7、隨時可通過變頻控制柜開關選擇工頻運行或變頻運行，對生產無任何影響．
主要客戶
賽普信公司推出了內置轉換的注塑機專用型變頻器，是業界生產注塑機專用變頻器的廠家，產品銷售到全國各地。該系統適用于大、中、小各種規格、品牌液壓傳動的定量泵注塑機．整體節電效果達30％～75％，安全可靠、操作簡單，對注塑機油溫高，噪音大、機械和密封件使用壽命短等現象有明顯改善。該產品主要應用客戶有杭州某集團下屬的注塑廠、東莞寮步某玩具有限公司、順德某電器廠等等．
本公司有專業的技術人員，隨時為貴司提供售后服務。確屬制造者責任的品質保證如出貨后一個月內包換、包修，包退；出貨后三個月內包換、包修；出貨后18個月內包修。無論何時、何地使用的本公司品牌的產品，均享受終生有償服務。
寶山廠注塑機改造報告
寶山廠現用注塑機，規格350T，油泵交流電機動率為37KW，產品為ABS和PVC塑料件。在生產過程中，設備的自動控制過程如下：
鎖模/射臺前進一冷卻/儲料一開膜/射臺后退（下盾環開始）。
經現場了解，一臺350T油泵電機37KW注塑機在生產某種塑料件時,整個工藝周期為17秒,其中各工藝段必須時間和實測油泵電機負荷電流如下：
鎖模/射臺前進：2秒 射膠：3秒 保壓：4秒
冷卻/儲料：6秒 開模/后退：2秒
由此可見，設備所用的37KW油泵電機利用率很低,相當部分電能變成了無功功率,降低了電網質量,造成了電能損失,增加了企業的生產成本。因此，對該系列注塑機進行節能改造，必定會產生良了的節電效果。
根據注塑機的工藝要求和變頻器的節能特點，可令油泵電機在不同的工藝段運轉于不同的轉速，相應地令控油泵電機的變頻器運行于不同的頻率段：
1） 鎖模/射臺前進：30~40HZ
2） 射膠/保壓：30~50 HZ
3） 冷卻/儲料：0~0- HZ
4） 開模/后退：30~40HZ
這樣，一方面，在電機利用效率較低的情況下，通過變頻調速成充分提高電機的利用效率，達到大幅度節能的目的；
另一方面，注塑機各個工藝段之間負荷變化大，所以可以通過使用節能型變頻器，也在相當程度上節省了電源。如：SP500W系列產品就是這樣一種智能交流感應電機節能控制器，它同時具有變頻速、動態功率調節和動態COSφ補償三方面功能。其核心是通過微電腦對電機販工作負載進行實時監測，并對負載的變化作出快速響應，使電機在任意負載下均能獲得最佳的電壓供給，以實現最大的節電效果。
節能控制器可以在不影響電機轉矩和轉速的情況下，可以根據負載的變化，不斷的為電機提供一個使電能消耗減少到最小的最佳電壓，從而達到可觀的節電目的。對于油壓泵和壓縮機類這樣激烈變化負載，在使用該智能控制器后，除了能更強有力地運轉處，更能充分體現節能效果，安裝變頻器節能率可達30%。
另外，該智能控制器還能根據電機負載的變化情況，對供給電機的電村及電流進行優化控制，大幅度改善馬達的功率因數，使電機能在最高效率下運轉。
因此，注塑機節能改造中采用的SP500W系列節能變頻調速器，可以通過變頻調速（不同工藝段在不同且適宜的頻率下運行）、動態功率調節及大幅度改善電機功率因數三方面途徑，來達到節能目的。
投資金額：
對注塑機進行節能改造，單臺350T注塑，其油泵機電為37KW，則全套節能裝置造價為18500元/臺。
投資回收期：
根據350T注塑機在現加工塑料件17秒件工作周期內，各工藝段所用的時間及油泵電機負載電流計算，每小時消耗電量37KW第小時用電約25度。
如果按每月工作30天，每天工作24小時，每度電按0.6元收費，節電率按保守30%計算，每月節約電費為：25×24×30×0.6×30%=3240（元）。投資回收期：18500÷3240=5.8（月）即：大約5.8個月就可以收回全部投資。
本稿由賽普信變頻技術部提供 版權所有