近幾年我國經(jīng)濟持續發(fā)展，能源問(wèn)題越來(lái)越來(lái)為各行業(yè)發(fā)展的摯肘。所以節能成為許多行業(yè)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題，特別是一些能耗比較大的行業(yè)如注塑機的行業(yè)等。
目前絕大多數的注塑機都屬于液壓傳動(dòng)注塑機，液壓傳動(dòng)系統中的動(dòng)力由電機帶動(dòng)油泵提供，其液壓油泵為容積式油泵，其供油量與油泵的轉速成正比，當油泵馬達以50HZ恒速運轉時(shí)，油泵的供油量是不變的，所以稱(chēng)為定量泵。
一般的塑件的生產(chǎn)過(guò)程中有下面幾個(gè)環(huán)節：鎖模、射膠、熔膠、保壓、冷卻、開(kāi)模。注塑機在不同工序下需要的流量和壓力不同，須依靠流量閥和壓力閥調節不同工序所須的流量和壓力，當工作所需流量較小時(shí)，油泵供油量大于執行元件所需的油量，多余的處于高壓狀態(tài)下的液壓油全部經(jīng)溢流閥回流，大量的能量通過(guò)油的溫升消耗掉。這樣既加劇了各種閥門(mén)的磨損，又造成油溫過(guò)高，而且為了降低油溫，往往還需要額外的冷卻水循環(huán)，造成能量的進(jìn)一步浪費。
塑機節能改造原理：
①注塑機成型的工藝過(guò)程注塑機主要用于熱塑料的成型加工.注塑機成型工藝是一個(gè)按照預定的周期性動(dòng)作過(guò)程,即以合模等—射嘴前進(jìn)—射膠—保壓—溶膠,冷卻--開(kāi)?！敵鲋破贰敆U退回—合模等加工工序達到某件產(chǎn)品成型.注塑機通常采用減液壓傳動(dòng),其結構包含注射裝置,開(kāi)合模裝置,液壓傳動(dòng)裝置和電氣控制裝置,后者的作用是保證注塑機按工藝過(guò)程以預完定每個(gè)工序的要求(壓力,速度,溫度,時(shí)間,位置)和動(dòng)作程序準確有效地工作.在傳統的注塑機中,液壓傳動(dòng)裝置主要出油泵,液壓控制,壓力電磁比例閥,流量電磁比例閥,各種不同的動(dòng)作油缸,油泵電機及其它液壓附件和管道組成,其中,油泵是定量油泵,電動(dòng)機通常提供額定功率和轉速,油泵將電動(dòng)機所輸入的機械能轉變?yōu)閴毫δ?然后向液壓系統的液壓元件輸送具有一定壓力和流量的液壓油,滿(mǎn)足液壓執行機構驅動(dòng)負載所需能量的要求.
②變頻器調速節能裝置的控制系統根據注塑機的工藝要求,利用注塑機電腦的同步控制信號及電氣控制,從注塑機的壓力電磁比例閥和流量電磁比例閥分別取出0-1ADC的模擬電流信號,直接加在變頻器專(zhuān)用的輸入端,從而改變變頻器的輸出頻率,即改變油泵電機的轉速,來(lái)改變油泵電機的輸出流量Q,滿(mǎn)足注塑機在各個(gè)工序中所需的油泵壓力大小和流量速度,將傳統的定量泵轉變?yōu)榱勘?
調速節能裝置的節能原理：
①變頻節能由流體力學(xué)可知,P(功率)=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,Q/Q=n/n,H/H=n/n式中:Q-油泵的額定流量,H-油泵的額定壓力,P-油泵電機的額定功率,n油泵電機的額定轉速.由上述公式可知,如果油泵的功率一定,當要求調節流量Q下降時(shí),轉速n可成比例下降,此時(shí)油泵的軸輸出功率P是成立方關(guān)系下降,即油泵電機耗電功率P與其轉速n近似成立方關(guān)系.例如:某注塑機油泵電機額定功率為55KW,則當轉速下降到原轉速的4/5時(shí),其耗電量為28.16KW,省電48.8%;當轉速下降到原轉速的1/2時(shí),其耗電量?jì)H用6.875KW,省電87.5%.
②動(dòng)態(tài)功率因數補償節能無(wú)功率不但增加線(xiàn)損和設備的發(fā)熱,更主要的是因為功率因數的降低導致電網(wǎng)的有功功率的降低.由公式S=P+Q, Q=S*SINфP=S*COSф ,其中:S-視在功率,Q-無(wú)功功率,P-有功功率,COSф功功率因數.可知.當COSф越大,有功功率P越大.普通定量泵注塑機COSф值在0.6-0.8之間,而使用變頻器調速節能控制裝置后, 由于變頻器內濾波電容的作用,使得COSф≈1,從而減小了無(wú)功損耗,增大了電網(wǎng)的有功功率.
③軟啟動(dòng)節能由于電機為直接啟動(dòng)或Y/D啟動(dòng),啟動(dòng)電流等于(3-7)倍額定電流,這樣會(huì )對電機設備和供電電網(wǎng)造成嚴重的沖擊,而且還會(huì )對電網(wǎng)量要求過(guò)高,啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對設備的使用壽命極為不利,而使用變頻器節能裝置后,利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開(kāi)始,最大值也不超過(guò)額定電流,減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對電容量的要求,延長(cháng)了設備和模具的使用壽命.
