注塑机的变频改造节能应用.docx

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1、注塑机的变频改造节能应用摘 要:本文介绍了日业变频器对塑胶行业的定量泵注塑机的改造,节能效果明显.关键词:注塑机 变频器 消费经过一、概述： 注塑机设备在各类加工行业中被广泛的应用，它使用的是注射成型的方式。 塑料注射成型是利用塑料三种状态，借助于注塑机和模具，成型出所需要的塑料制品。尽管所用的注塑机不尽一样，但要完成的工艺内容和根本经过还是一样的，下以卧式螺杆注塑机的加工经过为例予以讲明。合模与锁紧 注射成型经过是一个循环工作经过，一般以合模作为经过的始点，合模经过中动模板的挪动速度需符合慢快慢要求，而且有低压保护阶段。低压保护的作用一方面是保证模具平稳地合模，减小冲击，缩短闭模时间，进而缩

2、短成型周期；另一方面是当动模与定模快要接近时，防止模具内有异物或者模内嵌件松动脱落损坏模具。最后为高压低速锁模阶段，该阶段的作用是保证模具有足够的锁紧力，以免在注射、保压时产生溢边等现象。 2、注射装置前移当合模机构闭合锁紧后，注射座整体挪动油缸工作，使注射装置前移，保证喷嘴与模具浇道口贴合，为注射阶段作好预备。注射与保压完成上述两个工作经过后，注射装置的注射油缸工作推动注射机螺杆前移，使料筒前部的熔料以高压高速注入模腔内。此时螺杆头部作用于熔料上的压力称之为注射压力，又称一次压力。熔料注入模腔后，由于模具的冷热传导，使模腔内物料产生体积收缩。为了保证塑料制品的致密性、尺寸精度、强度和刚度，必

3、须使注射系统的模具施加一定的压力进展补料，直到浇注系统关键是浇口处的塑料冻结为止。此时螺杆作用于熔料上的压力称之为保压压力，又称二次压力 。制品冷却和预塑化随着模具的进一步浍，模具浇注系统内的深料逐渐趋于冻结，尤其当浇口冻结时，保压已失去了补料作用，此时，可以卸去保压压力，使制品在模内充分冷却定型。同时，螺杆传动装置带动螺杆传动，料斗内的塑料经螺杆向前输送，在料筒加热系统的外加热和螺杆的剪切、混炼作用下，塑料逐渐依次熔融塑化，并由螺杆运到料筒端部，产生一定的压力。这压力是根据所加工塑料调节注射机液压系统的背压阀和克制螺杆后退的运动阻力建立的，统称为预塑背压，其目的是保证塑化质量。由于螺杆不停地

4、转动，熔料也不断地向料筒端部输送，螺杆端部产生的压力迫使螺杆连续向后挪动，当后移到一段间隔 ，料筒端部的熔料足以知足下次注射量时，由于制品冷却和预塑同时进展一般要求预塑时间不超过制品冷却时间，以免影响成型周期。5、注射装置后退注射装置是否后退根据加工塑料的工艺而定。有的在预塑化后退回，有的在预塑化前退回，有的在预化前退回，有的注射装置根本不退回，如热流道模具。注射装置需要退回的目的是防止喷嘴与冷模长时间接触使喷嘴内料温过低而影响下次注塑和制品质量。有的为了便于清料，也常使注射装置退回。6、开模和顶出制品模具内的制品冷却定型后，合模机构就开启模具。在注射机的顶出系统和模具的顶出机构结合作用下，将

5、制品自动顶落，为下次成型经过做好预备。根据上述动作，按时间先后程序可疳注射机工作经过绘成曲线图见图一二、注塑机的变频改造的可行性：一台通用注塑机设备，在一个完好的注塑经过中的锁模、射胶、充填、熔胶、冷却 、开模等阶段对压力的要求各不一样，开模阶段只需保证较小的压力即可，但要熔胶、冷却时却需要较大的压力，以保证产品质量及消费率。根据注塑机原理，我们知道电机转速越高，注射压力也就越大，所以通过变频器对注塑机电机进展调速实现变压节能是完全可行的。当前大多数注塑机消费商家都未采用节能变频器技术，还是采用的星形-三角形启动，由工频电网直接供电，启动电流大，且严重浪费电能；假如采用变频调速调压的方式那么可

6、实现注塑机电机的软启动 ，并可根据各个不同工艺阶段的压力需求自动改变运行频率，到达节能增效的目的。这些功能可通过变频器的流量压力模拟反应或者多段速度的调节方式来实现。具有投资回收快的特点。三、方案简述：目前一些注塑机已采用了变频节能技术，收到了节能、超静音、高效和可靠的显著效果，且能大大减少注塑机的耗电量，这已在诸多注塑机用户中得到了非常好的评价与信赖。通过一些专家的测试和改进，注塑机的变频节能技术已日趋完善。一般的注塑机的变频节能改造通常是：将用来控制调节比例调节阀的电量信号，进展转换处理后作为变频器输出频率的给定信号，或者是将注塑机的锁模、射胶、熔胶、冷却、开模等工艺经过控制信号进展处理后

7、作为变频器的多段速或者程序控制信号也是变频器输出频率的给定信号，以此调节方式来知足注塑机各种工艺对供油压力和流量的要求，并到达节能的目的。见图二为了实现注塑机在变频调节时的最正确工况，我公司十分研究开发了针对注塑机压力，流量双信号控制回路自动切换电路，它能根据注塑机各个不同工作环节的流量，压力要求不同而自动选择信号，这样在加工一些高、精度的塑料产品时使用更是得心应手。塑机节能的原理及可行性分析1.理论原理油泵的输出功率： pt=pQt=pvn 1油泵的理论转矩： Tt=1/2pV 2P为压力,Qt为流量,V为油泵排量,n为油泵的转速，将2式代入1式得： Pt=2Ttn 3 假如忽略机械能到液压

8、能转换经过中的能量损失，那么可近似以为油泵的输出功率即是电机的输出转矩与电机转速的乘积。因此可以看出，当系统要求低流量时，系统需要的功率其实是非常低的。但是实际情况却是，由于电动机始终运行在工频50HZ状态上，并不能根据实际的需求来降低其转速，进而减小流量。因此多余的液压油只能通过比例流量阀流回油箱，造成能源的白白浪费。 2、油泵变频调速节电运行 从图1注塑机的P=ft工序经过中看出，在不同时间段，它的主油泵压力是变化的，而且起伏较大，这就存在节能的可能性，且潜力较大。据统计，注塑机节电率一般可达25%-60%。众所周知注塑机未使用变频器时，主泵的电动机始终恒速运行，是极不经济的运行的方式。

9、采用注塑机节电控制器，将控制比例流量阀的电流信号0-1A，按每个消费工艺阶段设定的流量比例，得到0-1A的比例信电表去翻开电磁阀的比例开度，以提供系统所需的压力。多余的流量通过溢流阀溢流掉。把比例流量信号连接到注塑机节电控制器作为驱动指令，控制油压驱动电机的转速，油泵只补充油路中所消耗的部份，油泵电机按比例指令运转相应转速，输出相应的流量，以提供系统所需的压力。即需要多少提供多少，在源头上让它不产生浪费。因此用变频节电系统在注塑机的整过消费经过中都具有明显的节电效果，进而可以较大幅度节能省电，为用户带来可观的经济效益。 五、应用案例工程案例一：广东南海新丰塑料厂大型注塑机改造 深圳市日业电气同

10、东莞市某节能设备科技开发合作，对广东南海新丰塑料厂四台主泵55KW大型注塑机由东华800进展了变频改造，该机最大压力可达2000吨，最大投料量可达16000克，约1-2分钟消费6个中、大型水管接头。这是应用变频器的技术改造成功的典范，现已投产使用达半年之久，工作正常，平均节电率达35以上，深受用户欢送，经长达半年之久的应用比照，该厂已确定对另6台注塑机也使用变频器进展技术改造。充分讲明应用变频器对大型注塑机实行节能的技术改造方案是正确的有效的，值得向大家推荐。 工频、变频主电路及变频器的选用主油泵55KW，选用深圳市日业电气ZY3200-ZY055T4变频器四台，经半年来使用，证实变频器的性能

11、良好，工作可靠，节电率高，主电路采用工频-变频二套电源供电方式，即变频、工频互锁互换的双回路控制,以确保不连续的工作。变频改造应用中留意的事项1.必须是采用比例流量控制的注塑机才可进展变频节能改造。2.变量泵不用进展变频节能改造。由于变量泵本身已带有一定的节能效果，增加变频器不能表达出它的上风。3.有些继电器控制的注塑机速度是采用手调节流量阀控制速度的，进展变频节能改造的效果并不理想。对小型注塑机也辊对变频器响应速度的十分要求，需慎进展变频节能改造。4.一般情况下,安装节能变频器不会影响注塑机的操纵使用方式,为保证消费效率,某些工艺参数却需要作调整怎样正确获得控制信号，实现变频器与注塑机的最优结合是特别重要的。我们采用方案的原理框图图3经济效益分析投资回报分析：每月节电: 20.5度/小时22小时/天28天=12628度/月每月节约电费: 12628度0.6元/度=7576.8元每年节约电费: 7576.8元/月12月=90921.6元投资回收期: 63800元7576.8元/月28天/月=235天工程案例二：某注塑厂仁兴塑机进展节能改造我公司于2004年3月1日对某玩具厂进展注塑节能改造，节电率到达35.86，现就改造经过分析如下： 注塑机及消费情况表 表3