注塑机行业变频器改造应用指南

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注塑机作为现代高分子材料的成型设备，广泛应用于各种热塑性塑料（聚苯已烯、乙烯、聚丙烯、尼龙、ABC、聚碳酸酯等）、工程塑料的注射成型加工。自五十年代螺杆式注塑机问世以来，至今已有五十年的历史。纵观这几十年注塑机的发展，精密化、高速化、环保节能化还是当前注塑机发展的主要内容。精密化主要体现在注塑机控制系统的改善方面，高速化的发展主要表现在液压控制系统的改善方面。
长期追求精密化和高速化的注塑机设计，导致注塑机的能耗的日益增大，因此对于塑料制品行业来说，电耗是其生产本钱的主要部分。近年来，一些国内外注塑机制造厂纷纷推出了各式节能型注塑机，包括变量泵注塑机﹑全电动注塑机等等，但由于制造工艺复杂﹑对使用条件要求高和设备价格昂贵等种种原因，在市场上销售数目未几。对于尽大多数生产厂家使用的定量泵注塑机来说，采用新技术进行节能改造更具有实际意义。经过多年的实践积累，这个重担落在了交流变频调速技术上。
前 言
章：注塑机变频器改造节能原理
一：注塑机工作过程
注塑机的工作过程有提压、加热、合模、射胶、保压、开模等环节。
提压的目的是升高油泵站的压力，此时要求油泵电动机高速运转，从而使油压快速升高，达到要求的工作压力；同时加热系统起动，使塑料填料快速熔化。合模则是为塑压工件提供射胶容腔，其合模力大小直接影响工件尺寸精度和表面光度。射胶过程是工件塑压的中心环节，其射胶量大小由射胶压力和射胶时间决定。射胶之后，则要冷却保压，即，使工件在规定压力下冷却固化，固化保压时间由控制单元决定。保压过程要求油泵压力较低，因此油泵电动机转速可以很低甚至停转。注塑机工作过程的后一个环节是开模取出工件。
由此可见，注塑机的动力源即为油泵电动机，由于注塑机工作过程中所需的油泵压力高低变化频繁，而传统注塑机在低压维持过程的处理方式是能耗降速、切断电机电源或泻压，系统故障率高，电能的损失非常严重，尤其是工频起动时电流很大，不但浪费电能，系统冲击也很大。造成电网容量的增加。采用变频控制或变频改造注塑机可以很好的解决以上题目。
二：注塑机变频器系统的节电分析
油泵是注塑机工作的动力来源，利用变频器对油泵进行控制，主要通过对其流量的控制而有效的节能，这是变频器广泛的一种应用。油泵是一种平方转矩负载，其转速 n与流量Q、压力P及泵的轴功率E的关系如下式所示：Q1/ Q2 ＝n1 /n2； P1／P2 ＝ (n1 /n2 )^2； E1／E2 ＝(n1 /n2 )^3 上式表明，泵的流量与其转速成正比，泵的压力与其转速的平方成正比，泵的轴功率与其转速的立方成正比。由上面的公式可以看出当压力下降时，油泵功率呈平方关系下降。对于加热，保压，开模过程中压力并不是满负荷，电机处于较低转速即可提供适量的压力，而此时电机消耗的功率会明显降低。举例说明：假设保压时需要压力为满负荷的50％，此时消耗的功率为满负荷的35％。所以注塑机使用变频器改造后会有很高的节电率。