注塑机专用变频器在注塑机节能改造中的应用

　　1 引言

　　在竞争非常激烈的注塑行业中，电费占了整个注塑产品成本中相当大的比例，而注塑机设备电能浪费特别严重，如何才能有效地节能降耗也成为迫切需要解决的问题。阿尔法节能控制系统是结合我公司在变频调速研发和注塑机节能改造方面的专业经验，针对注塑机工艺要求,电路控制特点而开发出来的新一代注塑机节能产品，它采用先进的32位cpu，动态响应速度更快，其软件针对注塑机的使用工况作特别改善，节能效果显著。它内置工频、变频切换，在系统非正常时生产不会受到影响。整个系统安装调试简单方便，保留注塑机原有控制线路，使用可靠，连续使用寿命可达十年以上。该系统接线图如图1所示。

　　图1 注塑机系统接线图 

　　2 节能原理

　　注塑机的工作过程一般分为合模、锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模等几个阶段，各阶段所需的工作压力和流量是不同的，就油泵马达而言，整个注塑过程是处于不断变化的负载状态，目前注塑机绝大部分为定量泵，其油泵马达以恒定的转速输出恒定的供油量，而在生产过程中由于各阶段流量和压力不同，油阀及油马达工作时所需油量也不同，多余的液压油通过溢流阀回流到油箱，即通过高压节流来调节注塑机的工作速度和压力，如图2所示。

　　图2 注塑机的工作速度和压力示意图

　　针对高压节流耗能现象，我公司开发出注塑专用节能系统，它采样注塑机比例流量、比例压力信号，动态控制变频器的输出频率，从而控制油泵电机的转速，将原定量泵恒定供油改造为变量供油，使油泵供油量与实际工作所需油量基本相等，通过溢流阀的回流油量降到最少，无高压溢流能量损失。

　　3 用户使用情况

　　3.1 最大幅度降低能耗，项目投资回报率高

　　阿尔法注塑专用节能系统跟踪比例流量、比例压力信号，动态调速，使通过溢流阀的回流油量降到最少，无高压溢流能量损失，大幅度降低能耗，在满足工艺要求的前提下，实现了油泵马达节能30%~65%的显著效果。按保守估计，注塑机满负荷开工6~12个月内即可收回全部投资。

　　我们以美的集团的金科公司注塑厂海天220机为例，该机的油泵电机为18.5kw，电机的负荷率为65%左右，即每小时耗电约12kwh。根据我们测得的数据，该机可节电50%，即每小时少耗电6kwh，如按每天24h开机算，一天可节电144kwh，一个月可节电4320kwh，按此公司的电费价格0.93元/kwh计算，即节约电费4017.6元人民币/月。而我们为该机提供的节能装置阿尔法3018g价格为15725.00元人民币，则回收投资成本只需15725.00/4017.6=3.9个月时间，以后就是该装置的受益时间，既每月为该公司降低成本4017.6元人民币。