注塑机伺服节能技术

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1、深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO.,LTD奥宇节能奥宇节能注塑机伺服节能技术注塑机伺服节能技术在注塑产品成本的构成中，电费占了相当的比例，依据注塑 机设备工艺的需求，传统的注塑机油泵马达耗电占整个设备耗电 量的比例高达80%90%。 新一代“节能型”注塑机，已成为迫切需要关注和解决的问 题！ 目前，伺服节能技术，已成功应用到注塑机上，比普通定量 泵注塑机节能最高可达80%,比变量泵节能最高可达50%，同时， 提高生产效率10%以上。注塑机制造厂商已经开始批量投产，将 迅速成为市场主流产品。 对于正在使用的普通注塑机的伺服节能改造，也将刻不容 缓

2、，增产、节能、降耗等近乎全电机的优点，注塑机客户将得以 大力降低成本，美化工作环境，在其他成本不断上升的今天，相 信会大行其道(节能技术，也是IE改善行动之一）。 在注塑机制造和使用的发展过程中，节能是永恒的话题，变 量泵节能技术和变频器节能技术已相继发展利用，相关性能特 点，本文做了比较。深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO.,LTD奥宇节能奥宇节能一一. 定量泵注塑机定量泵注塑机在原定量泵（多为叶片泵）的运行中，采用异步感应电机，注塑 机运转过程中，马达高速恒定持续运转，使油泵100%输出，多余的液 压油通过溢流阀直接排回到油箱。当动作的速度离

3、全速越远、动作的 时间越长、压力越大，潜在节能的幅度便越大。结果造成： 1.电力能源浪费严重（损失高达60% 70% ）； 2.液压阀门冲刷磨损严重； 3.液压油升温，甚至高达65度； 4.机器故障率高； 5.机器稳定性能变差； 6.噪音变大； 7.由于油温的升高，有的采取循环水降温助施，但效果不明显； 8.液压油快速氧化而报废。 这类注塑机，部分厂家少量生产。这类注塑机，部分厂家少量生产。深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO.,LTD奥宇节能奥宇节能二二.变量泵注塑机变量泵注塑机在转速不变的情况下，通过改变液压泵排量，同时电机负载也会 随着排量而

4、改变，达到省电的目的，节能率达到40%左右。但马达仍 采用异步感应电机，存在空转状态(必须维持变量泵需要的底压)。部 分压力油直接排回到油箱。其结果： 1.电力能源也有浪费（电机空转）； 2.液压阀门冲刷磨损比定量泵机器有降低； 3.液压油升温比定量泵机器有降低； 4.对液压油品质要求高，机器故障率比定量泵机器有降低； 5.机器稳定性能变差（没有闭环控制）； 6.变量泵噪音大； 7.由于油温的升高，有的采取循环水降温助施； 8.液压油同样有氧化而报废。 这类注塑机，各厂家批量生产中。这类注塑机，各厂家批量生产中。深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO

5、.,LTD奥宇节能奥宇节能三三.变频器节能注塑机变频器节能注塑机针对上述情况，特别是定量泵（多数是叶片泵 ）注塑机的电力 能源浪费严重问题，许多厂家在异步感应电机的控制上加装变频器控 制，其目的是节能，节能率可达到30%左右。但变频器节能技术应用 到注塑机上，造成结果为： 1. 叶片泵工作原理是利用离心力将叶片压紧泵壳做成密封，才能将压 力油输出。低速运行时，转速降下来时，离心力也降下来，低流量 输出，内漏增加 ； 2. 注塑生产中压力速度变化频繁，没有考虑异步感应电机转子惯性的 优化 ，拖慢了生产率 ；这类变频节能注塑机，部分注塑机厂家研究过，但没有投产。这类变频节能注塑机，部分注塑机厂家研

6、究过，但没有投产。深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO.,LTD奥宇节能奥宇节能四四. 伺服节能注塑机伺服节能注塑机这种注塑机采用伺服节能技术，各厂家纷纷投入研究开发过程中，有的厂 家已开始投入批量生产，技术条件日趋成熟。 这种注塑机可称为伺服节能注塑机，可以与全电机比美，具有诸多优点， 增产、节能、降耗、精密、高性价比、低故障率，噪音低，符合政策导向，已 迅速成为注塑机性能的主流。技术优势如下： 1.增产：增产：优化软件，动作响应快，提高生产效率10%以上； 2.节能：节能：保压和冷却时可节约90%的能量(待机状态，马达停转），在其他动作 下至少

7、可节约15%以上，比定量泵平均节能60%左右，比变量泵节 能20%左右。 3.降耗：降耗：增长液压油的使用寿命，延长机器使用寿命； （即降低液压油和液压阀的耗损)； 4.采用全闭环，重复精度高，提升良品率； 5.节水，减少污染； 6.降低机器运行噪音； 7.减低电网费用，不会对电网造成影响； 9.国家节能补贴。电液伺服节能注塑机，有的厂家已批量投产，将成为市场主流。电液伺服节能注塑机，有的厂家已批量投产，将成为市场主流。深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO.,LTD奥宇节能奥宇节能普通注塑机普通注塑机需要改装的 控制单元执行动作油缸方向控制阀定量泵

8、或 变量泵异步感 应电机注塑机 电脑 控制器速度指令压力指令(压力、 流量 比例输出)比例流量阀比例压力阀注塑机交流异步感应电机控制原理图深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO.,LTD奥宇节能奥宇节能伺服节能注塑机伺服节能注塑机改装后的 控制单元注塑机伺服节能控制框架原理图(压力、 流量 比例输出)压力指令速度指令注塑机 电脑 控制器高速 伺服 驱动器压力反馈速度反馈压力传感器转速计高扭力 伺服马达方向控制阀执行动作油缸伺服油泵深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO.,LTD奥宇节能奥宇节能注塑机伺服节能

9、技术原理注塑机伺服节能技术原理1.流量和压力的精确控制：1.流量和压力的精确控制： 对于某一台注塑机而言，该机器采用伺服节能系统实现全闭环控 制。由于油缸的活塞面积已经固定，且固定油泵的参数也为常数，因 此油泵的流量与电机的转速为线性关系，且油路内的压力也正比于电 机的输出扭矩。所以，对于伺服电机而言，只要精确控制电机的输出 扭矩和转速，那么就是精确控制了注塑机在工作时的流量和压力。 2.伺服电机加减速和低速特性，达到节能的目的：2.伺服电机加减速和低速特性，达到节能的目的： 由于伺服电机从0 rpm加速到2000 rpm，只需要50毫秒，所以， 具体控制思路为，可让伺服系统工作在带力矩限制的

10、速度模式下，此 时，如果油路内的压力在设定压力以下，电机将在最短时间内（十至 百毫秒级）加速或减速到给定的速度，使油路达到下一个工作状态所 需要的压力，到达力矩限制值以后，电机停止或以很低的转速工作， 从而可快速准确地控制油路压力和流量，没有任何的卸流，达到节能 的功效。而油泵必须无内漏现象，且输出效率要高。深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO.,LTD奥宇节能奥宇节能注塑机伺服控制技术配制注塑机伺服控制技术配制注塑机伺服控制技术采用配制为： 1.伺服油泵：螺杆泵，或齿轮泵，或柱塞泵； 2.伺服电机：永磁式同步电机（高效率，高精度，高动 态特性）；

11、 3.控制器：高速伺服驱动器（软件优化+控制算法）； 4.电源滤波器和电缆； 5.功率电阻； 6.闭环件：压力传感器和编码器； 7.辅件：连轴器、支架、油路块、安全阀等 。深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO.,LTD奥宇节能奥宇节能注塑机伺服节能改装实施步骤注塑机伺服节能改装实施步骤1. 客户提供原机器的数据：包括系统最大压力，持续工作压力, 油泵规格型号，油泵排量，电机功率，电机最高转速，机械效 率。 2. 确定伺服马达、伺服控制器、油泵、传感器的配制方法。 3. 与客户商讨，并确认改装实施方案。 4. 投资预算与成本回收期（两年内回收成本，是

12、值得的）。 5. 考察改装施工方法和安装尺寸。 6. 机械、油路及电气设计。 7. 伺服控制器程序变更与确认。 8. 现场改装方案实施。 9. 开机测试。 10. 客户确认，验收。深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO.,LTD奥宇节能奥宇节能注塑机伺服增产节能统计注塑机伺服增产节能统计工作效率的提高率电液伺服注塑机平均每小时开模数普通注塑机平均每小时开模数普通注塑机平均每小时开模数电能的节约率普通注塑机12小时用电数普通注塑机12小时用电数电液伺服注塑机12小时用电数生产年节约电费电液伺服注塑机每小时省电数 每天工作时(24小时) 年生产天数(30

13、0天) 每度电电费年增产利润每小时开模数 每天工作时间 年生产天数 一模生产数 提高效率 每单位产品利润生产年节约电费 + 1年增产利润实际1年总增加利润（以12小时统计）深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO.,LTD奥宇节能奥宇节能富士康注塑机伺服节能效益分析台湾震雄250吨（马达加大）注塑机：定量油泵为叶片泵，马达为45KW异步马达。 伺服改造后：固定油泵为螺杆泵，马达为伺服马达，加装伺服控制器。 每天开机12小时，设备开机率为80%，每月开机28天，平均负载率45% 用电量：改机前12小时实测150KWH；该机后12小时实测63KWH 平均节

14、电率：（150KWH-63KWH)/150KWH100%=58%平均节电率：（150KWH-63KWH)/150KWH100%=58% 平均电费价格：0.72元/KWH 每月电费（改机前）：150KWH228天0.8元/KWH=6720元 每月节省电费（改机后）:672058%=3,897.6元 每年节省电费：3,897.611=42,873.6元每年节省电费：3,897.611=42,873.6元(每年按11个月计算） 注塑周期（改机前）26秒，12小时制品数量为1795个； 注塑周期（改机后）23秒，12小时制品数量为2029个； 生产效率提升：（2029-1795)/1795100%=1

15、3% 每年增产利润：149.5824H300天213%0.08=22,401.1元每年增产利润：149.5824H300天213%0.08=22,401.1元 每年总增加利润：每年节省电费+每年增产利润=65,274.7元每年总增加利润：每年节省电费+每年增产利润=65,274.7元 设备及安装费用：68000元设备及安装费用：68000元项目投资回收期：项目投资回收期：68,00065,274.7=1.04年（约12个半月）68,00065,274.7=1.04年（约12个半月）深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO.,LTD奥宇节能奥宇节能动作

16、换油制板伺服节能技术的应用伺服节能技术的应用?動作COM?P= 010V壓?V= 010V速伺服电机+伺服油泵圧力反馈高速伺服控制器注塑机控制器开合模油缸 頂出油缸射座油缸射出油缸熔胶马达电源提供控制器检测输出速度反馈深圳市奥宇控制系统有限公司AUTO-UNION CONTROL SYSTEM CO.,LTD奥宇节能奥宇节能项目定量泵注塑机变量泵注塑机变频器节能伺服节能备注 液压油泵叶片泵变量泵叶片泵伺服油泵油泵低速性能低（内漏）低（斜盘）低（内漏）高（无内漏）低速低压可控性较差一般较差好液压油要求中高中中马达异步感应马达异步感应马达异步感应马达伺服永磁马达控制星三角星三角变频器伺服控制器 油路开闭环开环开环闭环闭环能源浪费有节流损耗 有溢流损耗 有内漏损耗有节流损耗 无溢流损耗 无内漏损耗无节流损耗 少溢流损耗 有内漏损耗无节流损耗 无溢流损耗 无内漏损耗节能率0%2040%2040%(定量泵)2080%(定量泵)； 10%50%(变量泵)节能改造可变频节能改造 可伺服节能改造可