我公司经过3年的精心研发,现已开发出注塑机一体化节电器,其技术为国内唯一的同步注塑机节电器，较传统技术在节电率增高的同时又保证产品的周期和品质,是目前注塑机用户的理想选择。
近几年塑料行业发展越来越迅速，其中注塑行业也正迎来一个飞速发展的机遇，但同时同行业间的竞争也日渐激烈，各厂家除了重视产品质量、品牌竞争外，也越来越重视生产成本的控制。在塑料工业中，注塑机是一种通用机械，在传统设计上，只考虑到共用性，设计是以最大容量为基础，在实际的工作中常常有大马拉小车的现象，所以在注塑机运行过程中电能的浪费相当严重，从注塑机工艺过程知道，在注塑成型产品成本中电能量消耗成本占了很大的比例，因而能否有效减少电能损耗受到各注塑机厂家和用户关注。目前市场上的各类注塑机约90%以上是采用液压传动和电液比例控制方式，事实上采用电液阀(即高压节流)控制模式注塑机工作时存在很大的能量浪费，一般一个产品的注塑成型过程如图1。
图1 注塑过程示意图
各个过程所需的速度和压力因不同工艺而不同，即所需的液压油流量不同，因而注塑机整个动作过程对油泵电机来说是个变负载过程，在定量泵注塑机液压系统中，油泵电机始终是以恒定转速提供恒定流量的液压油，各个动作中相应多余的液压油则通过溢流阀回流，从而造成电能的浪费，据统计由电液阀控模式造成电能损耗高达36～68%，其油泵电机耗电占整个设备耗电比例高达65～80%，因而对阀控电液模式进行节能改造具有很大潜力。
一、节能改造原理
由泵类负载工作特性可知泵的流量与转速成比例关系，泵的扬程与转速成平方关系，泵电机轴功率与转速的立方关系,如下公式所示:
Q2/Q1=N2/N1; H2/H1=(N2/N1)2; P2/P1=(N2/N1)3
其中:Q为流量; N为转速; H为扬程。
原有注塑机系统采用阀门控制，当流量由QA减少到QB时由于管阻特性，工作点由A点转移B点，消耗的功率与0QBBHB成正比，若采用变频控制这时因阀门全开，其管理特性不变，工作点由A点转移到C点，消耗的功率与0QBCHC成正比，从图2可知采用变频调速比采用阀门控制节能，且随着转速的降低电机功率成立方关系减少，如果能根据注塑工艺适时地调节油泵电机转速即可达到节能目的。
图2 阀门控制与变频控制节能比较曲线图
由上式可知当，改变电源频率便可改变电机转速,因而采用注塑机比例流量阀及比例压力阀的控制信号同步控制油泵马达的变频器，使油泵电机的转速与注塑机工作所需的压力、流量成正比，从而使溢流阀的回流量减到最小，液压系统输出功率与注塑机生产所需功率相匹配，便可达到节能目的，据统计其单机节电率达30%---65%。
2、软启动节能
由于电机为直接启动或Y/D启动，启动电流等于(3-7)倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对设备的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和模具的使用寿命。
二、设计方案：
1、具体设备改造工程方框图
图3中ZD为断路器，K1、K2、K3为接触器，SB3为故障复位按钮。在改造注塑机时仍保留注塑机原有控制电路中的星-三角转换电路，这样可方便改造同时保持注塑原来的控制特性。
图3 注塑机改造主电路图
2、用变频器改造后注塑机系统的特点
1) 实践表明节电在30％~70％。
2) 原液压系统和控制系统不做任何改动，本系统可与原系统共存，操作方式相同，并可相互切换控制；更换模具及改变注塑机工作状态，均无需对变频器做任何调整。
3) 变频对比方面，不改变注塑机和变频器参数的前提下，射出的稳定性和重复精度方面，变频状况较工频状况稳定，因为变频状况注塑机压力油温度可降至35℃～40℃，在此状况下的油温最能保证液压执行组件的重复精度和稳定性，同时减缓油质劣化程度，延长密封件的老化时间，降低停机维修机会，节省大量维护费用。
4) 电机软启动，启动时无大的电流冲击，延长电机使用寿命，并增大了公司电力系统的装机容量。
5) 减轻开锁模振动和机械冲击，延长设备和模具的使用寿命。
6) 在节能状态下工作时有很强的保护功能。节能器的保护 可以以下三个方面去认识a）可以保护节能器本身b）可以保护马达 c)可以保护注塑机免受错误操作。在此保护功能下，可以保证注塑机在标准的系统压力和系统速度下工作。若所执行的动作需要的压力和速度超过系统压力和速度，此时节能器将进入保护状态。比如：未到熔融温度强行溶胶，因注塑机过负载工作，节能器就会恒速过电流进行保护，若是工频状态下，注塑机可以借助强大的动力，扭断火箭头，炮筒、螺杆、或者损坏熔胶液压马达。又比如：超过140bar的锁模压力强行高压锁模，变频器会对超过140bar的锁模压力的执行动作进行保护，也会出现恒速过电流，工频时其锁模力还可大幅度的提高，这样机械系统将会受到致命的打击。若保证所有执行动作所需的压力和速度都在标准的系统压力和速度之内，变频器就不会频繁的保护，对注塑机本身也有很大的好处。
图4：注塑机工序图和能耗对照图
从上图可看出，由于采取了变频调速技术，在节电状态下，油泵电机的输出功率在一个周期的各个阶段较之非节电状态均有明显下降，特别是在冷却、清料时输出功率几乎为零。
四、 22KW单泵注塑机节能器的投资与回报：
1.油泵马达为22KW 1台.具体投资回报如下:
2.现其注塑机一年的用电量如下：
以工作时间为28天/月,22小时/天,电费为0.75元/度,电机的功率因数0.8计算为：22KW × 0.8 ×22 小时× 28天 × 0.75 元/度×1台 × 12月=130099.2元/年
3.节电率：按此台机器节电率为30%计算，该套节能柜一年可节约的电费为：130099.2 × 30% =39029.76元
4．节能效果。
工序
用量
关模 注 胶 保压 熔胶 冷却 开模 顶针 待机
实 际 65% 80% 79% 47% 45% 30% 53% 45%
实际频率 32.5HZ 40HZ 39.5HZ 23.5HZ 22.5HZ 15HZ 26.5HZ 22.5HZ
时 间 1.21S 0.98S 2.2S 1.44S 7.0S 1.21S 2.0 4.0S
时间比例 6.3% 5.1% 11.5% 5.2% 36.8% 6.3% 10.5% 21.0%
节 能 35% 20% 21% 53% 55% 70% 47% 55%
结 电 率 1.2 1.0 5.4 1.7 14.2 3.4 3.9 8.0
合 计 22KW*0.8*22H*28天*0.75元\度*1台*12月*38.8%=50478.489元
5. 这台注塑机节能柜投资为1台22KW节能柜，约和人民币16500元.
投资回报率 = 50478.489/16500= 337.4%
投资回报周期为:12(月) / 投资回报率337.4% = 3.5 (月)
即四个月就可以回收成本!
六、节电率保证与售后服务。
1、 油泵电机节电率达不到30%，无条件拆机退款；
2、 绝对保证正常的生产周期，如有延迟则退款退货。
3、 因产品质量问题一个月包退、三个月包换、一年半包修，终身服务。
4、 专业人士免费上门安装调试及培训。
5、 服务宗旨:热情对待,及时处理,保质保量.顾客至上。
五、安装
1、合同签定一个星期内进厂安装，每台机3个小时就可以调试完毕。
制作：工程部 曾陈华
2006年2月21日