注(zhu)塑(su)(su)機(ji)是(shi)(shi)(shi)對各種塑(su)(su)料進行加熱(re)、融熔、攪(jiao)拌、增壓(ya)后(hou)，將塑(su)(su)料流(liu)體注(zhu)入(ru)模具控(kong)內，完成工件一次注(zhu)塑(su)(su)成型(xing)的(de)(de)設備。它的(de)(de)工序過(guo)程(cheng)基本(ben)是(shi)(shi)(shi)相同的(de)(de)，每一個工序都需(xu)要不(bu)同的(de)(de)壓(ya)力和(he)流(liu)量(liang)，也就是(shi)(shi)(shi)說被加工的(de)(de)工件不(bu)都是(shi)(shi)(shi)在(zai)最(zui)大(da)壓(ya)力或流(liu)量(liang)下工作(zuo)的(de)(de)，傳統方式其(qi)壓(ya)力和(he)流(liu)量(liang)是(shi)(shi)(shi)靠壓(ya)力比例閥和(he)流(liu)量(liang)比例閥來調(diao)節的(de)(de)。而油泵電機(ji)在(zai)恒速運轉(zhuan)，造成能(neng)量(liang)的(de)(de)浪費。若用(yong)(yong)(yong)變(bian)頻器來調(diao)節電機(ji) （油泵）的(de)(de)轉(zhuan)速，實時(shi)滿(man)足壓(ya)力和(he)流(liu)量(liang)的(de)(de)需(xu)求，這樣(yang)既經濟又實用(yong)(yong)(yong)。有關單位已成功地(di)使用(yong)(yong)(yong)我公司普(pu)傳變(bian)頻器改造了的(de)(de)注(zhu)塑(su)(su)機(ji)，取得(de)了顯著的(de)(de)經濟效益，因此用(yong)(yong)(yong)變(bian)頻器改造注(zhu)塑(su)(su)機(ji)節能(neng)是(shi)(shi)(shi)值(zhi)得(de)向(xiang)廣大(da)用(yong)(yong)(yong)戶推廣的(de)(de)。根據(ju)實際經驗(yan)，屬中、小(xiao)型(xing)注(zhu)塑(su)(su)機(ji)用(yong)(yong)(yong)變(bian)頻器改造后(hou)的(de)(de)節電率一般在(zai)20%～60%.
一(yi)、 注塑機概述
眾(zhong)所周知，注(zhu)塑(su)(su)機(ji)是對(dui)(dui)各(ge)種塑(su)(su)料（例聚乙(yi)烯、聚丙(bing)烯）成(cheng)型加工(gong)的(de)(de)主要設備(bei)，通過(guo)對(dui)(dui)塑(su)(su)料顆粒在雙螺桿注(zhu)塑(su)(su)機(ji)內(nei)進行多(duo)(duo)段(duan)溫(wen)度加熱，在熔(rong)融攪拌增壓后將流(liu)體料注(zhu)入模具(ju)腔(qiang)內(nei)，完(wan)成(cheng)成(cheng)型加工(gong)的(de)(de)。浙江省(sheng)(sheng)是我國(guo)電力(li)嚴重緊缺(que)的(de)(de)省(sheng)(sheng)份之(zhi)一，尤其夏季(ji)更是捉襟見(jian)肘(zhou)，而注(zhu)塑(su)(su)機(ji)又遍布(bu)省(sheng)(sheng)內(nei)各(ge)地，節(jie)電勢(shi)在必行，我公司與寧波(bo)代理(li)商(shang)合(he)作，對(dui)(dui)寧波(bo)地區某公司注(zhu)塑(su)(su)機(ji)現(xian)場(chang)進行了變頻(pin)改造，總裝機(ji)容(rong)量(liang)(liang)400多(duo)(duo)KW，二十幾臺注(zhu)塑(su)(su)機(ji)。其中，單機(ji)最大容(rong)量(liang)(liang)37KW，現(xian)已投(tou)產(chan)使用(yong)達一年之(zhi)久，工(gong)作正常，節(jie)電率平均(jun)達30%以上(shang)。同(tong)時，工(gong)作環境噪音明顯減(jian)(jian)少(shao)，系統油溫(wen)大幅下降；平滑軟起動，保護(hu)(hu)電機(ji)，延(yan)長使用(yong)壽(shou)命(ming)；減(jian)(jian)輕開鎖模沖擊(ji)，延(yan)長機(ji)械和(he)模具(ju)的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)；延(yan)長油路系統使用(yong)壽(shou)命(ming)，減(jian)(jian)少(shao)維修次(ci)數，節(jie)省(sheng)(sheng)大量(liang)(liang)維護(hu)(hu)費用(yong)；對(dui)(dui)電機(ji)具(ju)有過(guo)壓、過(guo)流(liu)、缺(que)相等多(duo)(duo)種保護(hu)(hu)；變頻(pin)與工(gong)頻(pin)隨意切換，保證(zheng)變頻(pin)故(gu)障時不影響(xiang)生產(chan)；系統安裝簡(jian)便快捷。深受用(yong)戶好評。鑒于(yu)上(shang)述優點，說明應用(yong)變頻(pin)器對(dui)(dui)注(zhu)塑(su)(su)機(ji)實行節(jie)能技術改造是正確(que)的(de)(de)有效的(de)(de)，值(zhi)得向(xiang)大家推(tui)廣。
二、注塑機工序過程
不論大、中(zhong)、小(xiao)型注塑機，分析它的(de)工(gong)(gong)序過程(cheng)是相同的(de)，大致(zhi)是五個工(gong)(gong)序過程(cheng)，見圖1。
從(cong)圖1可(ke)知注塑機(ji)工序(xu)過(guo)程是：
①送模具過程，需低(di)壓力，時間(jian)較短。
②合模(mo)具過程，左右兩個模(mo)具相接，直至完全(quan)閉合，需略(lve)高壓(ya)力(li)，時間不長。
③射膠、保壓、冷卻過程，送料至(zhi)模(mo)腔，直到成型，固(gu)化完(wan)需較高壓力，時間長(chang)約占40-60%。
④脫模(mo)具(ju)過程，加工(gong)成型，可(ke)開啟模(mo)具(ju)，到脫模(mo)完(wan)，可(ke)取出(chu)加工(gong)件，時間不長，壓力略高。
⑤退(tui)模具(ju)過程，加工件取出(chu)，模具(ju)后(hou)退(tui)原位，進行輔助(zhu)工作后(hou)，待再(zai)次(ci)加工，這時(shi)需低壓力，時(shi)間較短。
對(dui)同一臺注塑(su)機，加(jia)(jia)工(gong)不同的(de)塑(su)料件(jian)，其壓(ya)力(li)（p）與(yu)(yu)時(shi)間(jian)長(chang)短(duan)是各不相同的(de)。它與(yu)(yu)加(jia)(jia)工(gong)件(jian)的(de)型體復雜性，使用何種(zhong)塑(su)料，一個加(jia)(jia)工(gong)件(jian)的(de)總料量，有否嵌件(jian)等有關，具(ju)體參數設(she)定，一般由(you)工(gong)藝技術人員給(gei)出的(de)，并(bing)經試(shi)驗加(jia)(jia)工(gong)后，最后定案(an)的(de)。
三、 注塑機節能(neng)的可能(neng)性分析
從(cong)(cong)圖1注塑(su)機的(de)(de)(de)(de)(de)(de)P=f(t)工序(xu)過程中(zhong)看出，隨著不同時間(jian)段，它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)油(you)泵壓(ya)(ya)力(li)是(shi)(shi)變(bian)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，而(er)(er)且起(qi)伏較大，這就存在節(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)性，且潛力(li)較大，所以注塑(su)機節(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)率可(ke)達(da)20%-50%，甚至更大些。在未使用(yong)變(bian)頻(pin)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)注塑(su)機，其主(zhu)泵壓(ya)(ya)力(li)調(diao)(diao)整是(shi)(shi)靠壓(ya)(ya)力(li)卸(xie)荷來(lai)調(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)傍路油(you)路的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)度(du)，來(lai)實現(xian)調(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)式，這種(zhong)主(zhu)泵調(diao)(diao)壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)式，對主(zhu)泵的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)動(dong)(dong)機轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)不變(bian)，依(yi)傍路閥門(men)開(kai)度(du)來(lai)調(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)壓(ya)(ya)力(li)，實踐證明節(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)能(neng)是(shi)(shi)很小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，還有(you)一種(zhong)使用(yong)變(bian)量(liang)泵的(de)(de)(de)(de)(de)(de)注塑(su)機，節(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)能(neng)效(xiao)果達(da)百(bai)分之十幾(ji)，但(dan)設備(bei)維護成(cheng)本較高，泵容易損壞，因此也不是(shi)(shi)經(jing)(jing)濟(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)式，采用(yong)變(bian)頻(pin)器調(diao)(diao)速(su)(su)來(lai)調(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)主(zhu)泵的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)，從(cong)(cong)而(er)(er)改變(bian)流量(liang)和(he)壓(ya)(ya)力(li)是(shi)(shi)較經(jing)(jing)濟(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運行方(fang)(fang)式（這時閥門(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)度(du)要(yao)全(quan)開(kai)100%），這就是(shi)(shi)注塑(su)機主(zhu)泵采用(yong)變(bian)頻(pin)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因所在，從(cong)(cong)而(er)(er)有(you)較大幅(fu)度(du)節(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)道理，至于(yu)模具(ju)移動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)源也是(shi)(shi)液(ye)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，它有(you)二(er)種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)：
①另配一(yi)臺小功率的低壓油泵(beng)。
② 由主泵分路經減(jian)壓(ya)閥作動力源
又關于各段時間(jian)的定位控制，常見的有四種方法：
① 依靠移動平臺的滑桿，用行(xing)程直接點開關（小型的）
② 依靠時(shi)繼電器定時(shi)控制（中型(xing)的）
③ 依(yi)靠(kao)單片機或PLC控制（大型的），我(wo)公司的方案即如此。
④ 利用變頻器本身多(duo)段速度(du)與(yu)時(shi)間的控制（小(xiao)、中(zhong)型的）。
四(si)、我公司對注塑機變(bian)頻(pin)改造方案特點(dian)
（1）選用(yong)普(pu)傳PI7000Z系列(lie)專用(yong)變頻(pin)(pin)器，過載能(neng)(neng)力強，具流量(liang)、壓力雙反(fan)饋信號接口，按注塑工藝(yi)要求，取雙信和疊加來控制主(zhu)油泵電(dian)機速(su)度。經(jing)一(yi)年來使用(yong)，證明(ming)變頻(pin)(pin)器的性(xing)能(neng)(neng)良好，工作可靠，節(jie)電(dian)率(lv)高(gao)，主(zhu)電(dian)路采用(yong)工頻(pin)(pin)-變頻(pin)(pin)二(er)套(tao)電(dian)源(yuan)供電(dian)方式，以確(que)保不間斷的工作。見(jian)下(xia)圖
（2）控(kong)制電路簡(jian)單 目前變頻器(qi)在(zai)注塑(su)(su)機上的應用不僅是一臺(tai)變頻器(qi)對一臺(tai)電動(dong)機的簡(jian)單運行方(fang)式，大(da)型(xing)注塑(su)(su)機還有多泵集(ji)中(zhong)控(kong)制方(fang)式，在(zai)實際使用中(zhong)必須(xu)注意：
（I） 要(yao)充分(fen)了(le)解所選用變頻器的技術性能、使用要(yao)求、內(nei)部(bu)功能并充分(fen)發揮其(qi)特(te)長。
（II） 要充分了解被使(shi)用(yong)設備(bei)的工藝要求、技術性、使(shi)用(yong)要求包括負荷等。
（III） 要充分了解被(bei)使(shi)有(you)用(yong)設備的(de)(de)現(xian)有(you)控制電路，液壓油(you)路、各(ge)種(zhong)附(fu)件的(de)(de)功(gong)能以不(bu)變或最(zui)少更動原有(you)設備的(de)(de)零部件為原則(ze)，如何(he)巧妙取得控制信號(hao)，實現(xian)現(xian)有(you)設備與變頻器的(de)(de)最(zui)簡(jian)單的(de)(de)結合是十分重要的(de)(de)。還要考(kao)慮環(huan)境、操(cao)作簡(jian)便、易于維護等(deng)因素。
注塑機的(de)(de)控制采用電(dian)腦板(ban)(ban)（單片機），其壓(ya)(ya)力設定，時序(xu)設定可按(an)工藝條件人為給定，利用的(de)(de)電(dian)腦板(ban)(ban)輸出(chu)電(dian)量值(zhi)，控制壓(ya)(ya)力比例調節(jie)閥，從而(er)調節(jie)主(zhu)油泵(beng)的(de)(de)壓(ya)(ya)力大小。它的(de)(de)輸出(chu)是個線性的(de)(de)電(dian)流mA量值(zhi)，經電(dian)流轉換器變(bian)成4-20MA，直接接入到變(bian)頻(pin)器控制輸入端，從而(er)改變(bian)變(bian)頻(pin)器的(de)(de)輸出(chu)頻(pin)率，也即(ji)就改變(bian)了主(zhu)油泵(beng)電(dian)動機的(de)(de)轉速達到調壓(ya)(ya)、節(jie)電(dian)雙重(zhong)作用。控制方案特點(dian)：簡便(bian)可靠、不需更改原(yuan)電(dian)路、調節(jie)方便(bian)、控制精確。
（3）應(ying)注(zhu)意的(de)(de)問題： 變頻(pin)器有時會(hui)對(dui)(dui)注(zhu)塑機(ji)(ji)的(de)(de)溫度(du)控制造成諧波干擾(rao)，應(ying)采取一定(ding)措施，如，保證(zheng)設備良好接地；變頻(pin)器的(de)(de)輸入、輸出線繞磁(ci)環后再(zai)結入；對(dui)(dui)注(zhu)塑機(ji)(ji)的(de)(de)控制電源采取隔離(li)等。
【結論】采用變頻器改造注塑(su)機，具有顯(xian)著的經濟效益(yi)，值得推廣。
