【前言】注塑機是對各種塑料進(jìn)行加熱、融熔、攪拌、增壓后，將塑料流體注入模具控內，完成工件一次注塑成型的設備。它的工序過(guò)程基本是相同的，每一個(gè)工序都需要不同的壓力和流量，也就是說(shuō)被加工的工件不都是在最大壓力或流量下工作的，傳統方式其壓力和流量是靠壓力比例閥和流量比例閥來(lái)調節的。而油泵電機在恒速運轉，造成能量的浪費。若用變頻器來(lái)調節電機 （油泵）的轉速，實(shí)時(shí)滿(mǎn)足壓力和流量的需求，這樣既經(jīng)濟又實(shí)用。有關(guān)單位已成功地使用我公司普傳變頻器控制柜改造了的注塑機，取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益，因此用變頻器改造注塑機節能是值得向廣大用戶(hù)推廣的。根據實(shí)際經(jīng)驗，屬中、小型注塑機用變頻器改造后的節電率一般在20%～60%.
【關(guān)鍵詞】注塑機 變頻 節能
一、 注塑機概述
眾所周知，注塑機是對各種塑料（例聚乙烯、聚丙烯）成型加工的主要設備，通過(guò)對塑料顆粒在雙螺桿注塑機內進(jìn)行多段溫度加熱，在熔融攪拌增壓后將流體料注入模具腔內，完成成型加工的。浙江省是我國電力嚴重緊缺的省份之一，尤其夏季更是捉襟見(jiàn)肘，而注塑機又遍布省內各地，節電勢在必行，我公司與寧波代理商合作，對寧波地區某公司注塑機現場(chǎng)進(jìn)行了變頻改造，總裝機容量400多KW，二十幾臺注塑機。其中，單機最大容量37KW，現已投產(chǎn)使用達一年之久，工作正常，節電率平均達30%以上。同時(shí)，工作環(huán)境噪音明顯減少，系統油溫大幅下降；平滑軟起動(dòng)，保護電機，延長(cháng)使用壽命；減輕開(kāi)鎖模沖擊，延長(cháng)機械和模具的使用壽命；延長(cháng)油路系統使用壽命，減少維修次數，節省大量維護費用；對電機具有過(guò)壓、過(guò)流、缺相等多種保護；變頻與工頻隨意切換，保證變頻故障時(shí)不影響生產(chǎn)；系統安裝簡(jiǎn)便快捷。深受用戶(hù)好評。鑒于上述優(yōu)點(diǎn)，說(shuō)明應用變頻器對注塑機實(shí)行節能技術(shù)改造是正確的有效的，值得向大家推廣。
二、注塑機工序過(guò)程
不論大、中、小型注塑機，分析它的工序過(guò)程是相同的，大致是五個(gè)工序過(guò)程，見(jiàn)圖1。P ① ② ③ ④ ⑤
T
從圖1可知注塑機工序過(guò)程是：
①送模具過(guò)程，需低壓力，時(shí)間較短。
②合模具過(guò)程，左右兩個(gè)模具相接，直至完全閉合，需略高壓力，時(shí)間不長(cháng)。
③射膠、保壓、冷卻過(guò)程，送料至模腔，直到成型，固化完需較高壓力，時(shí)間長(cháng)約占40-60%。
④脫模具過(guò)程，加工成型，可開(kāi)啟模具，到脫模完，可取出加工件，時(shí)間不長(cháng)，壓力略高。
⑤退模具過(guò)程，加工件取出，模具后退原位，進(jìn)行輔助工作后，待再次加工，這時(shí)需低壓力，時(shí)間較短。
對同一臺注塑機，加工不同的塑料件，其壓力（p）與時(shí)間長(cháng)短是各不相同的。它與加工件的型體復雜性，使用何種塑料，一個(gè)加工件的總料量，有否嵌件等有關(guān)，具體參數設定，一般由工藝技術(shù)人員給出的，并經(jīng)試驗加工后，最后定案的。
三、 注塑機節能的可能性分析
從圖1注塑機的P=f(t)工序過(guò)程中看出，隨著(zhù)不同時(shí)間段，它的主油泵壓力是變化的，而且起伏較大，這就存在節能的可能性，且潛力較大，所以注塑機節電率可達20%-50%，甚至更大些。在未使用變頻器的注塑機，其主泵壓力調整是靠壓力卸荷來(lái)調節傍路油路的開(kāi)度，來(lái)實(shí)現調節壓力的方式，這種主泵調壓力的方式，對主泵的電動(dòng)機轉速不變，依傍路閥門(mén)開(kāi)度來(lái)調節壓力，實(shí)踐證明節能是很小的，還有一種使用變量泵的注塑機，節能效果達百分之十幾，但設備維護成本較高，泵容易損壞，因此也不是經(jīng)濟的運行的方式，采用變頻器調速來(lái)調節主泵的轉速，從而改變流量和壓力是較經(jīng)濟的運行方式（這時(shí)閥門(mén)的開(kāi)度要全開(kāi)100%），這就是注塑機主泵采用變頻器的原因所在，從而有較大幅度節電的道理，至于模具移動(dòng)的動(dòng)力源也是液壓的，它有二種方法：
①另配一臺小功率的低壓油泵。
② 由主泵分路經(jīng)減壓閥作動(dòng)力源
又關(guān)于各段時(shí)間的定位控制，常見(jiàn)的有四種方法：
① 依靠移動(dòng)平臺的滑桿，用行程直接點(diǎn)開(kāi)關(guān)（小型的）
② 依靠時(shí)繼電器定時(shí)控制（中型的）
③ 依靠單片機或PLC控制（大型的），我公司的方案即如此。
④ 利用變頻器本身多段速度與時(shí)間的控制（小、中型的）。
四、我公司對注塑機變頻改造方案特點(diǎn)
（1）選用普傳PI7000Z系列專(zhuān)用變頻器控制柜，過(guò)載能力強，具流量、壓力雙反饋信號接口，按注塑工藝要求，取雙信和疊加來(lái)控制主油泵電機速度。經(jīng)一年來(lái)使用，證明變頻器的性能良好，工作可靠，節電率高，主電路采用工頻-變頻二套電源供電方式，以確保不間斷的工作。
2）控制電路簡(jiǎn)單 目前變頻器在注塑機上的應用不僅是一臺變頻器對一臺電動(dòng)機的簡(jiǎn)單運行方式，大型注塑機還有多泵集中控制方式，在實(shí)際使用中必須注意：
（I） 要充分了解所選用變頻器的技術(shù)性能、使用要求、內部功能并充分發(fā)揮其特長(cháng)。
（II） 要充分了解被使用設備的工藝要求、技術(shù)性、使用要求包括負荷等。
（III） 要充分了解被使有用設備的現有控制電路，液壓油路、各種附件的功能以不變或最少更動(dòng)原有設備的零部件為原則，如何巧妙取得控制信號，實(shí)現現有設備與變頻器的最簡(jiǎn)單的結合是十分重要的。還要考慮環(huán)境、操作簡(jiǎn)便、易于維護等因素。
注塑機的控制采用電腦板（單片機），其壓力設定，時(shí)序設定可按工藝條件人為給定，利用的電腦板輸出電量值，控制壓力比例調節閥，從而調節主油泵的壓力大小。它的輸出是個(gè)線(xiàn)性的電流mA量值，經(jīng)電流轉換器變成4-20MA，直接接入到變頻器控制輸入端，從而改變變頻器的輸出頻率，也即就改變了主油泵電動(dòng)機的轉速達到調壓、節電雙重作用。 控制方案特點(diǎn)：簡(jiǎn)便可靠、不需更改原電路、調節方便、控制精確。
（3）應注意的問(wèn)題： 變頻器有時(shí)會(huì )對注塑機的溫度控制造成諧波干擾，應采取一定措施，如，保證設備良好接地；變頻器的輸入、輸出線(xiàn)繞磁環(huán)后再結入；對注塑機的控制電源采取隔離等。
【結論】采用變頻器改造注塑機，具有顯著(zhù)的經(jīng)濟效益，值得推廣。