注塑機(jī)伺服電機(jī)如何節(jié)能

　　除了塑料以外競爭激烈，電費(fèi)是注塑成品的zui大成本指導，有必要節(jié)約邁出了重要的一步。
　　
　　節(jié)能的本質(zhì):注塑機(jī)要產(chǎn)生如鎖模及注塑等動(dòng)作提供有力支撐，亦要產(chǎn)生熱量將料筒內(nèi)的塑料加熱/塑化重要的作用。動(dòng)能及熱能的節(jié)約，只能從減少浪費(fèi)著手影響，別無它法法治力量。讓我們先溫習(xí)熱力學(xué)的兩大定律。
　　
　　熱力學(xué)*定律:熱力學(xué)的*定律就是能量守衡快速增長。在能量的轉(zhuǎn)換中開放以來，能量只從一種型態(tài)變做另一種型態(tài)，但轉(zhuǎn)換之前及之后的能量是相等的高質量，既沒有增加也沒有減少提供了有力支撐。
　　
　　熱力學(xué)第二定律:熱力學(xué)第二定律認(rèn)為在轉(zhuǎn)換過程中，熱熵（entropy）只會(huì)增加前景，不會(huì)減少進一步意見。熱熵這個(gè)概念很難用幾句話講得清楚增幅最大。對(duì)于這個(gè)討論來說，第二定律可以簡(jiǎn)化為“無用”輸出能量就是熱能生產能力。
　　
　　異步電機(jī):傳統(tǒng)的注塑機(jī)是用異步（鼠籠式）電機(jī)來驅(qū)動(dòng)油泵的標準。異步電機(jī)的定子在三相電的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。以四極定子及50Hz的供電為例處理方法，磁場(chǎng)以1500rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)重要作用。
　　
　　轉(zhuǎn)子上有多條斜放的銅枝，它們都是在末端短接的習慣。鼠籠由此得名充足。在旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)下，銅枝上感應(yīng)出電流的積極性。電流與磁場(chǎng)相互作用下產(chǎn)生扭力綠色化發展，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)低20~60rpm不久前，故稱為異步（非同步）電機(jī)用上了。
　　
　　矽鐵片重疊起來支撐著轉(zhuǎn)子的銅枝及定子的線圈。
　　
　　異步電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能能力建設。在轉(zhuǎn)換過程中關註，由于線圈的電阻、渦流在矽鐵片中的產(chǎn)生及軸承的摩擦設計標準，輸出的“有用”動(dòng)能只是輸入電能的9成左右（在滿載時(shí)）開展，其他便轉(zhuǎn)換為熱能。故電機(jī)都會(huì)自帶風(fēng)扇發揮重要帶動作用，將熱能帶走意向，以免電機(jī)過度升溫。
　　
　　異步電機(jī)都能短暫過載達(dá)兩倍文化價值。過載時(shí)形式，電流增加，故發(fā)熱也增加不斷完善。在沒有過載保護(hù)之下數字化，線圈會(huì)燒毀。
　　
　　油泵:油泵將旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為液能（壓力及流量）基礎上。油泵內(nèi)的摩擦力會(huì)降低輸出壓力各領域。油泵的內(nèi)漏會(huì)降低輸出流量。故輸出的（有用）液能是比輸入的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能低保持競爭優勢，而無用的熱能便跑到壓力油去進行培訓，使其升溫，是注塑機(jī)為何要安裝壓力油冷卻器的原因之一長效機製。
　　
　　油馬達(dá)法治力量、油缸：油馬達(dá)及油缸分別將液能轉(zhuǎn)回旋轉(zhuǎn)動(dòng)能及線形動(dòng)能全技術方案，來驅(qū)動(dòng)如螺桿的塑化及注射動(dòng)作。如油泵一樣供給，轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生了熱量優勢與挑戰，提高了油溫。
　　
　　油管:壓力油在油管內(nèi)流動(dòng)解決方案，在管接頭處轉(zhuǎn)彎趨勢，都會(huì)與管壁及自相摩擦而降低了壓力，產(chǎn)生了熱能上高質量。廉價(jià)的注塑機(jī)都會(huì)用小的管徑來降低成本設備製造，但必然便提高了油在管內(nèi)的流速，摩擦的損失增加攻堅克難，油溫便升得更高，便浪費(fèi)更多的能量顯示。
　　
　　定量泵為何耗能雙向互動？
　　
　　用恒定轉(zhuǎn)速的異步電機(jī)來帶動(dòng)定量泵，油泵是輸出恒定的流量的設計能力，但注塑周期中的各個(gè)動(dòng)作品牌，如開合模、頂出更為一致、塑化等形式、注射及保壓，甚至待機(jī)狀態(tài)對(duì)流量的要求都不同研究與應用。動(dòng)作用不著的流量便在當(dāng)時(shí)的設(shè)定壓力下流回油箱飛躍。所需動(dòng)作越慢，流回油箱的量越多全面協議，浪費(fèi)的能量便越多重要部署。同樣，設(shè)定的壓力越大工具，流回油箱的浪費(fèi)便越大智慧與合力。浪費(fèi)了的能量都變?yōu)闊崮埽瑢⒂蜏靥岣摺?br />　　
　　在注塑周期中重要的角色，保壓所需的油量很低開放要求，因螺桿前行的速度只需要足夠填補(bǔ)成品冷卻時(shí)的收縮量，估計(jì)不會(huì)過油泵流量的5%平臺建設，那油泵95%以上的流量便在保壓壓力下流回油箱服務機製。成品壁厚越大，保壓時(shí)間便越長(zhǎng)不可缺少，浪費(fèi)的能量便越多蓬勃發展。從另一角度看特點，可以節(jié)能的幅度便越大，或節(jié)能的額外投資的回本期越短重要性。
　　
　　一般來講又進了一步，當(dāng)動(dòng)作的速度離全速越遠(yuǎn)、動(dòng)作的時(shí)間越長(zhǎng)多元化服務體系、壓力越大規劃，潛在節(jié)能的幅度便越大。
　　
　　變量泵如何變量深度？
　　
　　從以上得知帶動擴大，節(jié)能的鑰匙在于能夠改變流量。變量泵能提供從零到zui大的流量開拓創新，而且是在異步電機(jī)恒速轉(zhuǎn)動(dòng)下能提供的持續發展。
　　
　　zui常用的變量泵采用斜盤軸向柱塞設(shè)計(jì)。當(dāng)斜盤的角度是零（zui大）促進善治，柱塞的排量便是零（zui大）擴大。按流量的需要將斜盤的角度改變，從而達(dá)到流量的調(diào)節(jié)發揮效力。
　　
　　變頻器如何變量新格局？
　　
　　變頻器改變交流電的頻率，將市電的50Hz變?yōu)?~50Hz安全鏈，使異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速在10%~100%中改變顯示。配上定量泵后，油流量便在10%~100%中改變真正做到。
　　
　　由于變頻器是一臺(tái)強(qiáng)電流電子設(shè)備科普活動，它本身亦消耗電能，故節(jié)能效果較變量泵遜色習慣。
　　
　　異步電機(jī)的設(shè)計(jì)是為了恒速使用的充足，便沒有考慮轉(zhuǎn)子慣性的優(yōu)化。轉(zhuǎn)子每次加速減速如需要0.1秒的積極性，一個(gè)周期內(nèi)不下20次的變速便需要2秒綠色化發展。一般用家都會(huì)發(fā)覺變頻器的使用拖慢了生產(chǎn)率，再降低它的吸引性不久前。
　　
　　定量泵多數(shù)是葉片泵效果。葉片泵利用離心力將葉片壓緊泵殼做成密封，才能將油泵出來合規意識。當(dāng)轉(zhuǎn)速降下來時(shí)密度增加，離心力也降下來，故在低流量時(shí)，內(nèi)漏增加機遇與挑戰，油泵的效率下降廣泛關註。
　　
　　其實(shí)變頻器只是在注塑機(jī)翻新改進(jìn)時(shí)加進(jìn)去，因只涉及接線的改動(dòng)集成技術，比定量泵改為變量泵的工夫少及簡(jiǎn)單很多就能壓製。新購(gòu)買注塑機(jī)時(shí)是不會(huì)用定量泵配變頻器的。
　　
　　伺服電機(jī)
　　
　　伺服電機(jī)是為加速減速優(yōu)化的適應能力。伺服電機(jī)如何能在維持扭矩之下降低慣性更優美？原來是利用了以下的物理關(guān)系。（∝是代表“正比于”的數(shù)學(xué)符號(hào)防控。）
　　
　　扭矩∝轉(zhuǎn)子直徑（線性比例）
　　
　　慣性∝（轉(zhuǎn)子直徑）2（平方比例）
　　
　　扭矩∝轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度（線性比例）
　　
　　平方比例較線性比例提升得快成效與經驗。如轉(zhuǎn)子直徑增加20%，（轉(zhuǎn)子直徑）2便增加44%（1.22=1.44）堅實基礎。
　　
　　伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)用小直徑來降低慣性稍有不慎，再以長(zhǎng)的轉(zhuǎn)子來回復(fù)失去的扭矩。伺服電機(jī)的外觀也明顯看見是直徑小但長(zhǎng)度大的等地。
　　
　　某日本供應(yīng)商采用釹（neodymium）磁鐵（是稀土磁鐵的一種）來產(chǎn)生轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)相關性，比一般的鐵氧體磁鐵（ferritemagnet）強(qiáng)，故扭矩便能提高物聯與互聯。此供應(yīng)商更采用了磁阻扭矩（reluctancetorque）來產(chǎn)生額外的扭矩。
　　
　　采用永磁來產(chǎn)生磁場(chǎng)亦比用電磁或電感產(chǎn)生磁場(chǎng)的效率更高改造層面，因?yàn)榫捅苊饬司€圈的損失及渦流的損失供給。
　　
　　伺服電機(jī)從0rpm速到2000rpm，只需要0.05秒經驗分享。因此解決方案，用變速伺服電機(jī)來驅(qū)動(dòng)油泵，拖慢生產(chǎn)力的情況只在短于5秒周期時(shí)才能察覺有力扭轉。
　　
　　伺服電機(jī)在制動(dòng)時(shí)變了發(fā)電機(jī)上高質量，驅(qū)動(dòng)制動(dòng)電阻，而動(dòng)能則在制動(dòng)電阻上變?yōu)闊崮軓V度和深度，散發(fā)在大氣中著力增加。有瑞士注塑機(jī)廠在其全電機(jī)中采用儲(chǔ)能電池吸收了制動(dòng)的動(dòng)能，然后釋放出來驅(qū)動(dòng)電機(jī)科技實力。這充分體現(xiàn)了節(jié)能的本色：利用額外的設(shè)備來節(jié)侍幚?。ㄔ谶@里應(yīng)稱為回收再用）能源。
　　
　　全電機(jī)
　　
　　全電機(jī)的省電效果是*的在此基礎上。全電機(jī)的驅(qū)動(dòng)也是用伺服電機(jī)的助力各行，只不過它zui少用四個(gè)伺服電機(jī)來直接驅(qū)動(dòng)注射、塑化自主研發、開合模及頂出動(dòng)作確定性。其余的動(dòng)作如抽芯/旋脫更加廣闊，射臺(tái)及調(diào)模有用伺服電機(jī)，亦有用較便宜的電機(jī)來驅(qū)動(dòng)講故事。
　　
　　直接驅(qū)動(dòng)采用螺絲或曲臂將旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能變?yōu)榫€性的動(dòng)能非常完善，或采用皮帶或齒輪將高速的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能變?yōu)榈退俚男D(zhuǎn)動(dòng)能。
　　
　　伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵自動化方案，油流過管道到達(dá)油缸或油馬達(dá)緊密協作，再轉(zhuǎn)換為動(dòng)能與全電機(jī)比較，直接驅(qū)動(dòng)節(jié)省了兩個(gè)轉(zhuǎn)換過程線上線下，估計(jì)可節(jié)約10%的能量發揮重要作用。兩者之間的比較，表列于后數據顯示。
　　
　　待機(jī)狀態(tài)
　　
　　啟動(dòng)了注塑機(jī)的電機(jī)后而注塑機(jī)沒有動(dòng)作的狀態(tài)稱為待機(jī)狀態(tài)高質量。
　　
　　在以下的情況下，注塑機(jī)是處于待機(jī)狀態(tài)的記得牢。
　　
　　1.當(dāng)冷卻時(shí)間比塑化時(shí)間長(zhǎng)註入了新的力量，多出來的冷卻時(shí)間中，注塑機(jī)是處于待機(jī)狀態(tài)的更多可能性。產(chǎn)品越厚去創新，待機(jī)狀態(tài)時(shí)間便越長(zhǎng)。
　　
　　2.機(jī)械手取出成品/水口時(shí)緊迫性。
　　
　　3.半自動(dòng)操作時(shí)操作員打開安全門取出成品/水口或插件時(shí)結構。
　　
　　異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)變量泵在待機(jī)狀態(tài)時(shí)是恒速轉(zhuǎn)動(dòng)但沒有流量的，但在一臺(tái)11kW的注塑機(jī)上測(cè)出電機(jī)的電流是7A高效，比11kW電機(jī)的24A額定電流是一個(gè)大的比例（29%）溝通協調。
　　
　　伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)變量泵在待機(jī)狀態(tài)時(shí)是不轉(zhuǎn)動(dòng)的。虛耗的只是伺服電機(jī)（電子）驅(qū)動(dòng)器的能量全方位。以11kW伺服電機(jī)為例高效節能，電流不到1A。
　　
　　油溫作指示
　　
　　伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵的節(jié)能效果大局，從壓力油油溫可見一班新創新即將到來。
　　
　　采用一臺(tái)50噸注塑機(jī)注塑單腔的航空杯，在華南的夏季及沒有壓力油冷卻的條件下有序推進，油溫只有37度攝氏創造性。
　　
　　如壓力油的升溫是節(jié)能的指示，這一點(diǎn)是連異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)變量泵都*的道路。
　　
　　電機(jī)效率
　　
　　效率是輸出功率除以輸入功率的比例規模設備。
　　
　　效率=輸出功率/輸入功率
　　
　　電機(jī)的輸入功率是用電的功率。
　　
　　電機(jī)的輸出功率是轉(zhuǎn)動(dòng)的功率。
　　
　　在理想的沒有損失的情況下競爭力，輸出功率等于輸入功率充分，效率便等于100%。損失了的功率變了熱的功率集聚。
　　
　　異步電機(jī)在額定負(fù)荷時(shí)效率約90%競爭力，但在負(fù)荷低于50%時(shí)，效率大幅下降狀況，也就是前述的待機(jī)狀態(tài)消耗29%額定電流的原因機製性梗阻。
　　
　　有英國(guó)公司提供“節(jié)能寶”在異步電機(jī)低負(fù)荷時(shí)降低供應(yīng)電壓，從而減少銅線圈產(chǎn)生過量的磁通全過程，降低損失集成應用，達(dá)節(jié)能之效。留意電機(jī)的轉(zhuǎn)速不變不負眾望，故不影響注塑周期高效流通。
　　
　　能節(jié)能多少？
　　
　　據(jù)某伺服電機(jī)供應(yīng)商的資料精準調控，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵比傳統(tǒng)定量泵節(jié)能60%功能，比變量泵節(jié)能40%。
　　
　　另一供應(yīng)商則聲稱節(jié)能50%以上解決。
　　
　　其實(shí)能節(jié)約多少與產(chǎn)品的壁厚預期，模具是否用冷流道、保壓時(shí)間幅度、待機(jī)時(shí)間都有關(guān)系具有重要意義，是不能一概而論的。
　　
　　大致來講大部分，壁厚越大，伺服電機(jī)的節(jié)能便越多實際需求。壁厚大時(shí)解決方案，保壓時(shí)間便長(zhǎng)，待機(jī)時(shí)間亦長(zhǎng)善謀新篇，便能更節(jié)約增產。瓶坯的注塑便屬于這類。如冷流道的直徑大于壁厚方法，冷卻時(shí)間便由流道直徑來支配行動力。
　　
　　相反，薄壁產(chǎn)品（熱流道模具）的保壓時(shí)間短切實把製度，甚至是0保供，而冷卻時(shí)間也是0，伺服電機(jī)的節(jié)能便有限。達(dá)明推薦周期5秒或以下的薄壁飯盒（壁厚0.5mm）采用異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)定量泵注塑機(jī)來生產(chǎn)責任，因周期大部分以全速全壓進(jìn)行應用情況，能節(jié)省的浪費(fèi)有限。甚至伺服電機(jī)的加速減速會(huì)延長(zhǎng)了注塑周期組建。
　　
　　周期5-8秒的產(chǎn)品表現，可以用異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)變量泵注塑機(jī)來生產(chǎn)。
　　
　　周期8秒以上的產(chǎn)品深刻變革、冷卻時(shí)間比塑化時(shí)間長(zhǎng)結論、注射時(shí)間過3秒、螺桿轉(zhuǎn)速在70%以下質生產力、采用機(jī)械手取出適應性強、采用半自動(dòng)操作都推薦使用“節(jié)能寶”或伺服電機(jī)注塑機(jī)來生產(chǎn)。
　　
　　齒輪泵對(duì)柱塞泵
　　
　　注塑機(jī)采用的定量泵以葉片泵為主處理。葉片泵依靠離心力將葉片壓緊泵體的內(nèi)壁建設，進(jìn)行其從油箱吸油，向出口泵油的工作助力各行。在低轉(zhuǎn)速時(shí)前來體驗，由于離心力下降，內(nèi)漏增加確定性，泵的容積效率便減少綠色化，故不適合配合變速的伺服電機(jī)使用。
　　
　　配合伺服電機(jī)使用的油泵有定量的齒輪泵及變量的柱塞泵兩種發展。
　　
　　齒輪泵的容積效率在90%以下保持穩定。其構(gòu)造較簡(jiǎn)單，成本不高面向，噪音不大支撐作用，對(duì)油污的容隱度則較大。
　　
　　柱塞泵的容積效率在95%左右建設項目。它的構(gòu)造精密最為突出，對(duì)油污的容隱度不高，噪音亦較大相結合。但其變量特性可用來降低對(duì)伺服電機(jī)的扭矩負(fù)載高效化，故降低其電流及其發(fā)熱，使在需要極低流量的保壓為產業發展，保壓時(shí)間能夠更長(zhǎng)範圍和領域。這在油研公司的雙排量設(shè)計(jì)發(fā)揮了出來。
　　
　　從下圖得知各項要求，保壓及高壓合模所需的流量低但壓力高更高要求，可將變量泵轉(zhuǎn)為小排量越來越重要的位置，降低在低速時(shí)伺服電機(jī)的大電流產(chǎn)生的發(fā)熱。此功能連全電機(jī)也做不到學習。如不用雙排量的話結構重塑，保壓及高壓合模會(huì)越原排量的壓力流量范圍，但仍在虛線的載范圍內(nèi)應用優勢，可以作短暫保壓及高壓合模高質量發展。如鎖模方法是采用機(jī)鉸，高壓合模自然是短暫的高效節能。直壓鎖模如不采用單向閥將鎖模力鎖住影響力範圍，便要靠電機(jī)油泵不停地工作來維持鎖模力。雙排量的小排量能提供長(zhǎng)時(shí)間的保壓及高壓合模新創新即將到來。
                                                                                                                 來源：中國(guó)泵閥網(wǎng)