注塑機(jī)的工藝過程一般分為鎖模、座進(jìn)、射膠、熔膠、保壓、冷卻、開模、頂出等幾個階段，各個階段需要不同的壓力和流量。對于油泵馬達(dá)而言，注塑過程的負(fù)載是處于變化狀態(tài)，在定量泵的液壓系統(tǒng)中，油泵馬達(dá)以恒定的轉(zhuǎn)速提供恒定的流量，多余的液壓油通過溢流閥回流，此過程稱為高壓節(jié)流。據(jù)統(tǒng)計由高壓節(jié)流造成的能量損失高達(dá)25%-55%。

在注塑產(chǎn)品的成品的構(gòu)成中，電費(fèi)占了相當(dāng)?shù)谋壤罁?jù)注塑機(jī)設(shè)備工藝的需求，注塑機(jī)油泵馬達(dá)耗電占整個設(shè)備耗電量比例高達(dá)50%-65%，因而極具節(jié)能潛力，設(shè)計與制造新一代“節(jié)能型”注塑機(jī)，就成為迫切需要關(guān)注和解決的問題。

目前節(jié)能已完成為注塑機(jī)電液系統(tǒng)的研究重點(diǎn)。針對閥控電液系統(tǒng)有較大能量損失的不足，德、日等國發(fā)展了應(yīng)用變量泵和電液比例閥結(jié)合的負(fù)載感應(yīng)型的注塑機(jī)電液控制系統(tǒng)。為進(jìn)一步降低能耗，減少噪音，近年來塑膠機(jī)械制造商為滿足客戶通過節(jié)能以降低生產(chǎn)成本之要求，對各種節(jié)能控制技術(shù)進(jìn)行了深入廣泛的研究和實(shí)踐。目前主要有比例變量泵與變頻定量泵兩種節(jié)能控制系統(tǒng)，下面分別分析兩種節(jié)能技術(shù)的工作原理，以探討其性能特點(diǎn)與應(yīng)用。

組成及工作原理

◆ 比例變量泵控制系統(tǒng)

主要由油泵電機(jī)、比例變量泵及常規(guī)液壓閥組成，用戶根據(jù)注塑成型工藝要求設(shè)定各種動作壓力、速度，這些設(shè)定值經(jīng)微處理器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號（電流或電壓信號）輸出給比例變量泵的比例壓力閥及比例流量閥，同時變量泵內(nèi)的比例壓力閥及比例流量閥按設(shè)定值向系統(tǒng)輸出壓力和流量產(chǎn)生的壓、流差及負(fù)載的變化快速推動（調(diào)整）變量泵斜盤傾角發(fā)生變化，使液壓系統(tǒng)的能量輸出跟隨注塑過程整機(jī)變化的負(fù)載狀況而變化，比例閥按設(shè)定值向系統(tǒng)輸出整機(jī)需要的精確壓力和流量，最大限度避免能量的損失。

◆ 變頻定量泵控制系統(tǒng)

主要由變頻器、油泵電機(jī)、定量泵、比例閥（壓力/流量）及其它常規(guī)閥（方向閥和溢流閥）組成，系統(tǒng)工作時，用戶根據(jù)注塑成型工藝要求設(shè)定各種動作壓力、速度，這些設(shè)定值經(jīng)微處理器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號（電流或電壓信號）輸出給系統(tǒng)的比例壓力閥及比例流量閥，同時與速度設(shè)定相對應(yīng)的模擬信號輸入至變頻器的控制板，實(shí)現(xiàn)控制交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速按設(shè)定值變化，電動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化導(dǎo)致與之相聯(lián)的定量泵速度的變化，使液壓系統(tǒng)的能量輸出跟隨注塑過程整機(jī)變化的負(fù)載狀況而變化，在保壓、冷卻及空轉(zhuǎn)的狀況保持很低的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到節(jié)能的目的。利用注塑機(jī)同步信號及電氣控制系統(tǒng)，根據(jù)注塑成型的工藝要求，將電液比例控制系統(tǒng)，模擬成負(fù)載跟蹤控制系統(tǒng)，使油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速與注塑機(jī)工作所需液壓的流量與壓力乘積成正比，將傳統(tǒng)的定量泵改造成變頻變量泵，從而使溢流閥的回油流量降到最小，無高壓節(jié)流能量損失，從而將傳統(tǒng)有高壓節(jié)流的“耗能型”注塑機(jī)升級為無高壓節(jié)流的“節(jié)能型”注塑機(jī)。

性能特點(diǎn)

◆ 系統(tǒng)的響應(yīng)速度

變量泵：比例壓力及流量與泵于一體，控制油路行程短、反應(yīng)快，交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，無磁滯效應(yīng)及轉(zhuǎn)動慣量的影響，響應(yīng)時間快（100ms內(nèi)）；

變頻系統(tǒng)：交流電動機(jī)速度在變頻器的控制下隨負(fù)載變化而變化，受磁滯效應(yīng)及轉(zhuǎn)動慣量的影響，響應(yīng)速度慢（800-1000ms）。

◆ 產(chǎn)品的成型周期與工效

變量泵：交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，無磁滯效應(yīng)及轉(zhuǎn)動慣量的影響，響應(yīng)時間快、能滿足任何制品的要求，成型周期短，工效較高；

變頻系統(tǒng)：交流電動機(jī)速度在變頻器的控制下隨負(fù)載變化而變化，受磁滯效應(yīng)及轉(zhuǎn)動慣量的影響，響應(yīng)速度慢，對高要求的制品難以成型，成型周期長，工效較低。

◆ 油泵、電機(jī)的使用壽命

變量泵：交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，速度改變只改變油泵的斜盤傾角，對油泵的使用壽命無影響；

變頻系統(tǒng)：交流電動機(jī)速度不斷變化，溫度要高于恒轉(zhuǎn)速溫升，在油泵轉(zhuǎn)速較低時，其輸出的壓力、流量不穩(wěn)定，冷卻效果下降，油泵、電機(jī)的使用壽命降低。

◆ 可承受過載能力

變量泵控制系統(tǒng)過載能力好；變頻控制系統(tǒng)過載能力低，對電機(jī)具有過載、過流、缺相保護(hù)。

兩種控制系統(tǒng)之應(yīng)用

根據(jù)兩種控制系統(tǒng)節(jié)能性能特點(diǎn)，由于比例變量泵節(jié)能控制技術(shù)相對成熟，目前注塑機(jī)制造廠普遍采用比例變量泵節(jié)能控制技術(shù), 通過比例變量泵節(jié)能還處于主導(dǎo)地位；而在塑機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用變頻器調(diào)速控制技術(shù)以實(shí)現(xiàn)節(jié)能無疑也是有益的嘗試,國內(nèi)也有塑機(jī)制造商生產(chǎn)并投于市場，由于變頻控制技術(shù)尚有其固有的技術(shù)問題還有待優(yōu)化解決，目前更多的是用于舊機(jī)的節(jié)能技術(shù)改造。依據(jù)控制系統(tǒng)節(jié)能工作原理，注塑機(jī)節(jié)能還具有附加的優(yōu)點(diǎn)：

◆ 減輕開、鎖模沖擊，延長機(jī)械和模具使用壽命。
◆ 延長油路系統(tǒng)（密封組件等）使用壽命，減少維修次數(shù)、節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。
◆ 降低噪音、改善工作環(huán)境。
◆ 系統(tǒng)油溫大幅降低，冷卻用水量可節(jié)省30%以上。
◆ 變頻器對電機(jī)具有過壓、過流、缺相等多種保護(hù)。
◆ 注塑機(jī)變頻節(jié)能原有的控制方式及油路不變。 (end)