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振动电机新闻中心 〉注塑机伺服电机如何节能?

注塑机伺服电机如何节能?

 节能的本质:塑机要产生如锁模及注塑等动作,亦要产生异步电机将电能转换为动能。在转换过程中,由于线圈的电阻、涡流在矽铁片中的产生及轴承的摩擦,输出的“有用”动能只是输入电能的9成左右(在满载时),其他便转换为热能。故电机都会自带风扇,将热能带走,以免电机过度升温。
  异步电机都能短暂过载达两倍。过载时,电流增加,故发热也增加。在没有过载保护之下,线圈会烧毁。
  油泵:油泵将旋转的动能转换为液能(压力及流量)。油泵内的摩擦力会降低输出压力。油泵的内漏会降低输出流量。故输出的(有用)液能是比输入的旋转动能低,而无用的热能便跑到压力油去,使其升温,是注塑机为何要安装压力油冷却器的原因之一。
  油马达、油缸:油马达及油缸分别将液能转回旋转动能及线形动能,来驱动如螺杆的塑化及注射动作。如油泵一样,转换过程中产生了热量,提高了油温。
  油管:压力油在油管内流动,在管接头处转弯,都会与管壁及自相摩擦而降低了压力,产生了热能。廉价的注塑机都会用小的管径来降低成本,但必然便提高了油在管内的流速,摩擦的损失增加,油温便升得更高,便浪费更多的能量。
  定量泵为何耗能?
  用恒定转速的异步电机来带动定量泵,油泵是输出恒定的流量的,但注塑周期中的各个动作,如开合模、顶出、塑化、注射及保压,甚至待机状态对流量的要求都不同。动作用不着的流量便在当时的设定压力下流回油箱。所需动作越慢,流回油箱的量越多,浪费的能量便越多。同样,设定的压力越大,流回油箱的浪费便越大。浪费了的能量都变为热能,将油温提高。
  在注塑周期中,保压所需的油量很低,因螺杆前行的速度只需要足够填补成品冷却时的收缩量,估计不会超过油泵流量的5%,那油泵95%以上的流量便在保压压力下流回油箱。成品壁厚越大,保压时间便越长,浪费的能量便越多。从另一角度看,可以节能的幅度便越大,或节能的额外投资的回本期越短。
  一般来讲,当动作的速度离全速越远、动作的时间越长、压力越大,潜在节能的幅度便越大。
  变量泵如何变量?
  从以上得知,节能的钥匙在于能够改变流量。变量泵能提供从零到最大的流量,而且是在异步电机恒速转动下能提供的。
  最常用的变量泵采用斜盘轴向柱塞设计。当斜盘的角度是零(最大),柱塞的排量便是零(最大)。按流量的需要将斜盘的角度改变,从而达到流量的调节。
  变频器如何变量?
  变频器改变交流电的频率,将市电的50Hz变为5~50Hz,使异步电机的转速在10%~100%中改变。配上定量泵后,油流量便在10%~100%中改变。
  由于变频器是一台强电流电子设备,它本身亦消耗电能,故节能效果较变量泵逊色。
  异步电机的设计是为了恒速使用的,便没有考虑转子惯性的优化。转子每次加速减速如需要0.1秒,一个周期内不下20次的变速便需要2秒。一般用家都会发觉变频器的使用拖慢了生产率,再降低它的吸引性。
  定量泵多数是叶片泵。叶片泵利用离心力将叶片压紧泵壳做成密封,才能将油泵出来。当转速降下来时,离心力也降下来,故在低流量时,内漏增加,油泵的效率下降。
  其实变频器只是在注塑机翻新改进时加进去,因只涉及接线的改动,比定量泵改为变量泵的工夫少及简单很多。新购买注塑机时是不会用定量泵配变频器的。


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