上海宣锜机电制造有限公司 >> 新闻资讯 >> 注塑机电效系统介绍
设计原理
注塑机工件一次注塑成型的过程一般分为锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模、顶针等几个工序。其各个工序阶段需要不同的压力和流量，而且变化很大，也就是说被加工的工件不都是在最大压力或流量下工作的，其实际所需油泵输出功率是变化的，有相当部分时间处于待机状态，油泵电机空转，而在注塑机传统设计上是以最大容量为基础，故油泵电机常常是处于大马拉小车状态。
注塑机在实际工作中，各工序压力和流量是靠压力比例阀和流量比例阀来调节，通过调整压力或流量比例阀的开启度来控制压力和流量大小，这样造成大量的能源消耗在挡板、阀门上，同时油泵电机一直在恒速运转，各工序中油泵的输出功率并没有多大变化，所以在注塑机运行过程中电能浪费相当严重，损失可高达20%~50%。如果能实现注塑机的动力系统根据注塑成型过程的不同工序，自动调节油泵转速以匹配适合负载的流量和压力，这样设备的能耗将大大下降。
针对注塑机的工作状态，采用普通节能器开环控制是难以达到最理想的节电效果的，PowerLogix-J注塑机电效系统可以实现最经济的控制目标。它能与注塑机控制系统融为一体，组成一个流量、压力闭环自动控制系统，根据注塑机所发送的流量、压力信号的强弱而对油泵电机转速进行自动调整，从而控制油泵的流量、压力，使定量泵成为节能型的变量泵。当工况需要大流量、大压力量，电机就全速运转；当工况需在小流量、小压力时，电机就减速运转；不需要流量、压力时，电机就停止运转。这样不仅提高了电机的效率，而且节省了被浪费的电能。
1、功率匹配----对泵进行改造，动态智能调节油泵功率的输出
宝利佳注塑机电效系统采用闭环控制，根据注塑机工作过程中的流量和压力信号，动态调节油泵转速和输出功率，使油泵的输出转矩与负荷需求精确匹配，避免低负荷时的过大功率输出浪费，从而达到节能的目的。
泵是一种平方转矩负载，其转速N与流量及扬程H及泵的轴功率P的关系如下所示：
Q1/Q2=N1/N2 H1/H2=(N1/N2)²
P1/P2=(N1/N2)³
可见泵的轴功率与其转速的立方成正比，只要改变转速N，其流量成比例变化，而其功率P则以立方的大小迅速变化，当转速降为原来的一半时，则轴功率只仅为正常（额定）功率的八分之一。
2、实现无节流能量损失——改变调节方式，将回流式调节变为容积式调节
传统的比例阀控制的定量泵系统是采用回流调节方式，无论系统处于流量控制还是压力控制状态，油泵的输出流量都不会改变，仅通过改变比例阀的阀门开度调整压力，多余的液压油将通过溢流阀平衡回流，此过程称高压节流，此过程会造成一定的能量损失，同时由于液压油长期全速循环流动与液压件机械剧烈磨擦，造成油温升高和机械寿命缩短等不良现象。
宝利佳注塑机电效系统根据注塑成型和工艺特点和要求，在注塑成型各个工序阶段，改变油泵的输出功率，把传统的定量泵改变成变量泵，使通过溢流阀的回流流量降到最少，无高压节流能量损失，同时也可相对地降低了油温和油泵噪音。
3、功率因数自动补偿
在传统的供电系统中，大量的电机负载造成COSØ降低，而增加了回路的线损和发热量。根据电工学原理：S=SQRT（P2+Q2）----S为视在功率，
P=S*COSØ -----P为有功功率，COSØ为功率因数，
Q=S*SINØ -----Q为无功功率。
由以上公式可知；功率因数COSØ值越大，P值越大，在目前的定量泵注塑机中COSØ值一般在0.6—0.8之间，当使用注塑机电效系统进行控制后，其COSØ的值可达到0.96以上，这样线路的无功损耗也就大大的降低了。
4、实现电机软启动
宝利佳注塑机电效系统采用专业节能控制软件，可使油泵电机实现了平滑的软启动过程，消除了冲击电流对系统的影响，减少了机械冲击，降低了噪音，延长了设备的维修周期和使用寿命，对供电系统而言，也起到了增容的作用。
技术特点：
※ 内置PID调节器和专用于注塑机的闭环控制系统，一体机结构。
※ 每秒10000次的采样速率，密切监测跟踪着负载变化
※ 空间矢量优化，电流谐波成分小，载波频率达16kHz，静音运行平稳、效率高。
※ 数控键盘、多接口输入方式、控制方式灵活、方便。
※ 电流限幅、过压失速、回升制动、转速追踪平滑再启动等功能。
※ 保护功能完善，发生短路、过流、过载、过压故障时，系统均能即时保护。
※ 高品质、低噪声，
三大优势：
☆ 卓越的控制性能：引进国外独特、先进的节能控制技术和电机控制芯片，每秒钟自动侦测电机工作状态过万次，适时控制电机运作状态；适时采集设备的能耗信号，控制电机动作经济模式，避免不必要的能耗；具有输出电压自动调整功能（VAR），非常适应中国电网。
☆ 优良的品质：先进的表面贴装技术（SMT），设计精良，超薄超轻，全程品质保证管制。
☆ 智能型故障诊断和保护功能：故障诊断显示和过压、欠压、过流、过热、过载、短路、断相、失速等保护功能；完善的电气互锁电路，减少人为因素的故障；后备的电源切换系统，可实现节能与旁路的自由切换。
应用范围及应用案例分析：
专用于各种类型注塑机的电效改造
1、注塑机型号NC150 油泵15KW 生产喇叭盒
旁路状态有功功率曲线图 节电状态有功功率曲线图
从有功功率曲线图，可以看出：
旁路状态：最大的有功功率（瞬间冲击功率）为21.8KW，最小的有功功率为3.14KW
平均有功功率为9KW
锁模—射胶—熔胶—保压—冷却—开模—顶针，注塑成型周期为：50S
节电状态：最大的有功功率（瞬间冲击功率）为17.9KW，最小的有功功率为0KW
平均有功功率为5.5KW
锁模—射胶—熔胶—保压—冷却—开模—顶针，注塑成型周期为：50.5S
结论：平均节电率为38%，对注塑成型周期影响不大。
节电效果直观对比图
2、注塑机型号CJ80NC 油泵7.5KW 生产接线盒
旁路状态有功功率和无功功率曲线图
节电状态有功功率和无功功率曲线图
从有功功率曲线图，可以看出：
旁路状态：最大的（瞬间冲击功率）有功功率为12.6KW，无功功率为9.10KW；
最小的有功功率为1.45KW ，无功功率为2.95KW
平均有功功率为4.02KW，平均无功功率为4.05KW
锁模—射胶—熔胶—保压—冷却—开模—顶针，注塑成型周期为：32.08S
节电状态：最大的（瞬间冲击功率）有功功率为8.38KW，最大的无功功率为0.53KW
最小的有功功率为0.06KW，最小的无功功率为0KW
平均有功功率为2.12KW，平均无功功率为0.07KW
锁模—射胶—熔胶—保压—冷却—开模—顶针，注塑成型周期为：32.72S
结论：平均有功节电率为47%，无功节电率为98%，对注塑成型周期影响不大。
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