注塑机伺服电机改造案例

合集下载

伺服节能注塑机专案

注塑机伺服节能改造项目申请
注塑机控制器
目的：通过将常规定量泵系统，改造成伺服电机系统，以达到节能，降耗及提高产能的目的
核准：
审核：
作成：黄国强10/26
定量泵注塑机（公司目前使用类型）
在原定量泵（多为叶片泵或齿轮泵）的运行中，采用异步感应电机，注塑机运转过程中，马达高速恒定持续运转，使油泵100%输出，多余的液压油通过溢流阀直接排回到油箱。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。结果造成：
2.伺服电机加减速和低速特性，达到节能的目的:
由于伺服电机从0 rpm加速到2000 rpm，只需要50毫秒，所以，具体控制思路为，可让伺服系统工作在带力矩限制的速度模式下，此时，如果油路内的压力在设定压力以下，电机将在最短时间内（十至百毫秒级）加速或减速到给定的速度，使油路达到下一个工作状态所需要的压力，到达力矩限制值以后，电机停止或以很低的转速工作，从而可快速准确地控制油路压力和流量，没有任何的卸流，达到节能的功效。而油泵必须无内漏现象，且输出效率要高。
备造效果。
2.为提升射出产品质量，降低射出不良率。设备改造迫在眉睫！
注塑机伺服节能技术原理
1.流量和压力的精确控制：
对于某一台注塑机而言，该机器采用伺服节能系统实现全闭环控制。由于油缸的活塞面积已经固定，且固定油泵的参数也为常数，因此油泵的流量与电机的转速为线性关系，且油路内的压力也正比于电机的输出扭矩。所以，对于伺服电机而言，只要精确控制电机的输出扭矩和转速，那么就是精确控制了注塑机在工作时的流量和压力。
伺服节能优势：
1：极佳的节能效果：相比传统的注塑机，可节能25%-85% 2：响应迅速/高效借助于一流的伺服电机，启动快速，流量输出

注塑机伺服改造方案

统响应更快，精度果受到影响。
慢。
高，系统稳定性高。 4 保压时低速转矩可能不 4 对液压系统清洁度
4 低油温，低噪音，足，电机抖动，并且保要求高，噪音大，
高节电率。
压时的大发热量与冷却维护成本高。
时节能成为矛盾，电机
容易烧毁。
8 / 14
四伺服液压驱动系统的组成
注
压力信号
塑
机流量信号电
采用伺服液压驱动控制系统,供油时供等于需超强求。冷却时,电机处于停止状态。电机的输出功节电率大大降低,减少不必要的能耗,电机节电率在
30%以上。采用压力和流量双闭环的伺服液压驱动系统,系更加统的稳定性明显提高。一般情况下,制品质量重稳定复精度可以控制在 0.3%,从而产品合格率提高。
3 / 14
二传统定量泵注塑机原理和伺服液压驱动系统原理及性能优点 1) 传统的定量泵系统的工作原理是：电机以额定转速带动油
泵工作，给系统提供源源不断的液压动力，而注塑机各个工作阶段需要的压力和流量是不同的，而电机带动油泵运转所提供的液压油的能量是注塑机的最高转速液压流量。传统定量泵注塑机通常在需要改变负载流量和压力时,用阀门调节,这时输入功率变化不大,大量能量以压力差的形式损耗在阀门，产生溢流，此过程称高压节流。一个周期工作过程中,负载的变化导致系统压力变化比较大,但油泵仍在工频运行,其供油量是恒定不变的,多余的液压油经溢流阀流回油箱,做无用功,白白地浪费了电能,多余的能量在回油箱的过程中,又加大了冷却系统的负载。据统计，根据注塑机工况的不同，这部分浪费的能量大概在液压系统所需能量的 30%到 70%之间。 2) 伺服液压驱动系统是通过根据注塑机电脑板的压力和流量信号通过专用的注塑卡进行信号转换，变成伺服驱动器可以接受的给定信号，从而利用注塑机的给定流量信号控制电机的转速来建立起注塑机油压系统的压力，利用编码器进行速度的闭环控制，然后再利用压力传感器的反馈信号和压力给定信号进行比较，反馈给控制器，通过控制器的

伺服改造又一创举_挤压机伺服改造原理

伺服改造又一创举——挤压机节能改造在注塑机节能改造越来越风靡，技术也已经成熟的时候，挤压机节能改造也悄悄登陆市场，准备掀起节能变革的又一场风波。

借着伺服变频改造的东风，挤压机节能改造必将成为广大节能先锋的又一次追求。

在有色金属产业蓬勃发展的佛山，挤压机的需求量越来越多，机器的耗电量成为这类企业的一大生产成本。

挤压机伺服改造该是此类行业增加更大效益的福音。

型材挤压机节能改造可行性以及使用伺服的优势现有的型材挤压机械与很多使用液压为动力的设备一样，往往电机和油路按最大容量设计，除了在锁模，挤压和剪切等过程需要较大的压力外，很多时候电机的工频运转只是浪费了大量的电能。

使用伺服改造除了能够节省这方面的电能，还具备以下优点：1）工况阶段节能：挤压机在各个阶段的所需油压、流量都不同，工频运行时，电机以50Hz全速运行，在保压、开模、冷切，尤其是加料过程，油路的压力通过回流阀回流到油箱，浪费了大量能源，通过采集所需压力模拟信号，降低各个阶段变频器的运行频率，从而降低了挤压机的无用功。

2）容量节能：挤压设备均按照油泵最大流量和压力时设计的，在运行中不可避免地造成了能量的浪费，当不需要匹配容量的油压时，适当降低电机运行频率，可大大节约能量。

3）设备保养：现有的挤压设备虽然使用降压启动，但启动时电流冲击还是很大，导致电网波动也较大，电机设备的寿命大大减少，通过伺服的电流抑止功能，使电机在启动时电流不超过其额定电流的2倍，大大提高了设备的使用年限。

4）电机保护功能：由于电网的波动，瞬变、谐波的影响，导致油泵电机瞬间过流过压。

通过变频器完善的保护功能，可以减少此类故障发生的可能性。

以一台880T型材挤压机为例分析节能效果880T改造方案：挤压机工作流程时间表：880T挤压机整个周期中的能量损耗分析：①、变量柱塞泵的高压大流量能量损失：变量泵在高压大流量时的能量损失一是因容积效率降低而产生；其次是在挤压油路上设置的三个溢流阀产生的溢流损失；第三是异步三相电动机因效率低导致的能量损失。

注塑机伺服改造案例一

注塑机伺服改造案例一注塑机伺服改造案例一一、引言注塑机作为塑料制品生产的核心设备之一，其控制系统的稳定性和精准性对整个生产过程至关重要。

传统的注塑机控制系统通常采用液压或机械传动，但由于传动精度和控制复杂度的限制，很难满足现代化生产的要求。

因此，伺服技术的应用成为提高注塑机精度和效率的重要手段之一、本文以注塑机的伺服改造案例为例，详细介绍了改造过程和效果。

二、改造背景注塑机使用多年后，由于液压传动系统的老化和故障频发，导致注塑机的控制精度和稳定性下降，生产效率降低。

为了提高生产效率和产品质量，公司决定对该注塑机进行伺服改造。

三、改造方案根据注塑机的实际情况和改造目标，公司选择了采用半闭环伺服技术进行改造。

具体方案如下：1.替换液压控制系统：将原有的液压控制系统替换为伺服电机和伺服驱动器组成的半闭环伺服系统。

由于伺服系统具有更高的精度和响应速度，能够更准确地控制注塑机的运动，提高注塑机的稳定性和精度。

2.更新控制系统：将原有的控制系统更新为配套的伺服控制系统。

通过与伺服电机和驱动器的联动，实现对注塑机各个动作环节的更加准确和精细的控制，从而优化生产过程。

3.加装传感器和监测设备：在关键部位加装位移传感器、压力传感器等监测设备，实时监测注塑机的运行状态和参数，以便及时调整和优化参数，避免故障和提高生产效率。

四、改造过程1.拆卸原有液压控制系统：将原有的液压泵、动力源和液压阀组件等拆卸下来，清理注塑机内部并进行相关维护。

2.安装伺服电机和驱动器：根据注塑机的结构和需求，选择合适的伺服电机和驱动器，并进行安装和接线。

3.更新控制系统：安装新的伺服控制器和控制面板，实现对伺服电机和驱动器的控制和调节。

4.加装传感器和监测设备：根据需要，在注塑机的运动部位加装位移传感器、压力传感器等监测设备，与控制系统进行联动。

五、改造效果经过伺服改造后，该注塑机的精度和稳定性得到了显著提升。

改造后，注塑机的定位精度提高到了0.01mm，注塑过程中的压力和速度也能更加准确地控制。

液压型注塑机伺服系统节能改造实例浅析

◇ 科技论坛◇
科技一向导
２０１３年３０期
液压型注塑机伺服系统节能改造实例浅析
黄嘉成罗佩ｆ佛山市技术标准研究院广东佛山５２８０００）
【摘要】通过在广东佛山一家知名ＰＰＲ、ＰＶＣ管生产企业的部分注塑机进行伺服系统改造前、后的测试，对所搜集资料、测试数据的整
动作。注塑的整个过程中．就用这两个信号来完成所需的动作．即每一
个工序都有相应的压力和流量的设置
２．１．１异步电动机
大提高，液压油使用时间比常规系统延长。
比例变量泵系统具有良好的自适应性．其输出的压力和流量能够与负载需求相一致．解决了节流凋速系统的流量不适应和压异步电机的定子在三相电的驱动下产生旋转磁场．将电能转换为能量损耗大大减少．系统效率提高．节能效果十分动能。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力不适应问题．的摩擦，输出的“ 有用 ” 动能一般是输人电能的９０％左右（在满载时），明显。３．节能潜力其他便转换为热能。故电机都会自带风扇．将热能带走，以免电机过度在注塑成型的一个周期中：锁模一注射一保压一加料一冷却一开升温。模一顶针一取料等各动作．对流量和压力要求是不一样的．通常射胶２．１．２定量泵而在冷却和取料等阶段对流量和油泵是将旋转的动能转换为液能（压力及流量）．油泵内的摩擦力和锁模阶段对流量和压力需求很大．定量泵型注塑机在改造前．在每个工作周期内油会降低输出压力，内漏会降低输出流量。故输出的（有用）液能是比输压力的需求却很小，负载小时．实际所需流量较小．多余的流量通过溢入的旋转动能低．而无用的热能便跑到压力油去．使其升温。是注塑机泵的排量基本不变。流阀溢流掉，能量损失大。在节能改造后，通过采集注塑机数控系统比为何要安装压力油冷却器的原因之一传统定量泵注塑机通常在需要动调整节电器对应各个动作电机频率．以改变负载流量和压力时，用阀门调节。这使输入功率变化不大，但大量例压力和比例流量信号．自使油泵输出的流量和压力刚好能满足成型机系统工作需要．从而达到能量以压力差的形式损耗在阀门上．产生溢流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节能的效果为了更实际了解注塑机节能改造的效果．我们选取一家企业不同的，但注塑周期中的各个动作，如开合模、顶出、塑化、注射及保压，有代表性的５台液压型注塑机进行改造。在这次改造中，企业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类型的、采用伺服系统进行设定压力下流回油箱。所需动作越慢，流回油箱的量越多．浪费的能进行的改造主要是针对异步电动机电机和定量泵．其他部件暂不做任何改动。量便越多。同样．设定的压力越大．流回油箱的浪费便越大。浪费了改造，我们使用同一台经过校准的电能测试仪．在每台机器保持相对同的能量都变为热能，将油温提高在注塑周期中．保压所需的油量很生产同一种规格产品下．进行伺服系统改造前后的耗电量检低，因螺杆前行的速度只需要足够填补成品冷却时的收缩量．估计工况、具体的检测计算数据见下表１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测对比．

注塑机伺服节能改造方案分析

注塑机伺服节能改造方案分析【摘要】注塑行业正面临着一个飞速发展的机遇，如何有效地节能降耗也就成为迫切需要解决的问题，而占绝大多数比例的定量泵注塑机电能浪费情况非常严重。

目前市场上根据定量泵与变量泵液压系统相似原理研制出的伺服注塑机节能控制系统，可广泛应用于大、中、小各种规格，各种品牌，以液压传动的定量泵或变量泵注塑机。

通过对江苏春兰机械制造有限公司、泰州申视塑料有限公司分别选择一台注塑机作为改造目标设备进行改造，节电率达66%。

根据注塑机在具体运行过程中所需控制的压力和速度参量来专门设计的，经程序优化后，具有压力上升快，控制精确，重复定位精度高。

与传统的液压控制相比，具有节能、高效、废品率低等特点.【关键词】注塑机；伺服电机；节能减排引言注塑机是塑料加工业主要设备、是有名的“电老虎”，一般注塑机的用电量要占到塑胶企业总体用电量的30～70%（在某些专业塑胶企业比重甚至超过70%）。

伺服系统是指以物体的位移、角度、速度为控制量组成的，能够跟踪目标任意变化的自动化控制系统，通常由伺服驱动器和伺服电机组成。

伺服系统是在变频技术基础上的延伸产品，除了可以进行速度与转矩控制外，还可以进行精确、快速、稳定的位置控制。

1 伺服电机市场据了解，注塑机节能改造具有节电率高、节能效果好、投资回收快等优点。

例如注塑机的伺服电机能耗约占整机用电总量70%～80%，将原有的“普通电机+定量泵系统”更换成“伺服电机+齿轮泵（螺杆泵）”，节能率达40%～85%，10～18个月便可收回成本，节能效果十分理想。

2 伺服控制系统的组成伺服系统的由伺服控制器、伺服电机、油泵、编码器、压力传感器等组成。

3 注塑机改造发展情况在传统注塑机使用定量泵驱动方式带来巨大电能浪费的同时，注塑机的节能改造也经历了三个阶段：（1）变量泵改造；（2）变频器改造；（3）伺服改造。

4 伺服系统的节能原理用伺服驱动器的最大优点，首先是节能因为当系统保压时注塑机控制器会同时给压力和流量信号给驱动器，驱动器会根据PID换算后将低速驱动伺服电机运转实现节能，其次是产能得到很的提高因为伺服驱动器驱动伺服电机运转相应很快，而且伺服电机一般可以运转到2000转/分以上，所以注塑机在进行除保压状态外的其它工作状态时基本上执行的是速度模式其电机转速很快就可实现了注塑机运转周期加快，提高了产能，再次是系统保压时压力的稳定性很好，因为该驱动系统是个死循环控制系统，注塑机系统压力通过压力传感器传递到驱动器上并通过驱动器的PID快速调节响应，从而保证了系统压力的稳定性。

博创注塑机伺服节能改造方案

博创注塑机伺服节能改造方案博创注塑机节能改造方案1．注塑机的优点广州博创机械有限公司是一家专业从事高精密注塑机设备的技术型生产企业，成立于2002年12月。

公司坐落在环境优美、交通十分便捷的广州东部增城经济技术开发区。

至目前，公司总资产已达5亿多元人民币；建有广州博创工业园(注塑机生产研发基地)、浙江博创机械有限公司（华东地区注塑机生产基地）以及广东省省级企业技术中心和博创浙大机械研究院。

年生产能力达7000多台标准注塑机。

公司占地面积约150000平方米，现有员工600多人。

经过几年的奋斗，公司生产的主要产品有挑战者、彩虹、闪电、卓越、捷龙和威龙共六大系列近100种规格型号的注塑机，产品主要锁模力从15吨～3200吨，注射量为25g～80000g；建有一系列从美国、日本、韩国等国家引进的现代化加工中心群，这些先进的加工设备，可量身定做满足客户需求选定的产品。

至今，公司已为国家承担了多项科技创新项目，已经有100多项获得国家级、省市级荣誉和多项具有国际水准的专利技术。

其中，2021-2021年，公司自主研发成功的高效伺服节能注塑机捷龙系列产品，已投入批量生产，该研发成果在中国，乃至亚洲范围内，均属于首创。

公司还成功研发大型两板机和多色机。

两板机的开发是源于欧洲成熟两板机技术的基础上，结合中国制造业水平和西班牙技术团队一起创新、共同研发而成，该技术在国内属于领先水平，在国际属于先进水平，并申请了十几项专利技术。

这些重大创新成果填补了中国注塑机领域的空白。

2．注塑机的缺点1.冷却时，电机仍在转动，无功功率未能消除，节能效果不理想。

2.由于是开环系统，生产稳定性难以保证。

3.采用鼠笼式感应异步电机，转动惯量大，系统响应慢。

4.噪声较大，工作环境得不到改善。

5.机器油温较高，机器稳定运行受影响，机器使用寿命缩短，需冷却设备要求高3．改造的目的注塑机在注塑产品的成本中，电费占了相当大的比例，依据注塑机设备工艺的需求，传统的注塑机油泵马达耗电占了整个设备耗电量比例高达80％－90％；随着能源问题的日益受到重视，国家大力发展节能减排的政策，开发具有伺服电机的新一代注塑机是一种趋势，而传统注塑机进行改造伺服电机节能系统势在必行。

浅谈注塑机伺服节能改造

浅谈注塑机伺服节能改造摘要：随着注塑行业的不断发展，对注塑机伺服节能改造也提出了更多的要求。

现阶段，注塑机伺服节能改造已逐渐成为企业提高经济效益的重要手段，也满足了国家目前提倡的关于节能减排的要求。

本文主要对传统注塑机使用现状、改造方式对比、伺服节能改造的必要性、电液伺服系统节能原理及优点进行探析。

关键词：注塑机；伺服改造；节能前言近年来，从事塑料玩具生产的企业逐渐增多，以汕头市澄海区为例，在塑料玩具、塑料工艺、塑料日用品、塑料建材等方面一直居国内领先地位，著有“塑料城”之称。

然而生产过程所使用的注塑机仍以耗能耗电的定量泵系统为主，不利于企业自身及社会的整体发展。

因此，注塑机伺服节能改造将成为未来塑料行业发展的重要内容。

1.传统注塑机使用的现状及改造方式对比1.1传统注塑机使用现状注塑机是一种将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的成型设备。

传统注塑机是三相异步电机驱动叶片泵，油泵往往以固定的转动速度输出恒定不变的流量，主要通过流量阀门进行调节，多余的液压油会通过溢流阀排入油箱，这个过程就造成能量的大量损失，浪费了过多的电能。

设想汕头市澄海区企业如果全部或大部分都使用定量泵系统，那么电能浪费的情况将极为严重。

1.2定量泵注塑机改造方式对比对定量泵注塑机的改造一般可采用可控硅调压、变频以及伺服三种。

其中可控硅调压成本较低，改造设施比较简单，但节能比例过小，而且回收期过长。

而变频调节，在成本方面比较适中，但产品周期较长，尤其更换模具时，变频器参数需要重新调整，加大操作的难度性。

另外一种伺服改造方式，成本较高，但节能效率极高，而且对产品周期没有任何影响，在提高产品精度以及延长设备使用寿命方面有很大的帮助。

由此可见，伺服节能改造应为注塑机节能改造方式的最佳选择[1]。

2.伺服节能改造的必要性注塑机的能耗系统主要包括驱动液压系统与电热系统，其中驱动液压系统在耗电方面占很大的比例。

在工艺过程方面主要分为锁模、射胶、溶胶、保压、冷却、定型、开模等阶段，每个阶段对压力与流量有不同的要求。

用伺服电动机对注塑机进行节能改造

用伺服电动机对注塑机进行节能改造发表时间：2018-08-17T15:06:08.193Z 来源：《电力设备》2018年第15期作者：蔡智团[导读] 摘要：传统的液压式注塑机定量泵采用异步电机作工频运行，存在较多问题，体现在响应过慢、产品生产质量较差，能耗量较高液压油经常泄漏，维护工作量大等方面，因此需要进行节能改造，可采用伺服电动机加以处理，该装置可随时调整转速与转矩，并且可改变压力及流量，能够实现注塑机功率的高度匹配，节能效果十分突出，本文就对具体的改造方法及结果进行了详细探讨。

（深圳国能环保节能科技有限公司 518000）摘要：传统的液压式注塑机定量泵采用异步电机作工频运行，存在较多问题，体现在响应过慢、产品生产质量较差，能耗量较高液压油经常泄漏，维护工作量大等方面，因此需要进行节能改造，可采用伺服电动机加以处理，该装置可随时调整转速与转矩，并且可改变压力及流量，能够实现注塑机功率的高度匹配，节能效果十分突出，本文就对具体的改造方法及结果进行了详细探讨。

关键词：伺服电动机；注塑机；节能改造引言目前塑料制品行业呈高速发展之势，在生产过程中注塑机是一项必不可少的设备，其在电子、家电、建材、机械、汽车、玩具等领域应用较为广泛。

但注塑机在运行过程中能耗量较高，无负荷运转时也需要消耗电能，并且目前多数企业采用的是传统的液压式注塑机，导致我国塑料制品产业每年的电能消耗量始终维持在较高水平，并且随着生产规模的扩大逐年增加，因此当前必须通过伺服电动机进行节能改造，进而实现该产业的健康发展。

一、节能原因注塑机的主要作用是进行塑料注射，能够在高温、高压状态下将塑料推入模具内，冷却定型后就可得到塑料制品。

液压式注塑机在运行过程中发挥主要作用的是异步电机，其存在响应慢、控制精度低、能耗量过高、油温高、液压油泄漏过于频繁等多项问题，因此必须进行处理。

此外，传统注塑机在待机阶段耗能并未停止，导致能源浪费现象过于严重、具体来说，油压系统、加热单元、冷却系统、控制组件四部分的能耗量分别是70%，15%，10%和5%[1]。

注塑机异步伺服控制节电方案

注塑机异步伺服节电改造可行性方案一、前言注塑机是塑胶行业的主要生产设备，也是有名的“电老虎”，耗电量大，电能浪费严重。

由于电价昂贵，电费在企业生产成本中占有相当大的比重，已经成为严重影响企业生产效益的重要因素。

随着市场竞争的日益加剧，各企业都在采取各种节能降耗措施、努力降低生产成本，以便提高市场竞争力。

但是，注塑机的电能浪费问题一直困扰着广大塑胶生产企业。

在此形式下，康灿在吸收国外有关技术的基础上，结合自己多年来在节能领域积累的丰富经验，自主创新研制开发出高科技产品—康灿KC 系列注塑机异步伺服节电器，为注塑机用户提供了一个行之有效的节能降耗手段，使注塑机的单机电耗下降30-80%以上，受到广大塑胶生产企业的欢迎。

二、KC注塑机异步伺服节电应用康灿KC系列注塑机异步伺服节电器是本公司根据成型机工艺特别设计的一款应用于注塑行业的节电装置,采集的成型机信号经微处理器，在实现节能的同时，也达到不影响产量、不影响产品品质的要求。

采用人机界面操作，根据注塑工序直接设定补偿异步驱动器的运行频率；选用的专用异步伺服驱动器，具备电流矢量控制算法，输出转矩大，可完全满足了注塑机的工况要求，其加减速时间可达0.1 秒。

三、KC注塑机异步伺服节电原理：传统的液压驱动系统使用普通电机加载定量泵，液压驱动系统的能耗与油泵的输出流量和输出压力成正比；由于油泵由额定转速驱动运转，因此油泵的流量在机器运行过程中始终保持不变；然而在注塑工艺中，其锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模等各个阶段所需要的压力和流量是不同的，时大时小，有时几乎为零，如在高压节流过程中，设在油泵出口的溢流阀或比例阀实时调节负载压力和负载流量，以满足注塑机工况的实际需要，这样多余的液压油就会通过溢流阀流回油箱，从而使油泵电机做了大量的无用功；据统计，由此造成的能量损失高达36%～68%。

可见，解决液压驱动系统的能耗问题在于如何减少和避免多余的能量损失。

康灿科技推出的异步伺服在注塑机节能领域经过精心的研究和试验，完全吸收同步伺服系统的优点，开发出一款性价比极高的注塑机异步伺服系统，把传统的比流比压控制升级为速度型控制系统，实现与同步伺服一样的功能，每模的生产周期与改造前一致，节电率高达30-80%，康灿科技推出的异步伺服0-1500转加速为100ms,仅比同步伺服略逊（同步伺服0-1500转加速为15～50ms）。

注塑机伺服改造

年直接
收益
(万元)
案例一
运行频率慢,冷却时间长
厚壁产品,如管件
90.38%
18.5kw
6.58
41.8
0.3
116.2
7.8%
5.8
4.35
案例二
运行频率普通,有一定的冷却时间
一般产品,如蓄电池壳
79.1%
18.5kw8.23224来自6.1772.95
4.6%
6.2
7.33
案例三
运行频率快,无冷却时间
伺服式电液混合节能型
伺服器调节油泵速度至接近零速，并且转入力矩控制，精确保持压力
此时电机输出力矩较大，但转速接近零速，所以几乎不输出功率，从电网取用的功率仅几百瓦。
熔胶、冷却阶段：
动作要求：熔胶时进行速度控制，要求尽可能较快地将射台推出至适当的位置，同时螺杆将足够量的熔胶推出至射口处，并且要求射台推出时有一定的背压。为节省时间，熔胶与冷却一般同时进行，但如果冷却时间较长，会出现熔胶结束后仍需等待冷却的空等时间。
伺服式电液混合节能型
伺服器调节油泵速度至最佳速度，精确控制射台和螺杆速度。
熔胶阶段需要流量和压力都较大，此时功率消耗较大，但实际效率接近90%，功率损耗很小。在到达“空等”时段时，运动系统需要的净流量为零，伺服器调节油泵速度至接近零速，并且转入力矩控制，稳定保持压力。此时电机输出力矩较大，但转速接近零速，所以几乎不输出功率，从电网取用的功率仅几百瓦。
2、响应迅速，生产效率高
伺服系统响应速度快，压力上升时间和流量上升时间快至30ms，提高了液压系统的响应速度，减少了动作转换时间，加快了整机的运行节拍；
注塑机液压系统自动运行时，当有阀门打开时，系统压力会瞬间下降，伺服系统可以在30ms以内迅速补充油量，恢复压力至设定值；

星辰伺服在注塑机伺服节能改造中的应用

星辰伺服在注塑机伺服节能改造中的应用摘要将星辰注塑机专用交流伺服系统应用到注塑机伺服节能改造当中，实现压力、流量双闭环控制，取得显著的节能效果，达到注塑机节能改造的目的。

关键词节能；注塑机改造；伺服系统；合同能源管理中图分类号TH 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)061-0097-01注塑机是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，市场存量和增量巨大，是有名的“电老虎”，耗电量大，电能浪费严重。

传统定量泵注塑机通常在需要改变负载流量和压力时，用阀门调节，这时输入功率变化不大，而有效的功率却很小，大量能量以压力差的形式损耗在阀门上，产生溢流，造成大量的能源浪费。

随着伺服节能型注塑机的性能和节能效果得到市场认可后，传统定量泵注塑机的伺服节能改造逐渐成为新的市场热点，借着国家节能减排战略的实施，在长三角和珠三角地区出现了以合同能源管理方式进行的注塑机伺服节能改造项目。

1 注塑机伺服节能改造原理注塑机液压系统是一个压力和流量波动都较大的系统，注塑机的工艺过程一般分为合模、锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、松模、开模、取出等几个阶段，在不同工作阶段压力和流量波动都比较大。

多数时间负载的实际耗油量均小于油泵的供油量，造成高压状态下的液压油多余部分经溢流阀流回油箱，特别在冷却阶段，液压系统零压力、零流量造成电机空转，液压油不断经过油泵对溢流阀和管壁做功从而产生热量，既浪费大量能量，又对液压系统有害。

在注塑机伺服节能改造中，我们把传统的异步电机+定量泵系统改成伺服电机+螺杆泵（或齿轮泵等），根据注塑机当前的工作状态，在不同工作阶段，如锁模、射胶、熔胶、开模、顶针等阶段以及压力和速度的设定要求，自动调节油泵的转速，调节油泵供油量，使油泵实际供油量与注塑机实际负载流量在任何工作阶段均能保持一致，使电机在整个变化的负荷范围内的能量消耗达到所需的最小程度，彻底消除了溢流现象，并确保电机平稳、精确地运行，使注塑机运行于最佳节能状态。

注塑机伺服电机改造案例

注塑机伺服电机改造案例：某公司注塑机伺服电机节能改造➢项目背景1.改造前用能系统状况某模塑公司主要生产彩电，彩电外壳生产主要设备为1600T 注塑机，单台每小时平均耗电量为103千瓦时。

2.改造前用能系统存在的问题经前期调研，发现其生产设备注塑机设备存在不节能现象，改造前电机系统功耗极大，具有降耗的潜力。

➢技术方案1.技术原理（1）叙述采用的节能技术的原理（提供技术原理图）；（2）叙述采用节能技术及原因；（3）叙述电能替代技术的关键能效指标（设备效率、能效比或产品单耗）；（4）叙述该技术使用条件和技术优势。

节能技术的原理：伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降，可以达到精确定位、加速减速优化、直接驱动等目的，可节约近40%能量。

技术原理图采用节能技术及原因：节能：与传统的定量泵系统相比，伺服油泵控制系统结合了伺服电机快速的无极调速特性和液压油泵自主调节特性，带来巨大的节能潜力。

高效：可以通过提高电机转速增加油泵的输出量，提高整机运行速度；响应时间最短可至20ms，提高液压系统的响应速度。

精密：快速响应速度保证了开、合模精度，射胶精度可达0.1mm；配合精度模具，可以达到0.3%的注塑精度。

静音：在PID算法模块控制下，可以实现静音运行。

适用条件和技术优势：广泛应用于玩具、电气、汽配、仪表等塑料制造行业。

伺服控制系统是根据注塑机在具体运行过程中所需控制的压力和速度参量来专门设计的。

采用压力，流量双闭环控制，液压系统按照实际需要的压力，流量来供油，克服了普通定量泵系统高压溢流产生的高能耗。

在预塑，合模，射胶等高流量工作阶段电机按照设定的转速工作，在保压，冷却等低流量工作阶段降低了电机的转速，从而降低了油泵电机的能耗。

2.技术方案（1）节能改造方案：本项目采用稀土永磁电机+齿轮（螺杆）泵+伺服电机驱动器+压力流量传感器对原普通异步电机+叶片泵进行改造。

注塑机伺服系统节能改造的应用案例所产生的效益分析

注塑机伺服系统节能改造的应用案例所产生的效益分析：(一).直接经济收益改造前耗电量：品名规格（t）试机功率(kw)电机转速(rpm)油泵排量(cc/r)最高压力(kg/c㎡)周期时间(s)每小时用电量（h）每日用电(度)月度用电(度年度用电(度)注塑机36540980213170702861617248189728改造后耗电量：品名规格（t）试机功率(kw)电机转速(rpm)油泵排量(cc/r)最高压力(kg/c㎡)周期时间(s)每小时用电量（h）每日用电(度)月度用电(度年度用电(度)注塑机365402002131757016.8369.610348.8113836.8备注：每天按22小时计算，每月以28天计算，每年以11个月计算，节电率以40%计算。

365T年节约用电：测试前年用电量189728度，改造后每年用电量113836.8度，因此每年节约用电量75891.2，即整台机按0.9元每度电来计算，改造投资约在11个月左右收回成本。

(二).间接经济收益：(1).因稳定性,精密性增强,从而提高产品合格率,带来的收益；(2).因油温降低带来注塑机液压油寿命延长，油封等易损件寿命延长,从而增长机器的使用年限；(3).因节电带来辅助电力设施的成本节约；(4).利用伺服机的高速响应可以生产需高速注塑的产品（如薄壁深孔产品），利用伺服电机的精度提高可以生产较精密的产品；(5).噪音降低。

1、产品优势a)节能、高效快速响应的伺服电机和驱动器，快速启动时间仅需0.02~0.05s。

可比传统控制方式节能30%~85%30%~85%可比市场同类伺服电机多节能5%~30%5%~30%b)保压性能可靠、时间更长大成伺服系统在电机和驱动器的匹配性优势，使注塑机工作时的液压系统保压性能更可靠，保压时间最长可至30min，是其他同类产品不可比拟的。

(图1)保压时间曲线c)压力稳定、精密调节能力强，压力闭环控制模式使系统压力非常稳定，实现高精度的精密控制。

注塑机用伺服系统节能改造方案

在同样的油泵和同样的系统压力下，油泵的输出功率跟电机转速、转矩完全成正比例。传统注塑机使用额定转速 1500 转的 4 极电机，输出转速不可调节。如果改成可控制的伺服系统，可以完全根据系统当前的流量要求进行速度控制，根据当前的压力要求控制转矩输出。比如：注塑机系统使用 64cc 的油泵，系统最大压力要求 175bar，此时传统油泵的输出功率约为 28kw。改用伺服系统，如果在熔胶动作下系统要求 50%的系统压力和 50%的熔胶速度，此时的输出功率就会变为 7KW 左右，省电 75%。
2、动态功率因数补偿节能
普通定量泵注塑机的功率因数较低一般在 0.6~0.8 之间，而使用伺服系统以后，由于伺服内部滤波电容的作用，使得功率因数提高到 0.9 以上，从而减少了无功损耗，增大了电网的有功功率。
3、软启动节能普通注塑机，由于电机为直接启动或 Y/△启动，启动电流等于(3-7)倍额定电流，这样
2、伺服系统容量的选择在选配伺服系统容量前，应实测一下注塑机在各个工序过程中，系统的流量以及压力，
了解系统会用到的最大流量和压力，作为选择伺服系统容量的依据。要根据用户的流量、压力要求，来选择合适的内齿轮啮合泵。伺服电机可以允许在 2 倍过载下进行 20%时间间隔的周期持续性工作，而且在弱磁状态下也可以达到足够的输出转矩，所以采用伺服系统可以达到 2000 多转/分钟的电机转速。这样选择内齿轮泵时，可以参考泵的最大转速范围来设计系统流量。提高了泵的转速，在某些情况下可选择较低排量的油泵就能够满足客户需求。欧瑞伺服系统是采用伺服驱动器和伺服电机一一搭配的关系，可根据油泵的转速和转矩要求来选择合适的伺服电机。欧瑞伺服系统具有超强的过载能力，在最高电机转速范围内，可根据油泵最大使用转矩不大于 2 倍电机额定转矩来选择伺服系统。

注塑机交流伺服电机节能改造组件选型指导

注塑机交流伺服电机节能改造组件选型指导2011-11-18 15:30:38 深圳市蓝海华腾技术有限公司供稿一、伺服泵系统的原理速度N控制流量，当流量建立了压力之后，由PID控制速度，稳定油压（即流量，压力均由速度予以控制）在油压还没有建立的时候，管路尚有空间，此时，用流量正比与转速的方式运转油泵，管路很快充油。

油会受到管路的限制，很快建立油压。

当油压建立起来之后，利用PID调整出来的转速N控制，由于PID 的平衡作用原理，油压可以稳定在给定值。

总结为：压力未到，伺服马达速度由流量指令控制；压力到达，伺服马达速度由压力指令和压力反馈差值运算出来的速度控制。

注塑机伺服泵的组件与选型配置计算方法。

二、改造组件1、当面临一套注塑机伺服系统的时候，我们必须考虑与此相关的电气接口和机械接口，以及相关的配件。

◆新配套的油泵；（大小规格视原系统流量而定）◆新配套的伺服马达；（大小规格视新油泵排量和系统压力而定）◆新配套的伺服驱动器；（大小规格视新泵排量，压力，和马达额定转速而定）◆连接油泵与马达的法兰盘；（大小规格视油泵，马达的机械安装尺寸而定）◆连接油泵与进出油口的法兰块（压装式或螺栓连接式）；◆压力传感器及安装口；（统一为1/4PT螺纹。

0-10VDC对应0-250BAR）◆驱动器用制动电阻（大小规格视驱动器而定）◆驱动器与电机编码器的连接电缆（标准，长度自定）◆驱动器到马达的功率电缆◆抗干扰磁环（功率线绕一个大的，信号线各绕一个小的）◆制动单元◆0-1A -------0-10V的信号转换板2、改造普及常识1：◆在定量泵的年代，一般采用叶片泵，因为噪声比较低，同时由于离心叶片的原理，可以自动补偿流量◆定量泵一般有日本油研的PV2R系列，威格士V系列，TOKIMEC 的SQP系列◆为了达到节能的目的，有些地方采用双联泵，判断一个油泵是单联泵还是双联泵，除了可以从型号上分辨之外，最简单的判别方法就是看油口，双联泵一般有2个油口，而单联泵一般只有1个油口。

注塑机伺服系统节能改造的应用案例所产生的效益分析

注塑机伺服系统节能改造的应用案例所产生的效益分析注塑机是一种用于制造塑料制品的设备，其功耗通常较高。

为了降低注塑机的能耗，提高生产效率和降低生产成本，可以进行注塑机伺服系统的节能改造。

本文将通过分析一个注塑机伺服系统节能改造的应用案例，来探讨改造后所产生的效益。

1.案例背景注塑企业拥有多台老旧注塑机，这些机器的能耗较高，产能较低，经营成本较高。

为了提高生产效率和降低生产成本，企业决定对这些机器进行伺服系统的节能改造。

2.改造方案改造方案包括更换伺服电机和安装伺服控制系统。

伺服电机具有高效、节能的特点，可以提高注塑机的能效。

伺服控制系统通过精确的控制注塑机的运行速度和压力，可以提高生产效率和产品质量。

3.1能耗降低改造后的注塑机采用了高效的伺服电机和伺服控制系统，相比于老旧机器，能耗降低了30%以上。

这意味着企业在生产过程中节约了大量的电力消耗，有效降低了生产成本。

3.2生产效率提高伺服控制系统可以实现精确的注塑控制，注塑过程更加稳定和可控。

改造后的注塑机的生产效率提高了15%以上，生产周期缩短，产能增加。

企业可以在同等时间内生产更多的产品，提高了市场竞争力。

3.3产品质量提升伺服控制系统可以提供更准确的运行速度和压力控制，从而使产品的尺寸和外观更加稳定和一致。

改造后的注塑机的产品质量得到了显著提升，缺陷率降低，减少了不合格品的数量，提高了产品的合格率和客户满意度。

3.4维护成本降低伺服电机具有较长的使用寿命和可靠性，其维护成本较低。

同时，伺服控制系统可以实时监测注塑机的运行状态和故障信息，提前预警和排除故障。

企业在维护和维修方面节省了大量的人力和物力成本。

综上所述，注塑机伺服系统节能改造后所产生的效益主要包括能耗降低、生产效率提高、产品质量提升和维护成本降低。

这些效益的实现可以有效降低企业的运营成本，提高生产效益，增强市场竞争力。

因此，注塑机伺服系统节能改造是一个可行且有效的方法。

企业在进行改造时需要考虑其具体情况和需求，并寻求专业的设备供应商和技术支持，以确保改造效果的最大化。

注塑机伺服改造案例一

制品重量 41.6
模数
81
时间
电表读数
制品重量 41.6
模数
86
时间
电表读数
制品重量 41.6
模数
91
时间
电表读数
制品重量 41.6
模数
96
时间
电表读数
制品重量 41.6
41.6 82
41.6 83
41.6 84
41.6
41.5 87
41.5 88
41.6 89
41.5
41.6 92
41.7 93
41.6 94
二、改造前（普通机）运行检测数据记录
记录时间： 2009-3-19
记录人：杨工、姜经理
（一）、耗电量、重量测试记录
模数
1
2
3
4
起始结束起始结束起始结束起始结束
时间
08:11
电表读数 97.8
制品重量 41.8
41.9
41.9
41.8
模数
6
7
8
9
时间
电表读数
制品重量 41.8
41.8
41.9
45 1’22’08 139.5
50 1’30’08 139.6
用绿色动力
留碧海蓝天
模数
51
52
53
54
起始结束起始结束起始结束起始结束起始
电表读数
制品重量 41.5
模数
56
时间
电表读数
制品重量 41.5
模数
61
时间
电表读数
制品重量 41.5
模数
66
时间
电表读数