注塑机异步伺服节电方案

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）。

康灿科技的异步伺服驱动系统，自动检测来自于注塑机的工作状态信号（开模、合模、射胶、溶胶、顶针等）和工作压力及工作速度要求，在调节油泵电机的转速的同时，对比例比例阀进行智能控制，保障油泵实际供油量与注塑机的流量需求相一致，把定量泵改变成响应速度极高的变量泵，从而消除溢流现象，节省电能消耗。

康灿异步伺服控制原理图

注塑机市电/节能能耗对比图：

时间周期功

率

消

耗

四、目前国内市场上注塑机节电器现状

目前国内普通节电器在注塑机行业的改造方法有如下几种：

1. 采用多段速度控制注塑机的锁模、射胶、熔胶、开模、顶针；没有反馈

信号输入。

2. 引入一路比例流量或者一路压力信号给节电器做反馈信号输入。

3. 把注塑机的比例流量和压力两路信号都取到节电器做反馈信号输入。

4. 把注塑机的比例流量和压力两路信号都取到节电器做反馈信号输入，结

合来自于注塑机的工作状态信号（开模、合模、射胶、溶胶、顶针等），比前3种的方法有所提高，

以上四种方案都不够完善，存在很多缺陷，具体表现在：

1. 动态响应不足，注塑机的工作周期延长过多，节电率与周期综合起来算，

节能效果不够明显；

2. 产品质量不够稳定，造成产品有毛边、缺陷、废料增加。

3. 注塑机工作过程不够流畅，有延缓现象。

4. 节电器技术稳定性差，对有些型号注塑机改造后的节电率甚小。

5. 节电潜力挖掘不够，还存在多余的电能消耗。

五、KC异步伺服节电器与同步伺服节电器对比

1.同步伺服节能系统是近年发展的一种先进的高性能节能系统，通过永磁同步

电机驱动定量泵。在注塑成型过程中，闭环控制器根据电脑设定的压力、流量指令，做出相应的频率调整，控制同步电机的转速，从而对注塑机液压系

统的压力、流量进行精确的闭环控制。永磁同步电机具有动态响应性好，输出扭矩大的优点；

2.同步伺服系统也存在以下的不足：由于同步电机、驱动器（变频器）、旋转

编码器、压力传感器等部件组成，任何一个部件，特别时编码器出现故障或损坏，注塑机将停止工作，直至修复、更换相应的部件，注塑机停机带来的损失或比较大。

3.KC异步伺服节能系统，控制原理与同步伺服一样，在注塑成型过程中，闭

环控制器根据电脑设定的压力、流量指令，做出相应的频率调整，在控制异步电机的转速的同时，对比例比例阀进行智能控制，从而对注塑机液压系统的压力、流量进行精确的闭环控制；由于没有更换原有的异步电机，当异步驱动器出现故障时，注塑机能及时切换到原有的市电运行方式，不影响注塑机的生产，这是现有的同步伺服系统无法具备的。

六、KC异步伺服系统的主要特点

1.高节电率：采用专为注塑机设计开发的节能软件和芯片，使定量泵变为

节能型变量泵,注塑机液压系统与整机运行所需功率匹配，同步运行，无高压节流溢流能量损失，节电率高达30%～80%，降低注塑厂每月第一大开支；即使变量泵系统，也可实现10%～25%的节电率，令人惊叹。

2.高可靠性：采用自主开发的独特的异步伺服控制系统，不影响注塑速度

和产量，出厂已集成了市电/节能转换的一体化机箱，故障时绝不影响生产，运行稳定可靠。

3.高回报率：所以投资约6～12个月可通过电费节省回收，相比同类产品

的长寿命，令客户的投资回报显著增加；平滑软启动，减轻开锁模震动，