大型注塑机上应用佳灵变频器节能改造 1. 注塑机概述
众所周知，注塑机是对各种塑料（例聚乙烯、聚丙烯）成型加工的主要设备，通过对塑料颗粒在双螺杆注塑机内进行多段温度加热，在熔融搅拌增压后将流体料注入模具腔内，完成成型加工的。我公司与广州市科盈自动化设备有限公司合作，对广东省最大一台注塑机――南海南庄永丰塑料五金厂四台主泵75KW大型注塑机（由东莞东华机械有限公司制造）进行了变频改造，该机最大压力可达2500吨，最大投料量可达16000克，约2.5-3分钟生产一个中、大型货物框或桶的成型加工。这是华南地区首台大型注塑机进行的应用变频器的技术改造成功的典范，并已投产使用达半年之久，工作正常，节电率平均达20%以上，深受用户好评，该单位还有6台注塑机也有使用变频器进行技术改造的愿望。通过上例说明应用变频器对大型注塑机实行节能的技术改造方案是正确的有效的，值得向大家推荐。
2、注塑机工序过程
不论大、中、小型注塑机，分析它的工序过程是相同的，大致是五个工序过程，见图1。
图 1
从图1可知注塑机工序过程是：
①送模具过程，需低压力，时间较短。
②合模具过程，左右两个模具相接，直至完全闭合，需略高压力，时间不长。
③保压过程，送料至模腔，直到成型，固化完需较高压力，时间长约占40-60%。
④脱模具过程，加工成型，可开启模具，到脱模完，可取出加工件，时间不长，压力略高。
⑤退模具过程，加工件取出，模具后退原位，进行辅助工作后，待再次加工，这时需低压力，时间较短。
对同一台注塑机，加工不同的塑料件进，其压力（p）与时间长短是各不相同的。它与加工件的型体复杂性，使用何种塑料，一个加工件的总料量，有否嵌件等有关，具体参数设定，一般由工艺技术人员给出的，并经试验加工后，最后定案的。
3 注塑机节能的可能性分析
从图1注塑机的P=f（t）工序过程中看出，随着不同时间段，它的主油泵压力是变化的，而且起伏较大，这就存在节能的可能性，且潜力较大，所以注塑机节电率可达20%-30%，甚至更大些。在未使用变频器的注塑机，其主泵压力调整是靠压力卸荷来调节傍路油路的开度，来实现调节压力的方式，这种主泵调压力的方式，对主泵的电动机转速不变，依傍路阀门开度来调节压力，实践证明节能是很小的，因此是不经济的运行的方式，采用变频器调速来调节主泵的转速，从而改变流量和压力是经济的运行方式（这时阀门的开度要全开100%），这就是注塑机主泵采用变频器的原因所在，从而有较大幅度节电的道理，至于模具移动的动力源也是液压的，它有二种方法：
①另配一台小功率的低压油泵。
② 由主泵分路经减压阀作动力源
又关于各段时间的定位控制，常见的有四种方法：
① 依靠移动平台的滑杆，用行程直接点开关（小型的）
② 依靠时继电器定时控制（中型的）
③ 依靠单片机或PLC控制（大型的），我公司的方案即如此。
④ 利用变频器本身多段速度与时间的控制（小、中型的）。
4 我公司对大型注塑机技改方案特点
（1）主电路及变频器――主油泵75KW选用成都佳灵电气制造有限公司JP6C-T9-75KW变频器四台，经半年来使用，证明变频器的性能良好，工作可靠，节电率高，主电路采用工频-变频二套电源供电方式，以确保不间断的工作。见图2：
图 2
（2）控制电路简述 目前变频器的应用不仅是一台变频器对一台电动机的简单运行方式，随着变频器在各行各业的应用扩大，在实际使用中必须注意的是：
（I） 要充分了解所选用变频器的技术性能、使用要求、内部功能并充分发挥其特长。
（II） 要充分了解被使用设备的工艺要求、技术性、使用要求包括负荷等。
（III） 要充分了解被使有用设备的现有控制电路，液压油路、各种附件的功能以不变或更动原有设备的零部件为原则，如何巧妙取得控制信号，实现现在设备与变频器的最简单的结合是十分重要的。我们采用方案的原理框图见图3：
图 3
简述如下：注塑机的控制采用弹片机，其压力设定，时序设定可按工艺条件人为给定，利用单片机的输出电量值，控制压力比例调节阀，从而调节主油泵的压力大小。它的输出是个线性的电流MA量值，经电流量程标准器变成4-20MA，直接加压到变频器输入端，从而改变变频器的输出频率，随即就改变了主油泵电动机的转速达到调压、节电双重作用。 控制方案特点：简便可靠、不需更改、调节方便、控制精确。
（3）应注意的问题： 南海永丰塑料五金厂最早选用的是其它品牌的变频器和电路设计，屡试不成，变频器还是经赏烧坏，影响其生产，后采用我公司提供的设计方案和变频器，遂改造成功。这说明，变频器的造型和相适应的电路设计是注塑机节能改造的关键所在，也是用户进行注塑机改造成应注意的问题。
总之，对大型注塑机应用变频器后，对主油泵电动机可实现较大幅度节电是行之有效的。