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擠出機(jī)的加熱用電量占總用電量的多少?

定量泵注塑機(jī)的生產(chǎn)過程現(xiàn)狀
注塑機(jī)、擠出機(jī)是塑膠行業(yè)的主要生產(chǎn)設(shè)備,，同時(shí)也是主要的耗電設(shè)備,，被人們稱為“電老虎”，其用電量占企業(yè)生產(chǎn)用電的80%左右,。注塑機(jī)耗電大,，一方面造成全社會(huì)電能的巨大浪費(fèi)，另一方面造成企業(yè)生產(chǎn)成本居高不下,，產(chǎn)品缺乏竟?fàn)巸?yōu)勢(shì),，嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
注塑機(jī)的工藝過程一般分為鎖模,、射膠,、熔膠、保壓,、冷卻,、開模等幾個(gè)階段，各個(gè)階段需要不同的工作壓力和流量,。對(duì)于油泵馬達(dá)而言,，注塑過程是處于變化的負(fù)載狀態(tài)。在定量泵的液壓系統(tǒng)中,，油泵馬達(dá)始終以恒定的轉(zhuǎn)速提供恒定的流量,，多余的液壓油通過溢流閥回流，此過程稱為高壓節(jié)流,。據(jù)統(tǒng)計(jì)高壓節(jié)流造成的能量損失高達(dá)25-60%,。同時(shí),，由于液壓長(zhǎng)期的全速循環(huán)流動(dòng)，與液壓件,、機(jī)械件的劇烈磨擦,，造成油溫過高、噪音過大,、機(jī)械壽命縮短的現(xiàn)象,。

在注塑機(jī)工序一個(gè)完整的過程中,各種型號(hào)的注塑機(jī)，它的工序過程是相同的,，大致是五個(gè)工序過程（見圖1）,。



從圖1可知注塑機(jī)不同的工序過程中壓力和時(shí)間是這樣分布的：
（1）送模具過程：壓力低，時(shí)間較短,。
（2）合模具過程：左右兩個(gè)模具相接直至完全閉合,壓力略高,，時(shí)間不長(zhǎng)。
（3）保壓過程：送料至模腔,，直到成型,，固化。壓力較高,，時(shí)間較長(zhǎng),，約占一件產(chǎn)品制造時(shí)間的40—60％。
（4）脫模具過程:加工成型,開啟模具,脫模,，取出加工件,。壓力略高,時(shí)間不長(zhǎng)。
（5）退模具過程：加工件取出,，模具后退原位,，進(jìn)行輔助工作后，待再次加工,。壓力低,，時(shí)間較短。
對(duì)同一臺(tái)注塑機(jī),加工不同的塑料件,其壓力（P）與時(shí)間(t)長(zhǎng)短是各不相同的,。由于加工件模具的復(fù)雜性,使用不同的塑料,一個(gè)加工件的總用料量,有否嵌件等有關(guān),。具體參數(shù)設(shè)定，一般由工程技術(shù)人員經(jīng)過測(cè)試后才能確定,。

三． 注塑機(jī)節(jié)能的原理及可行性分析
1.理論原理
油泵的輸出功率： pt=p×Qt=p×v×n （1）

　 油泵的理論轉(zhuǎn)矩： Tt=1/2π×p×V （2）

P為壓力,Qt為流量,V為油泵排量,n為油泵的轉(zhuǎn)速,，將（2）式代入（1）式得：
Pt=2π×Tt×n　　 　 　（3）
如果忽略機(jī)械能到液壓能轉(zhuǎn)換過程中的能量損失,，則可近似認(rèn)為油泵的輸出功率等于電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與電機(jī)轉(zhuǎn)速的乘積,。因此可以看出，當(dāng)系統(tǒng)要求低流量時(shí),，系統(tǒng)需要的功率其實(shí)是非常低的,。但是實(shí)際情況卻是,，由于電動(dòng)機(jī)始終運(yùn)行在工頻50HZ狀態(tài)上，并不能根據(jù)實(shí)際的需求來降低其轉(zhuǎn)速,，從而減小流量,。因此多余的液壓油只能通過比例流量閥流回油箱，造成能源的白白浪費(fèi),。

2,、油泵變頻調(diào)速節(jié)電運(yùn)行
從圖1注塑機(jī)的P=f(t)工序過程中看出，在不同時(shí)間段,，它的主油泵壓力是變化的,，而且起伏較大,，這就存在節(jié)能的可能性,，且潛力較大。據(jù)統(tǒng)計(jì),，注塑機(jī)節(jié)電率一般可達(dá)25%-60%,。眾所周知注塑機(jī)未使用變頻器時(shí)，主泵的電動(dòng)機(jī)始終恒速運(yùn)行,，是極不經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行的方式,。
采用注塑機(jī)節(jié)電控制器，將控制比例流量閥的電流信號(hào)（0-1A）,，按每個(gè)生產(chǎn)工藝階段設(shè)定的流量比例,，得到0-1A的比例信電表去打開電磁閥的比例開度，以提供系統(tǒng)所需的壓力,。多余的流量通過溢流閥溢流掉,。把比例流量信號(hào)連接到注塑機(jī)節(jié)電控制器作為驅(qū)動(dòng)指令，控制油壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,，油泵只補(bǔ)充油路中所消耗的部份,，油泵電機(jī)按比例指令運(yùn)轉(zhuǎn)相應(yīng)轉(zhuǎn)速，輸出相應(yīng)的流量,，以提供系統(tǒng)所需的壓力,。即需要多少提供多少，在源頭上讓它不產(chǎn)生浪費(fèi),。因此用變頻節(jié)電系統(tǒng)在注塑機(jī)的整過生產(chǎn)過程中都具有明顯的節(jié)電效果,，從而能夠較大幅度節(jié)能省電，為用戶帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益,。

四．應(yīng)用案例
工程案例一：廣東南海新豐塑料廠大型注塑機(jī)改造
深圳市日業(yè)電氣有限公司同東莞市某節(jié)能設(shè)備科技開發(fā)有限公司合作,，對(duì)廣東南海新豐塑料廠四臺(tái)主泵55KW大型注塑機(jī)（由東華800）進(jìn)行了變頻改造，該機(jī)最大壓力可達(dá)2000噸,，最大投料量可達(dá)16000克,，約1-2分鐘生產(chǎn)6個(gè)中,、大型水管接頭。這是應(yīng)用變頻器的技術(shù)改造成功的典范,，現(xiàn)已投產(chǎn)使用達(dá)半年之久,，工作正常，平均節(jié)電率達(dá)35％以上,，深受用戶歡迎,，經(jīng)長(zhǎng)達(dá)半年之久的應(yīng)用對(duì)比，該廠已確定對(duì)另6臺(tái)注塑機(jī)也使用變頻器進(jìn)行技術(shù)改造,。充分說明應(yīng)用變頻器對(duì)大型注塑機(jī)實(shí)行節(jié)能的技術(shù)改造方案是正確的有效的,，值得向大家推薦。
1． 工頻,、變頻主電路及變頻器的選用
主油泵75KW,，選用深圳市日業(yè)電氣有限公司ZY3200-ZY055T4變頻器四臺(tái)，經(jīng)半年來使用,，證明變頻器的性能良好,，工作可靠，節(jié)電率高,，主電路采用工頻-變頻二套電源供電方式,，（即變頻、工頻互鎖互換的雙回路控制）,以確保不間斷的工作,。
2． 變頻改造應(yīng)用中注意的事項(xiàng)
變頻器的應(yīng)用不僅僅是一臺(tái)變頻器對(duì)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單運(yùn)行方式,，隨著變頻器在注塑機(jī)應(yīng)用擴(kuò)大，在實(shí)際使用中必須注意的是：
（1）要充分了解所選用變頻器的技術(shù)性能,、使用要求,、內(nèi)部功能。
（2）要充分了解實(shí)施改造設(shè)備的工藝要求,、技術(shù)性能,、使用要求以及負(fù)荷情況。
（3）要充分了解設(shè)備的現(xiàn)有控制電路,、液壓油路,、各種附件的功能，以不改變或少更動(dòng)原有設(shè)備的零部件為原則,。我們從實(shí)際出發(fā),，以提高效率、節(jié)約電能為標(biāo)準(zhǔn),。
（4）如何正確取得控制信號(hào),，實(shí)現(xiàn)變頻器與注塑機(jī)的最優(yōu)結(jié)合是十分重要的。我們采用方案的原理框圖（見圖2）,。


3． 經(jīng)濟(jì)效益分析


投資回報(bào)分析：
每月節(jié)電: 20.5度/小時(shí)×22小時(shí)/天×28天=12628度/月
每月節(jié)約電費(fèi): 12628度×0.6元/度=7576.8元
每年節(jié)約電費(fèi): 7576.8元/月×12月=90921.6元
投資回收期: 63800元÷7576.8元/月×28天/月=235天

工程案例二：某注塑廠仁興塑機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造

我公司于2004年3月1日對(duì)某玩具廠進(jìn)行注塑節(jié)能改造,，節(jié)電率達(dá)到35.86％,，現(xiàn)就改造過程分析如下：
1. 對(duì)象：
注塑機(jī)及生產(chǎn)情況表 表（3）



根據(jù)表(4)的比較結(jié)果可以得知采用變頻器調(diào)速后電流有了明顯的下降
（2）改造前后的有功電度表讀數(shù)比較
工頻下有功表以及用電容量的計(jì)算結(jié)果 表(5) 日期：2004.3.9



由上表可計(jì)算出單位產(chǎn)品的耗電量：
單件產(chǎn)品平均耗電量=207.9/1358=0.1531
使用變頻節(jié)電器后效率=169.75/171.25=99.13%
根據(jù)以上耗量可以計(jì)算出改造后節(jié)電百分比：
節(jié)電率=(P工頻- P變頻)/ P工頻=（0.2387-0.1531）/0.2387=35.86％
3. 改造后對(duì)生產(chǎn)穩(wěn)定性、產(chǎn)品質(zhì)量,、機(jī)器性能的影響
改造前后的生產(chǎn)數(shù)量的對(duì)比 表(7)

（1）生產(chǎn)量的穩(wěn)定性
變頻調(diào)速運(yùn)行后單位小時(shí)生產(chǎn)量沒有明顯變化,，每小時(shí)減產(chǎn)1.5只,生產(chǎn)效率下降僅0.88%,具體數(shù)據(jù)見表（7）。
（2）產(chǎn)品質(zhì)量：經(jīng)工廠FQC檢驗(yàn),，未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題
（3）機(jī)器性能：經(jīng)測(cè)量采用變頻調(diào)速后,，電機(jī)的表面溫度有所提高，工頻運(yùn)行電機(jī)溫度為36℃,，變頻運(yùn)行時(shí)電機(jī)最高溫度為41.5℃,，仍在電機(jī)安全范圍內(nèi)，這是由于電機(jī)在整個(gè)周期內(nèi),，根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同運(yùn)轉(zhuǎn),，電機(jī)的散熱風(fēng)扇風(fēng)力減小的緣故。建議保持散熱風(fēng)扇及電機(jī)的清潔,。
五,、日業(yè)變頻器的特點(diǎn)：
1,、 采用日本日立32位電機(jī)專用CPU,，高精度頻率輸出，分辨率高達(dá)0.01HZ,。
2,、 具有自動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償、死巨補(bǔ)償?shù)墓δ堋?
3,、 具有自動(dòng)電壓調(diào)整,、停電再起動(dòng)的功能。
4,、 具有過流,、過壓、欠壓,、過載,、過熱、缺相保護(hù),。
5,、 內(nèi)置RS845接口，可計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制,。
6,、 內(nèi)置簡(jiǎn)易PLC，多路模擬和數(shù)字量輸入輸出,，自動(dòng)控制的首選,。
7,、 內(nèi)置PID功能,使閉環(huán)控制更簡(jiǎn)便。
8,、 載波頻率在線可調(diào), 載波頻率高達(dá)16HZ,，靜音運(yùn)行。
9,、 低速額定轉(zhuǎn)矩輸出,0.5HZ起動(dòng)可輸出150%的額定轉(zhuǎn)矩,運(yùn)行穩(wěn)定,。
10、 可控的風(fēng)扇運(yùn)行狀況,，變頻器的調(diào)試和運(yùn)行更節(jié)能,、方便、安全
11,、 新穎的功率累計(jì)功能,，觀察節(jié)電效果更直觀。
12,、 獨(dú)特的時(shí)間累計(jì)功能,，可以顯示單次和累計(jì)運(yùn)行時(shí)間
13、 多樣的運(yùn)行參數(shù)顯示,，對(duì)控制信號(hào)和變頻器及電機(jī)的運(yùn)行狀況一目了然,。
14、控制方式的多樣化,，對(duì)場(chǎng)合的通用性更強(qiáng),。
15、內(nèi)置剎車單元,可快速停車,。
16,、方便的在線調(diào)整方式，不必停機(jī)設(shè)置,，使鍵盤操作更獨(dú)特,。
六、深圳市日業(yè)電氣有限公司情況
深圳市日業(yè)電氣有限公司是一家由風(fēng)險(xiǎn)資本參股經(jīng)營的高科技企業(yè),，專業(yè)從事變頻器的開發(fā),、生產(chǎn)和銷售。擁有一流的技術(shù)水準(zhǔn)和豐富的開發(fā)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),。公司開發(fā),、生產(chǎn)、管理,、銷售人員均有5年以上的從業(yè)經(jīng)歷,，公司集多方面專業(yè)人才，經(jīng)過近十年持續(xù)不斷的努力，開發(fā)生產(chǎn)變頻器,，產(chǎn)品品質(zhì)達(dá)到國家先進(jìn)水準(zhǔn),。公司研制生產(chǎn)的SY3200-Z、SY3200-ZY系列注塑機(jī)專用產(chǎn)品,，是普通交流電機(jī)調(diào)速的最佳選擇,。該系列產(chǎn)品采用32位日立電機(jī)專用單片機(jī)，運(yùn)用優(yōu)化正弦波空間矢量控制（SVPWM）技術(shù),，采用第四代國際上最先進(jìn)的德國產(chǎn)IGBT模塊等最新器件,，因其設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊,、防塵防潮性好,、調(diào)速范圍寬、保護(hù)功能完善,、寬電壓輸入功能,，適合電網(wǎng)電壓波動(dòng)大的地區(qū)和企業(yè)，節(jié)電效果好,、性價(jià)比高而受到廣泛歡迎