BWS 伺服驱动系统的节能改造

摘　要

: 本文首先介绍了传统注塑机的驱动系统，通过分析该系统的耗能情况提出三种改进

方案，详细分析了各种方案的优缺点，并给出了相应的指导意见，最终介绍台达

VJ 注塑机

专用伺服驱动器并给出对应的系统方案。
关键词：注塑机

 伺服驱动器 定量泵 变频器 PQ 驱动器

1 前言
根据塑料制品的市场分析，目前中国塑料机械行业产值每年约

120 亿元，而国内市场需求

近

220 亿元，还有很大的需求缺口，注塑机的需求也逐步由南方向北方，东部向西部扩散 ，

同时也带动塑料工业等关联产业的飞速发展。
近几年塑料行业发展越来越迅速，其中注塑行业也正迎来一个飞速发展的机遇。但同时行业
内的竞争也日渐激烈，各厂家除了重视产品质量和品牌外，也越来越重视生产成本的控制。
从注塑机工艺过程可知，电能消耗成本在注塑成型产品成本中占了很大的比例，因而能否
有效减少电能损耗，受到了各注塑机厂家和用户的关注。
随着国家节能减排政策的深入，各企业都在考虑怎样节能以响应国家号召和减少生产成本
注塑机行业更是如此。实现效果显著的节能改造已经成为注塑行业提升的首要课题。本文在
介绍传统注塑机驱动系统的基础上，结合注塑机的节能发展趋势提出三种改进方案并分析
了相应优缺点，最终基于台达注塑机专用伺服驱动器给出一套节能型方案，值得业界参考。
2　传统注塑机工艺及能耗分析
普通注塑机通常采用液压传动，其结构包含注射装置、开合模装置、液压传动装置和电气控
制装置，后者的作用是保证注塑机预定工序的要求（压力、速度、温度、时间、位置）和动作
程序准确有效地工作。
在传统的注塑机中液压传动装置主要由油泵、液压控制阀、压力电磁比例阀、流量电磁比例阀、
各种不同的动作油缸、油泵电机及其它液压附件和管道组成，液压传动系统中的动力由电机
带动油泵提供。其中，油泵绝大部分是定量油泵，电动机通常提供额定功率和转速，油泵将
电动机所输入的机械能转变为压力能，然后向液压系统的液压元件输送具有一定压力和流
量的液压油，满足液压执行机构驱动负载所需能量的要求。
注塑机成型工艺是一个按照预定的周期性动作过程，即以合模

---?射嘴前进---?射胶---?保

压

---?溶胶、冷却---?开模---取出制品---?将被注塑件放入模具中---?合模等加工工序达到某件

产品成型。
各个过程所需的速度和压力因不同工艺而不同，即所需的液压油流量不同，因而注塑机整
个动作过程对油泵电机来说是个变负载过程。在定量泵注塑机液压系统中，油泵电机始终以
恒定转速提供恒定流量的液压油，各个动作中相应多余的液压油则通过溢流阀回流，从而
造成电能的浪费。
注塑机按装模构造分为立式注塑机和卧式注塑机，如图

1 所示：