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,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流回油
箱。成品壁厚越大,保压时间便越长,浪费的能量便越多。从另一角度看,可以节能的幅
度便越大,或节能的额外投资的回本期越短。
一般来讲,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。
变量泵如何变量
从以上得知,节能的钥匙在于能够改变流量。变量泵能提供从零到最大的流量,而且是
在异步电机恒速转动下能提供的。
最常用的变量泵采用斜盘轴向柱塞设计。当斜盘的角度是零(最大),柱塞的排量便是
零(最大)。按流量的需要将斜盘的角度改变,从而达到流量的调节。
变频器如何变量
变频器改变交流电的频率,将市电的 50 Hz 变为 5 ~ 50 Hz,使异步电机的转速在 10% ~
100%中改变。配上定量泵后,油流量便在 10% ~ 100%
中改变。
由于变频器是一台强电流电子设备,它本身亦消耗电能,故节能效果较变量泵逊色。
异步电机的设计是为了恒速使用的,便没有考虑转子惯性的优化。转子每次加速减速如
需要 0.1 秒,一个周期内不下 20 次的变速便需要 2 秒。一般用家都会发觉变频器的使用拖
慢了生产率,再降低它的吸引性。
定量泵多数是叶片泵。叶片泵利用离心力将叶片压紧泵壳做成密封,才能将油泵出来。
当转速降下来时,离心力也降下来,故在低流量时,内漏增加,油泵的效率下降。
其实变频器只是在注塑机翻新改进时加进去,因只涉及接线的改动,比定量泵改为变
量泵的工夫少及简单很多。新购买注塑机时是不会用定量泵配变频器的。
伺服电机
伺服电机是为加速减速优化的。伺服电机如何能在维持扭矩之下降低惯性?原来是利用
“
”
了以下的物理关系。(∝是代表 正比于 的数学符号。)