注塑机伺服电机如何节能

除了塑料以外，电费是注塑成品的最大成本，有必要节约。

　　
　　节能的本质

: 注塑机要产生如锁模及注塑等动作，亦要产生热量将料筒内的塑料加热 /

塑化。动能及热能的节约，只能从减少浪费着手，别无它法。让我们先温习热力学的两大定
律。
　　
　　热力学第一定律

: 热力学的第一定律就是能量守衡。在能量的转换中，能量只从一种型

态变做另一种型态，但转换之前及之后的能量是相等的，既没有增加也没有减少。
　　
　　热力学第二定律

: 热力学第二定律认为在转换过程中，热熵(entropy)只会增加，不会减

少。热熵这个概念很难用几句话讲得清楚。对于这个讨论来说，第二定律可以简化为

“无用”

输出能量就是热能。
　　
　　异步电机

: 传统的注塑机是用异步（鼠笼式）电机来驱动油泵的。异步电机的定子在三

相电的驱动下产生旋转磁场。以四极定子及

50 Hz 的供电为例，磁场以 1500 rpm 的速度转

动。
　　
　　转子上有多条斜放的铜枝，它们都是在末端短接的。鼠笼由此得名。在旋转的磁场下，
铜枝上感应出电流。电流与磁场相互作用下产生扭力，转动转子。转子的转速比旋转磁场低
20~60 rpm，故称为异步（非同步）电机。
　　
　　矽铁片重叠起来支撑着转子的铜枝及定子的线圈。

　　异步电机将电能转换为动能。在转换过程中，由于线圈的电阻、涡流在矽铁片中的产生
及轴承的摩擦，输出的

“有用”动能只是输入电能的 9 成左右（在满载时），其他便转换为

热能。故电机都会自带风扇，将热能带走，以免电机过度升温。
　　
　　异步电机都能短暂过载达两倍。过载时，电流增加，故发热也增加。在没有过载保护之
下，线圈会烧毁。
　　
　　油泵

: 油泵将旋转的动能转换为液能（压力及流量）。油泵内的摩擦力会降低输出压力。

油泵的内漏会降低输出流量。故输出的（有用）液能是比输入的旋转动能低，而无用的热能
便跑到压力油去，使其升温，是注塑机为何要安装压力油冷却器的原因之一。
　　
　　油马达、油缸：油马达及油缸分别将液能转回旋转动能及线形动能，来驱动如螺杆的塑
化及注射动作。如油泵一样，转换过程中产生了热量，提高了油温。