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  產品介紹 > 射出機變頻節能櫃
 
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射出機變頻節能櫃
能源效率的顯著提昇是使用變頻器的主要原因。以排氣系統為例,目前在科學園區內,幾乎各廠都是以產能達到滿載時的排氣需求來設計排氣系統,產能未達滿載時就藉由變頻器改變馬達電源的頻率,調節風機葉輪的轉速至滿足生產所需排氣量。簡而言之,利用變頻器,在適當的時機給予適當的能量,來達到節能的效果。
 
射出機變頻節能櫃節能原理
射出成型的流程:
射出成型的制程需經以下的迴圈流程,完成射出成型程式。
 
在射出成型的迴圈流程,射膠及熔膠(塑膠加料)過程,耗能是射出成型中最大的;而在保壓、冷卻、待機的過程,射出成型的電耗量為最低。
液壓油泵用電量占注塑機整體用電量75%以上。因定量油壓泵注塑機只能固定量供油,但大部份射出成型條件的供油是供過於求,大量多餘的高壓液壓油全部經由溢流閥回流,造成能源浪費。
加壓過成程中造成的油溫升高,大量的能量通過油溫升高消耗掉並加劇了各種閥門磨損。因為油溫升高往往還需額外冷卻水系統降溫供應造成了浪費。
定量泵注塑機改裝射出機節能櫃控制,依射出機設定面板設定成型條件的速度與壓力命令轉換成0~10V電壓信號或0~800mA電流信號,射出機節能櫃依此命令控制油壓泵馬達速度,調節控制各成型動作油泵的輸出油量使合乎實際需求,將溢流量減至最少,可有效節約能源。
 
射出機設備能源消耗:
大概分為四個部份
主要電力消耗之設備 秏電比例 變頻器控制節能部份
液壓系統油泵的電力消秏 75-80%
加熱的電力消秏 10-15%
冷卻水泵的電力消秏 5-10%
其他信號控制的電力消秏 1-5%
 
橡塑膠射出機系統及耗能簡介
傳統射出機為降低成本是由正頻(220V or 380V/60Hz or 50Hz)驅動三相感應馬達以定量幫浦供油,並以伺服閥及溢流閥調控注塑所需之壓力與流量。
 
※ 射出成型的耗能分析:
射膠與螺杆退出之耗能最高。
在鎖模、保壓、頂出瞬間動作下,射出成型的耗能居次(低於射膠及螺杆退出)。
低耗能狀態在冷卻(空轉區)及待機狀態,因此射出成型時,等待產品冷卻或待機,無須大的電耗量。
 
橡塑膠射出機之節能改善方法
使用射出機變頻節能櫃調控油壓泵浦馬達之轉速
‧多用於現有定量油泵系統之改裝,成本最低
‧只需於油壓泵浦馬達前加入變頻器即可,不須更換泵浦
‧油壓系統保留原來比壓、比流控制閥 ,流量調整工作由變頻器改變馬達之轉速控制
‧控制器損壞可切換至正頻使用
 
傳統定量泵浦之油壓射出機輸入平均功率比較:
  無使用變頻器 使用變頻器
輸入注塑機功率(KW) 4608 2021
輸入注塑機視在功率(VA) 7258 3391
輸入功率因素 0.635 0.596
備註:1.上述資料為400個工作週期之平均值;2.工作週期為21秒
 
射出機使用變頻節能系統優點
1  輸入功率為傳統之43.9%,節能效果相當明顯
2  輸入視在功率為傳統之46.7%,可大幅降低工廠之電源裝置容量 
3  功率因數可以經由變頻器前加入電抗來改善
*勁捷能射出機節能櫃已加入交流電抗器(ACL)及直流電抗器(DCL),滿載時輸入功率因≧0.9
 
射出機之變頻節能系統改善方法
1  以變頻節能系統之改造方法只需要在射出機油壓泵浦馬達前端
 加入變頻器調整馬達輸出轉速即可達到射出壓力與流量之控制
2  此法可以在原有射出機構維持不變之情況下,有效地提高用電效
 率。為目前最符合經濟、環保與節能訴求之注塑機改機方法
3  分別搭配台中精機等數家傳統油壓射出機進行修改,目前已於臺
 灣與大陸有上千台之修改實績,對節能有相當大的貢獻
※ 以上資料擷取 臺北科技大學電機工程系 黃明熙教授 研究報告
 
射出機之變頻節能需具備的重要功能與條件
1  較佳之動態回應與低速輸出轉矩調控
2  較高之超載能力與散熱機能
3  具彈性之變頻器參數調校功能
4  高功率變頻器之系列產品齊全
5  完整之工程支援人力、調機經驗與實績
 
比較表
  傳統感應馬達油壓系統 伺服(永磁)節能系統 射出機變頻節能系統
能源使用率 中高
精度/重現性 一般
潔淨度
噪音
維護需求
現有系統更新 - 困難
需更換電機、油泵、油路
一般用於新機
簡單
只需於油壓泵電機前加入節能櫃
適用舊機改裝
成本
費用包含電機、油泵、油路
更改費用

不需更改電機
及油泵
節能回收年限 - 2~4年 1~2年
泵浦壽命
葉輪泵運轉50Hz定速運轉

一般搭配齒輪泵使用,磨耗率高,
平均壽命較短

依葉輪泵特性控制,
可確保油泵壽命
控制選擇
正頻50Hz定速

單一節能模式,控制器損壞
注塑機無法生產

正頻/節能 模式切換
控制器損壞時
可立即切換正頻使用,
不影響產能
* 以射出節能櫃調控油壓泵浦馬達系統為目前經濟下最具競爭之選擇。

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