注塑机/制瓶机行业现代化节能驱动与智能驱动

1注塑机/制瓶机行业特点

2传统注塑机机械电控柜主要缺失

3 注塑机行业待解决电气问题

4 各种启动装置启动特性比较

5 流体机械、产业机械、机床行业应用

6 推荐替代产品

7 替代的主要效益

8 节电模式

9 使用传统交直交变频器主要缺失

10 传统软启动与瘦斯达变频式软启差异分析

1. 注塑机/制瓶机行业特点

注塑机/制瓶机属于液压系统，传统液压泵由于交流异步电机启动电流5-8倍原因不能控制电机起停来调整做功，而是采用电磁阀控制（加载-卸载控制技术），而卸载期间电机空转造成40-50%电费，而且加大无功补偿容量。

以前许多注塑机/制瓶机加工厂选用传统变频器来节电控制，实际上并没有节省到电费，相反的加大电费而且增加无线电干扰与电网污染，而且电机发热提高10%以上，造成中央空调系统电费增加。而且，变频器使用在油泵电机驱动都是使用在停止与全速运行两个速度，而变频器不能旁路运行，因此全速时还额外增加15%电费。

液压机械的动力采用液压油为传递媒介，因此，液压油的有效使用非常重要。传统液压机械油压系统小功率采用回流方式控制，中大功率利用加载、卸载方式（Loading-Unloading）控制电机，或采用变频器驱动控制，这些都还存在许多节能空间。

液压机械存在许多节能空间

小功率液压机械使用回流方式控制最浪费能源，因为液压足够时重新回流到油箱继续循环使用，这样导致油泵电机运行电费提高，循环油温度上升，油脂迅速劣化，油管压力长期使用在高压之下容易发热漏油，液压设备寿命严重减短。

中大功率产品通过压力检测控制电磁阀方式做加载-卸载控制，虽然可以降低油压各种损耗，但是卸载时油泵电机浪费50%左右流动电费，而且电机功率因数严重落后，既浪费能源又需缴交功率因数罚款，而且电网变压器容量还要加大缴交更多的基本电费。

交流异步电机如果没有合适的启动装置，由于启动电流为额定6-8倍，电网容量必须加大，否则电力公司收取巨额超容罚款。（参考以下图表）。

2. 传统注塑机/制瓶机械使用变频器主要缺失

瘦斯达交流驱动器替代传统电控柜的效益：

降低30%电气总投资费用，每月节约15%电费，电控柜缩小80%体积。

变频器不节电还招徕电老虎频繁上门盯梢

变频器在注塑机设备的运用带来了许多能源浪费与严重环境污染问题；主要原因在于变频器驱动系统增加15%的运行损耗导致用户流动电费提高，大马拉小车造成功率因数降低，电网谐波污染造成变压器发热及功率因数降低导致电力公司不断盯梢罚款；无线电干扰（EMI）影响到整个车间自控设备及加热系统的正常使用，而且车间员工唯一的娱乐调幅收音机无法收听；电机PWM噪音导致员工耳背的职业病；PWM谐波引起电机发热量提高10%左右（低速更严重）导致车间温升提高中央空调费用大增；PWM突波电压提高电机绝缘劣化速度（输出电压与输出动力线成比例，至少1140V以上）导致电机线圈烧毁隐患。

传统电压型变频器采用交直交技术造成电网谐波电流污染严重，又是采用高频载波PWM技术，带来了极大的无线电干扰（EMI）与PWM污染问题，导致驱动电机损耗提高10%左右，电腐蚀现象严重，线圈承受3倍的突波电压，电机驱动线集肤效应严重。

低压电压型变频器驱动系统的损耗超过15%以上，高压多电平控制技术因为使用移相变压器导致效率再降低10%以上，因此传统高压变频器体积大、价格高、器件多、故障率高、运行效率低的特点。

传统电压型变频器的环境污染问题严重，治理需要投资高于变频器的价格，而且无法全部有效抑制，治理设备的损耗更大。因此完全失去了节能驱动的价值。

3. 注塑机机械行业待解决电气问题

1. 降低电气总投资成本，也就是降低电控柜、动力线等费用。

2. 无启动冲击电流，更改为启停式控制液压，降低油温、管压。

3. 再节省卸载时电机损耗，降低流动电费。

4. 降低电网容量需求，降低基本电费。

5. 电力公司不因电网谐波污染问题上门找麻烦。

6. 解决无线电干扰（EMI）问题，调频收音机可以使用。

7. 免除再投资购买各种电气辅助设备。

8. 解决电机电磁噪音，解决员工耳背职业病。

9. 低速试车，减少废料产生。

4. 各种启动装置启动特性比较

传统电气工程师都是按照电机5-8倍启动特性设计驱动控制；电机不能随意启停，越大功率限制越严格，因为会影响到电网质量、电机寿命、输配电线、开关设备、负载安全等连串问题。

西普瘦斯达变频式电机软启动器将改变过去百年来交流电机启动冲击电流问题；瘦斯达驱动交流异步电机在满载转矩时的启动电流只需要额定电流（参考图一到图三）。

瘦斯达节能型交流驱动器-A6是替代传统电控柜的核心部件，采用变频式交交变频技术在满载转矩启动时只需额定电流，大幅度降低电网容量需求。还有智能信息物联网通讯，半导体器件全数字控制技术，带有节能与全方位电机保护功能，是21世纪最先进可靠的交流异步电机绿色节能智能控制产品。

由于没有启动冲击电流发生，交流电机可以随意启停控制，不会增加电网容量、开关设备、输配电线等负担，也没有电网谐波污染，电机寿命也不受影响，那么电机任意启停没有限制；这样才能有效提高能源利用率，改变了传统电机节能降耗的观念。

图四及图五说明了环保型绿色变频器的输出特性，与传统电压型变频器具有相同的输出特性，输出高转矩，分为恒转矩-G与平方递减转矩-P输出特性。

 
                     图一：启动电流特性                          图二：软启动特性                                               图三：启动转矩特性

             图四 X7输出转速与输出电压曲线                           图五 X7输出转速与输出转矩曲线

5. 流体机械、产业机械与机床行业应用

传统移相软启动器有局限性，就是无法带载启动，因为采用移相减压原理将抑制启动电流，而交流异步电机的特性是电压与电机转矩平方成比例，因此即使在流体机械的应用里，如果有回风、持压或锈泵都是无法顺利启动的，也就是如果有负载时启动电流还是非常大的，所以传统移相式电机软启动器应用的市场就局限于风机、水泵、压缩机等负载，无法带载启动。

瘦斯达采用交交变频转矩控制技术（VVVF）作为启动技术，驱动电机在额定负载情况下启动电流也只有额定电流而已（请参考上图）。简易型家族具有递减转矩输出（P）与恒转矩输出（G）两种输出特性可选，突破了传统软启动器的局限性；P递减转矩输出特性可应用于流体机械应用还可解决带载启动问题，G型恒转矩输出特性可应用在产业机械与工具机械负载。

瘦斯达®节能型交流驱动器适合液压机械的绿色节能与智能控制，能够有效节约油泵电机电费；瘦斯达®利用油缸的压力传感器信号（模拟量或上下限开关量）做电机的软起停控制指令；瘦斯达®采用启动转矩控制技术，启动冲击电流不超过额定电流两倍，适合油泵电机频繁启停控制；启动完成后旁路运行没有损耗也没有变频器的环境污染问题；在压力下限时启动电机，达到压力上限时停机；这样就可以节省原来卸载时电机全部损耗（40%左右额定功率），投资成本低而且电机不发烫更有全方位65种电机保护功能。

6. 推荐替代产品

瘦斯达交流驱动器替代传统交直交变频器的效益：

降低30%投资费用，每月节约25%电费，电控柜缩小80%体积。

注塑机节能最佳方式就是压力反馈控制电机启停，节电率最高而且没有变频器的各种污染问题，过去注塑机行业没有一个合适的软启动产品所以无法在卸载时有效节能，只能靠电磁阀控制让电机空载运行，但是损耗还是在额定容量的40%左右。

瘦斯达节能型交流驱动器-A6产品最适合注塑机节能改造，A6产品采用交交变频转矩控制技术，在额定负载下只需额定电流；解决传统注塑机节能运行的弊端（启动电流额定5-8倍）为注塑机用户提供高绿色效节能产品。

推荐节能驱动选型

替代传统直接启动模式、替代传统变频器、替代星三角降压等各种软启动装置

1. 选用瘦斯达节能型交流驱动器-E6/A6替代传统移相式电机软启动或星三角降压启动装置达到无启动冲击电流降低电网容量达到降低基本电费，运行时可通过PFC控制解决大马拉小车问题达到减免无功补偿设备，2X二段速度低速节能，可频繁启动提高能源利用率达到降低流动电费目的，利用负载物理量检测反馈来自动启停电机，调整电机做功满足变动负载特性需要。

2. 选用瘦斯达变频式交流驱动器-A5/E5替代传统移相式电机软启动或星三角降压启动装置，无启动冲击电流降低电网容量达到降低基本电费；可使用多次启动模式提高能源利用率达到降低流动电费目的，利用开关量反馈控制电机启停方式调整做功满足变动负载特性需要。

3. 选用普司达环保型绿色变频器-A7/E7直接替代传统交直交变频器或高压单元串联变频器，具有前面两种产品的功能特性还增加变频调速功能；虽然两者虽然都是变频器，性能却大不相同；普司达产品没有电网污染问题也没有高频干扰污染问题不必投资谐波抑制设备，而且提高25%以上的节能效果及旁路节能运行。

4. 直接选用普司达智能全数字电控柜-P，由本公司按照客户需要推荐各种现代化驱动控制装置全面解决传统注塑机机械问题，降低电气总投资成本，降低电费及检修成本，智能制造控制。

5. 单相电源请选用单相变频式交流驱动器-M6或单相变频式电机软启-M5；需要调速请选用环保型绿色变频器-M7，以上均可直接驱动单相电机.

1. 替代的主要效益

1. 电气投资总成本下降30%左右。

2. 电控柜体积缩小80%。

3. 电网容量下调25%-基本电费下降25%。

4. 卸载时的电机空载运行损耗再节省回来-节省40%流动电费。

5. 接触器采用半导体过零开关控制，没有火花拉弧现象。

6. 启动没有冲击电流，带载也可以启动。

7. 不必再投资购买节能改造、技术改造、无功补偿、污染防治设备。

8. 压力反馈闭环控制系统，直接控制电机启停。

9. 全方位电机保护功能，电机不再烧毁。

10. 具有PFC控制功能，减免无功补偿设备购买。

11. 压力闭环控制降低管压损耗，延长液压油寿命。

没有高频无线电干扰，不会影响到调频收音机，电机也没有PWM电磁噪音。

8. 节电模式

E5/A5节能模式 详细应用技术请参考瘦斯达节能降耗原理资料

标准节能：按照负载做功需要来多次启停电机以提高能源利用率。

旁路节能：负载率较高时可以旁路运行（DOL），没有多余损耗。

闭环节能：通过开关量传感器反馈信号作为启停指令。

轻载节能：透过PFC功能达到轻载自动降压达到降低运行损耗提高功因功能。

低速节能：不均匀负载在等待期间可以降低转速2X运行达到节能效果（例如输送带）。

调速节能：流体机械的转速与功率成三次方关系，恒转矩输出则为正比例关系。

E5/A5节能模式

软启停控制是最通用的节能模式，利用手动或者负载信号检测反馈开关量来启停电机达到控制做功的目的，例如：空压机、风机、泵类、压缩机利用压力传感器的上下限开关量来启停驱动电机。E5本身采用变频式技术，瘦斯达可以无冲击电流平滑启停电机，即使在满载转矩下也只需要额定电流，电网没有谐波污染问题；瘦斯达驱动时交流异步电机没有启动冲击电流而且能够满载恒转矩启动的特性将颠覆交流电机驱动控制传统观念。

固定电费评估：由于没有启动冲击电流，电网变压器容量可以有效下降，至少节约25%的固定电费。

流动电费评估：依据负载做功需求情况来决定驱动电机的启停控制，提高能源利用率。节电效果可能30%（依据工况决定）。

主要节能降耗技巧可点击参考瘦斯达节能降耗技巧。

A6节能模式

在A5节能模式的基础上增加轻载节能与低速节能的功能；

大马拉小车是目前最普遍的现象，也就是电机运行在额定负载以下，这样会提高线损、降低功因提高无功补偿设备费用。轻载节能就是解决大马拉小车的问题。

低速节能在输送带系统普遍应用，例如机场、商场、地铁等没有旅客时可以降低转速达到有效节能的目的，在电磁阀控制系统卸载时也能再次降低损耗50%左右。虽然传统变频器也能做到，但是必须支付额外15%的损耗、电网谐波污染、PWM噪音、无线电干扰等成本问题。

E7/A7节能模式

流体机械最重要的调速目的在于节能，因为速度与功率三次方的比例，节能效果明显。产业机械转速与功耗成正比关系，但是更多的目的在于生产工艺需要。

E7/A7就是绿色变频器，采用特殊VVVF控制技术，能够实现传统变频器的节能省电功能，而且还提高15%以上节电空间，没有电网污染、无线电干扰与PWM噪音问题。

还有比传统变频器更好的地方就是H7能够旁路运行，在接近工频速度就可以直接旁路，这是传统变频器做不到的。其他功能请参考E5及E6相同的节能模式介绍。

详细应用技术请参考瘦斯达节能降耗原理资料