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注塑機/制瓶機行業(yè)現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動與智能驅(qū)動

1注塑機/制瓶機行業(yè)特點

2傳統(tǒng)注塑機機械電控柜主要缺失

3 注塑機行業(yè)待解決電氣問題

4 各種啟動裝置啟動特性比較

5 流體機械、產(chǎn)業(yè)機械、機床行業(yè)應(yīng)用

6 推薦替代產(chǎn)品

7 替代的主要效益

8 節(jié)電模式

9 使用傳統(tǒng)交直交變頻器主要缺失

10 傳統(tǒng)軟啟動與瘦斯達(dá)變頻式軟啟差異分析

1. 注塑機/制瓶機行業(yè)特點

注塑機/制瓶機屬于液壓系統(tǒng)，傳統(tǒng)液壓泵由于交流異步電機啟動電流5-8倍原因不能控制電機起停來調(diào)整做功，而是采用電磁閥控制（加載-卸載控制技術(shù)），而卸載期間電機空轉(zhuǎn)造成40-50%電費，而且加大無功補償容量。

以前許多注塑機/制瓶機加工廠選用傳統(tǒng)變頻器來節(jié)電控制，實際上并沒有節(jié)省到電費，相反的加大電費而且增加無線電干擾與電網(wǎng)污染，而且電機發(fā)熱提高10%以上，造成中央空調(diào)系統(tǒng)電費增加。而且，變頻器使用在油泵電機驅(qū)動都是使用在停止與全速運行兩個速度，而變頻器不能旁路運行，因此全速時還額外增加15%電費。

液壓機械的動力采用液壓油為傳遞媒介，因此，液壓油的有效使用非常重要。傳統(tǒng)液壓機械油壓系統(tǒng)小功率采用回流方式控制，中大功率利用加載、卸載方式（Loading-Unloading）控制電機，或采用變頻器驅(qū)動控制，這些都還存在許多節(jié)能空間。

液壓機械存在許多節(jié)能空間

小功率液壓機械使用回流方式控制最浪費能源，因為液壓足夠時重新回流到油箱繼續(xù)循環(huán)使用，這樣導(dǎo)致油泵電機運行電費提高，循環(huán)油溫度上升，油脂迅速劣化，油管壓力長期使用在高壓之下容易發(fā)熱漏油，液壓設(shè)備壽命嚴(yán)重減短。

中大功率產(chǎn)品通過壓力檢測控制電磁閥方式做加載-卸載控制，雖然可以降低油壓各種損耗，但是卸載時油泵電機浪費50%左右流動電費，而且電機功率因數(shù)嚴(yán)重落后，既浪費能源又需繳交功率因數(shù)罰款，而且電網(wǎng)變壓器容量還要加大繳交更多的基本電費。

交流異步電機如果沒有合適的啟動裝置，由于啟動電流為額定6-8倍，電網(wǎng)容量必須加大，否則電力公司收取巨額超容罰款。（參考以下圖表）。

2. 傳統(tǒng)注塑機/制瓶機械使用變頻器主要缺失

瘦斯達(dá)交流驅(qū)動器替代傳統(tǒng)電控柜的效益：

降低30%電氣總投資費用，每月節(jié)約15%電費，電控柜縮小80%體積。

變頻器不節(jié)電還招徠電老虎頻繁上門盯梢

變頻器在注塑機設(shè)備的運用帶來了許多能源浪費與嚴(yán)重環(huán)境污染問題；主要原因在于變頻器驅(qū)動系統(tǒng)增加15%的運行損耗導(dǎo)致用戶流動電費提高，大馬拉小車造成功率因數(shù)降低，電網(wǎng)諧波污染造成變壓器發(fā)熱及功率因數(shù)降低導(dǎo)致電力公司不斷盯梢罰款；無線電干擾（EMI）影響到整個車間自控設(shè)備及加熱系統(tǒng)的正常使用，而且車間員工唯一的娛樂調(diào)幅收音機無法收聽；電機PWM噪音導(dǎo)致員工耳背的職業(yè)??；PWM諧波引起電機發(fā)熱量提高10%左右（低速更嚴(yán)重）導(dǎo)致車間溫升提高中央空調(diào)費用大增；PWM突波電壓提高電機絕緣劣化速度（輸出電壓與輸出動力線成比例，至少1140V以上）導(dǎo)致電機線圈燒毀隱患。

傳統(tǒng)電壓型變頻器采用交直交技術(shù)造成電網(wǎng)諧波電流污染嚴(yán)重，又是采用高頻載波PWM技術(shù)，帶來了極大的無線電干擾（EMI）與PWM污染問題，導(dǎo)致驅(qū)動電機損耗提高10%左右，電腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，線圈承受3倍的突波電壓，電機驅(qū)動線集膚效應(yīng)嚴(yán)重。

低壓電壓型變頻器驅(qū)動系統(tǒng)的損耗超過15%以上，高壓多電平控制技術(shù)因為使用移相變壓器導(dǎo)致效率再降低10%以上，因此傳統(tǒng)高壓變頻器體積大、價格高、器件多、故障率高、運行效率低的特點。

傳統(tǒng)電壓型變頻器的環(huán)境污染問題嚴(yán)重，治理需要投資高于變頻器的價格，而且無法全部有效抑制，治理設(shè)備的損耗更大。因此完全失去了節(jié)能驅(qū)動的價值。

3. 注塑機機械行業(yè)待解決電氣問題

1. 降低電氣總投資成本，也就是降低電控柜、動力線等費用。

2. 無啟動沖擊電流，更改為啟停式控制液壓，降低油溫、管壓。

3. 再節(jié)省卸載時電機損耗，降低流動電費。

4. 降低電網(wǎng)容量需求，降低基本電費。

5. 電力公司不因電網(wǎng)諧波污染問題上門找麻煩。

6. 解決無線電干擾（EMI）問題，調(diào)頻收音機可以使用。

7. 免除再投資購買各種電氣輔助設(shè)備。

8. 解決電機電磁噪音，解決員工耳背職業(yè)病。

9. 低速試車，減少廢料產(chǎn)生。

4. 各種啟動裝置啟動特性比較

傳統(tǒng)電氣工程師都是按照電機5-8倍啟動特性設(shè)計驅(qū)動控制；電機不能隨意啟停，越大功率限制越嚴(yán)格，因為會影響到電網(wǎng)質(zhì)量、電機壽命、輸配電線、開關(guān)設(shè)備、負(fù)載安全等連串問題。

西普瘦斯達(dá)變頻式電機軟啟動器將改變過去百年來交流電機啟動沖擊電流問題；瘦斯達(dá)驅(qū)動交流異步電機在滿載轉(zhuǎn)矩時的啟動電流只需要額定電流（參考圖一到圖三）。

瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動器-A6是替代傳統(tǒng)電控柜的核心部件，采用變頻式交交變頻技術(shù)在滿載轉(zhuǎn)矩啟動時只需額定電流，大幅度降低電網(wǎng)容量需求。還有智能信息物聯(lián)網(wǎng)通訊，半導(dǎo)體器件全數(shù)字控制技術(shù)，帶有節(jié)能與全方位電機保護(hù)功能，是21世紀(jì)最先進(jìn)可靠的交流異步電機綠色節(jié)能智能控制產(chǎn)品。

由于沒有啟動沖擊電流發(fā)生，交流電機可以隨意啟?？刂?，不會增加電網(wǎng)容量、開關(guān)設(shè)備、輸配電線等負(fù)擔(dān)，也沒有電網(wǎng)諧波污染，電機壽命也不受影響，那么電機任意啟停沒有限制；這樣才能有效提高能源利用率，改變了傳統(tǒng)電機節(jié)能降耗的觀念。

圖四及圖五說明了環(huán)保型綠色變頻器的輸出特性，與傳統(tǒng)電壓型變頻器具有相同的輸出特性，輸出高轉(zhuǎn)矩，分為恒轉(zhuǎn)矩-G與平方遞減轉(zhuǎn)矩-P輸出特性。

 
                     圖一：啟動電流特性                          圖二：軟啟動特性                                               圖三：啟動轉(zhuǎn)矩特性

             圖四 X7輸出轉(zhuǎn)速與輸出電壓曲線                           圖五 X7輸出轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)矩曲線

5. 流體機械、產(chǎn)業(yè)機械與機床行業(yè)應(yīng)用

傳統(tǒng)移相軟啟動器有局限性，就是無法帶載啟動，因為采用移相減壓原理將抑制啟動電流，而交流異步電機的特性是電壓與電機轉(zhuǎn)矩平方成比例，因此即使在流體機械的應(yīng)用里，如果有回風(fēng)、持壓或銹泵都是無法順利啟動的，也就是如果有負(fù)載時啟動電流還是非常大的，所以傳統(tǒng)移相式電機軟啟動器應(yīng)用的市場就局限于風(fēng)機、水泵、壓縮機等負(fù)載，無法帶載啟動。

瘦斯達(dá)采用交交變頻轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)（VVVF）作為啟動技術(shù)，驅(qū)動電機在額定負(fù)載情況下啟動電流也只有額定電流而已（請參考上圖）。簡易型家族具有遞減轉(zhuǎn)矩輸出（P）與恒轉(zhuǎn)矩輸出（G）兩種輸出特性可選，突破了傳統(tǒng)軟啟動器的局限性；P遞減轉(zhuǎn)矩輸出特性可應(yīng)用于流體機械應(yīng)用還可解決帶載啟動問題，G型恒轉(zhuǎn)矩輸出特性可應(yīng)用在產(chǎn)業(yè)機械與工具機械負(fù)載。

瘦斯達(dá)?節(jié)能型交流驅(qū)動器適合液壓機械的綠色節(jié)能與智能控制，能夠有效節(jié)約油泵電機電費；瘦斯達(dá)?利用油缸的壓力傳感器信號（模擬量或上下限開關(guān)量）做電機的軟起停控制指令；瘦斯達(dá)?采用啟動轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，啟動沖擊電流不超過額定電流兩倍，適合油泵電機頻繁啟停控制；啟動完成后旁路運行沒有損耗也沒有變頻器的環(huán)境污染問題；在壓力下限時啟動電機，達(dá)到壓力上限時停機；這樣就可以節(jié)省原來卸載時電機全部損耗（40%左右額定功率），投資成本低而且電機不發(fā)燙更有全方位65種電機保護(hù)功能。

6. 推薦替代產(chǎn)品

瘦斯達(dá)交流驅(qū)動器替代傳統(tǒng)交直交變頻器的效益：

降低30%投資費用，每月節(jié)約25%電費，電控柜縮小80%體積。

注塑機節(jié)能最佳方式就是壓力反饋控制電機啟停，節(jié)電率最高而且沒有變頻器的各種污染問題，過去注塑機行業(yè)沒有一個合適的軟啟動產(chǎn)品所以無法在卸載時有效節(jié)能，只能靠電磁閥控制讓電機空載運行，但是損耗還是在額定容量的40%左右。

瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動器-A6產(chǎn)品最適合注塑機節(jié)能改造，A6產(chǎn)品采用交交變頻轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，在額定負(fù)載下只需額定電流；解決傳統(tǒng)注塑機節(jié)能運行的弊端（啟動電流額定5-8倍）為注塑機用戶提供高綠色效節(jié)能產(chǎn)品。

推薦節(jié)能驅(qū)動選型

替代傳統(tǒng)直接啟動模式、替代傳統(tǒng)變頻器、替代星三角降壓等各種軟啟動裝置

1. 選用瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動器-E6/A6替代傳統(tǒng)移相式電機軟啟動或星三角降壓啟動裝置達(dá)到無啟動沖擊電流降低電網(wǎng)容量達(dá)到降低基本電費，運行時可通過PFC控制解決大馬拉小車問題達(dá)到減免無功補償設(shè)備，2X二段速度低速節(jié)能，可頻繁啟動提高能源利用率達(dá)到降低流動電費目的，利用負(fù)載物理量檢測反饋來自動啟停電機，調(diào)整電機做功滿足變動負(fù)載特性需要。

2. 選用瘦斯達(dá)變頻式交流驅(qū)動器-A5/E5替代傳統(tǒng)移相式電機軟啟動或星三角降壓啟動裝置，無啟動沖擊電流降低電網(wǎng)容量達(dá)到降低基本電費；可使用多次啟動模式提高能源利用率達(dá)到降低流動電費目的，利用開關(guān)量反饋控制電機啟停方式調(diào)整做功滿足變動負(fù)載特性需要。

3. 選用普司達(dá)環(huán)保型綠色變頻器-A7/E7直接替代傳統(tǒng)交直交變頻器或高壓單元串聯(lián)變頻器，具有前面兩種產(chǎn)品的功能特性還增加變頻調(diào)速功能；雖然兩者雖然都是變頻器，性能卻大不相同；普司達(dá)產(chǎn)品沒有電網(wǎng)污染問題也沒有高頻干擾污染問題不必投資諧波抑制設(shè)備，而且提高25%以上的節(jié)能效果及旁路節(jié)能運行。

4. 直接選用普司達(dá)智能全數(shù)字電控柜-P，由本公司按照客戶需要推薦各種現(xiàn)代化驅(qū)動控制裝置全面解決傳統(tǒng)注塑機機械問題，降低電氣總投資成本，降低電費及檢修成本，智能制造控制。

5. 單相電源請選用單相變頻式交流驅(qū)動器-M6或單相變頻式電機軟啟-M5；需要調(diào)速請選用環(huán)保型綠色變頻器-M7，以上均可直接驅(qū)動單相電機.

1. 替代的主要效益

1. 電氣投資總成本下降30%左右。

2. 電控柜體積縮小80%。

3. 電網(wǎng)容量下調(diào)25%-基本電費下降25%。

4. 卸載時的電機空載運行損耗再節(jié)省回來-節(jié)省40%流動電費。

5. 接觸器采用半導(dǎo)體過零開關(guān)控制，沒有火花拉弧現(xiàn)象。

6. 啟動沒有沖擊電流，帶載也可以啟動。

7. 不必再投資購買節(jié)能改造、技術(shù)改造、無功補償、污染防治設(shè)備。

8. 壓力反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)，直接控制電機啟停。

9. 全方位電機保護(hù)功能，電機不再燒毀。

10. 具有PFC控制功能，減免無功補償設(shè)備購買。

11. 壓力閉環(huán)控制降低管壓損耗，延長液壓油壽命。

沒有高頻無線電干擾，不會影響到調(diào)頻收音機，電機也沒有PWM電磁噪音。

8. 節(jié)電模式

E5/A5節(jié)能模式 詳細(xì)應(yīng)用技術(shù)請參考瘦斯達(dá)節(jié)能降耗原理資料

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能：按照負(fù)載做功需要來多次啟停電機以提高能源利用率。

旁路節(jié)能：負(fù)載率較高時可以旁路運行（DOL），沒有多余損耗。

閉環(huán)節(jié)能：通過開關(guān)量傳感器反饋信號作為啟停指令。

輕載節(jié)能：透過PFC功能達(dá)到輕載自動降壓達(dá)到降低運行損耗提高功因功能。

低速節(jié)能：不均勻負(fù)載在等待期間可以降低轉(zhuǎn)速2X運行達(dá)到節(jié)能效果（例如輸送帶）。

調(diào)速節(jié)能：流體機械的轉(zhuǎn)速與功率成三次方關(guān)系，恒轉(zhuǎn)矩輸出則為正比例關(guān)系。

E5/A5節(jié)能模式

軟啟?？刂剖亲钔ㄓ玫墓?jié)能模式，利用手動或者負(fù)載信號檢測反饋開關(guān)量來啟停電機達(dá)到控制做功的目的，例如：空壓機、風(fēng)機、泵類、壓縮機利用壓力傳感器的上下限開關(guān)量來啟停驅(qū)動電機。E5本身采用變頻式技術(shù)，瘦斯達(dá)可以無沖擊電流平滑啟停電機，即使在滿載轉(zhuǎn)矩下也只需要額定電流，電網(wǎng)沒有諧波污染問題；瘦斯達(dá)驅(qū)動時交流異步電機沒有啟動沖擊電流而且能夠滿載恒轉(zhuǎn)矩啟動的特性將顛覆交流電機驅(qū)動控制傳統(tǒng)觀念。

固定電費評估：由于沒有啟動沖擊電流，電網(wǎng)變壓器容量可以有效下降，至少節(jié)約25%的固定電費。

流動電費評估：依據(jù)負(fù)載做功需求情況來決定驅(qū)動電機的啟停控制，提高能源利用率。節(jié)電效果可能30%（依據(jù)工況決定）。

主要節(jié)能降耗技巧可點擊參考瘦斯達(dá)節(jié)能降耗技巧。

A6節(jié)能模式

在A5節(jié)能模式的基礎(chǔ)上增加輕載節(jié)能與低速節(jié)能的功能；

大馬拉小車是目前最普遍的現(xiàn)象，也就是電機運行在額定負(fù)載以下，這樣會提高線損、降低功因提高無功補償設(shè)備費用。輕載節(jié)能就是解決大馬拉小車的問題。

低速節(jié)能在輸送帶系統(tǒng)普遍應(yīng)用，例如機場、商場、地鐵等沒有旅客時可以降低轉(zhuǎn)速達(dá)到有效節(jié)能的目的，在電磁閥控制系統(tǒng)卸載時也能再次降低損耗50%左右。雖然傳統(tǒng)變頻器也能做到，但是必須支付額外15%的損耗、電網(wǎng)諧波污染、PWM噪音、無線電干擾等成本問題。

E7/A7節(jié)能模式

流體機械最重要的調(diào)速目的在于節(jié)能，因為速度與功率三次方的比例，節(jié)能效果明顯。產(chǎn)業(yè)機械轉(zhuǎn)速與功耗成正比關(guān)系，但是更多的目的在于生產(chǎn)工藝需要。

E7/A7就是綠色變頻器，采用特殊VVVF控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)變頻器的節(jié)能省電功能，而且還提高15%以上節(jié)電空間，沒有電網(wǎng)污染、無線電干擾與PWM噪音問題。

還有比傳統(tǒng)變頻器更好的地方就是H7能夠旁路運行，在接近工頻速度就可以直接旁路，這是傳統(tǒng)變頻器做不到的。其他功能請參考E5及E6相同的節(jié)能模式介紹。

詳細(xì)應(yīng)用技術(shù)請參考瘦斯達(dá)節(jié)能降耗原理資料