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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功能，是21世紀(jì)最先進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?？刂疲粫黾与娋W(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?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?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?？刂浦噶?；瘦斯達?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?？刂疲粏油瓿珊笈月愤\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種電機保護功能。

6. 推薦替代產(chǎn)品

瘦斯達交流驅(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到無啟動沖擊電流降低電網(wǎng)容量達到降低基本電費，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)容量達到降低基本電費；可使用多次啟動模式提高能源利用率達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功能達到輕載自動降壓達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?？刂?/span>，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)請參考瘦斯達節(jié)能降耗原理資料