摘要：本文描绘了我国电力供给紧张、拉闸限电的缘由及中国制鞋企业的现状，结协作者多年节能改造的经历，引见了深圳科姆龙电气技术无限公司--KV2000无感矢质变频器的功能，以及在全自动圆盘式塑胶类射出成型机的任务原理与变频节能改造的必要性及可行性。
关键词：拉闸限电、塑料价钱下跌本着网络面前人人平等的原则，提倡所有人共同协作，编写一部完整而完善的百科全书，让知识在一定的技术规则和文化脉络下得以不断组合和拓展。 、降低加工本钱、无感矢质变频器、高压溢流、节能。
1 引言
我国已继续近两年的电力供给充足的景象，到2004年情势愈加严峻，上半年呈现拉闸限电的省郊区曾经到达24个。往年上半年，电力需求受9.7%GDP增长拉动，持续高速增长，并呈“工业用电持续坚持疾速增长，高耗电行业用电增长居高不下”的特征。而电力供给才能则添加无限，呈现继续供给缺乏的场面，致使电力供需矛盾紧张，缺电范围和继续缺电地域进一步扩展。
我国是世界鞋业制造大国，制鞋企业约有2万多家，其中福建是全国重要的塑料制鞋基地，每年鞋的产量和出口均首屈一指，泉州市先后引进1000多条制鞋流水线，晋江市是著名的“中国鞋都”，从皮革、鞋材、化工原料、数字制模都有专业厂家，现拥有鞋业消费运营企业3000多家，年产量7亿多双……
限电拉闸，曾经严重影响企业的正常消费。往年1～7月，塑料本钱的增长，使得中国塑料制造业竞争日益剧烈。节能作为企业增效降耗、降低运营本钱、进步竞争力的重要手腕，曾经显得特别有意义，并逐渐的被人们所看法和承受。
2 全自动圆盘式塑胶类射出成型机的任务原理
众所周知，国际有少量卧式注塑机变频节能改造的成功案例。制鞋企业的全自动圆盘式塑胶类射出成型机，是制鞋企业中次要的一种罕见用电设备，人称电老虎。我国是制鞋大国，有少量的制鞋设备，而目前触及节能改造的单位比拟少，次要缘由是人们对全自动圆盘式塑胶类射出成型机的任务原理不太熟习。
2.1全自动圆盘式塑胶类射出成型机（以下简称：圆盘机）的机械特点
1) 本机械公用于消费各类初级单色、双色和三色的运动鞋、休闲鞋鞋底，男女童鞋底等产品。
2) 原料适用于消费发泡等各种热可塑性之原料，如PVC、TPR等。
3) 本机以电脑顺序（单片机、PLC）控制，主、副机控制准确，操作复杂，保养容易。
2.2圆盘机与传统的卧式注塑机的比拟（见图）
1) 液压马达
卧式注塑机和圆盘机的油泵都是定量泵。注塑进程中，油泵压力上下变化频繁，其中高压维持进程的传统处置方式是经过比例阀泄压，而电机不断在工频下全速运转。电能糜费十分严重。
2) 按圆盘机的机型分，分为单色机和双色机、三色机等机型
双色机有一台主机和一台副机组成。副机担任射胶、熔胶、上模、下模等举措，主机包括了副机的举措，且多了一个圆回旋转的举措，完成模具的挪动和定位。
三色机有一台主机和两台副机组成。
3)模具数量
卧式注塑机普通只要一套模具在任务，消费工艺在变卦时，需求改换模具。
圆盘机按机型不同，模具的数量也不同，普通有18、20、24、30套模具。依据消费工艺，经过控制面板，设定模位运用无效与否。如：TY-322机型，24站模位（可装置24个模具），消费中可按需求灵敏选定全部或局部模具为无效模位）。圆盘机任务时，大转盘执行高速顺时针方向旋转举措，PLC或单片机执行顺序的运算，当只要检测到无效模位时，PLC或单片机扫描到有加速信号时，转盘开端加速。抵达定位信号时，转盘停止准确定位。否则，假如没有检测到无效模位时，大转盘不断旋转至下一无效模位。
卧式注塑机只需有锁模或开模信号，就会执行相关举措。
4)压力调整方式
卧式注塑机和圆盘机的压力调整方式都是压力比例控制方式，但圆盘机（模具较多）各模射料压力可以经过控制面板停止独立设定，适用于不同射出量的产品制造。
卧式注塑机消费每一产品，相关参数均分歧。
5) 模具任务方式
卧式注塑机任务时，固定模是不动的，只要活动模在有指令时执行左右锁模或开模，呈左右直线运动。
圆盘机任务时，固定模具和活动模具由大转盘挪动、定位。有锁模和开模指令时，油缸执行上升或下降举措。取产品时，由操作人员人为的翻开活动模具，取出产品。
6)圆盘（转盘）
全自动圆盘式塑胶类射出成型机因转盘是圆形而得名，简称圆盘机（鞋底机）。在圆盘上等分了若干等份。如TY-322被等分红了24个模位。
若主机和副机都没有检测到无效模位时，并且主机和副机都处于开模状时，PLC或单片机收回指令，圆盘由主机提供压力，停止高速旋转。零碎自动检测到无效模位，圆盘停止加速后准确定位。
7) 冷却方式
传统的卧式注塑机有“冷却工夫”这个概念，模具上装置了冷却水循环，目的是维护模具和产品的冷却。
#p#分页标题#e#圆盘机则不同，它没有冷却水循环零碎，由于产品成型后，圆盘机自身的转盘有一段工夫处于旋转形态或待机形态，另外机器上有装置几台冷却风机的方式，模具和产品停止冷却。
2.3圆盘机任务原理
圆盘机的注塑进程中的锁模、射料、熔胶、开模、圆盘快慢速等各个举措，对速度、压力的要求都不一样，它们由控制面板上的比例值设定，如：P1设定关模压、P2设定射料一次压、P3设定射料二次压、P4设定进料压。当圆盘机的流量压力需求发作变化时，由设在油泵出口的比例阀（溢流阀）来调理负载压力和流量，将多余的油高压溢流回油箱。
单色圆盘机只要一台主机，次要向零碎提供压力，完成射胶熔胶举措及锁模开模举措，另外控制一个转盘零碎，完成模具的挪动与定位。
双色机既有主机、副机之分。它们次要由加热、射胶、熔胶零碎、锁模零碎组成。三色机则与双色机相似，它有一台主机，两台副机组成。主机担任圆盘的旋转及定位。
圆盘机任务时分手动运转和自动运转两局部。
手动运转时，操作人员必需提供相应的命令，圆盘机才会完成相应的举措。如射胶、熔胶、上模、下模、圆回旋转等举措。
自动运转时，各模位选用完成，进料量压力、工夫都设定完成且料管温度加热已抵达后，将主机油泵启动，将手动、自动开锁切换至自动地位，按一次自动启动按键即可停止自动步骤。
1) 假如如今模位有运用，按自动启动键后，进料量为这模设定量。若进料未达设定量，而有锁模的举措。只允许疾速锁模举措，等进料抵达设定量后才有慢速锁模举措。锁模中止后，执行射料、开模举措。
2) 若如今模位不运用，按自动启动键，则圆盘运转往下一有运用的模位，且进料的进料量抵达，也以下一有运用的模位之设定量执行进料举措，转盘定位后，疾速锁模（用工夫设定），计时止，且进料时抵达，执行慢速锁模，锁模中止后执行射料、开模举措。
3) 主副机同时运用时，须等主、副机自动举措皆完成至开模止，圆盘才运转并旋转至下一运用模位。
4) 转盘暂停在圆盘“慢速点”前举措时，圆盘即在“慢速点”检出时，慢速至定位中止。若该模位有运用，定位后，这模举措会做锁模等举措至开模为止。转盘即不举措，但进料举措，会执行下一运用模次的进料，将转盘暂停解除（顺时针旋转）圆盘即往下一模位挪动。假如这模位未运用，则圆盘即在最近一模执行定位，直到解除转盘暂停，方往下一模挪动。
5) 在自动运转中，将自动形态切回手动形态，除圆盘会执行慢速定位的举措外（圆盘在运转中作此切换）其他举措及时中止。可用手动操作复位。
2.4圆盘机的电能耗费次要表如今以下几个局部
1) 液压零碎油泵的电能耗费
2) 加热器的电能耗费
3) 冷却风机。
关于制鞋企业来说，电耗是其消费本钱的次要局部，上述电能耗费中，液压油泵的用电量占整个圆盘机用电量的80%左右，所以降低其耗电量是圆盘机节能的关键。
3 圆盘机节电原理
在理解圆盘机的任务原理后，我们不难晓得 ，圆盘机举措外部有着非常猛烈的渐变进程，对机器的冲击十分大，影响了整个注塑零碎的寿命。目前国际制鞋企业中，有少量旧设备，自动化水平低，能耗大。机器普通按最大的消费才能设计，其真实消费时往往用不了那么大的功率。油泵马达的转速坚持不变，所以输入功率简直也是不变的，消费中存在大马拉小车的景象。因而形成少量能量糜费。
由于圆盘机特有的主、副机及旋转式模具的特性，消费时，往往运用到的无效模位没有那么多，如：TY-322机型，24套模具，有时只用了10几套，在试机、打样时用到的模具甚至更少，这就决议了主副机常常处于长工夫的待机形态。副机只要检测到无效模位时，才执举动作。在圆回旋转时，副机不做任何举措，而平常，电机却依然不断任务于额外转速，这时分的高压溢流局部不只未作任何有用功，而且发生热量，形成液压油发热，既耗能，又无害。
#p#分页标题#e#我们采用圆盘机的无感矢质变频运转技术（参考电气原理图），变频器实时的检测来自圆盘机电脑板给出的压力及流量信号，圆盘机压力或流量信号是0～1A，经外部处置后，输入不同的频率，调理马达转速，即：输入功率与压力和流量同步自动跟踪控制，相当于定量泵变成了节能型的变量泵，原液压零碎与零件运转所需功率婚配，消弭了原零碎的高压溢流能量的损失。可以大大加重合模、开模的震动，波动消费工艺、进步产质量量，增加机械毛病，延伸机器运用寿命，又可以浪费少量的电能。
4 圆盘机节能改造案例
1) 公司称号：福建泉州晋江市某鞋材无限公司
2) 圆盘机节能改造的目的：在竞争剧烈的制鞋行业有如下特点，企业次要的运营本钱是员工的工资和电费；由于企业之间的竞争，塑胶件的加工费用越来越少，电费所占本钱的比例越来越多；节省电费、降低本钱，延伸设备运用寿命，进步企业的竞争力，是业内众多运营者所关注的成绩。
3) 改造的圆盘机型号：东莞市台裕全自动圆盘式塑胶类射出成型机
4) 圆盘机马达功率：主机一台22kw 副机22KW×2
5) 2004年7月22日，我们在该公司设备科配合下，在一楼啤底成型车间，采用深圳科姆龙公司的KV2000无感矢质变频器KV2000-Z0220-4T两台，辨别对圆盘机的主机和副机停止节能改造。改造时消费双色运动鞋底，成型周期为30 秒。节能器上装置了三相四线制电能表，停止节电率的测试，主机和副机的节电率辨别为38%和43%。
6) 福建泉州地域外地电费均匀 0.80 元每度，该塑料制品厂 24 小时延续消费，假如以每月任务 30 天计算。则有：市电运转时，电费 / 月 =7.2×24×30×0.80=4147 元；变频节电运转时，电费 / 月 =4×24×30×0.80=2304 元；每月每台浪费电费约为1843 元；客户在半年左右即可发出本钱。
5 变频节能留意事项
5.1变频节能的特点
1) 操作复杂，与圆盘机同步运转，不用停止任何调理；
2) 高牢靠性：保存圆盘机原有控制方式及油路不变；采用市电/节电运转控制方式，以备毛病时不影响消费；
3) 软启动：加重机器震动，延伸设备和模具的运用寿命；无效的减小乐音，改善任务环境；零碎发热分明增加，油温波动；延伸密封组件的运用寿命，降低停机维修率，节省少量的维护费用，同时添加变压器的装机容量；
4) 高报答率：依据工艺不同，一切投资约6～12个月经过电费节省回收。
5.2全自动圆盘式塑胶类射出成型机变频改造的留意事项
5.2.1变频器的选型及KV2000无感矢质变频器的特点
有参与过注塑机变频节能改造的厂家都清楚，用变频节能后，会呈现消费周期延伸的景象。节电的同时，不同水平上降低了消费效率。这是由于通用型变频器，采用传统V/F控制技术，其启动工夫长，反响速度慢，力矩不够等形成节电厂家减模，压力缺乏的景象。甚至有些为了补偿反响慢的缺陷加大变频器的容量，形成油泵马达临时过载，温升进步或烧毁的景象。选用无感矢质变频器就可以处理上述成绩。
深圳市科姆龙电气技术无限公司，最新推出KV2000系列高功能无感矢质变频器。KV2000系列变频器是全新一代可以普遍使用的多功用规范变频器，运用先进的无感矢量(Sensor-Less vector)控制技术，为电机在低速运转时提供更大的转矩，可自动补偿高负载时马达的转速变化。良好的静态特性，同时具有超强的过载才能，以满足普遍的使用场所。 KV2000<, /SPAN>无感矢质变频用具有电机参数自动调谐功用，转速精度高达5‰，低频转矩高达150％。 无感矢量控制、输入功率（转矩）控制、规范V/F控制等三种控制形式。
古代化通讯功用、远高于传统通用型变频器的0～650Hz高输入频率、丰厚的内置PID功用、共同的冷却风扇、专为产业机械设计的近200种控制功用、转速追踪功用、共同的自动可变载波频率2～16.9KHz。
#p#分页标题#e#适用于各种塑料机械、化工纺织、水泵、风机、印刷机、保送带、食品包装机械、金属加工机械等通用机械的恒转矩、恒转速控制。使用KV2000无感矢质变频器，停止节能改造，既可到达高节电率，又保证了原有消费效率及质量不变的要求。
5.2.2变频器对圆盘机的温度影响及处理措施
变频器属于电力半导体安装，自身具有高频搅扰与低频谐波的成绩，但是由于有些使用单位技术不够专业，形成对机器设备控制零碎的搅扰，特别是对温度零碎的搅扰，严重的时分，零碎将不能正常任务。无感矢质变频用具有运转中自动调整载波频率的功用，最大限制的降低了变频器对温度零碎的搅扰。
当呈现温度零碎等被搅扰时，我们也可以采取比方：接公用接地线；调整载波频率；输入侧加磁环、滤波器、交流输入电抗器；在原有加热零碎回路加装同等功率的1：1隔离器等一系列的措施来处理。
5.2.3电气维护
KV2000无感矢质变频用具有全范畴的维护功用：低电压、过电压、过电流维护，避免电机失速、过载、过热维护等，保证变频器和电机不受任何损害。
在设计零碎时，我们还必需思索到，市电形态时对电机的维护。假如直接从节电形态切换到市电形态，相当于电机直接启动，启动电流是额外电流的4～7倍。对设备和电网的冲击十分大，同时容易形成接触器过早的损坏，甚至形成电机的烧毁。
所以建议，在切换时，必需先中止电机（原零碎的Y-△安装），再切换节电安装，最初再启动电机。
6 完毕语
对少数企业而言，电费是未被企业控制的最初一项本钱，人们普遍以为电费开支是难以被控制的，交电费理所当然，由于用电设备耗费多少电，是同其机电特性所决议的，客观的控制能干为力。很显然，此观念是错误的。在全国上下用电情势严峻的状况下，作为我们的企业而言，应该注重动力的浪费，注重先进节能机制的采取，先进技术的使用，把能耗降到最低 ，即维护环境又为企业发明经济效益。理论证明，经过使用高功能高质量的KV2000无感矢质变频器技术及一系列的技术管理措施，企业至多可以增加20～60%的运营本钱。
企业海
