注塑機的工藝過程一般分為鎖模、座進、射膠、熔膠、保壓、冷卻、開模、頂出等幾個階段，各個階段需要不同的壓力和流量。對于油泵馬達而言，注塑過程的負載是處于變化狀態(tài)，在定量泵的液壓系統(tǒng)中，油泵馬達以恒定的轉速提供恒定的流量，多余的液壓油通過溢流閥回流，此過程稱為高壓節(jié)流。據統(tǒng)計由高壓節(jié)流造成的能量損失高達25%-55%。

在注塑產品的成品的構成中，電費占了相當的比例，依據注塑機設備工藝的需求，注塑機油泵馬達耗電占整個設備耗電量比例高達50%-65%，因而極具節(jié)能潛力，設計與制造新一代“節(jié)能型”注塑機，就成為迫切需要關注和解決的問題。

目前節(jié)能已完成為注塑機電液系統(tǒng)的研究重點。針對閥控電液系統(tǒng)有較大能量損失的不足，德、日等國發(fā)展了應用變量泵和電液比例閥結合的負載感應型的注塑機電液控制系統(tǒng)。為進一步降低能耗，減少噪音，近年來塑膠機械制造商為滿足客戶通過節(jié)能以降低生產成本之要求，對各種節(jié)能控制技術進行了深入廣泛的研究和實踐。目前主要有比例變量泵與變頻定量泵兩種節(jié)能控制系統(tǒng)，下面分別分析兩種節(jié)能技術的工作原理，以探討其性能特點與應用。

組成及工作原理

◆ 比例變量泵控制系統(tǒng)

主要由油泵電機、比例變量泵及常規(guī)液壓閥組成，用戶根據注塑成型工藝要求設定各種動作壓力、速度，這些設定值經微處理器轉換成相應的模擬信號（電流或電壓信號）輸出給比例變量泵的比例壓力閥及比例流量閥，同時變量泵內的比例壓力閥及比例流量閥按設定值向系統(tǒng)輸出壓力和流量產生的壓、流差及負載的變化快速推動（調整）變量泵斜盤傾角發(fā)生變化，使液壓系統(tǒng)的能量輸出跟隨注塑過程整機變化的負載狀況而變化，比例閥按設定值向系統(tǒng)輸出整機需要的精確壓力和流量，最大限度避免能量的損失。

◆ 變頻定量泵控制系統(tǒng)

主要由變頻器、油泵電機、定量泵、比例閥（壓力/流量）及其它常規(guī)閥（方向閥和溢流閥）組成，系統(tǒng)工作時，用戶根據注塑成型工藝要求設定各種動作壓力、速度，這些設定值經微處理器轉換成相應的模擬信號（電流或電壓信號）輸出給系統(tǒng)的比例壓力閥及比例流量閥，同時與速度設定相對應的模擬信號輸入至變頻器的控制板，實現控制交流電動機的轉速按設定值變化，電動機轉速的變化導致與之相聯的定量泵速度的變化，使液壓系統(tǒng)的能量輸出跟隨注塑過程整機變化的負載狀況而變化，在保壓、冷卻及空轉的狀況保持很低的轉速，以達到節(jié)能的目的。利用注塑機同步信號及電氣控制系統(tǒng)，根據注塑成型的工藝要求，將電液比例控制系統(tǒng)，模擬成負載跟蹤控制系統(tǒng)，使油泵電機的轉速與注塑機工作所需液壓的流量與壓力乘積成正比，將傳統(tǒng)的定量泵改造成變頻變量泵，從而使溢流閥的回油流量降到最小，無高壓節(jié)流能量損失，從而將傳統(tǒng)有高壓節(jié)流的“耗能型”注塑機升級為無高壓節(jié)流的“節(jié)能型”注塑機。

性能特點

◆ 系統(tǒng)的響應速度

變量泵：比例壓力及流量與泵于一體，控制油路行程短、反應快，交流電動機轉速恒定，無磁滯效應及轉動慣量的影響，響應時間快（100ms內）；

變頻系統(tǒng)：交流電動機速度在變頻器的控制下隨負載變化而變化，受磁滯效應及轉動慣量的影響，響應速度慢（800-1000ms）。

◆ 產品的成型周期與工效

變量泵：交流電動機轉速恒定，無磁滯效應及轉動慣量的影響，響應時間快、能滿足任何制品的要求，成型周期短，工效較高；

變頻系統(tǒng)：交流電動機速度在變頻器的控制下隨負載變化而變化，受磁滯效應及轉動慣量的影響，響應速度慢，對高要求的制品難以成型，成型周期長，工效較低。

◆ 油泵、電機的使用壽命

變量泵：交流電動機轉速恒定，速度改變只改變油泵的斜盤傾角，對油泵的使用壽命無影響；

變頻系統(tǒng)：交流電動機速度不斷變化，溫度要高于恒轉速溫升，在油泵轉速較低時，其輸出的壓力、流量不穩(wěn)定，冷卻效果下降，油泵、電機的使用壽命降低。

◆ 可承受過載能力

變量泵控制系統(tǒng)過載能力好；變頻控制系統(tǒng)過載能力低，對電機具有過載、過流、缺相保護。

兩種控制系統(tǒng)之應用

根據兩種控制系統(tǒng)節(jié)能性能特點，由于比例變量泵節(jié)能控制技術相對成熟，目前注塑機制造廠普遍采用比例變量泵節(jié)能控制技術, 通過比例變量泵節(jié)能還處于主導地位；而在塑機控制系統(tǒng)應用變頻器調速控制技術以實現節(jié)能無疑也是有益的嘗試,國內也有塑機制造商生產并投于市場，由于變頻控制技術尚有其固有的技術問題還有待優(yōu)化解決，目前更多的是用于舊機的節(jié)能技術改造。依據控制系統(tǒng)節(jié)能工作原理，注塑機節(jié)能還具有附加的優(yōu)點：

◆ 減輕開、鎖模沖擊，延長機械和模具使用壽命。
◆ 延長油路系統(tǒng)（密封組件等）使用壽命，減少維修次數、節(jié)省維護費用。
◆ 降低噪音、改善工作環(huán)境。
◆ 系統(tǒng)油溫大幅降低，冷卻用水量可節(jié)省30%以上。
◆ 變頻器對電機具有過壓、過流、缺相等多種保護。
◆ 注塑機變頻節(jié)能原有的控制方式及油路不變。 (end)