注塑機伺服電機節(jié)能問題分析
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伺服電機
伺服電機是為加速減速優(yōu)化的。伺服電機如何能在維持扭矩之下降低慣性？原來是利用了以下的物理關(guān)系。（∝是代表“正比于”的數(shù)學符號。）
扭矩 ∝ 轉(zhuǎn)子直徑 （線性比例）
慣性 ∝（轉(zhuǎn)子直徑)2 （平方比例）
扭矩 ∝ 轉(zhuǎn)子長度 （線性比例）
平方比例較線性比例提升得快。如轉(zhuǎn)子直徑增加20%，（轉(zhuǎn)子直徑)2便增加44%（1.22 = 1.44）。
伺服電機的轉(zhuǎn)子設計用小直徑來降低慣性，再以長的轉(zhuǎn)子來回復失去的扭矩。伺服電機的外觀也明顯看見是直徑小但長度大的。
某日本供應商采用釹(neodymium)磁鐵(是稀土磁鐵的一種)來產(chǎn)生轉(zhuǎn)子的磁場，比一般的鐵氧體磁鐵(ferrite magnet)強，故扭矩便能提高。此供應商更采用了磁阻扭矩(reluctance torque)來產(chǎn)生額外的扭矩。
采用永磁來產(chǎn)生磁場亦比用電磁或電感產(chǎn)生磁場的效率更高，因為就避免了線圈的損失及渦流的損失。
伺服電機從0 rpm速到2000 rpm，只需要0.05 秒。因此，用變速伺服電機來驅(qū)動油泵，拖慢生產(chǎn)力的情況只在短于5秒周期時才能察覺。
伺服電機在制動時變了發(fā)電機，驅(qū)動制動電阻，而動能則在制動電阻上變?yōu)闊崮埽l(fā)在大氣中。有瑞士注塑機廠在其全電機中采用儲能電池吸收了制動的動能，然后釋放出來驅(qū)動電機。這充分體現(xiàn)了節(jié)能的本色：利用額外的設備來節(jié)?。ㄔ谶@里應稱為回收再用）能源。
全電機
全電機的省電效果是眾所周知的。全電機的驅(qū)動也是用伺服電機的，只不過它最少用四個伺服電機來直接驅(qū)動注射、塑化、開合模及頂出動作。其余的動作如抽芯/旋脫，射臺及調(diào)模有用伺服電機，亦有用較便宜的電機來驅(qū)動。
直接驅(qū)動采用螺絲或曲臂將旋轉(zhuǎn)的動能變?yōu)榫€性的動能，或采用皮帶或齒輪將高速的旋轉(zhuǎn)動能變?yōu)榈退俚男D(zhuǎn)動能。
伺服電機驅(qū)動油泵，油流過管道到達油缸或油馬達，再轉(zhuǎn)換為動能與全電機比較，直接驅(qū)動節(jié)省了兩個轉(zhuǎn)換過程，估計可節(jié)約10%的能量。兩者之間的比較，表列于后。
待機狀態(tài)
啟動了注塑機的電機后而注塑機沒有動作的狀態(tài)稱為待機狀態(tài)。
在以下的情況下，注塑機是處于待機狀態(tài)的。
1. 當冷卻時間比塑化時間長，多出來的冷卻時間中，注塑機是處于待機狀態(tài)的。產(chǎn)品越厚，待機狀態(tài)時間便越長。
2. 機械手取出成品/水口時。
3. 半自動操作時操作員打開安全門取出成品/水口或插件時。
異步電機驅(qū)動變量泵在待機狀態(tài)時是恒速轉(zhuǎn)動但沒有流量的，但在一臺11 kW的注塑機上測出電機的電流是7 A，比11 kW電機的24 A額定電流是一個大的比例（29%）。
伺服電機驅(qū)動變量泵在待機狀態(tài)時是不轉(zhuǎn)動的。虛耗的只是伺服電機（電子）驅(qū)動器的能量。以11 kW伺服電機為例，電流不到1 A。
油溫作指示
伺服電機驅(qū)動油泵的節(jié)能效果，從壓力油油溫可見一班。
采用一臺50噸注塑機注塑單腔的航空杯，在華南的夏季及沒有壓力油冷卻的條件下，油溫只有37度攝氏。
如壓力油的升溫是節(jié)能的指示，這一點是連異步電機驅(qū)動變量泵都望塵莫及的。
電機效率
效率是輸出功率除以輸入功率的比例。
效率 = 輸出功率/輸入功率
電機的輸入功率是用電的功率。
電機的輸出功率是轉(zhuǎn)動的功率。
在理想的沒有損失的情況下，輸出功率等于輸入功率，效率便等于100%。損失了的功率變了熱的功率。
異步電機在額定負荷時效率約90%，但在負荷低于50%時，效率大幅下降，也就是前述的待機狀態(tài)消耗29%額定電流的原因。
有英國公司提供“節(jié)能寶”在異步電機低負荷時降低供應電壓，從而減少銅線圈產(chǎn)生過量的磁通，降低損失，達節(jié)能之效。留意電機的轉(zhuǎn)速不變，故不影響注塑周期。
能節(jié)能多少？
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