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注塑行业就是一个典型的存在严重能源浪费的行业，几乎所有相关企业都存在这个问题，注塑机耗电高，企业用电也居高不下，部分地区，特别是注塑机集中地区，整体用电甚至占到整个地区工业用电的百分之六十以上，而这其中，电能浪费最严重的老式注塑机就占比高达百分之八十以上。

注塑机节能改造主要有以下三种思路：

1.注塑机电机部分改伺服，而这其中又分为几个小类别，这也是本文介绍的重点；

2.对注塑机加热料筒采用新的加热方式；

3.将注塑机加热部分的多余热量回收利用到烘料。

第一种思路是注塑机节能常见方式，也是最主要方式，差不多占注塑机总能量损耗的百分之八十以上，注塑机电机改伺服又可以分为异步伺服和同步伺服，以及对应的开环控制和闭环控制。现就市面占比80%以上的定量泵注塑机采用不同的伺服改造方案进行说明，并做一些简单分析：

注塑机的生产周期原理是：合模-注射-保压-回料-冷却-开模-顶出。定量泵注塑机设计时电机的功率是按照各个原理动作的最大消耗功率来进行设计的，其中以高速高压的动作的能耗为最大。但实际生产中，由于产品的表面精度的要求，往往产品不适合高速高压成型，因此通常情况下注塑机电机的平均负载只有60%，个别情况甚至只有40%。注塑机并不会根据负载不同调整输出能量，大部分能量作了大量的无用功，因此能量损失巨大。

A、注塑机异步伺服节能改造方案

①开环控制；此方案是将注塑机流量与压力信号串联入伺服器信号板，部分注塑机仅有压力信号，伺服器选择数值比较大的信号作为参考。节能原理是通过自动检测生产过程中的所有阶段（合模、注塑、保压、回料、冷却、开模、顶出）的压力和流量设定，计算出对应的比例控制信号输出给伺服器，伺服器根据接收的控制信号后，动态地调整电机转速以保证油泵输出的液压油尽可能少地产生无功回流。

分析：此方案为注塑机节能改造最简单的方式，无需任何其他配件，普通电工即可完成。改造后，注塑机电机输出变成可调式控制方式，泵输出的流量是可变的，注塑机没有动作时，特别是冷却时间，电机可以完全停止运行，通过测试，冷却时间20秒左右的注塑机经此方案改造后节能30%。

②闭环控制；此方案在开环控制基础上增加一路油压检测信号作为反馈源，形成闭环控制。相比开环控制，比例控制信号所对应的电机转速更准确，电机速度响应也会更迅速。

分析：此方案需要在注塑机输出油缸上安装油压传感器，部分注塑机可能还需要钻孔，相对比较麻烦，非专业人士不建议操作。以上述冷却时间20秒注塑机为例，节能相比开环控制增加10%，达到40%。

③工变频切换；此种方案是在前两种方案基础上增加工变频切换组件，实现节电和市电可以相互切换，只是功能上的增加，对节能没有影响。如下图两种产品：

分析：伺服器一般是单机，壁挂式安装，增加工变频切换功能可以做成立式的一体柜，无需固定；再有，部分客户会担心伺服器故障时可能会耽误工作效率，而一体柜可以随时切换到非节电的市电模式，免除客户担忧。当然，成本也会增加点。

B、注塑机同步伺服改造方案

注塑机同步伺服

①开环控制；在异步伺服开环控制基础上，更换三相交流异步电机为三相交流同步电机，伺服器需支持同步电机驱动，接线与异步伺服基本一致。

分析：同步电机相比异步电机优点，功率因素更高，矢量控制性能更好。此方案除异步电机更换同步电机外，注塑机本身的油泵和油路都要进行相应改动，操作复杂，成本也较高。还是以之前的注塑机为例，节能大约40%。

②闭环控制；在上述方案基础上增加油压检测信号作为反馈源形成闭环控制；或者电机增加旋转编码器，编码器信号作为矢量控制本身的反馈源形成闭环控制；或者两种方式都采用形成双闭环控制。接线与异步伺服基本一致。

分析：按之前的注塑机为例，单一的闭环控制节能大概在50%，双闭环可以做到节能接近60%。当然，此种方案的改造成本更高，部分场合已经相当于注塑机本身一半的成本了。现在市面上各品牌注塑机，比如市场占有量很高的海天注塑机，现在推出的新品注塑机设备已经有很大一部分采用同步电机加闭环控制的方案了。

注塑机节能改造的原理说到底就是极尽可能的减少电机无用功的损耗和加热部分的热量回收利用。所以，针对市面上占比超过80%的老式注塑机，注塑机异步伺服改造方案无疑是最具性价比也是最简单的方案了，随着近几年国内变频器技术的成熟，早已从最初的电机VF控制转变到电机精准的矢量控制，技术的进步带来的必将是产品性能更好，质量更稳定，操作更简单，节能更明显。

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