台达动力系统 智慧节能首选

射出成型机用电量大,台达结合电子新技术,让能耗系统全面节能。图/台达提供

生活的便利性几乎与塑胶制品画上等号,举凡生活用品、电子部件、汽车零件,无处都可见塑胶制品的身影。然而塑胶产品制程能耗极高,光是动力就要吃掉可观能源。因此,台达在2000年代开始全面整合机、电两大领域,针对耗能最多、涉及面最广的塑胶射出成型机,打造伺服节能系统,从节能趋势到制程效益,至今持续积极提供完整而全面的解决方案,助力中小企业升级产业竞争力。

传统射出成型机用电量大,动力系统成节能关键,台达机电事业群主管表示,油压动力的功率重量比大,工作压力和流量可调性佳,传统射出机动力多以此为动力来源。然而油压传动须经多次能量转换,过程中就会消耗掉大量能量。

此外,各制程所需油压有高有低,但传统射出机马达多为恒速运转,导致动力供过于求,再加上溢流阀作用,平均会消耗40%以上的能源。遑论此机制还会增加液压油用量、散热需求、噪音伤害,马达也因需选用最高规格而导致成本浪费。从此痛点出发,台达着手打造节能动力系统,结合电子新技术,能耗系统全面节能台达将其擅长的电气、电力电子技术与油压系统结合,推出变频油压、油电伺服油压及全电动力系统。

变频油压系统利用台达变频器C2000系列,让马达及油泵可因应不同的动力需求变化转速、减少空转。由于马达转速与能耗成三次方正比,此系统能够以低成本实现大幅节能。台达油电伺服节能系统HES则采用油电伺服驱动器 VFD-VJ系列搭配永磁伺服马达MSJ系列、内齿油泵及压力传感器,取代传统油压架构及伺服阀,并精确控制各制程所需的压力及流量。

此方案可节省70%以上的能耗及50%以上的用油。在没有油压回流及高压节流的情况下,油温可降低5°C~10°C,延缓油质劣化及换油次数,让总体节能表现更加优异。

该系统过载能力强,可长时间保持高负载状态,特别适合塑胶厚壁产品的射出保压。此外,MSJ马达功率密度高、响应快,可节省建置成本,并依合、分流需求弹性搭配油压动力单元,电机弱磁控制技术则可有效增加电机转矩工作区余量,提升油压系统供给流量,进而增加射出机运行速度,透过台达独特PID控制技术,在最佳时间响应下,压力超调可控制在3Bar以下,有效提升射出产品的重量稳定性,提升产品品质,系统亦内建S-Curve压力 / 流量平滑度控制,减少模具开关模时的震动及磨损,延长模具寿命。

该牌全电系统则以马达取代油压动力,采用全电专用控制器搭配伺服驱动器、伺服马达及温控模组,动力上几乎没有损耗,对比油电伺服可再节能50%以上。由于可精准稳定地控制制程,能有效提升诸如射胶速度及慢速加料等流程稳定性,既提升性能也缩短生产周期。