伺服馬達-全面解析注塑機伺服系統及未來市場趨勢
在當前對環保訴求日益高漲伺服馬達的環境需求及政策鼓勵下，各種節能設施、設備或技術等在近幾十年一直備受重視，如注塑機領域的伺服技術。台灣地區前三大塑料注塑機器設備企業富強鑫集團注塑事業部早在2008年前就開始醞釀節能系統在注塑機的運用，于2008年2月開始第一批伺服節能環保型注塑機量産，這批機器實現了高節能、高精度、高應答、低噪音、低油溫等優異特性，在理想狀態下，與變量泵機種相比，節能達40%，與傳統定量泵機種相比，節能達70-80%，隨後陸續將伺服節能系統拓展至其它不同機種，包括快速機、電木機以及大型兩板機等，對于客戶端每年電費節省至少50-60%以上。
伺服節能技術概述
早期注塑機以全液壓式爲主，對于節能及環保的貢獻明顯較弱，全電注塑機是節能與環保貢獻上最具代表性的設備技術，兩者主要差異上在于伺服馬達的使用，而油電混合注塑機兼具液壓與伺服之優點。此外，油壓機在長時間維持高壓、高出力時仍有全電機無法完全取代的優勢，因此具節能環保的全液壓系統也是現階段最具潛能的設備技術。
傳統定量泵與伺服系統之差異
注塑機從標准動作上可分解成鎖模、射膠/保壓、加料、冷卻、開模、頂出等幾個階段，各個階段皆需要提供不同且適當的壓力和流量，對油泵馬達而言，注塑機成型過程是屬于變化的負載狀態。在定量泵的液壓系統中，馬達以恒定轉速持續提供恒定流量，盡管通過比例式壓力流量比例閥（EFBG）可達到各階段所需壓力及流量比例配置的結果，但控制所需之外的液壓油仍須排回油箱。對注塑機而言，輸出功耗造成的電力消耗是持續性的，也就是說若注塑機處待機狀態，定量泵仍不斷提供恒定的流量並直接排回油箱，形成相當大且不必要的電力耗費。
伺服系統的控制技術可改善上述定量泵液壓系統的缺點。伺服馬達通過編碼器傳輸信號回饋至驅動器進行精准的回轉控制，使受控液壓油之流量需求經油泵直接輸出，也就是說輸出流量的大小是通過精准轉速的增減控制來獲得。液壓油壓力控制方面則通過油泵上串聯的壓力傳感器，將壓力信號結果傳遞回饋至驅動器端進行連續的閉回路控制，以達到壓力精准控制的目的，如此一來，伺服控制系統就可精准的提供注塑成型各階段所需要的壓力與流量，比較定量泵系統，可大幅降低輸出的電力消耗。
注塑成型節能原理
從注塑成型各階段電力消耗狀態來看，加料及冷卻兩階段屬于長時間動作，其電力最值得節省，尤其是冷卻，伺服系統對注塑機而言完全不需做功，換言之，産品成型周期中冷卻時間越長，節能效益就越顯著
注塑機伺服節能系統之構成
一般應用于全液壓注塑機伺服節能系統的標准構成爲三大組件：伺服馬達、驅動器及油泵組。伺服馬達分爲AC感應伺服與永磁式伺服（同步伺服)；驅動器的控制技術依據馬達特性分爲變頻控制及伺服控制；油泵類型常見有齒輪泵、柱塞泵、葉片泵，齒輪泵包括外齒輪、內齒輪及螺旋式。
除上述標准三大構成組件以外，伺服控制系統尚需要下列附屬配件：
1）控制卡（ControlCard）
有些稱PG卡，用于通訊接口之溝通與轉換，使編碼器信號回饋至該卡進行轉速的向量控制。
2）編碼器傳輸線（Encoder）
傳遞編碼器上各端子信號至驅動器端，其驅動器端常用9pinD-sub作爲通訊溝通接口。
3）制動電阻（BreakResistance）
又稱刹車電阻或回升電阻，避免馬達急轉急停時因馬達逆轉所産生的電流直接回充至驅動器端，造成驅動器燒毀，制動電阻將消耗此回充電流轉成熱放走。目前已開發對回充電流進行電力儲存並可重複利用的技術，是節能又一進步。
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