广州能之原节能技术有限公司
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能之原纳米红外节能电热圈节能银宝山新解决方案
一 节能原理
1、纳米红外节能电热圈结构示意图：
突破性技术（节能原理）：
◆ 采用新型纳米红外电热发生器，电热转换率高，热效率99.8%以上； ◆ 热传导：采用红外辐射传导，使得热能单向传导，有效传导到目标对象，并
且热惯性小，温控精度高。
◆ 隔热/单向传热性能：使得外表温度在45-70℃左右，热损失少。
产品特点：
◆ 节能：节能率40%-70%，6-9个月收回投资； ◆ 环保：环境温度降低3℃-8℃； ◆ 简单：直接替代传统的注塑机电热圈； ◆ 长寿：2年免费质保，正常使用寿命5年以上； ◆ 精准：热惯性小，温控精度高； ◆ 快速：升温比传统电热圈快20%；
◆ 高效：采用特制纳米红外电热发生器，传热效率远高于传统电热圈；
二报价及投资分析
1、项目改造节能评估
2、每天按24小时开机计算，280℃工作时实际耗用功率按额定功率的18%评估。
2、项目报价清单
3、投资回收期分析
4、正常状况投资收益分析
三环境温度改善显著（见如下实测案例）
改造后电热圈的表面温度通常在45℃-70℃之间，环境可降温3-8℃。
注塑机主控屏：工作温度300℃
靠近前面圈的温度46℃中间圈温度51℃
靠后圈的温度52℃最后一个圈温度66℃
四、设备安装交付
1、测试机改造交货期：
测试机一台的交期为自签订测试合同起2周内；
2、订单交货期：
合同签订二周后开始交货，每天改造安装2-3台机器，通常在15-30天内安装完成；
3、设备安装：
每台设备需停机改造的时间是2-4个小时，跟机台大小有关，一台380T 的机通常3小时左右可以完成安装。
4、设备保修期：
非人为损坏，免费保修两年。广东省内24小时提供上门服务。
设备如遇到意外情况损坏，可用原来的电热圈作为备件使用，2种圈可以混合安装使用，不会对用户正常生产造成影响。
黄天宙
2013年5月2日
伺服节能注塑机简介 通用伺服节能注塑机系列机型配备了高性能的伺服变速动力控制系统，并配了旋转编码器和动力传感器分别对流量和压力进行反馈，高性能的同步伺服电机通过改变转速和转矩做出相应的流量压力调整，对压力流量进行精确的闭环控制，实现伺服电机对注塑机能量需求的最佳匹配和自动调整。实现了精密的速度和压力控制（锁模、注射、顶出全机闭回路伺服控制极大提高响应速度，重复性精度在1%以内；保压动作持续测试10秒，压力误差不超过10Kg）。相比传统注塑机重复精度更好，响应速度更快，节能效果更明显，可节电20%—80%，对保压时间长及后壁、高精度的产品，效果更显著。经济效益至为明显。响应快速、性能稳定的伺服电机控制系统，配备了高精度高灵敏的压力反馈装臵，形成闭环压力精密控制，能为客户提供良好的产品稳定性。伺服节能注塑机达到最大输出量仅需0.05S,相比传统的注塑机响应速度明显加快，有效缩短周期，提高生产效率。此外机器发热量的降低，进一步降低液压油温，可以减少冷却水30%左右的用量，降低机器周围的噪音，加强机器的稳定性，增加油路液压油和密封件的使用寿命，使得机器使用和维护的费用大为减少，同时也符合当前国际严格的环保要求。 产品应用行业广泛：生活用品、玩具、电器配件、机械配件、纺织、汽车配件、化工、医疗器械、建筑、电子配件等行业。 伺服节能注塑机系列机型配备了高性能的伺服驱动控制系统，高性能的同步电机;相比传统注塑机重复精度更好，响应速度更快，可节电20%—80%，对后壁、高精度的产品，效果更显著。产品应用行业 广泛：生活用品、玩具、电器配件、机械配件、纺织、汽车配件、化工、医疗器械、建筑、电子配件等行业。
坚达注塑机节能改造方案 1．注塑机的优点 深圳坚达机械有限公司生产80克-2452克注射量，80吨-550吨锁模力的卧式注塑机。机器由肘杆式锁模机构、往复螺杆式注射装置，液压系统和电气控制系统组成。经优化设计的肘杆机构有较大的功效系数，运动平稳，速度快；重要零件采用优质材料，由加工中心生产，强度高、刚性大、耐磨损。低速大扭矩液压马达直接驱动的平衡式塑化注射装置，受力合理，结构紧凑，传动效率高。满足不同品种塑料要求的氮化螺杆，熔胶筒塑化能力强，使用寿命长。电气控制系统有可编程序控制器和多种电脑控制系统，被控功能多，可靠性高，可供不同用户选择。我们的产品是将热塑性塑料制成各种塑料制品的主要设备，能满足世界各地的用户需要，广泛地用在家电、建筑、玩具、电子、五金、文体、交通、运输、通讯、钟表、摄影、化妆等多种行业。 2．注塑机的缺点 1.冷却时，电机仍在转动，无功功率未能消除，节能效果不理想。 2.由于是开环系统，生产稳定性难以保证。 3.采用鼠笼式感应异步电机，转动惯量大，系统响应慢。 4.噪声较大，工作环境得不到改善。 5.机器油温较高，机器稳定运行受影响，机器使用寿命缩短，需冷却设备要求高 3．改造的目的 注塑机在注塑产品的成本中，电费占了相当大的比例，依据注塑机设备工艺的需求，传统的注塑机油泵马达耗电占了整个设备耗电量比例高达80％－90％；随着能源问题的日益受到重视，国家大力发展节能减排的政策，开发具有伺服电机的新一代注塑机是一种趋势，而传统注塑机进行改造伺服电机节能系统势在必行。莱普乐伺服电机节能系统，主要是针对传统注塑机耗电量高的缺陷，自主研发的节能系统节能可以达到35％－91.7％，让您更省钱，同时也更具市场竞争力；高效使注塑产品成型时间缩短，提高生产效率；稳定使注塑产品不良率减少50%-80%左右，耐用使注塑机和伺服系统寿命更长，减噪让工作环境更舒适等特点，是目前国内最具竞争力的伺服电机节能系统的厂家。 4．改造后的效果 更节能、更稳定、更高效、更耐用、更环保、更省钱、噪声低。 5．改造后是否有不良影响 对注塑机没有任何影响,给注塑带来以下好处: 公司已完成上万台传统注塑机的改造，根据注塑机的吨位差异不同，节能效果没有低于35％，个别注塑机节能特例达到不可思议的效果，节能91.7％，改造后的注塑机节能率普遍可以达到50％－80％。 1、节能 采用莱普乐公司伺服系统的注塑机，系统压力、流量双闭环，液压系统按照实际需要的流量和压力来供油，克服了普通定量泵系统高压溢流产生的高能耗，在储料、合模、射胶等高流量工作阶段电机按照设定的转速工作，在保压、冷却等低流量工作阶段降低了电机转速，油泵电机实际能耗降低了50%--80%； 2、响应迅速，生产效率高 伺服系统响应速度快，压力上升时间和流量上升时间快至30ms，提高了液压系统的响应速度，减少了动作转换时间，加快了整机的运行节拍；注塑机液压系统自动运行时，当有阀门打开时，系统压力会瞬间下降，伺服系统可以在30ms以内迅速补充油量，恢复压力至设定值； 3、压力稳定精密
各种注塑机节能介绍 在注塑产品成本的构成中，电费占了相当的比例，依据注塑机设备工艺的需求，传统的注塑机油泵马达耗电占整个设备耗电量比例高达80%-90%。设计与制造新一代“节能型”注塑机，已成为迫切需要关注和解决的问题。 在注塑机节能问题上，目前主要存在两个解决方案：1.全电动式；2.电动-液压混合式。 一、其主要特点分别为： 1、全电动式注塑机有一系列优点，特别是在环保和节能方面的优势。 目前较先进的全电动式注塑机节电可以达到70%，另外，由于使用伺服电机注射控制精度较高，转速也较稳定，还可以多级调节。但全电动式注塑机在使用寿命上不如全液压式注塑机，市场上仍以日产设备为主。 2、电动-液压式注塑机是集液压和电驱动于一体的新型注塑机。 它融合了全液压式注塑机的高性能和全电动式的节能优点，这种电动-液压相结合的节能型注塑机已成为国内注塑机技术发展的一个主导方向。 二、注塑机的一般工艺过程 注塑机的工艺过程一般分为：锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模等几个阶段，各个阶段需要不同的压力和流量。 对于油泵马达而言，注塑过程的负载总是处于变化状态，在定量泵的液压系统中，油泵马达以恒定的转速提供恒定的流量，多余的液压油通过溢流阀回流，此过程称为高压节流。据统计由高压节流造成的能量损失高达36%-68%。 故而，相关的节能技术有变频节能技术和变量泵节能技术，有各自的技术特点。 三、变频节能型注塑机 传统的注射机没有对机器的驱动电机进行调整，即只要机器通电，电机
就始终以额定转速运行。由于电机与油泵同轴，油泵将以额定排量将油吸入液压系统中，当系统需要的流量小于油泵所提供的流量时，多余的油将被回流，这势必极大浪费。 变频节能型注射机克服了传统注射机的这一弊病。当系统需要的流量发生变化时，电机的转速也跟着发生变化，从而使得油泵排出的油的流量发生变化，即做到“需要多少给多少”。 由于是异步电机直接加上变频器运行，没有速度闭环精确控制，主电机的加速与减速时间较长，会影响生产效率。因而在控制过程中引入了各动作控制电磁换向阀的控制信号，以便对注射机所处的工艺流程进行鉴别判断，提前给出加速与减速指令，实现工艺过程与调速控制的最佳配合。但是，在对生产效率和产品质量有较高要求或者在局域电网供电不够稳定的情况下，变频节能技术的应用就会遭遇很大困难。 四、变量泵注塑机 变量泵节能型工作原理：在转速不变的情况下，通过改变液压泵排量，同时电机负载也会随着排量而改变，达到省电的目的。 变量泵与标准定量泵的主要区别是输出功率不同，变量泵的输出功率是随负载的变化而变化，而定量泵的输出功率相对恒定，在小流量动作情况下，变量泵的输出功率很低，而定量泵的输出功率基本恒定。 配备高响应功率匹配比例变量泵系统令注射机液压系统输出与整机运行所需功率匹配，无高压节流溢流能量损失，特别在射胶工序、熔胶、冷却工序的节电效果较高，平均可达30-50%的节电效果。对射胶保压时间较长的厚身或大型制品，节电的优越性更加明显。同时，相同电机功率可配用更大排量油泵，令整机速度加快。 五、伺服节能系列注塑机 虽然变频节能型注塑机、变量泵注塑机，两种技术都有一定的节能效果，但是存在一些应用场合的限制。 为满足用户更高的要求，一般来说，异步电机(感应电机)的工作原理是通过定子的旋转磁场在转子中产生感应电流，产生电磁转矩，转子中并不直接产生磁场。因此,转子的转速一定是小于同步速的(没有这个差值，即转差率，就没
注塑机伺服电机节能 【简介：如何使注塑机伺服电机节能】 除了塑料以外，电费是注塑成品的最大成本，有必要节约。 节能的本质: 注塑机要产生如锁模及注塑等动作，亦要产生热量将料筒内的塑料加热/塑化。动能及热能的节约，只能从减少浪费着手，别无它法。让我们先温习热力学的两大定律。 热力学第一定律: 热力学的第一定律就是能量守衡。在能量的转换中，能量只从一种型态变做另一种型态，但转换之前及之后的能量是相等的，既没有增加也没有减少。 热力学第二定律: 热力学第二定律认为在转换过程中，热熵(entropy)只会增加，不会减少。热熵这个概念很难用几句话讲得清楚。对于这个讨论来说，第二定律可以简化为“无用”输出能量就是热能。 异步电机: 传统的注塑机是用异步（鼠笼式）电机来驱动油泵的。异步电机的定子在三相电的驱动下产生旋转磁场。以四极定子及50 Hz 的供电为例，磁场以1500 rpm 的速度转动。 转子上有多条斜放的铜枝，它们都是在末端短接的。鼠笼由此得名。在旋转的磁场下，铜枝上感应出电流。电流与磁场相互作用下产生扭力，转动转子。转子的转速比旋转磁场低20~60 rpm，故称为异步（非同步）电机。 矽铁片重叠起来支撑着转子的铜枝及定子的线圈。 图1 异步电机及风扇
图2 鼠笼（显示铜枝及三片矽钢片） 图3 转子及定子的矽钢片及转子 异步电机将电能转换为动能。在转换过程中，由于线圈的电阻、涡流在矽铁片中的产生及轴承的摩擦，输出的“有用”动能只是输入电能的9成左右（在满载时），其他便转换为热能。故电机都会自带风扇，将热能带走，以免电机过度升温。 异步电机都能短暂过载达两倍。过载时，电流增加，故发热也增加。在没有过载保护之下，线圈会烧毁。 油泵: 油泵将旋转的动能转换为液能（压力及流量）。油泵内的摩擦力会降低输出压力。油泵的内漏会降低输出流量。故输出的（有用）液能是比输入的旋转动能低，而无用的热能便跑到压力油去，使其升温，是注塑机为何要安装压力油冷却器的原因之一。 油马达、油缸：油马达及油缸分别将液能转回旋转动能及线形动能，来驱动如螺杆的塑化及注射动作。如油泵一样，转换过程中产生了热量，提高了油温。 油管: 压力油在油管内流动，在管接头处转弯，都会与管壁及自相摩擦而降低了压力，产生了热能。廉价的注塑机都会用小的管径来降低成本，但必然便提高了油在管内的流速，摩擦的损失增加，油温便升得更高，便浪费更多的能量。 定量泵为何耗能？ 用恒定转速的异步电机来带动定量泵，油泵是输出恒定的流量的，但注塑周期中的各个动作，如开合模、顶出、塑化、注射及保压，甚至待机状态对流量的要求都不同。动作用不着的流量便在当时的设定压力下流回油箱。所需动作越慢，流回油箱的量越多，浪费的能量便越多。同样，设定的压力越大，流回油箱的浪费便越大。浪费了的能量都变为热能，将油温提高。 在注塑周期中，保压所需的油量很低，因螺杆前行的速度只需要足够填补成品冷却时的收缩量，估计不会超过油泵流量的5%，那油泵95%以上的流量便在保压压力下流回油箱。成品壁厚越大，保压时间便越长，浪费的能量便越多。从另一角度看，可以节能的幅度便越大，或节能的额外投资的回本期越短。 一般来讲，当动作的速度离全速越远、动作的时间越长、压力越大，潜在节能的幅度便越大。 变量泵如何变量？ 从以上得知，节能的钥匙在于能够改变流量。变量泵能提供从零到最大的流量，而且是在异步电机恒速转动下能提供的。
部分油泵电机节能前言 什么是变频节能装置 变频器一般是利用电力半导体器件；以及内存编程软件的通断作用，将工频电源换为另一频率的电能控制装置。 在注塑机中使用变频节能的优点 1，节能； 注塑机通用使用的三相异步交流电机不能变速；其拖动的定量叶片泵；输入液压油的流量不能改变；注塑机再进行低速动作时；多余的流量经溢流阀流回油箱；造成能量大量损失；变频器能根据控制系统的指令；调节电机的转速；使叶片泵输出液压的流量可根据注塑机动作速度要求改变；减少了液压油从溢流阀流会油箱的能耗；从而节省了大量的电能；以及降低液压油的油温；实时监测电机耗电量；节电率达20—70﹪；节电率跟注塑机所生产产品的冷却时间和所生产产品大小也有很大的关系。2，避免人身安全事故。 注塑机加装变频器后；由于操作人员在模具上取件；清洁和修理时；注塑机电脑的速度模拟量无输出，电机处于停止状态；液压系统无压力；避免了机械的误动作；完全杜绝了注塑机的人身安全事故的发生。 3，软启动； 工频状态下马达采用的是星三角形降压延时启动；此时电流是电机额定电流的4—7倍；若多台大功率的电机同时启动；将对电网造成很大的冲击；采用变频后；电机只需在额定电流下就可软启动；电流平滑无冲击；减小了启动电流对电机和电网的冲击；延长了电机使用寿命。 4，减少无功功率。 无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是因为功率因素的降低导致电网有功率的降低。而使用变频节能控制装置后。由于变频器内滤波电容作用；使得功率因素接近为1；增大了电网的有功功率；从而节省了无功功率消耗的能量。 5．最佳配合、 变频器与注塑机电脑可进行联机控制，通过电脑对变频器的控制实现变频器的输出频率和输出转锯解藕调节，达到变频器与注塑过程各动作的最佳配合，解决注塑机应用变频节能技术导致生产效率降低瓶颈。 6．变频器的寿命。 变频器虽为静止装置，但也有像滤波电容器，冷却风扇那样的消耗的器材。如果对他们进行定期的维护，可望有10年的寿命。
广州能之原节能技术有限公司 工业节能解决方案提供商 https://www.doczj.com/doc/795093679.html,
广州能之原-工业节能解决方案提供商 第1页 共5页 能之原纳米红外节能电热圈节能银宝山新解决方案 一 节能原理 1、纳米红外节能电热圈结构示意图： 突破性技术（节能原理）： ◆ 采用新型纳米红外电热发生器，电热转换率高，热效率99.8%以上； ◆ 热传导：采用红外辐射传导，使得热能单向传导，有效传导到目标对象，并 且热惯性小，温控精度高。 ◆ 隔热/单向传热性能：使得外表温度在45-70℃左右，热损失少。 产品特点： ◆ 节能：节能率40%-70%，6-9个月收回投资； ◆ 环保：环境温度降低3℃-8℃； ◆ 简单：直接替代传统的注塑机电热圈； ◆ 长寿：2年免费质保，正常使用寿命5年以上； ◆ 精准：热惯性小，温控精度高； ◆ 快速：升温比传统电热圈快20%； ◆ 高效：采用特制纳米红外电热发生器，传热效率远高于传统电热圈；
二报价及投资分析 1、项目改造节能评估 2、每天按24小时开机计算，280℃工作时实际耗用功率按额定功率的18%评估。 2、项目报价清单 3、投资回收期分析 4、正常状况投资收益分析
三环境温度改善显著（见如下实测案例） 改造后电热圈的表面温度通常在45℃-70℃之间，环境可降温3-8℃。 注塑机主控屏：工作温度300℃ 靠近前面圈的温度46℃中间圈温度51℃
靠后圈的温度52℃最后一个圈温度66℃ 四、设备安装交付 1、测试机改造交货期： 测试机一台的交期为自签订测试合同起2周内； 2、订单交货期： 合同签订二周后开始交货，每天改造安装2-3台机器，通常在15-30天内安装完成； 3、设备安装： 每台设备需停机改造的时间是2-4个小时，跟机台大小有关，一台380T 的机通常3小时左右可以完成安装。 4、设备保修期： 非人为损坏，免费保修两年。广东省内24小时提供上门服务。 设备如遇到意外情况损坏，可用原来的电热圈作为备件使用，2种圈可以混合安装使用，不会对用户正常生产造成影响。 黄天宙 2013年5月2日
伺服改造所需配件及选型方法 一、改造组件 1、当面临一套注塑机伺服系统的时候，我们必须考虑与此相关的电气接口和机械接口，以及相关的配件。 ◆新配套的油泵；（大小规格视原系统流量而定） ◆新配套的伺服马达；（大小规格视新油泵排量和系统压力而定） ◆新配套的伺服驱动器；（大小规格视新泵排量，压力，和马达额定转速而定） ◆连接油泵与马达的法兰盘；（大小规格视油泵，马达的机械安装尺寸而定） ◆连接油泵与进出油口的法兰块（压装式或螺栓连接式）； ◆压力传感器及安装口；（统一为1/4PT螺纹。0-10VDC对应0-250BAR） ◆驱动器用制动电阻（大小规格视驱动器而定） ◆驱动器与电机编码器的连接电缆（标准，长度自定） ◆驱动器到马达的功率电缆 ◆抗干扰磁环（功率线绕一个大的，信号线各绕一个小的） ◆制动单元 ◆0-1A -------0-10V的信号转换板 二、油泵的参数选择总则和计算 1、油泵的参数,表征一台油泵，应当有以下数据： ◆连续供油压力（额定压力），单位:MPa ◆峰值压力（壳体能承受的的最高压力）,单位：MPa ◆排量（每旋转一圈，所能排出的油的体积），单位:CC/rev ◆油泵的额定转速，单位RPM 2、油泵选择: ◆假定已知老油泵的排量67CC/R, 和老电机的转速为1460RPM ◆计算老机器的总流量为67CC/R*1460R/min/1000=98L/min ◆假定选择上海诚捷油泵，则按照2000RPM的速度运行，为了满足98L/MIN的流量，则新油泵的排量为98L/min /2000RPM=49CC/R ◆所以选择NT4-50G 的诚捷油泵 三，马达 1、马达设计时以扭矩为原则，而不是功率原则。同一个扭矩下，有4个转速可供选择，即：1350RPM，1500RPM，1700RPM，2000RPM。 2、马达设计时，完全依照油泵的排量和压力决定扭矩，基本上做到一个排量的油泵有一个对应的扭矩 3、马达在小功率一般采用自然冷却，大功率段一般采用风扇强制冷却。 4、马达内置PTC或者KTY温度传感器，可以对马达进行有效保护。 5、从35NM到195NM，均采用相同的安装尺寸。这样可以方便用户进行机械加工。 6、目前设计的马达，可以支持卧式机和立式机。195NM电机可以支持125CC 140KG的压力的系统。
第一章综述 1.1技术特点 伟创SF81注塑机异步伺服驱动器相比同步伺服来说，不需安装压力传感器、编码器，不需更换油泵、电机。安装调试便捷、维护简单、性价比高。其主要优势是：1) 响应速度快 使用SF81伺服系统控制油泵后，响应时间能够达到0.3s（0～压力最大输出量）。 0.3s（0～流量最大输出量）相比传统油压动力控制系统响应速度明显加快，有效缩短工作周期，提高生产效率。 2) 精度高 使用SF81伺服系统控制油泵后的重复精度能够达到3%。相比传统油压动力控制系统重复精度更高，有效保证产品的稳定性，减少次品率。 3) 节能 节电率在25%～70%之间,节电率主要取决于模具工艺参数。模具工艺参数的速度值(0～99%)和节能关系最大，速度值越小节电率越高。如果模具的速度值在0～30%之间，节电率就能够达到70%左右；如果模具的射胶和熔胶速度值在90%以上，又没有净冷却时间（熔胶完成就开模），节电率也能够达到25%左右。 4) 运行噪音小 运行噪音大幅减小，低速运行更宁静。理想状态下低于70分贝。 5) 设备运行温度低 电机比例输出液压油，避免了多余热量产生。液压油温升低，甚至不需冷却，可大量节约冷却水。 6) 维护方便 当SF81异步伺服驱动器需要维护时，将节电/市电旋钮打到市电状态，不影响注塑机的正常生产。
1.2节电原理 注塑机液压油泵大多采用叶片泵、齿轮泵，是典型的容积式油泵。供油量与油泵转速成正比。 在市电50Hz恒速运转下，油泵的供油量是恒定的。而实际注塑机的工作压力和流量是变化的。在实际流量较小时，油泵的供油量远远大于负载实际消耗量，（供大于求）处于高压状态下的富余液压油全部经过溢流阀溢流。高压状态下的液压油经溢流后放出大量热能，这部分耗散的能量实际上是油泵电机从电网吸收电能的一部分。小流量的维持时间较长，所耗散的电能较大。因此，注塑机液压系统存在严重的能源浪费问题。 伟创异步伺服驱动器具有注塑机专用智能控制系统。注塑循环过程中，自动检测来自于注塑机控制系统的工作状态信号，并对这些信息进行分析和计算。根据注塑机当前的工作状态、（开模、合模、射胶、回料、顶针等）工作压力及工作速度要求，自动控制异步伺服输出频率。从而调节油泵的转速，实际供油量与注塑机的流量需求相一致。把定量泵改变成变量泵，消除溢流现象，节省电能消耗。并将驱动器的动态响应及瞬间过流能力强等优点与注塑机完美结合，从而达到油泵马达节电25%～70%的效果。
注塑机伺服节能改造简介 一、注塑机种类与能耗 注塑机根据驱动方式的不同分为如下四种 1．定量泵驱动型 2．变量泵驱动型 3．全电动驱动型 4．电液伺服驱动型 其中电液伺服驱动型就是我们改造完后的产品。几种驱动之间的比较如下： 1〉价格全电动〉电液伺服〉变量泵〉定量泵一台全电动的注塑机价格数倍于其它三种液压驱动的注塑机，具有能耗低，精度高等特点，但由于价格太贵，维护成本高，只在少数精密注塑需求的场合才采用。电液伺服系统比变量泵和定量泵略贵，但相差不大，在10%以内。 2〉产品精度全电动〉电液伺服〉变量泵=定量泵在对精密加工要求很高的场合一般采用全电动，但由于全电动机价格问题，许多厂家采用定量泵和变量泵来做，但加强了检验，产品不合格率较高。而电液伺服系统能较大的提高产品精度，略低于全电动，但相差不多。 3〉能耗全电动〈电液伺服〈变量泵〈定量泵一般定量泵能耗比变量泵要高20-30%左右，变量泵又比电液伺服系统高20-30%，全电动系统又比电液伺服系统低5-10%的能耗。 我们的改造主要针对定量泵和变量泵注塑机。其中，对变量泵注塑机改造来说由于节能效果不是很大，所以除开少数对节能非常重视的客户外，多数都不会有很强的动力去改造，因此，我们改造的绝大部分应该是针对定量泵注塑机。 各种改造方式 针对定量泵注塑机目前有可控硅调压、变频、伺服三种改造方式，三种改造方式比较如下： 1〉可控硅调压成本低，大约400元/KW，节能比例小，约10-15%的样子，回收期较长，不影响生产周期，更换模具对节能效果无影响。改造实施简单。
2〉变频调节成本适中，大约700元/KW，节能率跟产品关系大，约在10-50%之间，会影响产品周期，一般会加长每批产品的生产周期1-3秒，相当于生产率降低2-6%。对于短周期产品节能效果不好，对生产产品精度影响大。一旦更换模具，要重新调解变频器的PID参数，工人操作困难。改造实施简单。3〉伺服改造成本较高，大约2000-2500元/KW，节能率约25-80%之间，不影响产品周期，甚至可以提高产品周期，通常提高生产率约5-20%左右。更换模具对节能无影响，可以提高产品精度，并延长设备寿命。改造实施复杂，不同机型不同方案。 市场容量 最新统计是整个中国市场上约有注塑机100万台，其中广东有30-40万台。其中定量泵占了至少一半的数量。每台改造费用平均约30000-35000元，如果全部改造，广东省总容量约为45-50亿元。全国总容量超过100亿，考虑到有些已经做了变频改造，总容量应该小于此数。 我们本次改造实验结果 本次实验的注塑机背景如下： 1>改造的注塑机品牌为全力发CLF190，原设计压力140吨，配电机为22KW。 2>改造试验的这批产品生产设定数据如下： 一般来说产品冷却保压时间越长，节能空间越大。从上表可以看出，产品冷却保压时间较短，只有2.6秒，属于节能空间比较小的产品。圣鑫公司生产
注塑机节能控制技术的最新发展与应用 发表时间：2018-10-25T17:09:11.453Z 来源：《防护工程》2018年第15期作者：林一杰 [导读] 能对外形复杂、尺寸精确或设有金属嵌件的质地密致的塑料制品一次成型, 且其生产能力较高, 易于实现自动化, 因此成为塑料机械中增长最快、生产数量最多的机种之一。本文分析了注塑机控制系统组成以及控制技术。 林一杰 广东伊之密精密注压科技有限公司广东佛山 528300 摘要：注塑机是塑料加工行业的主要生产设备之一,它对各种塑料的加工具有良好的适应性, 能对外形复杂、尺寸精确或设有金属嵌件的质地密致的塑料制品一次成型, 且其生产能力较高, 易于实现自动化, 因此成为塑料机械中增长最快、生产数量最多的机种之一。本文分析了注塑机控制系统组成以及控制技术。 关键词：注塑机；控制技术；节能 在塑料加工行业，电能消耗是塑料加工厂商生产成本的主要组成部分，而注塑机是其主要能耗设备之一，因此降低注塑机的能耗成为注塑行业降低成本、提高产品竞争力的有效途径之一。注塑机制造厂家为了满足市场这种不断变化的需求，积极地朝着开发节能环保注塑机的方向发展，注塑机节能控制技术受到广泛的重视，围绕节能控制技术的创新活动也有了较快发展。 一、注塑机控制系统的组成及原理 比例变量泵控制系统:主要由油泵电机、比例变量泵及常规液压阀组成。用户根据注塑成型工艺要求设定各种动作压力、速度, 这些设定值经微处理器转换成相应的模拟信号, 输出给比例变量泵的比例压力阀及比例流量阀, 同时变量泵内的比例压力阀及比例流量阀按设定值向系统输出压力和流量产生的压、流差及负载的变化, 快速推动变量泵斜盘顷角发生变化, 使液压系统的能量输出跟随注塑过程整机变化的负载状况而变化, 比例阀按设定值向系统输出整机需要的精确压力和流量, 最大限度避免能量的损失。 变频定量泵控制系统:主要由变频器、油泵电机、定量泵、比例阀及其它常规阀组成。系统工作时, 用户根据注塑成型工艺要求设定各种动作压力、速度, 这些设定值经微处理器转换成相应的模拟信号, 输出给系统的比例压力阀及比例流量阀, 同时与速度设定相对应的模拟信号输入至变频器的控制板, 实现控制交流电动机的转速按设定值变化, 电动机转速的变化导致与之相联的定量泵速度的变化, 使液压系统的能量输出跟随注塑过程整机变化的负载状况而变化, 在保压、冷却及空转的状况保持很低的转速, 以达到节能的目的。 二、注塑机的控制调节技术 注塑机成型每一模塑件时，必须经过合模、注射、保压、冷却、预塑、开模、取件等一系列程序动作，并且，结合塑料的性质以及塑件的特点，为各个程序动作提供相应的工艺条件，以保证塑件顺利地成型。因此注塑机控制系统的基本任务就是，在塑件的一个成型周期中准确地进行各种动作程序间的转换和精确地实现各个工艺参数，并在整个生产过程中保持控制的稳定。 目前，注塑机采用的控制技术有开环和开环与闭环共用这两种类型。开环技术对发生的控制量的实际值与给定值之间的偏差不能进行修正，因此只能用作普通注塑机的控制系统。其控制系统有按时间顺序、逻辑顺序和条件顺序三种类型。闭环控制是通过前置反馈系统中的调节器对反馈偏差信号不断地进行处理，最终消除偏差，具有调节控制和抵抗干扰的功能，因而可以实现高精度和高重复精度的生产。精密注塑机对塑件成型质量有重要影响的工艺参数及程序的切换控制采用闭环技术。闭环系统有定值调节系统、程序控制系统和随动系统三种类型。但目前用得较多的是定值调节系统，例如注射速度定值调节系统、料筒温度定值调节系统。 三、注塑过程控制分析 在过程参数控制当中，属塑化计量过程控制和注射填充过程控制最为关键。前者决定制品的重量精度，反映出制品的致密性和收缩率的区别，后者分别对成型工艺周期、制品表面质量、内应力、分子排列以及尺寸精度、成型效率等产生作用。 1、塑化计量过程控制及策略。塑化计量控制旨在为充模提供准确数量的均匀塑化的熔料。塑化的均匀程度主要用温度来衡量。传统塑化计量的控制策略是靠控制螺杆的预塑行程，比如恒定熔料体积量计量控制。该控制建立在若干假定条件下：塑化过程熔料的温度及背压波动很小，控制装置具有良好的跟踪特性和重复性，能够严格控制塑化螺杆的终止位置等。但是实践证明，由于受工艺条件、环境及设备等影响，温度、湿度、电源、振动等操作变化常常引起熔料比体积的变化，致使塑化熔料的量发生改变。塑件的重量精度误差较大。所以，此种控制策略效果并不理想，只适于成型一般精度的塑件。实验证明，用PVT计量控制可对稳定塑件重量起到良好效果。其控制计算原理基于状态方程，熔料的体积随温度和压力而变，用PVT特性来描述一定重量熔料的三个参数之间的关系，从而消除因体积量变化而引起的计量行程误差。控制的具体策略：通过检测熔料注射初始状态、终止状态变化量，计算出计量行程的修正量。可见。PVT计量适应控制比其它两者传统计量控制和恒定填充体积量计量控制，所达到的塑件重量稳定性高得多。基于熔料PVT特性的计量适应控制研究，为合理设计注塑机和实施过程控制，提供了理论依据。 计量控制效果比较表 2、注射成型过程控制及策略。对于注射成型过程控制及策略的研究，该项研究是基于等温填充、系统呈线性状态等假设边界条件，并通过求解连续性方程、动量方程和能耗方程建立数学模型。传统注射过程控制要求熔料在模腔中的流动速率视为常数，注射速度一般通过控制螺杆的移动速度来控制，并基于时间或螺杆位移进行几级注射速度之间的切换。当熔料充满模腔后，即进行压实和补缩。也就是说，
佳明注塑机节能改造方案 1．注塑机的优点 佳明公司是高新技术企业，一直致力于专业注塑机的研发、设计、开发和生产。装配流水生产线，机型覆盖60T-3500T，属下更拥有精良的加工设备和先进的铸造车间；超大型的日本进口三菱CNC，可加工重达30T的零件；铸造车间采用先进的树脂沙工艺，所铸造铸件单件重量达50T，月产量达3000T以上。 佳明公司于2000年通过ISO9001质量认证；2001年通过国家注塑机质量体系认证，同时注塑机全部由国家塑料机械产品检测中心负责质量跟踪与监控；2004年通过国家AAA质量诚信体系认证，多年来一直被国家质协授予“全国注塑机质量过硬放心品牌企业”；2005年通过CE认证，同年佳明生产的注塑机，获得国家质量监督局评定为“国家免检产品”；2008年获得“广东省名牌产品”称号。 2．注塑机的缺点 1.冷却时，电机仍在转动，无功功率未能消除，节能效果不理想。 2.由于是开环系统，生产稳定性难以保证。 3.采用鼠笼式感应异步电机，转动惯量大，系统响应慢。 4.噪声较大，工作环境得不到改善。 5.机器油温较高，机器稳定运行受影响，机器使用寿命缩短，需冷却设备要求高 3．改造的目的 节约资源、降低成本、提升品质、改善工况！注塑行业正面临着一个飞速发展的机遇，然而在注塑产品的成本的构成中，电费占了相当的比例，依据注塑机设备工艺的需求，传统的注塑机油泵马达耗电占整个设备耗电量比例高达80%-90%。随着能源问题日益受到重视，节约能源变得越来越重要，设计与制造新一代“节能型”注塑机，就成为迫切需要关注和解决的问题。 4．改造后的效果 更节能、更稳定、更高效、更耐用、更环保、更省钱、噪声低。 5．改造后是否有不良影响 对注塑机没有任何影响,给注塑带来以下好处: 公司已完成上万台传统注塑机的改造，根据注塑机的吨位差异不同，节能效果没有低于35％，个别注塑机节能特例达到不可思议的效果，节能91.7％，改造后的注塑机节能率普遍可以达到50％－80％。 1、节能 采用莱普乐公司伺服系统的注塑机，系统压力、流量双闭环，液压系统按照实际需要的流量和压力来供油，
为什么要给注塑机做节能改造？ 注塑机在注塑产品的成本中，电费占了相当大的比例，依据注塑机设备工艺的需求，传统的注塑机油泵马达耗电占了整个设备耗电量比例高达80%—90%，随着能源问题的日益受到重视，国家大力发展节能减排的政策，开发具有伺服电机的新一代注塑机是一种趋势，而传统注塑机进行改造伺服电机节能系统势在必行。莱普乐伺服电机节能系统，主要针对传统注塑机耗电量高的缺陷自主研发的节能系统节能可以达到35%—91.7%，让您更省钱，同时也更具市场竞争力，高高效使注塑产品成型时间缩短，提高生产效率，稳定使注塑产品不良率减少50%—80%左右，耐用使注塑机和伺服系统寿命更长，减噪让工作环境更舒适等特点。是目前国内最具竞争力的伺服电机节能系统厂家。 一、注塑机伺服改造的直接效益： 1、节约能源：降低单位能耗和原材料用量,节能节料,与定量泵相比电机节能最高达 91.7%，比矢量变频系统（自称伺服系统）多节能10-30%以上； 2、提高注塑机精度：产品重量、尺寸重复精度高、波动范围小，提高产品合格率， 节省原材料； 3、提升生产效率：高转速、高响应速度使注塑机效率最高提升25%； 4、超强爆发力：0-1500rpm加速时间只需要15ms，适合作螺杆射速在0-400mm/s的高 速机。 二、注塑机伺服改造的必要性： 1、注塑机的能耗系统：电热系统和液压系统（驱动和冷却），俗称“电老虎”； 2、传统的注塑机采用“异步（鼠笼式）电机+定量油泵”，油泵马达以恒定的转速 提供恒定的流量，多余的液压油通过溢流阀回流（高压节流），造成大量的能量损失和能源浪费；
3、客户对产品品质的要求越来越严格，伺服系统可以提高注塑机的位置重复精度和压力控制精度，是对注塑机的系统升级； 4、世界各国对环境保护如能耗、噪音、泄漏等方面的要求日益严格，进行伺服改造可节能减排、保护地球； 5、协助企业降低生产成本、提高产品品质和生产效率，提升企业行业竞争力。
注塑机节能改造案 注塑机液压系统是一个压力和流量波动较大的系统，在开模、合模、射胶、回料、顶出等不同工作阶段，其压力和流量都要发生有规律的变化。多数时间，负载的实际耗油量均小于油泵的供油量，造成高压状态下的液压油部分经溢流阀、比例阀等液压元件溢出。该溢流部分不仅未伯任有用功，而且产生热量，造成液压油发热，既耗能，又有害。如图所示： 因此，根据注塑机当前的工作状态，如开模、合模、射胶、回料、顶出等阶段以及压力和速度的高定要求，自动调节油泵的转速，调节油泵供油量，使油泵实际供油量与注塑机实际负载流量在任工作阶段均保持一致，这样，液压油的溢流部分便没有了，彻底消除了溢流现象，油泵出力减少，节省了油泵电机的电能消耗。变频节能控制器便是利用控制供油马达在不同的阶段，提供相应的转速，使定量泵变为节能型变量这一原理，来达到注塑机节能的目的。 一．注塑机能耗分析： a、注塑机哪里存在重的浪费现象？ 有99%注塑机采用液压传动和电液比例控制技术，安装定量泵的液压系统过程一般分为锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模﹑顶针﹑待机（半 自动）等几个阶段，各阶段需要的压力和流量就不同，对于油泵马达而言， 注塑过程是处于变化的负载状态。在定量泵的液压系统中，其转速提供恒 定的流量，多余的液压油通过溢流阀回流，此过程称为高压节流。据统计 电能量损失高达35%-70%。
注塑机单一注塑过程耗电分部图 加热电能 回流损耗电 其它用电 有效驱动电能 b 、注塑机油泵马达耗电在生产全过程中的比例是多少？ 根据注塑机设备工艺的需求，注塑机油泵马达耗电占整个设备耗电量的三分之二以上。极具节能潜力。 c 、国际注塑机状况如？ 随着世界各国在环境保护，如能耗、噪声、泄漏等其控制面日益格的要求，注塑机节能系统成为研究的重点。针对阀控电液控制系统有较大能量损失的不足，德、日等国着手研究电液比例阀结合的负载感应型的注塑机电液控制系统。为进一步降低能耗，减低成本。电机是用转速可调的电动机驱动液压泵为动力源。在保压、冷却及空转工况保持恒定下达到节能、降噪音目的。 d 、国注塑机生产状况如？ 现今国除少数较新企业配有变量泵注塑机外，90%注塑机无节能装置，每年造成大量电能浪费，同时也意味着一个巨大节能市场将等待人们开拓。而发达的东南部地区由于电价高，也形成了初步的市场切入点。在这近佰亿的节能市场中，抓机遇、抢先机、形成了企业的利润焦点。 二、我公司节电器的主要构造和技术优势。 a 、）我公司节电器引进日本三菱最先进的变频技术。核心部件采用国际优秀品牌元器件。控制模块用日本三菱；整流桥选用日本三菱和瑞士ABB 公司的，CPU 芯片则采用美国英特尔的，本产品属超簿型、水冷却式。各项技术指标达到或超过国际知名品牌 b 、）目前市场上有很多的注塑机节能装置，其实都是采用市售的通用型变频器，金肯牌注塑专用变频器为什么会有如此惊人的节电效果。只要将其功能与通用 加热电能20% 其它用电5% 回流损耗电40% 有效驱能电能35%
伺服电机用在注塑机中的节能效果 王荣岳 摘要：工矿企业中大量使 用电机，但是实际工作中又不 需要电机通电后始终定速转动 做工。把电机固定的按时转动 转变为按需转动，即需要转动 时则动，不需要时则停；需 要高速转动则快，否则即慢。 本文介绍把伺服电机控制系统 用在注塑机的电液控制中获得 的节能、精密、高效结果。 关键词：实际工况、伺服 电机能耗、实际使用结果 一、引言 在工业企业中，电机是采 用得非常广泛的动力源，电机 的耗电占了总用电量的相当大 的比例，所以电机的节电是节 能的一个主攻方向。 目前工矿企业中，用得最 多的是传统的交流异步电机。 但在实际使用中，并不需要电 机永远按固定转速运转。例 如：电机拖动水泵提供自来 水，若用固定流量水泵，深 夜用水量很小，会造成水压很 高，其实用户根本不需要那么 高的水压（往往还引起半夜水 管爆裂），我们就采取变频办 法，让水泵的供电频率随需要 而改变，从而实现了节电；用 电机鼓风来升高炉温，当炉温 已到要求，不必用传统的关闭 风门阻止温升，采用变频办法 使电机鼓风转速下降，从而节 省了电力，等等。这些措施 已经和正在被广泛的采用，取 得了很好的效果。 近期，伺服电机也在工业 企业的产品中逐步替代了传统 的交流异步电机。我们用了一 年多时间，用伺服控制系统改 造传统的采用三相交流异步电 机的注塑机，这种先进的伺服 控制系统，产生了较为满意的 节能效果。 二、现状 我们知道，传统的异步电 机为了转动所需的磁场是由交 流电通过电机的定子线圈所建 立的，也就是说建立该磁场必 须耗费一定的电能。如果改变 电机建立磁场的方法就有可能 节约这部分能量。 我们来研究注塑机的工 况。注塑机完成一个注塑周 期，一般需要以下主要工序： 锁模、射胶、保压、溶胶、 冷却、开模、顶针（顶出、 顶回）。传统的注塑机一旦通 上电源，不管是进入哪道工 序，交流异步电机都按固定的 转速运转。（目前注塑机采用 六极或四极两种电机，六极型 定子转速１０００转，转子转速 ９７０￣９８０转；四极型定子转速 １５００转，转子转速１４５０转左 右。）遇到不需要动作的工序 （如保压、冷却等），电机 照样带动油泵定速运转。由于 不需要动作，液压油只能通过 安装在阀板上的溢流阀溢出后 返回油箱，做无谓循环流动。 这不仅浪费了电力资源，而且 由于液压油的不断无功流动使 油温升高，对油泵和整个液压 系统的使用寿命都会受到影 响。 传统注塑机开始工作前： 操作人员根据经验在电脑系统 中对每个工序设置指令，通电 后，电脑根据每个工序的指令 输出两个信号：压力信号和流 量信号。在油泵不断提供具有 足够油压的油路中，压力和流 量信号指挥着执行机构——阀 门关闭或开启，并且适时改变 液压油流动的方向和大小，从 而完成每个预先设置的动作。 压力的单位为每平方厘米上的 千克力——Ｋｇｆ／ｃｍ２（（也可 用Ｍｐａ为单位，１Ｍｐａ近似等 于１ ０Ｋｇｆ／ｃｍ２），，一般注塑 机的最高压力是１４０－１６０ Ｋｇｆ／ ｃｍ２；流量的单位是每分钟流 过多少升油——Ｌ／ｍｉｎ，流量 大小决定了注塑机的加工能力 大小，通常每道工序的流量用 最大流量的百分数来设置。注 塑的整个过程中，就用这两个 信号来完成所需动作。即每一 道工序都有相应的压力和流量 的设置。注塑机各工序的流 量、压力的一个典型循环见下 图。
目前，塑料制品、塑料薄膜、塑料造粒、拉丝注塑、管材等生产企业的生产设备都是采用电热圈对料筒和模头进行加热，使塑料原料熔解塑化后再注模、拉伸，挤出成型为产品。北京科益创新热技术有限公司是一家专业从事节能相关技术研发、设计、生产与应用的高科技企业。我公司致力于成为全国领先的节能公司，让公司产品站在更高的技术平台的同时，为节能减排事业做贡献。目前，广泛应用于塑橡胶制品、化工、医药、建筑型材等行业的加热节能。如：塑料拉丝、注塑、造粒、挤出、过热蒸汽等、 一、传统的加热方式存在的主要问题是： （1）热损失大现有企业采用的加热方式，是由电阻丝绕制，圈的内外双面发热，其内面（紧贴料筒部分）的热传导到料筒上，而外面的热量大部分散失到空气中，造成电能的损失浪费。（2）环境温度上升由于热量大量散失，周围环境温度升高，尤其是夏季对生产环境影响很大，现场工作温度都超过了45℃，有些企业不得不采用空调降低温度，这又造成能源的二次浪费。 （3）使用寿命短、维修量大由于采用电阻丝发热，其加热温度高达800℃左右，电阻丝容易因高温老化而烧断，常用电热圈使用寿命约在半年左右，维修工作量相对较大。 而电磁感应加热节能系统，是将电磁感应加热原理应用于塑料、橡胶等行业的节能系统，替代塑料、橡胶等行业中电阻丝加热工艺的节能系统，它解决了塑料行业长期以来使用电阻加热方式进行塑料原料的熔融、混炼和塑化过程中所带来的热效率低，耗电量大和工作条件差的问题，填补了我国用感应加热方式替代电阻加热方式在塑料行业应用的空白。 二、电磁加热原理： 变频电磁加热器是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的装置。将220V或380V，50Hz 的交流电转换成频率为20-40KHz的高频高压电，高速变化的高频高压电流流过线圈会产生高速变化的交变磁场，当磁场内的磁力线通过导磁性金属材料时会在金属体内产生无数的小涡流，使金属材料本身自行快速发热，从而加热金属材料料筒内的东西。同时，配合高效能的保温装置，最大程度减低热损耗，这样就能达到大幅节电的效果。使用这种发热方式，其能量转换效率高达90~95%。 电磁加热原理图 三、科益技术优势： 加热圈加热方式: 接触式热传递加热
注塑机伺服电机改造案例： 某公司注塑机伺服电机节能改造 项目背景 1.改造前用能系统状况 某模塑公司主要生产彩电，彩电外壳生产主要设备为1600T 注塑机，单台每小时平均耗电量为103千瓦时。 2.改造前用能系统存在的问题 经前期调研，发现其生产设备注塑机设备存在不节能现象，改造前电机系统功耗极大，具有降耗的潜力。 技术方案 1.技术原理 （1）叙述采用的节能技术的原理（提供技术原理图）； （2）叙述采用节能技术及原因； （3）叙述电能替代技术的关键能效指标（设备效率、能效比或产品单耗）； （4）叙述该技术使用条件和技术优势。 节能技术的原理：伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降，可以达到精确定位、加速减速优化、直接驱动等目的，可节约近40%能量。
技术原理图 采用节能技术及原因： 节能：与传统的定量泵系统相比，伺服油泵控制系统结合了伺服电机快速的无极调速特性和液压油泵自主调节特性，带来巨大的节能潜力。 高效：可以通过提高电机转速增加油泵的输出量，提高整机运行速度；响应时间最短可至20ms，提高液压系统的响应速度。 精密：快速响应速度保证了开、合模精度，射胶精度可达0.1mm；配合精度模具，可以达到0.3%的注塑精度。 静音：在PID算法模块控制下，可以实现静音运行。 适用条件和技术优势： 广泛应用于玩具、电气、汽配、仪表等塑料制造行业。伺服
控制系统是根据注塑机在具体运行过程中所需控制的压力和速度参量来专门设计的。采用压力，流量双闭环控制，液压系统按照实际需要的压力，流量来供油，克服了普通定量泵系统高压溢流产生的高能耗。在预塑，合模，射胶等高流量工作阶段电机按照设定的转速工作，在保压，冷却等低流量工作阶段降低了电机的转速，从而降低了油泵电机的能耗。 2.技术方案 （1）节能改造方案：本项目采用稀土永磁电机+齿轮（螺杆）泵+伺服电机驱动器+压力流量传感器对原普通异步电机+叶片泵进行改造。 （2）技术方案实施无特殊要求。 3.经济分析 （1）介绍项目投资模式： 项目由江苏电力节能服务有限