2021年1月3日星期日

變頻器在塑料擠出機械上的應用

   塑料通過擠出機塑化成均勻的熔體,並在塑化中建立的壓力作用下,並使螺杆連續地定溫,定量,定壓地擠出機頭。大部份熱塑性塑料均采用此方法,螺杆擠出機有多種不同的型號和規格,最常用的擠出機就是螺杆擠出機。采用交流變頻器的擠出機主機傳動,能夠完全滿足擠出機的工藝要求,達到必要的工藝控制指標,經過各地多年的實際運行來看,運行穩定,產品的適應性強,經濟效益明顯。

  一、擠出機傳動的特點 擠出成型設備的組安川變頻器成部分 一台擠出設備通常由主機(擠出機)、輔機及其控制系統組成。通常這些組成部分統稱為擠出機組。

  1。主機 一台擠出機主機由擠壓、傳動、加熱冷卻三部分系統組成。 擠壓系統主要由螺杆和機桶組成,是擠出機的關鍵部分; 傳動系統中起作用是驅動螺杆,要保證螺杆在工作過程中具備所需要的扭矩和轉速; 加熱冷卻系統主要來保證物料和擠壓系統在成型加工中的溫度控制。

  2。輔機 擠出設備的輔機的組成根據制品的種類而定。一般說來東元變頻器,輔機由真空定型裝置、冷卻裝置、牽引裝置、切割裝置,以及制品的卷取或堆放裝置等部分組成。

  3。控制系統 擠出機的控制系統主要由電器、儀表和執行機構組成,其主要作用為:

  (1)控制主、輔機的拖動電機,滿足工藝要求所需的轉速和功率,並保證主、輔機能協調地運行。

  (2)控制主、輔機的溫度、壓力、流量和制品的質量。

  (3)實現整個機組的自動控制。

  二、傳統螺杆擠出機的控制

  1)在傳統的螺杆擠出機系統中,螺杆由直流電機驅動。在直接傳動情況下螺杆直接由齒輪箱驅動;在間接傳動情況下,螺杆由皮帶和牽引盤驅動。傳統的直流電機本身存在著一定的缺點:例如直流電機的電刷每個月就要更換一次,在多粉塵或腐蝕性環境中直流電機需要經常清洗,有時甚至還需要從車間外為直流電機通入潔淨的冷卻空氣。

  2)間接傳動螺杆擠出機的缺點在於:存在於皮帶滑差,皮帶會造成一定的能量損失,更多的機械裝置增加了磨損和發生故障的可能性。而直流電機最大的安川伺服馬達弊端噪音過大,電刷打火,轉子汙染,電機溫度過高,排氣不充分和電機震動。因此使用直流電機的螺杆擠出機維護費用更高,直流電動機的最初成本也更高一些

  三、變頻器在擠出機的應用 變頻器用於擠出設備,有高質量的運行特性,這是因矢量控制型變頻器本身可提供的良好的產品性能決定的。

  1)快速處理器提供更高頻率響應 變頻器內置的處理器,提供高控制精度、快響應頻率及好的動性能。擠出機的工藝要求主要是控制出口的壓力恆定,設備在剛開始工作時,進行轉速控制,在達到需求壓力時,要切換為壓力控制。切換過程應該無衝擊,需要變頻器高的控制精度,來接應壓力信號。

  2)矢量控制提供低頻時高扭矩輸出 擠出機的主驅動電機主要通過平行軸斜齒輪減速器減速後帶動螺杆轉動,在基頻以下改變運行速度時為恆轉矩調速。 以往使用V/f控制型變頻器,由於要考慮負載的啟動轉矩,要設定相應的轉矩提升准位,如果轉矩提升設置過高,在低頻輕載時會勵磁太大,容易引起電機嚴重發熱,影響到設備的穩定運行。 采用矢量控制型變頻器,使用自學習功能可觀測電機參數,不但能保證電機在低頻時良好的輸出特性,它的自動節能運行功能會隨轉矩的改變而減少輸出的電流,不但能節省電能,更能消除上述工作隱患發生的可能性。

  3)轉矩限定和轉差補償,轉速控制精度高達千分五。

矢量變頻器在塑料擠出機上的應用

  1、隨著生產技術的發展,擠出成型成為塑料加工工藝中的主要加工方法之一,大部分的熱塑性塑料均可使用此方法。目前,擠出成型,已經廣泛應用於各個行業,特別是在塑料廠。

  塑料廠在塑料擠出機配用電機一般為整流子電機或電磁調速電動機,電費在塑料制品成本中占有相當的比重。因此降低電費,降低塑料制品成本是用戶考慮的一個重要方面。采用科姆龍KV2000變頻器配用普通異步電動機可以大大降低噸塑料制品電費,同安川變頻器比整流子電機節能20%-30%,同比滑差電機節能50%以上,同時變頻軟件起動,無衝擊電流,起動平穩,可提高產品的質量。

  采用變頻控制技術可提高電動機的轉速,提高產品的質量,配用電機溫度不變,有效地延長了電機使用壽命,同比原拖動方式降低了維修費用,可靠性高。同時,變頻器具有過壓、欠壓、過流、短路、缺相、溫度等各種保護功能,對安全生產起了保障作用。

  2、擠出機主傳動的特點

  a。主傳動是擠出機的主要組成部分之一,它的作用是驅動擠出機的螺杆,並使螺杆能在選定的工藝條件下,以必需的轉矩和轉速均勻的旋轉,完成擠出過程。它在其適用的範圍內能夠提供最大的轉矩輸出和一定的可調速範圍,同時還使用可靠,維修方便。

  b。由於擠出機螺杆驅動功率影響因素很多,很難找東元變頻器出函數關系,因此沒有精確的功率計算方法,在平時應用中采用經驗公式的方法計算:

  P=KDDn 其中,p-功率;K-經驗系數;D-螺杆直徑;n-螺杆轉速;

  c。對擠出機的速度要求有兩個方面:

  (1)能實現無級調速(2)應有一定的調速範圍

  3、擠出機的變頻控制 擠出機在運行的過程兩個最主要的因素就是壓力安川伺服馬達和速度,他們直接關系到擠出機的工藝因素,科姆龍KV2000作為一款性能強勁的矢量型變頻器,很好的滿足了此性能要求。設備在剛開始工作時,先進行轉速控制,在達到壓力要求時,切到轉矩控制,此切換過程應該是無衝擊的。這需要變頻器有很高的控制精度,來響應壓力信號,以實現壓力PID控制。擠出速率標志著擠出機的生產率,擠出機擠出過程的一個重要因素。

  影響速率的因素很多,如機頭阻力,螺杆轉速,料桶結構等,在機頭壓力恆定下,最重要的就是螺杆轉速了。同時具備了矢量控制方式和V/F控制方式,使得KV2000在擠出機領域有了更廣泛的應用。

 

皮帶輸送機皮帶打滑解決方法

   1、解決重錘張緊皮帶輸送機皮帶的打滑。使用變頻器重錘張緊裝置的皮帶輸送機,在皮帶輸送機皮帶打滑時可添加配重來解決,添加到皮帶不打滑為止。但不應添加過多,以免使皮帶輸送機的皮帶承受不必要的過大張力而降低其使用壽命。

  2、解決螺旋張緊或液壓張緊皮帶輸送機皮帶的打滑。使用螺旋張緊或液壓張緊的皮帶輸送機,出現皮帶打滑時可調整張緊行程來增大張緊力。但是,有時張緊行程已不夠,致使皮帶輸送機皮帶出現了永久性變形,這時可將皮帶截去一段重新進行硫化。

  3、在使用尼龍帶或EP是要求張緊行程較長,當行程不夠時也可重新硫化或加大張緊行程來解決皮帶輸送機皮帶打滑問題。

  4、輸送帶初張力太小。輸送帶離開滾筒處地張力不夠造成輸送伺服馬達帶打滑;這種情況一般發生在起動時,解決地辦法是調整拉緊裝置,加大初張力;

  5、尾部滾筒軸承損壞不轉或上下托輥軸承損壞不轉地太多;造成損壞地原因是機尾浮沉太多,沒有及時檢修和更換已經損壞或轉動不靈活地部件,使阻力增大造成打滑;

  6、傳動滾筒與輸送帶之間地摩擦力不夠造成可程式控制器打滑;或者是因為輸送帶上有水或環境潮濕;解決辦法是在滾筒上加些松香末;但要注意不要用手投加,而應用鼓風設備吹入,以免發生人身事故;

  7、起動速度太快也能形成打滑;此時可慢速起動;如使用鼠籠電機,可點動兩次後再起動,也能有效克服打滑現像;

  8、輸送帶地負荷過大,超過電機能力也會打滑;此時打滑有利地一面是對電機起到了保護作用;否則時間長了電機將被燒毀;但對於運行來說則是打滑事故。

 

 

變頻器使用注意事項

   1、 對於變頻器驅動普通電動機作恒轉矩運行的場合,應盡量避免長期低速運行,否則電動機散熱效果變差,發熱嚴重。如果需要以低速恒轉矩長期運行,就必須選用變頻電動機。

  2、 對於提升負載、頻繁起停的場合,會有變頻器夫轉矩產生,需要選配適當的制動電阻,否則變頻器將常因過電流或過電壓故障而跳閘。

  3、 當電動機另有制動器時,變頻器應工作於自由停機方式,且制動的動作信號在變頻器發出停車指令後才發出。

  4、 變頻器外接的制動電阻的阻止不能小於變頻器允可程式控制器許所帶制動電阻的要求。在滿足制動要求的前提下,制動電阻宜取大些。切不可將應接制動電阻的端子直接短接,否則,在制動時會通過開關管發生短路事故。

  5、 變頻器與電動機相連時,不允許用兆歐表去測量電動機的絕緣電阻,否則,兆歐表輸出的高壓會損壞逆變器。

  6、 正確處理好升速與減速問題。變頻器設定的加、減速時間過短,容易受到“電沖擊”而有可能損壞變頻器。因此使用變頻器時,在負載設備允許的前提下,應盡量延長加、減速時間。

  ①、如果負載重,則應增加加、減速時間;反之,可適當減少加、減速時間。

  ②、如果負載設備需要短時間內加、減速,則必須考慮增大變頻器的容量,以免出現太大的電流,超過變頻器的額定電流。

  ③、如果負載設備需要很短的加、減速時間(如1S以內),則應考慮在變頻器上采用刹車系統。一般較大容量的變頻器都配有刹車系統。

  7、 避開負載設備的機械共振點。因為電動機在一定的頻率范圍內,可能會遇到設備的機械共振點,產生機械的諧振,影響系統的運行。為此,需要對變頻器設置跳躍頻率(或稱回避頻率),把該頻率跳過去(回避掉)以避開共振點。

  8、 電動機首次使用或長時間放置後再接入伺服馬達變頻器使用之前,必須對電動機進行絕緣電阻測量(用500V或1000V兆歐表,測量值應不小於5M歐)。如果絕緣電阻過低,則會損壞變頻器。

  9、變頻器應垂直安裝,留有通風空間,並控制環境溫度不超過40℃。

  10、 必須采取抗幹擾措施,以免變頻器受幹擾而影響其正常工作,或變頻器產生的高次諧波幹擾其他電子設備的正常工作。

 

變頻器使用注意的問題

   變頻器使用不當,不但不能很好的發揮其優良的功能,而且還可能損壞變頻器及其設備,或造成幹擾影響等,因此在使用過程中應該注意以下的事項:

  1、 必須正確選用變頻器。

  2、 認真閱讀產品說明書,並按照說明書變頻器的要求接線、安裝和使用。

  3、 變頻器裝置應可靠接地,一抑制射頻幹擾,防止變頻器因漏電而引起電擊。

  4、 用變頻器控制電動機轉速時,電動機的溫升及噪聲會比用網電(工頻)時高;在低速運轉時,因電動機風葉轉速低,應注意通風冷卻以及適當減輕負載,以免電動機溫升超過允許值。

  5、 供電線路的阻抗不能太小。變頻器接入電壓電網,當配電變壓器的容量大於500KVA或配電變壓器的容量大於變頻器的容量的10倍時,或變頻器的接在離配電變壓器很近的地方時,由於回路阻抗小,投入瞬間對變頻器產生很大的浪湧,會損壞變頻器的整流元件等。當線路阻抗過小時,應在電網與變頻器之間加裝交流電抗器。

  6、 當電網三相電壓不平衡率大於3%時,變頻器輸可程式控制器入電流的峰值就很大,會造成變頻器及連接過熱或損壞電子元件,這時也需加裝交流電抗器。特別是變壓器為V形接法時更為嚴重,除在交流側加裝電抗器外,還需要在直流側加裝直流電抗器。

  7、 不能因為提高功率因數而在進線側裝設過大的電容器,也不伺服馬達能再電動機與變頻器之間裝設電容器,否則會使線路阻抗下降,產生過流而損壞變頻器。

  8、 變頻器出線側不能並聯補償電容,也不能為了減少變頻器輸出電壓的高次諧波而並聯電容器,否則可能損壞變頻器,為了減少諧波。可以串聯電抗器。

  9、 用變頻器調速的電動機的起動和停止,不能用斷路器及接觸器直接操作,而應用變頻器的控制端子來操作,否則會造成變頻器失控,並可能造成嚴重的後果。

  10、 變頻器與電動機之間一般不宜加裝交流接觸器,以免斷流間產生過電壓而損壞逆變器。若需要加裝,在變頻器運行前,輸出接觸器應先閉合。