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科姆龙KV2000系列变频器在挤出机械上的应用

时间:2007-1-20栏目:自动化论文

  塑料通过挤出机塑化成均匀的熔体,并在塑化中建立的压力作用下,并使螺杆连续地定温,定量,定压地挤出机头。大部份热塑性塑料均采用此方法螺杆挤出机有多种不同的型号和规格,最常用的挤出机就是螺杆挤出机。采用KV2000交流变频器的挤出机主机传动,能够完全满足挤出机的工艺要求,达到必要的工艺控制指标,经过各地多年的实际运行来看,运行稳定,产品的适应性强,经济效益明显。
  
  一、挤出机传动的特点
  
  挤出成型设备的组成部分
  
  一台挤出设备通常由主机(挤出机)、辅机及其控制系统组成。通常这些组成部分统称为挤出机组。
  
  1. 主机
  
  一台挤出机主机由挤压、传动、加热冷却三部分系统组成。
  
  挤压系统主要由螺杆和机桶组成,是挤出机的关键部分;
  
  传动系统中起作用是驱动螺杆,要保证螺杆在工作过程中具备所需要的扭矩和转速;
  
  加热冷却系统主要来保证物料和挤压系统在成型加工中的温度控制。
  
  2. 辅机
  
  挤出设备的辅机的组成根据制品的种类而定。一般说来,辅机由剂透定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置以及制品的卷取或堆放装置等部分组成。
  
  3. 控制系统
  
  挤出机的控制系统主要由电器、仪表和执行机构组成,其主要作用为:
  
  (1)控制主、辅机的拖动电机,满足工艺要求所需的转速和功率,并保证主、辅机能协调地运行。
  
  (2)控制主、辅机的温度、压力、流量和制品的质量。
  
  (3)实现整个机组的自动控制。
  
  二、传统螺杆挤出机的控制
  
  1)在传统的螺杆挤出机系统中,螺杆由直流电机驱动。在直接传动情况下螺杆直接由齿轮箱驱动;在间接传动情况下,螺杆由皮带和牵引盘驱动。传统的直流电机本身存在着一定的缺点:例如直流电机的电刷每个月就要更换一次,在多粉尘或腐蚀性环境中直流电机需要经常清洗,有时甚至还需要从车间外为直流电机通入洁净的冷却空气。
  
  2)间接传动螺杆挤出机的缺点在于:存在于皮带滑差,皮带会造成一定的能量损失,更多的机械装置增加了磨损和发生故障的可能性。而直流电机最大的弊端噪音过大,电刷打火,转子污染,电机温度过高,排气不充分和电机震动。因此使用直流电机的螺杆挤出机维护费用更高,直流电动机的最初成本也更高一些
  
  三、KV2000系列变频器在挤出机的应用
  
  KV2000变频器用于挤出设备,有高质量的运行特性,这是因矢量控制型变频器本身可提供的良好的产品性能决定的。
  
  1〉快速处理器提供更高频率响应
  
  KV2000变频器内置的处理器,提供高控制精度、快响应频率及好的动性能。 挤出机的工艺要求主要是控制出口的压力恒定,设备在刚开始工作时,进行转速控制,在达到需求压力时,要切换为压力控制。切换过程应该无冲击,需要变频器高的控制精度,来接应压力信号。
  
  2〉矢量控制提供低频时高扭矩输出
  
  挤出机的主驱动电机主要通过平行轴斜齿轮减速器减速后带动螺杆转动,在基频以下改变运行速度时为恒转矩调速。
  
  以往使用V/f控制型变频器,由于要考虑负载的启动转矩,要设定相应的转矩提升准位,如果转矩提升设置过高,在低频轻载时会励磁太大,容易引起电机严重发热,影响到设备的稳定运行。
  
  采用矢量控制型KV2000变频器,使用自学习功能可观测电机参数,不但能保证电机在低频时良好的输出特性,KV2000的自动节能运行功能会随转矩的改变而减少输出的电流,不但能节省电能,更能消除上述工作隐患发生的可能性。
  
  3〉转矩限定和转差补偿,转速控制精度高达千分五

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