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当变频器在塑料编织行业中的应用与节能

发布时间:2021-09-10 23:36:08 阅读: 来源:合成导热油厂家
当变频器在塑料编织行业中的应用与节能

变频器在塑料编织行业中的应用与节能

摘要介绍了变频器在塑料编织行业中的应用及其节能原理,说明变频调速技术在塑编设备上具有推广和应用价值。

关键字:变频器,塑料编织,调速,节能,经济效益

0 引言

塑料编织行业在我国已有近三十年的历史了,塑编行业从无到有、从小到大,已成为国民经济中不可缺少的一部分,在产品包装中占有着举足轻重的地位。

传动技术被广泛的运用在工业设备中,塑编设备也不例外,随着我国制造水平,国内外传动技术的发展,塑编设备已从早期的5.被测样品要尽量地固定在样品架正中,不可随便放之1侧,否则会致使冷热冲击实验箱的提篮倾斜单电机机械连轴传动向多电机独立调速发展,从最早的滑差电机向直流电机发展,随着变频技术的飞跃发展,变频调速已经成了一种潮流、一种趋势,三相异步电机已经可以运用到塑编设备的各个动力环节,实现了生产线的全变频控制方式。

变频调速具有体积小,重量轻,精度高,通用性强,工艺先进,功能丰富,保护齐全,可靠性高,操作简便等优点,优于以往的任何调速方式,在维护上也比其他控制方式简单,方便。我国工业虽然近年来发展迅猛,但电力资源的发展相对于工业发展来说还存在滞后,直接影响了我国工业的发展,电力消耗也是企业生产中能耗的重要组成部分,直接影响着企业的经济效益。

塑编企业电能的80%左右消耗在各个电机拖动上,交流电动机不仅可以拖动各工艺传动辊还可以拖动风机负荷,具有相当的节电潜力,这也就为变频技术在塑编设备上的应用提供了较为广阔的应用天地。

1 变频调速的原理

变频调速是根据三相异步电机的工作原理而采用的一种调速形式,其电机调速公式为n=60f(1-s)/p,其中:n为电机的转速;p为电机定子绕组的磁济南步步精到实验机厂济南新时期试金仪器有限公司到现在生产制造已10余年了极对数;f为电机供电电源的频率;s为转差率。塑编行业中应用的电机一般为4极,其磁极对数为2。我国的电源频率为50Hz,通过公式计算可知,这种电机的同步转速为1500r/min。因此在电机极对数不变的情况下进行调速,根据公式,只有改变电机的供电频率f。而异步电机的转速与同步电机转速相对应,改变电机的供电频率即改变了电机的转速。电源频率增加,同步转速n增加,实际转速也增加;电源频率下降,电机同步转速下降,电机实际转速也下降。这种通过改变电机电压频率的调速方式即为变频调速。在整个变频调速过程中,在一固定的转矩T下,转差率s基本不变,随着电机转速n的下降,电机磁场角速度鬃也减小,电机的输入功率PM=T鬃和输出功率P=PM(1-s)也降低。而损耗没有增加,由此可见,变频调速是电机控制中较为高效的调速方法。电机变频调速能够实现无级调速功能,而且根据不同的负载类型,可以灵活地调节V与f的关系,满足各种场合的运用。

2 变频调速的应用

2.1变频调速在塑编设备挤出机中的应用塑编设备挤出机的种类很多,用途也多种多样,但它们的原理基本一样,即把塑料熔融挤出。

其工作原理为通过螺杆在机筒里旋转,经过固体输送、熔融输送、熔体输送三个环节后,熔体从机筒进入模头。如果是圆模头,熔体挤出模后被牵引、切割分丝,生产成扁丝,也可以吹膜。如是平模头,熔体挤出后被牵引,切割分丝,同样可以生产扁丝。也可以在挤出平模后和编织布、纸等涂模,生产复合布。挤出机的传动系统由调速电机、减速机、联轴节、机座、轴承等组成。它的作用是给螺杆提供稳定的转速和扭据,它为挤出机提供动力和传递扭矩。出于工艺的需求,对于挤出机的螺杆转速有两方面要求,一要求是无级调速,二是要有一定的调节范围,这样才能控制挤出量,以满足不同的原料和加工要求。由于挤出机在启动时其机头压力较大,那么在螺杆从静态到转动时候就需要一个加速的过程,螺杆速度会由慢逐步加快,因而需要调速器控制电机启动时低速平稳运行。在使用过程中,螺杆的压力和挤出机电机的速度也不是一成不变的,在一个工作周期内也存在波动,这在工艺上也是不允许的。这是因为这样一方进油阀不能完全关闭面造成了动力的浪费,另一方面增加了料筒与螺杆之间的摩擦,产生了大量的热量,这就需要加装冷却风机,从而进一步浪费了能量。同时电机工作在低速的负载上时,功率因数低,电的无功消耗也大。综合起来,传统的控制方式存在着能量浪费,最佳的工作方式还是采用变频调速方案,其具有负载变化响应快,短时过载能力强的特点,并可以精确控制螺杆的压力。以施耐德变频器ATV71为例,利用内置PID调节回路,实时地控制料筒内的熔体压力,在保证工作需要压力的情况下,大幅度降低了工作能耗,有效改善了电的质量,并节省了无功功率。

2.2变频调速在牵伸辊上的应用

牵伸辊是塑编设备的重要组成部分,牵伸比的控制,决定着扁丝相对拉断力和断裂伸长率这两个重要指标的控制。同时,它也决定是否劈丝,线密度是否均匀等问题。牵伸比调节控制图如图1所示。

以图1为例,实现牵伸比就是在牵引辊和牵伸辊之间形成速差,使得扁丝在两辊之间拉伸,满足工艺的要求。为了保证产品的品质,需要牵伸辊和牵引辊电机具有很高的控制精度,并在同步升速降速时,具有良好的同步效果。变频调速系统是高效率和高性能的调速系统,完全满足工艺要求。

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