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易驱ED3000变频调速 控制在挤出机中的应用


一、导言
近年来,随着电子 设备信息化的发展,作为物理 传输介质的各种热敏性聚合物加工需求也越来多,如PVC电缆料,PE硅烷、过氧化物交联电缆料,PE交联屏蔽线等。
生产这些 聚合物的关键是挤出机。挤出机随 着越来越高的时效性生产要求在不断发展。
二、挤出机的原理和构成
挤出机的机械原理:
在原料粉 末里添加水或适当的液体,并进行不断的搅拌。将搅拌好的材料,用高挤出 压力从多孔机头或金属网挤出。
通常是把 材料放入圆筒形容器以后,用螺杆挤出材料。在使用变频技术以后,可对压力进行控制,从而可以 选择适合的线性速度。
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。
三、易驱ED3000系列变频 器在挤出机的应用
易驱ED3000变频器用于挤出设备,有高质量的运行特性,这是因ED3000采用简易矢量控制,本身可提 供的良好的产品性能决定的。
1〉快速处理 器提供高频率响应
易驱ED3000变频器内16位处理器,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〉简易矢量 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。
1>采用简易矢量控制型ED3000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,ED3000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。
2〉转矩限定和转差补偿
转矩限定功能可对正/反转时转 矩限制进行设定,以保持转 矩限定在一定水平。
转差补偿功能,可补偿因 负载波动引起的电机转差变化,从而在良 好机械特性曲线。
四、节能效果
易驱ED3000系列变频 器与其他电器设备相配合的挤出机控制系统,能够完全 满足挤出机的工艺要求,达到出口 压力恒定的控制指标。运行稳定,产品的适应性强,经济效益明显。另外变频 器本身就是一个软起动装置,对马达起 动有很好的保护作用,同时对电 网的冲击也会变小。特别是在节能方面,当变频器工作在50HZ时效果不明显,也可以说不节。但当工作在50HZ以下就会 有一定的节能空间。频率越低,效果越好。但也不是无限低的,如果太低 时电机易发热。30-40HZ较好,对电机影响也不大,节能效果不小于20%,另外,挤出机这 种设备一般负荷偏重,建议放大 规格使用为好。以下为某 厂改造的挤出机75KW实测数据:
1、 改前实例数据:
U =380V  I =130A COSΦ =0.85
P =1.732UICOS =73KW
改前年耗电量(全年运行300天计)
73KW×24×300 =525600度
2、 改造后(工作在40HZ)实例数据:
U =380V  I =90ACOSΦ = 0.92
P =1.732UICOS =54KW
改后年耗电量(全年运行300天)
54×24×300 =388800度
3、每年节省电量:
525600-388800 =136800
节电率:136800÷525600 =26%
年节约电费(按0.6元/度)
136800×0.6 =82080元
四、结束语
1、采用交轮 流变频器对挤出机进行节能改造具有结构简单、改造方便、节能效果明显、投资回收期短的特点。
2、使用变频器后,挤出机可软起软停、减少设备机械冲击、延长设备使用寿命、降低设备的维修费用。
3、变频调速技术先进、成熟,提高了设 备的技术含量。
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