變頻器在擠出機械上的應(yīng)用

      塑料通過擠出機塑化成均勻的熔體，并在塑化中建立的壓力下，冰釋螺桿連續(xù)的定溫、定量、定壓的擠出機頭。大部分熱塑性塑料軍采用此方法，螺桿擠出機有多種不同的型號和規(guī)格，最常用的擠出機就是螺桿擠出機。采用S2000交流變頻器的擠出機主機傳動，能夠完全民族擠出機的工藝要求，達到必要的工藝控制指標(biāo)，經(jīng)過各地多年的實際運行來看。運行穩(wěn)定，產(chǎn)品的適應(yīng)性強，經(jīng)濟效益明顯。

1 擠出機傳動的特點

擠出成型設(shè)備的組成部分

一臺擠出設(shè)備通常由主機（擠出機）、輔機及其控制系統(tǒng)組成。通常這些組成部分統(tǒng)稱為擠出機組。

1.1 主機

一臺擠出機由擠壓、傳動、加熱冷卻三部分系統(tǒng)組成。

擠壓系統(tǒng)主要由螺桿和機桶組成，是擠出機的關(guān)鍵部分；傳動系統(tǒng)中起作用是驅(qū)動螺桿，要保證螺桿在工作過程中具備所需要的扭矩和轉(zhuǎn)速；加熱冷卻系統(tǒng)主要來保證物料和擠壓系統(tǒng)在成型加工中的溫度控制。

1.2 輔機

擠出設(shè)備的輔機的組成根據(jù)制品的種類而定，一般來說，輔機由劑透定型裝置、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。

1.3 控制系統(tǒng)

擠出機的控制系統(tǒng)主要由電器、儀表和執(zhí)行機構(gòu)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(zhuǎn)速和功率，并保證主、輔機能協(xié)調(diào)的運行。

（2）控制主、輔機的溫度、壓力、流量和制品的質(zhì)量。

（3）實現(xiàn)整個機組的自動控制。

2 傳統(tǒng)螺桿擠出機的控制

（1）在傳統(tǒng)的螺桿擠出機系統(tǒng)中，螺桿由直流電機驅(qū)動。在直接傳動情況下螺桿直接由齒輪箱驅(qū)動；在間接傳動情況下。螺桿由皮帶和牽引盤驅(qū)動。傳統(tǒng)的直流電機本身存在著一定的缺陷；例如直流電機的電刷每個月就要更換一次，在多粉塵或腐蝕環(huán)境中直流電機需要經(jīng)常清洗，有時甚至還需要從車間外圍直流電機通入潔凈的冷卻空氣。

（2）間接傳動螺桿擠出機的缺點在于：存在皮帶滑差，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(fā)生故障的可能性。而直流電機最大的弊端噪音過大。電刷打火，轉(zhuǎn)子污染，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桿擠出機維護費用更高、直流電動機的最初成本也更高一些。

3 S200系列變頻器在擠出機的應(yīng)用

S200變頻器用于擠出設(shè)備，有高質(zhì)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(chǎn)品性能決定的。

（1）快速處理器提供更高頻率響應(yīng)。S2000變頻器內(nèi)置的處理器，提供高控制精度、快響應(yīng)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恒定，設(shè)備在剛開始工作時，進行專素控制，在達到需求壓力時，要切換為壓力控制。切換過程應(yīng)該無沖擊，需要變頻器高的控制精度，來接應(yīng)壓力信號。

（2）矢量控制提供低頻率時高扭矩輸出

擠出機的主驅(qū)動典籍主要通過平行軸斜齒輪減速器減速后帶動螺桿轉(zhuǎn)動，在基頻以下改變運行速度時為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。

以往使用V/F控制型變頻器，由于要考慮負(fù)載的啟動轉(zhuǎn)矩，要設(shè)定相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩提升準(zhǔn)位，如果轉(zhuǎn)矩提升設(shè)置過高，在低頻輕載時會勵磁太大，容易引起電機嚴(yán)重發(fā)熱，影響到設(shè)備的穩(wěn)定運行。

采用矢量控制型S2000變頻器，使用自學(xué)習(xí)功能可觀測電機參數(shù)，不但能保證電機在低頻時良好的輸出特性，S2000的自動節(jié)能運行功能會隨轉(zhuǎn)矩的改變而減少輸出的電流，不但能節(jié)剩電能，更能消除上述工作隱患發(fā)生的可能性。

（3）轉(zhuǎn)矩限定和轉(zhuǎn)差補償，轉(zhuǎn)速控制精度高達千分五。