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、加熱變頻器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，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，螺杆由直流電機可程式控制器驅動。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，提供高伺服馬達控制精度、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。

變頻器使用說明

　　變頻器使用說明

　　1、必須可程式控制器正確選擇變頻器。

　　2、認真閱讀產品使用說明書，並按說明書的要求接線、安裝和使用。

　　3、變頻器裝置應可靠接地，以抑制射頻干擾，防止變頻器內因漏電而引起電擊。

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

　　5、供電線路的阻抗不能太小。變頻器接入低壓電網，當配電變壓器容量超過500KVA，或配電變壓器容量大於變頻器容量10倍時，或變頻器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湧流，會損壞變頻器的整流元件。

　　當線路阻抗較優小時，應的變壓器和變頻器間加裝交流電抗器。

　　6、當電網三相電壓不平衡度大於3%時，變頻器輸入電流的峰值就很大，會造成變頻器及連接線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，也不能在電機與變頻器間裝設電容器，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的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，並可能造成嚴懲後果。

　　10、變頻器與電機間一般不宜加裝交流接觸器，以免斷流變頻器瞬間產生過電壓而損壞變頻器。若需加裝，在變頻器運行前，輸出接觸器應先閉合；而在斷開前，變頻器應先停止輸出。

　　11、對於變頻器驅動普通電機做恆轉矩運行的場合，應盡量避免長期低速運行，否則電機散熱效果變差，發熱嚴重。如果需要以低速恆轉矩長期運行，就必須選用變頻電機。

　　12、對於提升負載、頻繁起停的場合，會有負轉矩產生，需適當參數的制動電阻，否則變頻器將因過電流或過電壓故障而跳閘。

　　13、當電機另有制動器時，變頻器應工作於自由停機方式，且制動的動作信號應在變頻器發出停車指令後再發出。

　　14、變頻器外接制動電阻的阻值不能小於變頻器允許所帶制動電阻的要求。在滿足制動要求的前提下，制動電阻宜大些。切不可將應接制動電阻的端子答非短接，否則，在制動時會通過開關管發生短路事故。

　　15、變頻器與電機相連時，不允許用兆歐表測量電機的絕緣電阻，否則，兆歐表輸出的高電壓會損壞變頻器。

　　16、正確處理升速與減速的問題。變頻器設定的加、減速時間過短，容易受到“電衝擊”而損壞變頻器。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，則必須考慮加大變頻器的容量，以免出現太大的電流，超過變頻器伺服馬達的額定電流；

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

　　17、避開負載設備的機械共振點。因為電機在一定的頻率範圍內，可能會遇到負載設備的機械共振點，產生機械諧振，影響系統的運行。為此，需對變頻器設置跳躍頻率(或回避頻率)，把該頻率跳過去(回避掉)以避開共振點。

　　18、電機首次使用或長時間放置後再接入變頻器使用之前，必須對電機進行絕緣電阻測量(用500V或1000V兆歐表，測量值不應小於5MΩ。如果絕緣電阻過低，會損壞變頻器。

　　19、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℃。

　　20、必須采用抗干擾措施，以免變頻器受干擾而影響其正常工作，或變頻器產生的高次諧波干擾其它電子設備的正常工作。

　　21、注意電機的熱保護。如果電機與變頻器容量匹配，則變頻器內部的熱保護能有效保護電機。如果兩者容量不匹配，須調整其保護值或采取其它保護措施以保證電機的安全運行。變頻器電子熱保護值(電機過載檢測)，可在變頻器額定電流的25%～105%範圍內設定。