摘要：本文介紹了新科瑞C500系列變頻器在密煉機(jī)上的應(yīng)用，密煉機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)變頻改造后，克服了傳統(tǒng)調(diào)速方案帶來(lái)的啟動(dòng)電流大、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、配方單一等缺點(diǎn)，大大提高了密煉機(jī)系統(tǒng)的效率和膠料的質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞：煉膠行業(yè)、密煉機(jī)、C500、SVC開(kāi)環(huán)矢量控制

　　一、概況

　　橡膠制品在我們的日常生活和生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用非常廣泛，橡膠行業(yè)也是一個(gè)巨大的行業(yè)，中國(guó)每年都會(huì)有消耗幾十萬(wàn)噸的橡膠制品，膠制品的主要原料是生膠、各種配合劑、以及作為骨架材料的纖維和金屬材料，橡膠制品的基本生產(chǎn)工藝過(guò)程包括塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化6個(gè)基本工序。

　　橡膠的加工工藝過(guò)程主要是解決塑性和彈性矛盾的過(guò)程，通過(guò)各種加工手段，使得彈性的橡膠變成具有塑性的塑煉膠，再加入各種配合劑制成半成品，然后通過(guò)硫化把具有塑性的半成品又變成彈性高、物理機(jī)械性能好的橡膠制品。

　　密閉式煉膠機(jī)簡(jiǎn)稱密煉機(jī)，主要用于橡膠的塑煉和混煉。密煉機(jī)是一種設(shè)有一對(duì)特定形狀并相對(duì)回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、在可調(diào)溫度和壓力的密閉狀態(tài)下間隙性地對(duì)聚合物材料進(jìn)行塑煉和混煉的機(jī)械，主要由密煉室、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子密封裝置、加料壓料裝置、卸料裝置、傳動(dòng)裝置及機(jī)座等部分組成。

　　目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家采用了工頻恒速模式傳動(dòng)，電機(jī)通過(guò)減速機(jī)直接拖動(dòng)密煉機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)：整個(gè)過(guò)程中，包括投入塑料膠及小料、分批加入大料、進(jìn)一步翻撿，混合和分散、排料等幾個(gè)不同的工藝階段，但在電機(jī)恒速拖動(dòng)下造成了以下幾個(gè)問(wèn)題：

　　1. 啟動(dòng)電流大

　　密煉機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)瞬間電流高達(dá)正常運(yùn)行3~7倍，容易對(duì)電網(wǎng)造成影響，造成電網(wǎng)被拖垮，同時(shí)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)沖擊力矩過(guò)大，容易造成電機(jī)損壞。

　　2. 轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)

　　密煉機(jī)運(yùn)行周期一般在3-6min，其中高過(guò)載運(yùn)行時(shí)間一般在2%左右，即3.6-7.2s，分兩至三次進(jìn)行，每次轉(zhuǎn)矩響應(yīng)要求在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，長(zhǎng)期工頻運(yùn)行電流沖擊對(duì)電機(jī)損壞非常嚴(yán)重。

　　3. 配方單一

　　傳統(tǒng)密煉機(jī)采用減速箱作為傳動(dòng)裝置，減速機(jī)減速比單一，所以密煉機(jī)只能進(jìn)行制定配方的混煉，如果需要更換配方，則需要對(duì)減速機(jī)進(jìn)行改裝，使之適應(yīng)更改后配方的速度，這樣會(huì)使生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，降低生產(chǎn)效率，減少用戶效益。

　　4. 故障后無(wú)應(yīng)急處理措施

　　密煉機(jī)負(fù)載變化大，響應(yīng)時(shí)間短，所以對(duì)電機(jī)損害很大，當(dāng)電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法針對(duì)故障采取處理措施，導(dǎo)致膠料在密煉機(jī)容室內(nèi)硬化，對(duì)機(jī)械和生產(chǎn)造成很大影響。

　　以上缺點(diǎn)都給企業(yè)造成了很多直接或間接的經(jīng)濟(jì)損失，這與現(xiàn)在創(chuàng)建節(jié)能型社會(huì)是不相符合的，因此對(duì)密煉機(jī)進(jìn)行變頻改造對(duì)節(jié)約社會(huì)能源、增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都具有非?，F(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。

　　二、密煉機(jī)應(yīng)用

　　廣東某輪胎廠，一期工程包括4條全鋼輪胎生產(chǎn)線和4條半鋼生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線上配置有一臺(tái)315KW電機(jī)驅(qū)動(dòng)的密煉機(jī)和一臺(tái)220KW電機(jī)驅(qū)動(dòng)的密煉機(jī)，且每臺(tái)密煉機(jī)都配置C500變頻器進(jìn)行調(diào)速，

　　密煉機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程中，電機(jī)一直處于額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行(工頻50Hz)。而實(shí)際生產(chǎn)工藝中，其工作特性可分為：加料?生料?孰料?卸料等過(guò)程。

　　該設(shè)備使用新科瑞C500系列變頻器，可自動(dòng)檢測(cè)各生產(chǎn)工藝階段電機(jī)的工作電流，然后將檢測(cè)到的電流轉(zhuǎn)換為控制器的模擬量信號(hào)，從而獲得相應(yīng)工藝階段所需的實(shí)際工作速度。

　　工頻狀態(tài)密煉機(jī)的工作流程：加料(50Hz運(yùn)行50秒)?生料(50Hz運(yùn)行60秒)?孰料(50Hz運(yùn)行60秒)?卸料(50Hz運(yùn)行30秒)整個(gè)生產(chǎn)周期為200S，電機(jī)一直工作在50Hz，處于高能耗狀態(tài)下。

　　使用C500變頻器后，在不影響生產(chǎn)效率的前提下，對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)：加料(50Hz運(yùn)行50秒)?生料(45Hz運(yùn)行60秒)?孰料(50Hz運(yùn)行20秒)?孰料(40Hz運(yùn)行40秒)?卸料(30Hz運(yùn)行30秒)整個(gè)生產(chǎn)周期為200S。變頻器工作在35-40Hz時(shí)，會(huì)有比較明顯的節(jié)電效果。

　　密煉機(jī)的功能是將混合粉或回料，經(jīng)加熱兩條轉(zhuǎn)子不停的滾壓達(dá)到膠化的機(jī)械。該設(shè)備的工作流程為，先將原料進(jìn)行密煉，原料加工好后卸料，過(guò)一段時(shí)間后再裝料，期間電機(jī)只有在加料后到卸料時(shí)做功，電機(jī)在卸料后和下次裝料前時(shí)不做功的，而電機(jī)在整個(gè)過(guò)程中卻一直在運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)在卸料后和下次裝料前白白浪費(fèi)了大量的電能。

　　通過(guò)變頻器控制電機(jī)，在加工時(shí)電機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)，在不加工時(shí)低速運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能。

　　三、新科瑞C500變頻器介紹

　　1、C500產(chǎn)品介紹

　　C500通用矢量變頻器具有優(yōu)異的矢量控制性能，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制、速度控制的一體化，能滿足不同客戶多種應(yīng)用需求。 C500集優(yōu)化的的驅(qū)動(dòng)技術(shù)和多年的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)于一身，全面兼容同步電機(jī)和異步電機(jī)控制，可廣泛應(yīng)用于對(duì)速度控制和低頻轉(zhuǎn)矩有較高要求的控制場(chǎng)合。

　　2、C500技術(shù)特點(diǎn)：

　　(1)集多種控制方式于一體：SVC控制方式、V/F控制方式、轉(zhuǎn)矩控制方式。全面兼容同步電機(jī)和異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

　　(2)快速的限流功能，自如應(yīng)對(duì)突加負(fù)載的工況，大大降低變頻器頻繁報(bào)過(guò)流的概率。

　　(3)增強(qiáng)的抑制振蕩功能，從容應(yīng)對(duì)電機(jī)電流振蕩的各種場(chǎng)合。

　　(4)鍵盤(pán)自帶參數(shù)拷貝功能，方便參數(shù)的上傳也下載。

　　(5)低頻轉(zhuǎn)矩大：0.5Hz/150%啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

　　(6)穩(wěn)速精度高：±0.2%(無(wú)PG矢量控制)。

　　(7)過(guò)載能力強(qiáng)：180%額定電流10秒鐘。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　新科瑞矢量變頻器C500為密煉機(jī)行業(yè)提供了完美的解決方案：低頻轉(zhuǎn)矩大、過(guò)載能力強(qiáng)、穩(wěn)速精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、大大提高了密煉機(jī)的生產(chǎn)效率，降低了設(shè)備的維護(hù)量，節(jié)約了能耗，值得大力推廣。