變頻器在擠出機械上的應用

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，經過各地多年的實際運行來看。運行穩(wěn)定，產品的適應性強，經濟效益明顯。

1 擠出機傳動的特點

擠出成型設備的組成部分

一臺擠出設備通常由主機（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，是擠出機的關鍵部分；傳動系統(tǒng)中起作用是驅動螺桿，要保證螺桿在工作過程中具備所需要的扭矩和轉速；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

擠出設備的輔機的組成根據制品的種類而定，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，并保證主、輔機能協(xié)調的運行。

（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。

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，螺桿由直流電機驅動。在直接傳動情況下螺桿直接由齒輪箱驅動；在間接傳動情況下。螺桿由皮帶和牽引盤驅動。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用

S200變頻器用于擠出設備，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。S2000變頻器內置的處理器，提供高控制精度、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恒定，設備在剛開始工作時，進行專素控制，在達到需求壓力時，要切換為壓力控制。切換過程應該無沖擊，需要變頻器高的控制精度，來接應壓力信號。

（2）矢量控制提供低頻率時高扭矩輸出

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

以往使用V/F控制型變頻器，由于要考慮負載的啟動轉矩，要設定相應的轉矩提升準位，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(fā)熱，影響到設備的穩(wěn)定運行。

采用矢量控制型S2000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，S2000的自動節(jié)能運行功能會隨轉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）轉矩限定和轉差補償，轉速控制精度高達千分五。