1 引言
干白粉是一種粉末狀化工產(chǎn)品，過去用于成品包裝的干白粉定量包裝秤給料裝置，大多采用電機(jī)拖動(dòng)的雙螺旋給料機(jī)。為保證控制系統(tǒng)精度和速度，雙螺旋給料機(jī)共有大、小兩級螺旋給料，初始狀態(tài)均處于停止位。進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)物料重量達(dá)到大給料設(shè)定值時(shí)停止大給料電機(jī)并繼續(xù)保持小給料電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)物料重量達(dá)到最終設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉小給料電機(jī)。由于干白粉的流動(dòng)性和螺旋給料機(jī)的機(jī)械慣性，再加上物料輸送的不均勻，定量包裝秤的動(dòng)態(tài)精度很難穩(wěn)定控制。基于上述問題，我們此次采用變頻器驅(qū)動(dòng)對干白粉定量包裝秤的給料裝置進(jìn)行改造，將雙螺旋給料機(jī)形式改為單螺旋給料機(jī)形式，即降低了生產(chǎn)成本，又提高了干白粉定量包裝秤的性能。
2.干白粉定量包裝秤的結(jié)構(gòu)組成
干白粉定量包裝秤為毛重式稱量方式，結(jié)構(gòu)組成如圖1所示：主要由儲料倉、螺旋給料機(jī)、截料裝置、稱重夾袋裝置、氣動(dòng)部分以及電氣控制柜組成。

圖1 結(jié)構(gòu)組成示意圖

3. SV300變頻器的選用
選擇變頻器時(shí)，除了根據(jù)電機(jī)類別和螺旋給料機(jī)的生產(chǎn)效率和驅(qū)動(dòng)功率外，還應(yīng)以實(shí)際電機(jī)電流作為選擇的依據(jù)，電機(jī)的額定功率只能作為參考。另外，應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有很多的高次偕波，會(huì)使電機(jī)的功率因數(shù)和效率變壞。因此，用變頻器給電機(jī)供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較，電機(jī)的電流會(huì)增加10%而溫升會(huì)增加20%。所以在選擇電機(jī)和變頻器時(shí)，應(yīng)考慮到這種情況，適當(dāng)留有余量，以防止溫升過高，影響螺旋給料機(jī)的使用壽命。
做了深入的了解設(shè)備情況后,我們選用了臺安科技生產(chǎn)的SV300-405變頻器，該變頻器采用了先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，是一種低噪音高性能的變頻器，具有最佳控制的電壓矢量，可以最大限度地發(fā)揮電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，完全適用于干白粉的定量包裝控制技術(shù)要求。
4. 干白粉定量包裝秤的硬件構(gòu)成
電氣原理圖如圖2所示，核心部件為SV300-405變頻器和XK3210稱重顯示控制器。XK3210稱重顯示控制器內(nèi)置簡易PLC，通過簡單的二次編程，可完成定量包裝秤的基本控制功能，適用于凈重式和毛重式等定量包裝秤，其輸出OUT1(大給料)和OUT2(小給料)為無電壓繼電器輸出信號，可直接驅(qū)動(dòng)SV300-405變頻器的調(diào)速輸入端S1(1速)S2(2速)。動(dòng)力電源線AC380V通過空氣開關(guān)Q1接至變頻器R、S、T端子，螺旋輸送機(jī)電機(jī)接至變頻器U、V、W端子。
其中，定量稱重?cái)?shù)據(jù)參數(shù)通過稱重顯示控制器設(shè)置，可設(shè)置提前量、最終定量值、延時(shí)時(shí)間等參數(shù)。螺旋給料機(jī)給料速度、過流過壓保護(hù)等參數(shù)通過變頻器操作面板可方便地調(diào)整。

圖2 電氣原理圖

5.變頻器的使用效果
采用變頻器后，干白粉定量包裝秤的螺旋給料機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，給料均勻，升降速平滑，無機(jī)械沖擊，對動(dòng)態(tài)稱重?cái)?shù)據(jù)影響很小。主要表現(xiàn)在以下方面：
(1) 變頻給料裝置精度高，系統(tǒng)保護(hù)功能完善。參數(shù)的優(yōu)化可通過人機(jī)界面設(shè)置修改，且發(fā)生故障后可直接將自診斷的結(jié)果顯示在人機(jī)界面上，縮短了檢修時(shí)間，大大提高了工作效率。
(2) 延長了電動(dòng)機(jī)的使用壽命。由于電動(dòng)機(jī)的啟停電流為額定電流的5~7倍，沖擊轉(zhuǎn)矩很大，影響電機(jī)的使用壽命。變頻啟動(dòng)是一種軟啟動(dòng)方式，可避免對電機(jī)的機(jī)械沖擊，且保護(hù)了設(shè)備，減少了設(shè)備的磨損。正常使用時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般都降至額定轉(zhuǎn)速以下，設(shè)備的磨損大大減少。
(3) 可靠的保護(hù)措施。變頻器通過自身設(shè)置的參數(shù)很容易實(shí)現(xiàn)過流、過壓、欠壓等保護(hù)措施。
(4) 控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,電機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,節(jié)能效果明顯。
9 結(jié)束語
采用變頻器后的干白粉定量包裝秤運(yùn)行平穩(wěn)可靠，定量控制精度高，自投入使用以來取得了良好的效果，操作維修簡單方便，降低了維護(hù)費(fèi)用，達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，受到了用戶的好評，并帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。