HD71高壓變頻器在密煉機(jī)上的應(yīng)用
2021/5/19 19:59:41
摘要：本文介紹了匯川HD71系列高壓變頻器在密煉機(jī)上的應(yīng)用，密煉機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過變頻改造后，克服了傳統(tǒng)調(diào)速方案帶來的啟動電流大、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間長、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)、高壓變頻器、磁鏈閉環(huán)矢量算法
一、概況
橡膠制品在我們的日常生活和生產(chǎn)過程中應(yīng)用非常廣泛，橡膠行業(yè)也是一個巨大的行業(yè)，中國每年都會有消耗幾十萬噸的橡膠制品，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)工藝過程包括塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化6個基本工序。
橡膠的加工工藝過程主要是解決塑性和彈性矛盾的過程，通過各種加工手段，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。
圖1 密煉機(jī)
密閉式煉膠機(jī)簡稱密煉機(jī)，主要用于橡膠的塑煉和混煉。密煉機(jī)是一種設(shè)有一對特定形狀并相對回轉(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、傳動裝置及機(jī)座等部分組成。
目前，國內(nèi)大多數(shù)廠家采用了工頻恒速模式傳動，電機(jī)通過減速機(jī)直接拖動密煉機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動：整個過程中，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、排料等幾個不同的工藝階段，但在電機(jī)恒速拖動下造成了以下幾個問題：
1. 啟動電流大
密煉機(jī)工頻啟動時，電機(jī)瞬間電流高達(dá)正常運(yùn)行6~10倍，容易對電網(wǎng)造成影響，造成電網(wǎng)被拖垮，同時電機(jī)啟動時沖擊力矩過大，容易造成電機(jī)損壞。
2. 轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間長
密煉機(jī)運(yùn)行周期一般在3-6min，其中高過載運(yùn)行時間一般在2%左右，即3.6-7.2s，分兩至三次進(jìn)行，每次轉(zhuǎn)矩響應(yīng)要求在毫秒級時間內(nèi)進(jìn)行，長期工頻運(yùn)行電流沖擊對電機(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，這樣會使生產(chǎn)周期延長，降低生產(chǎn)效率，減少用戶效益。
4. 故障后無應(yīng)急處理措施
密煉機(jī)負(fù)載變化大，響應(yīng)時間短，所以對電機(jī)損害很大，當(dāng)電機(jī)發(fā)生故障時，系統(tǒng)無法針對故障采取處理措施，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)能型社會是不相符合的，因此對密煉機(jī)進(jìn)行變頻改造對節(jié)約社會能源、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)意義和社會意義。
二、現(xiàn)場情況
山東某輪胎廠，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2500KW電機(jī)驅(qū)動的密煉機(jī)和一臺1250KW電機(jī)驅(qū)動的密煉機(jī)，且每臺密煉機(jī)都配置高壓變頻器進(jìn)行調(diào)速，
該輪胎廠13年采購匯川高壓變頻器，并在13年10月份投運(yùn)。
