摘 要: 本文介紹了如何使用普傳PI7000變頻器的主板端子功能和保護功能實(shí)現橡膠擠出機系統的調速控制的工藝要求.著(zhù)重介紹橡膠擠出機工藝要求及變頻器參數設定實(shí)現及其控制過(guò)程,變頻器常見(jiàn)故障及排除措施.

　　關(guān)鍵詞: PI7000變頻器 變頻調速 橡膠擠出機 矢量控制

　　1、引言

　　擠出成型是橡膠工業(yè)的基本加工工藝之一。膠料通過(guò)擠出機熔化成均勻的熔體，在熔化中建立的壓力作用下，使螺桿連續地定溫、定量、定壓的擠出機頭，它是指利用螺桿擠出機（簡(jiǎn)稱(chēng)擠出機）及其輔機，使膠料在螺桿的推動(dòng)下，連續不斷地向前運動(dòng)，再借助于口型擠出各種所需形狀的半成品，然后由特定的輔機配合，來(lái)完成擠出成型或其他作業(yè)的工藝過(guò)程。橡膠最終擠出制品生產(chǎn)的一般過(guò)程如下：

　　擠出機具有生產(chǎn)能力高，產(chǎn)品質(zhì)地均勻，尺寸準確，能實(shí)現工藝過(guò)程的連續化，結構簡(jiǎn)單，操作方便等特點(diǎn)，因而在塑橡膠工業(yè)中得到廣泛的應用。擠出機對于驅動(dòng)系統的性能有嚴格的要求，例如，要求驅動(dòng)系統具有校高的起動(dòng)轉矩，平滑的運動(dòng)特性，寬闊的速度/轉矩設定范圍。由于塑膠制品在工農業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應用，因此塑膠機械成為機械行業(yè)中的一個(gè)重要行業(yè)。塑膠機械在應用變頻調速技術(shù)后可以節約電能（可節電約20-60%）、減少對電網(wǎng)的沖擊，實(shí)現綠色用電、還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。采用普傳7000系列交流變頻器的擠出機主機傳動(dòng)，能夠完全滿(mǎn)足擠出機的工藝要求，達到必要的工藝控制指標，經(jīng)過(guò)實(shí)際運行來(lái)看，比較穩定，產(chǎn)品的適應性強，經(jīng)濟效益明顯。

　　2 橡膠擠出機系統的組成部分

　　一臺擠出設備通常由主機、輔機及其控制系統組成。通常這些組成部分統稱(chēng)為擠出組。

　　2.1 橡膠擠出機的主機

　　一臺擠出機主機由擠壓、傳動(dòng)、加熱冷卻三部分系統組成。

　　擠壓系統主要由螺桿和機桶組成，是擠出機的關(guān)鍵部分;

　　傳動(dòng)系統中起作用是驅動(dòng)螺桿，要保證螺桿在工作過(guò)程中具備所需要的扭矩和轉速;

　　加熱冷卻系統主要來(lái)保證物料和擠壓系統在成型加工中的溫度控制。

　　2.2 橡膠擠出機的輔機

　　擠出設備的輔機的組成根據制品的種類(lèi)而定。一般說(shuō)來(lái)，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。

　　2.3 橡膠擠出機的控制系統

　　擠出機的控制系統主要由變頻器、三相異步電動(dòng)機、電器、儀表和執行機構組成，其主要作用為：

　?。?）控制主、輔機的拖動(dòng)電機，滿(mǎn)足工藝要求所需的轉速和功率，并保證主、輔機能協(xié)調地運行。

　?。?）控制主、輔機的溫度、壓力、流量和制品的質(zhì)量。

　?。?）實(shí)現整個(gè)機組的自動(dòng)控制。

　　3 螺桿擠出機的控制

　　3.1在傳統的螺桿擠出機系統中，螺桿由直流電機驅動(dòng)。在直接傳動(dòng)情況下螺桿直接由齒輪箱驅動(dòng);在間接傳動(dòng)情況下，螺桿由皮帶和牽引盤(pán)驅動(dòng)。傳統的直流電機本身存在著(zhù)一定的缺點(diǎn)：例如直流電機的電刷每個(gè)月就要更換一次，在多粉塵或腐蝕性環(huán)境中直流電機需要經(jīng)常清洗，有時(shí)甚至還需要從車(chē)間外為直流電機通入潔凈的冷卻空氣。

　　3.2 間接傳動(dòng)螺桿擠出機的缺點(diǎn)在于：存在于皮帶滑差，皮帶會(huì )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(guò)大，電刷打火，轉子污染，電機溫度過(guò)高，排氣不充分和電機震動(dòng)。因此使用直流電機的螺桿擠出機維護費用更高，直流電動(dòng)機的最初成本也更高一些。

　　3.3普傳7000系列變頻器用于擠出設備，有高質(zhì)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(chǎn)品性能決定的。

　　與傳統變頻器比較的特點(diǎn):

　?。?）起動(dòng)轉矩大,低速轉矩大;客戶(hù)可以降低電機使用容量.

　?。?）運轉效率較高,比傳統變頻器高出3～6%.

　?。?）轉速精度高,電源及負載變動(dòng)所帶來(lái)影響很低.

　?。?）出料較均勻;用戶(hù)可以節省原料5%左右.

　?。?）轉速精度高,產(chǎn)成品質(zhì)量較高

　?。?）快速處理器提供更高頻率響應

　　普傳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(dòng)態(tài)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(kāi)始工作時(shí)，進(jìn)行轉速控制，在達到需求壓力時(shí)，要切換為壓力控制。切換過(guò)程應該無(wú)沖擊，需要變頻器高的控制精度，來(lái)接應壓力信號。

　?。?）矢量控制提供低頻時(shí)高扭矩輸出

　　擠出機的主驅動(dòng)電機主要通過(guò)平行軸斜齒輪減速器減速后帶動(dòng)螺桿轉動(dòng)，在基頻以下改變運行速度時(shí)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(dòng)轉矩，要設定相應的轉矩提升準位，如果轉矩提升設置過(guò)高，在低頻輕載時(shí)會(huì )勵磁太大，容易引起電機嚴重發(fā)熱，影響到設備的穩定運行。

　　采用矢量控制型普傳變頻器，使用自學(xué)習功能可觀(guān)測電機參數，不但能保證電機在低頻時(shí)良好的輸出特性，普傳變頻器的自動(dòng)節能運行功能會(huì )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(fā)生的可能性。

　?。?）轉矩限定和轉差補償，轉速控制精度高達千分五。

　　4 變頻器部分功能參數設置如下表:

　　5 變頻器常見(jiàn)的故障現象及排除措施: