F510變頻調速控制在擠出機中的應用

一、導言

近年來，隨著電子設備信息化的發展，作為物理傳輸介質的各種熱敏性聚合物加工需求也越來多，如PVC電纜料，PE硅烷、過氧化物交聯電纜料，PE交聯屏蔽線等。

 生產這些聚合物的關鍵是擠出機。擠出機也隨著越來越高的時效性生產要求在不斷發展。

二、擠出機的原理和構成

擠出機的機械原理：

在原料粉末里添加水或適當的液體，并進行不斷的攪拌。將攪拌好的材料，用高擠出壓力從多孔機頭或金屬網擠出。

通常是把材料放入圓筒形容器以后，用螺桿擠出材料。在使用變頻技術以后，可對壓力進行控制，從而可以選擇較合適的線性速度。

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）、輔機及其控制系統組成。通常這些組成部分統稱為擠出機組。

1. 主機

一臺擠出機主機由擠壓、傳動、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，是擠出機的關鍵部分；

傳動系統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；

加熱冷卻系統主要來保證物料和擠壓系統在成型加工中的溫度控制。

2. 輔機

擠出設備的輔機的組成根據制品的種類而定。一般說來，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。

3. 控制系統

擠出機的控制系統主要由電器、儀表和執行機構組成，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、輔機能協調地運行。

   （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。

三、F510系列變頻器在擠出機的應用

F510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

F510變頻器內32位處理器，提供高控制精度、快響應頻率及好的動態性能。 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，進行轉速控制，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〉矢量控制提供低頻時高扭矩輸出

擠出機的主驅動電機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熱，影響到設備的穩定運行。

采用矢量控制型F510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，F510的自動節能運行功能會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生的可能性。

    3〉轉矩限定和轉差補償

轉矩限定功能可對正/反轉時轉矩限制進行設定，以保持轉矩限定在一定水平。

自動轉差補償功能，可自動補償因負載波動引起的電機轉差變化，從而得到良好的機械特性曲線。

四、結束語

F510系列變頻器與其他電器設備相配合的擠出機控制系統，能夠滿足擠出機的工藝要求，達到出口壓力恒定的控制指標。運行穩定，產品的適應性強，經濟效益明顯。