摘要：本文介紹了新科瑞C500系列變頻器在密煉機上的應(yīng)用，密煉機系統(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，大大提高了密煉機系統(tǒng)的效率和膠料的質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞：煉膠行業(yè)、密煉機、C500、SVC開環(huán)矢量控制

　　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、物理機械性能好的橡膠制品。

　　密閉式煉膠機簡稱密煉機，主要用于橡膠的塑煉和混煉。密煉機是一種設(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行塑煉和混煉的機械，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，電機通過減速機直接拖動密煉機轉(zhuǎn)子運動：整個過程中，包括投入塑料膠及小料、分批加入大料、進一步翻撿，混合和分散、排料等幾個不同的工藝階段，但在電機恒速拖動下造成了以下幾個問題：

　　1. 啟動電流大

　　密煉機工頻啟動時，電機瞬間電流高達正常運行3~7倍，容易對電網(wǎng)造成影響，造成電網(wǎng)被拖垮，同時電機啟動時沖擊力矩過大，容易造成電機損壞。

　　2. 轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間長

　　密煉機運行周期一般在3-6min，其中高過載運行時間一般在2%左右，即3.6-7.2s，分兩至三次進行，每次轉(zhuǎn)矩響應(yīng)要求在毫秒級時間內(nèi)進行，長期工頻運行電流沖擊對電機損壞非常嚴(yán)重。

　　3. 配方單一

　　傳統(tǒng)密煉機采用減速箱作為傳動裝置，減速機減速比單一，所以密煉機只能進行制定配方的混煉，如果需要更換配方，則需要對減速機進行改裝，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

　　密煉機負(fù)載變化大，響應(yīng)時間短，所以對電機損害很大，當(dāng)電機發(fā)生故障時，系統(tǒng)無法針對故障采取處理措施，導(dǎo)致膠料在密煉機容室內(nèi)硬化，對機械和生產(chǎn)造成很大影響。

　　以上缺點都給企業(yè)造成了很多直接或間接的經(jīng)濟損失，這與現(xiàn)在創(chuàng)建節(jié)能型社會是不相符合的，因此對密煉機進行變頻改造對節(jié)約社會能源、增加企業(yè)的經(jīng)濟效益都具有非常現(xiàn)實的經(jīng)濟意義和社會意義。

　　二、密煉機應(yīng)用

　　廣東某輪胎廠，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315KW電機驅(qū)動的密煉機和一臺220KW電機驅(qū)動的密煉機，且每臺密煉機都配置C500變頻器進行調(diào)速，

　　密煉機的生產(chǎn)過程中，電機一直處于額定轉(zhuǎn)速下運行(工頻50Hz)。而實際生產(chǎn)工藝中，其工作特性可分為：加料?生料?孰料?卸料等過程。

　　該設(shè)備使用新科瑞C500系列變頻器，可自動檢測各生產(chǎn)工藝階段電機的工作電流，然后將檢測到的電流轉(zhuǎn)換為控制器的模擬量信號，從而獲得相應(yīng)工藝階段所需的實際工作速度。

　　工頻狀態(tài)密煉機的工作流程：加料(50Hz運行50秒)?生料(50Hz運行60秒)?孰料(50Hz運行60秒)?卸料(50Hz運行30秒)整個生產(chǎn)周期為200S，電機一直工作在50Hz，處于高能耗狀態(tài)下。

　　使用C500變頻器后，在不影響生產(chǎn)效率的前提下，對電機速度進行調(diào)節(jié)：加料(50Hz運行50秒)?生料(45Hz運行60秒)?孰料(50Hz運行20秒)?孰料(40Hz運行40秒)?卸料(30Hz運行30秒)整個生產(chǎn)周期為200S。變頻器工作在35-40Hz時，會有比較明顯的節(jié)電效果。

　　密煉機的功能是將混合粉或回料，經(jīng)加熱兩條轉(zhuǎn)子不停的滾壓達到膠化的機械。該設(shè)備的工作流程為，先將原料進行密煉，原料加工好后卸料，過一段時間后再裝料，期間電機只有在加料后到卸料時做功，電機在卸料后和下次裝料前時不做功的，而電機在整個過程中卻一直在運轉(zhuǎn)，電機在卸料后和下次裝料前白白浪費了大量的電能。

　　通過變頻器控制電機，在加工時電機全速運轉(zhuǎn)，在不加工時低速運行，從而實現(xiàn)大幅度節(jié)能。

　　三、新科瑞C500變頻器介紹

　　1、C500產(chǎn)品介紹

　　C500通用矢量變頻器具有優(yōu)異的矢量控制性能，實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制、速度控制的一體化，能滿足不同客戶多種應(yīng)用需求。 C500集優(yōu)化的的驅(qū)動技術(shù)和多年的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗于一身，全面兼容同步電機和異步電機控制，可廣泛應(yīng)用于對速度控制和低頻轉(zhuǎn)矩有較高要求的控制場合。

　　2、C500技術(shù)特點：

　　(1)集多種控制方式于一體：SVC控制方式、V/F控制方式、轉(zhuǎn)矩控制方式。全面兼容同步電機和異步電機驅(qū)動。

　　(2)快速的限流功能，自如應(yīng)對突加負(fù)載的工況，大大降低變頻器頻繁報過流的概率。

　　(3)增強的抑制振蕩功能，從容應(yīng)對電機電流振蕩的各種場合。

　　(4)鍵盤自帶參數(shù)拷貝功能，方便參數(shù)的上傳也下載。

　　(5)低頻轉(zhuǎn)矩大：0.5Hz/150%啟動轉(zhuǎn)矩。

　　(6)穩(wěn)速精度高：±0.2%(無PG矢量控制)。

　　(7)過載能力強：180%額定電流10秒鐘。

　　四、結(jié)束語

　　新科瑞矢量變頻器C500為密煉機行業(yè)提供了完美的解決方案：低頻轉(zhuǎn)矩大、過載能力強、穩(wěn)速精度高、動態(tài)響應(yīng)快、大大提高了密煉機的生產(chǎn)效率，降低了設(shè)備的維護量，節(jié)約了能耗，值得大力推廣。