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科姆龍KV2000系列變頻器在擠出機(jī)械上的應(yīng)用論文
塑料通過(guò)擠出機(jī)塑化成均勻的熔體，并在塑化中建立的壓力作用下，并使螺桿連續(xù)地定溫，定量，定壓地?cái)D出機(jī)頭。大部份熱塑性塑料均采用此方法螺桿擠出機(jī)有多種不同的型號(hào)和規(guī)格，最常用的擠出機(jī)就是螺桿擠出機(jī)。采用KV2000交流變頻器的擠出機(jī)主機(jī)傳動(dòng)，能夠完全滿足擠出機(jī)的工藝要求，達(dá)到必要的工藝控制指標(biāo)，經(jīng)過(guò)各地多年的實(shí)際運(yùn)行來(lái)看，運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)品的適應(yīng)性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
一、擠出機(jī)傳動(dòng)的特點(diǎn)
擠出成型設(shè)備的組成部分
一臺(tái)擠出設(shè)備通常由主機(jī)（擠出機(jī)）、輔機(jī)及其控制系統(tǒng)組成。通常這些組成部分統(tǒng)稱為擠出機(jī)組。
1.主機(jī)
一臺(tái)擠出機(jī)主機(jī)由擠壓、傳動(dòng)、加熱冷卻三部分系統(tǒng)組成。
擠壓系統(tǒng)主要由螺桿和機(jī)桶組成，是擠出機(jī)的關(guān)鍵部分；
傳動(dòng)系統(tǒng)中起作用是驅(qū)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(zhuǎn)速；
加熱冷卻系統(tǒng)主要來(lái)保證物料和擠壓系統(tǒng)在成型加工中的溫度控制。
2.輔機(jī)
擠出設(shè)備的輔機(jī)的組成根據(jù)制品的種類而定。一般說(shuō)來(lái)，輔機(jī)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(tǒng)
擠出機(jī)的控制系統(tǒng)主要由電器、儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，其主要作用為：
（1）控制主、輔機(jī)的拖動(dòng)電機(jī)，滿足工藝要求所需的轉(zhuǎn)速和功率，并保證主、輔機(jī)能協(xié)調(diào)地運(yùn)行。
（2）控制主、輔機(jī)的溫度、壓力、流量和制品的質(zhì)量。
（3）實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)組的自動(dòng)控制。
二、傳統(tǒng)螺桿擠出機(jī)的控制
1）在傳統(tǒng)的螺桿擠出機(jī)系統(tǒng)中，螺桿由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。在直接傳動(dòng)情況下螺桿直接由齒輪箱驅(qū)動(dòng)；在間接傳動(dòng)情況下，螺桿由皮帶和牽引盤驅(qū)動(dòng)。傳統(tǒng)的直流電機(jī)本身存在著一定的缺點(diǎn)：例如直流電機(jī)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(jī)需要經(jīng)常清洗，有時(shí)甚至還需要從車間外為直流電機(jī)通入潔凈的冷卻空氣。
2）間接傳動(dòng)螺桿擠出機(jī)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(jī)械裝置增加了磨損和發(fā)生故障的可能性。而直流電機(jī)最大的弊端噪音過(guò)大，電刷打火，轉(zhuǎn)子污染，電機(jī)溫度過(guò)高，排氣不充分和電機(jī)震動(dòng)。因此使用直流電機(jī)的螺桿擠出機(jī)維護(hù)費(fèi)用更高，直流電動(dòng)機(jī)的最初成本也更高一些
三、KV2000系列變頻器在擠出機(jī)的應(yīng)用
KV2000變頻器用于擠出設(shè)備，有高質(zhì)量的運(yùn)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。
1〉快速處理器提供更高頻率響應(yīng)
KV2000變頻器內(nèi)置的處理器，提供高控制精度、快響應(yīng)頻率及好的動(dòng)性能。擠出機(jī)的工藝要求主要是控制出口的壓力恒定，設(shè)備在剛開始工作時(shí)，進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，在達(dá)到需求壓力時(shí)，要切換為壓力控制。切換過(guò)程應(yīng)該無(wú)沖擊，需要變頻器高的控制精度，來(lái)接應(yīng)壓力信號(hào)。
2〉矢量控制提供低頻時(shí)高扭矩輸出
擠出機(jī)的主驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要通過(guò)平行軸斜齒輪減速器減速后帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，在基頻以下改變運(yùn)行速度時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。
以往使用V/f控制型變頻器，由于要考慮負(fù)載的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，要設(shè)定相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩提升準(zhǔn)位，如果轉(zhuǎn)矩提升設(shè)置過(guò)高，在低頻輕載時(shí)會(huì)勵(lì)磁太大，容易引起電機(jī)嚴(yán)重發(fā)熱，影響到設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
采用矢量控制型KV2000變頻器，使用自學(xué)習(xí)功能可觀測(cè)電機(jī)參數(shù)，不但能保證電機(jī)在低頻時(shí)良好的輸出特性，KV2000的自動(dòng)節(jié)能運(yùn)行功能會(huì)隨轉(zhuǎn)矩的改變而減少輸出的電流，不但能節(jié)省電能，更能消除上述工作隱患發(fā)生的可能性。
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