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HD71高壓變頻器在密煉機上的應用
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上的應用，密煉機系統經(jīng)過(guò)變頻改造后，克服了傳統調速方案帶來(lái)的啟動(dòng)電流大、轉矩響應時(shí)間長(cháng)、配方單一等缺點(diǎn)，大大提高了密煉機系統的效率和膠料的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：煉膠行業(yè)、密煉機、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(guò)程中應用非常廣泛，橡膠行業(yè)也是一個(gè)巨大的行業(yè)，中國每年都會(huì )有消耗幾十萬(wàn)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(guò)程包括塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化6個(gè)基本工序。
橡膠的加工工藝過(guò)程主要是解決塑性和彈性矛盾的過(guò)程，通過(guò)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(guò)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。

圖1 密煉機
密閉式煉膠機簡(jiǎn)稱(chēng)密煉機，主要用于橡膠的塑煉和混煉。密煉機是一種設有一對特定形狀并相對回轉的轉子、在可調溫度和壓力的密閉狀態(tài)下間隙性地對聚合物材料進(jìn)行塑煉和混煉的機械，主要由密煉室、轉子、轉子密封裝置、加料壓料裝置、卸料裝置、傳動(dòng)裝置及機座等部分組成。
目前，國內大多數廠(chǎng)家采用了工頻恒速模式傳動(dòng)，電機通過(guò)減速機直接拖動(dòng)密煉機轉子運動(dòng)：整個(gè)過(guò)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(gè)不同的工藝階段，但在電機恒速拖動(dòng)下造成了以下幾個(gè)問(wèn)題：
1. 啟動(dòng)電流大
密煉機工頻啟動(dòng)時(shí)，電機瞬間電流高達正常運行6~10倍，容易對電網(wǎng)造成影響，造成電網(wǎng)被拖垮，同時(shí)電機啟動(dòng)時(shí)沖擊力矩過(guò)大，容易造成電機損壞。
2. 轉矩響應時(shí)間長(cháng)
密煉機運行周期一般在3-6min，其中高過(guò)載運行時(shí)間一般在2%左右，即3.6-7.2s，分兩至三次進(jìn)行，每次轉矩響應要求在毫秒級時(shí)間內進(jìn)行，長(cháng)期工頻運行電流沖擊對電機損壞非常嚴重。
3. 配方單一
傳統密煉機采用減速箱作為傳動(dòng)裝置，減速機減速比單一，所以密煉機只能進(jìn)行制定配方的混煉，如果需要更換配方，則需要對減速機進(jìn)行改裝，使之適應更改后配方的速度，這樣會(huì )使生產(chǎn)周期延長(cháng)，降低生產(chǎn)效率，減少用戶(hù)效益。
4. 故障后無(wú)應急處理措施
密煉機負載變化大，響應時(shí)間短，所以對電機損害很大，當電機發(fā)生故障時(shí)，系統無(wú)法針對故障采取處理措施，導致膠料在密煉機容室內硬化，對機械和生產(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)濟損失，這與現在創(chuàng )建節能型社會(huì )是不相符合的，因此對密煉機進(jìn)行變頻改造對節約社會(huì )能源、增加企業(yè)的經(jīng)濟效益都具有非?，F實(shí)的經(jīng)濟意義和社會(huì )意義。

二、現場(chǎng)情況
山東某輪胎廠(chǎng)，一期工程包括4條全鋼輪胎生產(chǎn)線(xiàn)和4條半鋼生產(chǎn)線(xiàn)，每條生產(chǎn)線(xiàn)上配置有一臺2500KW電機驅動(dòng)的密煉機和一臺1250KW電機驅動(dòng)的密煉機，且每臺密煉機都配置高壓變頻器進(jìn)行調速，
該輪胎廠(chǎng)13年采購匯川高壓變頻器，并在13年10月份投運。
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