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  2. HD71高壓變頻器在密煉機上的應用
    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,密煉機系統經過變頻改造后,克服了傳統調速方案帶來的啟動電流大、轉矩響應時間長、配方單一等缺點,大大提高了密煉機系統的效率和膠料的質量。
    關鍵詞:煉膠行業、密煉機、高壓變頻器、磁鏈閉環矢量算法

    一、概況
    橡膠制品在我們的日常生活和生產過程中應用非常廣泛,橡膠行業也是一個巨大的行業,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。

    圖1 密煉機
    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、轉子、轉子密封裝置、加料壓料裝置、卸料裝置、傳動裝置及機座等部分組成。
    目前,國內大多數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6~10倍,容易對電網造成影響,造成電網被拖垮,同時電機啟動時沖擊力矩過大,容易造成電機損壞。
    2. 轉矩響應時間長
    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,每次轉矩響應要求在毫秒級時間內進行,長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,使之適應更改后配方的速度,這樣會使生產周期延長,降低生產效率,減少用戶效益。
    4. 故障后無應急處理措施
    密煉機負載變化大,響應時間短,所以對電機損害很大,當電機發生故障時,系統無法針對故障采取處理措施,導致膠料在密煉機容室內硬化,對機械和生產造成很大影響。
    以上缺點都給企業造成了很多直接或間接的經濟損失,這與現在創建節能型社會是不相符合的,因此對密煉機進行變頻改造對節約社會能源、增加企業的經濟效益都具有非?,F實的經濟意義和社會意義。

    二、現場情況
    山東某輪胎廠,一期工程包括4條全鋼輪胎生產線和4條半鋼生產線,每條生產線上配置有一臺2500KW電機驅動的密煉機和一臺1250KW電機驅動的密煉機,且每臺密煉機都配置高壓變頻器進行調速,
    該輪胎廠13年采購匯川高壓變頻器,并在13年10月份投運。
    此應用挑選了全鋼一臺GK400的密煉機作為描述對象,密煉機相關技術參數如下:

    密煉機

    密煉機型號

    總容積(L

    填充系數

    轉子轉速(r/min)

    轉子類型

    GK400

    412

    0.75

    6-60

    N

    配套電機

    功率(KW)

    電壓(KV)

    NICE3000電梯一體化控制系統

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