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丹佛斯變頻器在擠出機(jī)上的應(yīng)用 The application of Danfoss Vary Speed Driver for extruder   上海津信電氣有限公司   Abstract: Extruder requires high brake-away torque, high speed precise, relatively high drive power. This application file describes the specifications and benefits of using Danfoss VFD for extruders. Key words:   Extruder, Brake-away Torque, Torque Response, Speed Precision  
引言：擠出機(jī)塑料工業(yè)和化纖工業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備。許多材料如陶土、食品、金屬、塑料等都能被擠出。最常見的擠出機(jī)是螺桿擠出機(jī)。不久以前擠出機(jī)還多數(shù)是用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，但是近來交流調(diào)速用得越來越多。相比直流調(diào)速，交流調(diào)速有許多優(yōu)點(diǎn)，成本也很有競(jìng)爭(zhēng)力。    
螺桿擠出機(jī)工作原理：

齒輪

進(jìn)料 漏斗

FC300

原料

圖一、螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu)

  固態(tài)粒子原料首先從漏斗喂入，然后被加熱塑化或熔化，螺桿旋轉(zhuǎn)將熔化為膠態(tài)的原料推向擠出機(jī)的出口，擠出機(jī)出口裝有特定的模具，決定了最終產(chǎn)品的形狀。塑料薄膜、塑料管、型材和化纖等產(chǎn)品都可以用擠出機(jī)生產(chǎn)。 最常見的螺桿擠為單螺桿擠出機(jī)，典型螺桿轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘；雙螺桿擠出機(jī)用于需要將兩種原料混合擠出的產(chǎn)品，典型的高速雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為200-500轉(zhuǎn)/分鐘。用于型材擠出的低速雙螺桿擠出機(jī)通常轉(zhuǎn)速在10-40轉(zhuǎn)/分鐘。   傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)辦法 傳統(tǒng)擠出機(jī)采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。但是直流電機(jī)需要定期更換電刷，直流電機(jī)耐惡劣環(huán)境的能力也較差，有的時(shí)候需要獨(dú)立的干凈的冷卻空氣。日常使用中直流電機(jī)的典型故障現(xiàn)象為電刷打火、電樞變色、散熱不足、劇烈噪聲和振動(dòng)等。因此直流電機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用比交流電機(jī)高得多，直流電機(jī)的造價(jià)也比交流電機(jī)要高。   交流驅(qū)動(dòng)辦法 僅在數(shù)年以前交流驅(qū)動(dòng)還不能提供直流驅(qū)動(dòng)那么優(yōu)異的性能，而且價(jià)格還很貴。但隨著近年功率電子器件和微處理器技術(shù)的快速發(fā)展，交流控制理論的提出以及實(shí)際交流控制軟件的具體完善，交流驅(qū)動(dòng)技術(shù)在很多應(yīng)用領(lǐng)域有了比直流驅(qū)動(dòng)更佳的成本效益。目前的丹佛斯FC302系列變頻器用在擠出機(jī)上有比直流驅(qū)動(dòng)更好的轉(zhuǎn)速控制性能和轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度，開環(huán)轉(zhuǎn)速控制精度優(yōu)于0.5%，閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制精度優(yōu)于0.1%。 擠出機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可能達(dá)到運(yùn)行轉(zhuǎn)矩的200%-250%，比丹佛斯FC300系列變頻器最大180%的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩值高，因此需要選大一點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)器，但也可以令設(shè)備額定轉(zhuǎn)速工作于交流電機(jī)恒功率區(qū)域的辦法予以解決，因?yàn)閿D出機(jī)全速時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩并不需要電機(jī)的額定轉(zhuǎn)距。   如通過適當(dāng)選取減速比，令電機(jī)一般工作速度為70Hz，這時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T_負(fù)載，按理論計(jì)算電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩： T_{電機(jī)額定} = = 1.4 T_負(fù)載 電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩：

T_最大 = 1.8 T_{電機(jī)額定} = 252%T負(fù)載

滿足擠出機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求。     否則如果還是按傳統(tǒng)的選型辦法，選擇電機(jī)一般工作速度為50Hz，為滿足250%的