易能无感矢量变频器在挤出机械上的应用-变频器技术
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［编辑简介］：本文介绍易能EDS1000系列变频器在塑料挤出机械的应用，描述了挤出机的运行特点，说明采用变频器控制的优势，转速控制精度达千分之五。
［摘要］：塑料通过挤出机塑化成均匀的熔体，并在塑化中建立的压力作用下，并使螺杆" />
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［编辑简介］：本文介绍易能EDS1000系列变频器在塑料挤出机械的应用，描述了挤出机的运行特点，说明采用变频器控制的优势，转速控制精度达千分之五。
［摘要］：塑料通过挤出机塑化成均匀的熔体，并在塑化中建立的压力作用下，并使螺杆
［编辑简介］：本文介绍易能EDS1000系列变频器在塑料挤出机械的应用，描述了挤出机的运行特点，说明采用变频器控制的优势，转速控制精度达千分之五。
［摘要］：塑料通过挤出机塑化成均匀的熔体，并在塑化中建立的压力作用下，并使螺杆连续地定温，定量，定压地挤出机头。大部份热塑性塑料均采用此方法, 螺杆挤出机有多种不同的型号和规格，最常用的挤出机就是螺杆挤出机。
［关键词］：易能 无感矢量变频器 挤出机械
　　一、挤出机介绍塑料通过挤出机塑化成均匀的熔体，并在塑化中建立的压力作用下，并使螺杆连续地定温，定量，定压地挤出机头。大部份热塑性塑料均采用此方法, 螺杆挤出机有多种不同的型号和规格，最常用的挤出机就是螺杆挤出机。采用易能交流变频器的挤出机主机传动，能够完全满足挤出机的工艺要求，达到必要的工艺控制指标，经过实际运行来看，运行稳定，产品的适应性强，经济效益明显。挤出机传动的特点　　挤出成型设备的组成部分一台挤出设备通常由主机（挤出机）、辅机及其控制系统组成。通常这些组成部分统称为挤出机组。　　1. 主机　　一台挤出机主机由挤压、传动、加热冷却三部分系统组成。　　挤压系统主要由螺杆和机桶组成，是挤出机的关键部分；　　传动系统中起作用是驱动螺杆，要保证螺杆在工作过程中具备所需要的扭矩和转速；　　加热冷却系统主要来保证物料和挤压系统在成型加工中的温度控制。　　2. 辅机　　挤出设备的辅机的组成根据制品的种类而定。一般说来，辅机由剂透定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置以及制品的卷取或堆放装置等部分组成。　　3. 控制系统　　挤出机的控制系统主要由电器、仪表和执行机构组成，其主要作用为：　　（1）控制主、辅机的拖动电机，满足工艺要求所需的转速和功率，并保证主、辅机能协调地运行。 　　（2）控制主、辅机的温度、压力、流量和制品的质量。 　　（3）实现整个机组的自动控制。　　传统螺杆挤出机的控制　　1) 在传统的螺杆挤出机系统中，螺杆由直流电机驱动。在直接传动情况下螺杆直接由齿轮箱驱动；在间接传动情况下，螺杆由皮带和牵引盘驱动。传统的直流电机本身存在着一定的缺点：例如直流电机的电刷每个月就要更换一次，在多粉尘或腐蚀性环境中直流电机需要经常清洗，有时甚至还需要从车间外为直流电机通入洁净的冷却空气。　　2) 间接传动螺杆挤出机的缺点在于：存在于皮带滑差，皮带会造成一定的能量损失，更多的机械装置增加了磨损和发生故障的可能性。而直流电机最大的弊端噪音过大，电刷打火，转子污染，电机温度过高，排气不充分和电机震动。因此使用直流电机的螺杆挤出机维护费用更高，直流电动机的最初成本也更高一些。二、易能系列变频器在挤出机的应用易能EDS1000系列变频器用于挤出设备，有高质量的运行特性，这是因矢量控制型变频器本身可提供的良好的产品性能决定的。 　　1〉快速处理器提供更高频率响应易能EDS1000变频器内置的处理器，提供高控制精度、快响应频率及好的动性能。 挤出机的工艺要求主要是控制出口的压力恒定，设备在刚开始工作时，进行转速控制，在达到需求压力时，要切换为压力控制。切换过程应该无冲击，需要变频器高的控制精度，来接应压力信号。　　2〉矢量控制提供低频时高扭矩输出挤出机的主驱动电机主要通过平行轴斜齿轮减速器减速后带动螺杆转动，在基频以下改变运行速度时为恒转矩调速。 以往使用V/f控制型变频器，由于要考虑负载的启动转矩，要设定相应的转矩提升准位，如果转矩提升设置过高，在低频轻载时会励磁太大，容易引起电机严重发热，影响到设备的稳定运行。采用矢量控制型易能EDS1000系列变频器，不但能保证电机在低频时良好的输出特性，易能EDS1000系列变频器的自动节能运行功能会随转矩的改变而减少输出的电流，不但能节省电能，更能消除上述工作隐患发生的可能性。　　3〉转矩限定和转差补偿，转速控制精度高达千分之五。
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多数螺杆塑料挤出机一般是由直流电机驱动，但近几年来，交流电机调速以其技术和成本上的优势，而得到了越来越多的应用。
塑料挤出机的直流驱动
螺杆塑料挤出机的塑料粒料从漏斗喂入后被加热塑化，经螺杆旋转推向塑料挤出机的出口，由挤出模头决定最终的产品形状。常见的单螺杆挤出机的典型螺杆转速约100r/min，而混料用双螺杆挤出机的典型转速为200~500r/min，用于型材挤出的低速双螺杆塑料挤出机的转速通常为10~40r/min。
传统塑料挤出机所采用的直流电机需要定期更换电刷，并且其对恶劣环境的耐受能力较差，有时还需要独立干净的冷却空气。在日常使用中，直流电机的典型故障包括电刷打火、电枢变色、散热不足、剧烈噪声和振动等，使其日常维护保养费比交流电机高，同时其造价也更高。
塑料挤出机的交流驱动
几年前，交流驱动还不能提供类似直流驱动的优异性能，而且价格昂贵。但随着近年来功率电子器件和微处理器技术的快速发展、交流控制理论的提出以及交流控制软件的完善，使交流驱动技术在很多应用领域比直流驱动有了更佳的成本效益。例如，丹佛斯FC302系列变频器应用于，具有比直流驱动更好的转速控制性能和转矩响应速度，其中，开环转速控制精度优于0.5%，闭环转速控制精度优于0.1%。
由于塑料挤出机的起动转矩可能达到其运行转矩的200%~250%，比丹佛斯FC300系列变频器最大的180%起动转矩值高，因此，一种解决办法是选择功率较大的驱动器，另一种办法是，使设备额定转速工作于交流电机恒功率区域（因为塑料挤出机全速时的负载转矩并不需要电机的额定转距）。
以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。变频器在塑料挤出机械上的应用--管艳
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变频器在塑料挤出机械上的应用
一、挤出机传动的特点
挤出成型设备的组成部分
一台挤出设备通常由主机（挤出机）、辅机及其控制系统组成。通常这些组成部分统称为挤出机组。
一台挤出机主机由挤压、传动、加热冷却三部分系统组成。
挤压系统主要由螺杆和机桶组成，是挤出机的关键部分；
传动系统中起作用是驱动螺杆，要保证螺杆在工作过程中具备所需要的扭矩和转速；
加热冷却系统主要来保证物料和挤压系统在成型加工中的温度控制。
挤出设备的辅机的组成根据制品的种类而定。一般说来，辅机由真空定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置,以及制品的卷取或堆放装置等部分组成。
3. 控制系统
挤出机的控制系统主要由电器、仪表和执行机构组成，其主要作用为：
（1）控制主、辅机的拖动电机，满足工艺要求所需的转速和功率，并保证主、辅性能协调地运行。
（2）控制主、辅机的温度、压力、流量和制品的质量。
（3）实现整个机组的自动控制。
二、传统螺杆挤出机的控制
1）在传统的螺杆挤出机系统中，螺杆由直流电机驱动。在直接传动情况下螺杆直接由齿轮箱驱动；在间接传动情况下，螺杆由皮带和牵引盘驱动。传统的直流电机本身存在着一定的缺点：例如直流电机的电刷每个月就要更换一次，在多粉尘或腐蚀性环境中直流电机需要经常清洗，有时甚至还需要从车间外为直流电机通进洁净的冷却空气。
2）间接传动螺杆挤出机的缺点在于：存在于皮带滑差，皮带会造成一定的能量损失，更多的机械装置增加了磨损和发生故障的可能性。而直流电机最大的弊端噪音过大，电刷打火，转子污染，电机温度过高，排气不充分和电机震动。因此使用直流电机的螺杆挤出机维护用度更高，直流电动机的最初本钱也更高一些
三、变频器在挤出机的应用
变频器用于挤出设备，有高质量的运行特性，这是因矢量控制型变频器本身可提供的良好的产品性能决定的。
1）快速处理器提供更高频率响应
变频器内置的处理器，提供高控制精度、快响应频率及好的动性能。 挤出机的工艺要求主要是控制出口的压力恒定，设备在刚开始工作时，进行转速控制，在达到需求压力时，要切换为压力控制。切换过程应该无冲击，需要变频器高的控制精度，来接应压力信号。
2）矢量控制提供低频时高扭矩输出
挤出机的主驱动电机主要通过平行轴斜齿轮减速器减速后带动螺杆转动，在基频以下改变运行速度时为恒转矩调速。
以往使用V/f控制型变频器，由于要考虑负载的启动转矩，要设定相应的转矩提升准位，假如转矩提升设置过高，在低频轻载时会励磁太大，轻易引起电机严重发热，影响到设备的稳定运行。
采用矢量控制型变频器，使用自学习功能可观测电机参数，不但能保证电机在低频时良好的输出特性，它的自动节能运行功能会随转矩的改变而减少输出的电流，不但能节省电能，更能消除上述工作隐患发生的可能性。
3）转矩限定和转差补偿，转速控制精度高达千分五
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PLC在塑料挤出机控制系统中的应用分析
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核心提示：一、系统概述： 本公司为机械厂家做的16区单螺杆挤出机，其控制单元含主机加热系统，主机调速系统，牵引的控制系统，切割控制系统以及一些安全保护功能。其工作过程，螺筒，模
　　一、系统概述：
　　本公司为机械厂家做的16区单螺杆挤出机，其控制单元含主机加热系统，主机调速系统，牵引的控制系统，切割控制系统以及一些安全保护功能。其工作过程，螺筒，模具加热，到达设定温度后保温一定的时间，开启主机挤料，出料后开启牵引，在屏幕上设定切割长度，达到设定长度后启动切割机。
　　二、系统要求
　　（1）挤压系统
　　挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具，塑料经过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所树立压力下，被螺杆连续的挤出经过模具形成制品。
　　（2）传动系统
　　传动系统的作用是驱动螺杆，提供螺杆在挤出过程中所需求的力矩和转速，通常由电动机、减速器和轴承等组成。目前用的最多的驱动是变频器，变频器输出的稳定与否直接关系到挤出的稳定性。
　　（3）加热冷却系统
　　加热与冷却是塑料挤出过程中的必要条件：
　　1、如今挤塑机通常用的是电加热，分为电阻加热和感应加热，加热片装于机身、机脖、机头各局部。加热安装由外部加热筒内的塑料，使之升温，以到达工艺操作所需求的温度。
　　2、冷却安装是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的。其作用是扫除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量，以防止温度过高使塑料合成、焦烧或定型艰难。机筒冷却分为水冷与风冷两种，普通中小型挤塑机采用风冷比较适宜，大型则多采用水冷或两种方式分离冷却；螺杆冷却主要采用中心油冷，目的是增加物料固体保送率，稳定出料量，同时提高产品质量；但在料斗处的冷却，一是为了增强对固体物料的输送作用，避免因升温使塑料粒发粘堵塞料口，二是保证传动局部正常工作。
　　（4）自控系统
　　自控系统包括触摸屏，plc，压力传感器，温度传感器及一些执行器件等。自控系统是人和机器的一个接口，机器的所有参数都要在这里设定，监控以及机器的启停。反应一个机器的自动化程度和可靠性就在这里体现。
　　三、系统配置与功能实现
　　系统组成：
　　西门子人机界面SMARTLINE700配本公司专为塑机设计的键盘
　　CPUUniMATCPU224
　　16TCUniMATUN231-7PL22
　　4AIUniMATUN231-0HC22
　　8DIUniMATUN221-1BF22
　　32DOUniMATUN222-1BL22
　　西门子变频器440
　　控制方案
　　此控制方案的特点是，主机和牵引调速器采用通讯控制减少了plc的模拟量输出2个，模拟量输入4个，报警点输入2个，数字量输出启停2个。采用16路的测温模块，集成度高，采集信号精度高，速度快，利用PID调节控温精度高，静态小于1度。最明显的优势此套系统价格低，1路控温成本大概在100元左右，和普通控温表价格相当，但是使用此系统后机械控制水平提高一个档次，提高了产品的竞争力，也提高了产品的利润。
　　系统功能实现
　　1、采用西门子SMARTLINE700彩色触摸屏，屏幕可中英文切换，外带专用键盘，美观大方。
　　2、采用UniMATUN200CPU，多至40区的温度控制，可以实现加热冷却双输出控制。
　　3、系统速度同步，以及单机微调。
　　4、速度实时显示，扭矩，电流及压力检测。
　　5、全线主要机器状态和参数的运行显示。
　　6、自动报警提示。
　　7、有螺杆保温功能，防止料温低时启动螺杆。
　　8、可以实现主机压力闭环，牵引压力闭环等功能。
　　9、可以实现整机的预加热功能。
　　10、可以检测加热原件是不是损坏以及热电偶的断线。
　　11、可以防止螺杆空腹运转，避免发生粘杠（抱轴）现象。
　　12、很方便的扩展功能，如失重喂料。
　　13、保证是0Hz启动螺杆，防止了高速启动螺杆损坏设备。
　　目前国内大多数挤出机采用温控表控制的方案，尽管该方案具有价格低的优势但是在控制功能上有很大局限性。采用此方案后可以对整个挤出过程的工艺参数如熔体压力及温度、各段机身温度、螺杆和牵引的转速、喂料量、各种原料的配比、电机的电流电压等参数进行在线检测、并用其本身固有的闭环控制。这对保证工艺条件的稳定、提高产品的精度极为有利。采用人机界面，利用人机界面反应出来的报警信息，工作人员很容易排除故障。提高了生产效率。
　　上述控制方案的应用领域包括：
　　-塑料异型材挤出生产线
　　-单壁、多壁及发泡管材挤出生产线
　　-塑料板材挤出生产线
　　-塑料片材挤出生产线
　　-多机共挤生产线，单层/多层塑料薄膜生产线
　　-造粒生产线
　　-铝塑复合管生产线
　　四、结束语
　　本控制系统在塑料挤出系统中实现了预期目的，根据塑料挤出系统在实用中的重要程度，选择亿维自动化的UniMATCPU和UniMATI/O模块，提高了系统稳定性，且在一定程度上节省了系统成本。该系统在投入运行后状态良好，目前已应用于多条生产线，给客户带来了客观的效益，有较好的应用前景。