擠出機方案

臺灣富田伺服電機由于低速恒扭矩的特性,廣泛運用于塑料擠出機械,下面我以某機械PET擠出機為例,簡單介紹,以供參考:

擠出機械分單螺桿和多螺桿,擠出材料有PET, ?PP, ?PE, ?PS等,由于機械的螺桿和擠出材料的差異,所用電機的功率會不一樣,常用螺桿有120,130,135,150.此機械在啟動時有半小時低速工況,一般客戶用普通三相異步電機把電機功率放大,由于異步伺服在0到額定頻率恒扭矩的特性,我們可以根據其設備所用電機在低頻的電流和長時間使用頻率電流來推算設備實際負載,從而推斷出伺服電機功率。

下面以一臺雙螺桿三層共擠PET機械為例,從以下幾個方面分析擠出機械使用伺服電機的優勢。

1.?擠出機一開始使用直流電機,使用的是直流電機低速大力矩的特性,但是因為直流電機有碳刷,在粉塵環境下容易產生火花,在安全性的前提下改成三相異步普通電機??蛻糁斑x用西門子普通電機,主機功率200KW,副機功率55KW,設計擠出量800KG/小時,實際使用電流,主機340A,副機90A,經過選型計算,我們給客戶建議使用主機168KW,副機45KW的伺服電機,使用伺服電機后,主機實際電流260A,副機實際電流70A.擠出量800KG/小時。電機實際使用電流反映的是電機的耗電量,以每2A/1KW計算,主機省電40KW、小時,副機省電10KW/小時,以每天24小時,每千瓦1元計算,一天節省電費1200元,一個月36000元,

2.?客戶通過抽真空做閉環控制,電機根據壓力的變化去追蹤,所以需要電機快速響應,因為我們電機是伺服電機,機座號小,轉動慣量小,從而響應快,加減速時間短,可以快速根據壓力到達所需要的轉速。從而做出的材料的效果比用普通電機的好。

下面簡單介紹直流電機和異步伺服電機對比;普通電機和異步伺服對比,同步伺服和異步伺服電機對比:

1:直流電機和異步伺服電機對比:

A:直流電機需要經常清理碳刷,維護成本高,而異步伺服電機不用,可以365天24小時使用;

B:直流電機在低速力矩輸出不穩定,特別是50RPM以下,而異步伺服在0-1500RPM恒扭矩輸出;

C:直流電機每家做的標準不一樣,安裝尺寸不一樣,時間久了更換困難,而異步伺服符合國際IEC標準;

D:直流電機不能滿足現在工業4.0的發展需要;

2:普通電機和異步伺服電機的對比

A:普通電機的傳動效率只有85%左右(國外品牌,國內品牌還達不到),30Hz以下效率更差,異步伺服電機0-1500rpm的傳動效率93%以上;

B:普通電機使用軸流風扇,風量隨著電機轉速立方比下降,而擠出機到處都是發熱源,環境溫度比較高,電機內部銅線老化比較快,而異步伺服使用離心式獨立風機,風量不會受電機轉速影響,電機銅線使用最高等級H級(180°耐熱等級),使用壽命比普通電機長久。

C:普通電機通過頻率控制轉速,控制精度不高,誤差在10RPM以上,異步伺服電機內部有編碼器,做閉環控制,控制精度在一轉以內。

3:異步伺服電機和同步伺服電機對比

A:PET擠出機在做新料時螺桿溫度溫度在280°左右,加上模頭等加溫設備,電機的溫度達到70℃以上,同步伺服電機內部結構有磁鐵,在高溫環境下長時間持續使用,會出現突然失磁的現象,電機突然沒力矩輸出,而異步伺服采用矽鋼片材料,不會受溫度的影響,使用壽命長;

B:同步伺服隨著使用時間的增加,磁性會慢慢減落,力矩輸出慢慢變小,到最后出現力矩不夠的現象,而異步伺服通過電激磁,電機內部本身沒有磁場,所以不會有這種現象出現。


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