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應用案例 | 海川電氣助磁同步磁阻電機驅動系統(tǒng)在橡膠開煉機上的應用
來源: | 作者:海川電氣 | 發(fā)布時間: 2023-08-15 | 247 次瀏覽 | 分享到:

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背     景

2020年11月發(fā)布的《橡膠行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃指導綱要》,將生產效率、節(jié)能降耗和環(huán)境保護作為重點工作?!半p碳”政策下,未來中國橡膠制品行業(yè)將會重點研發(fā)各類綠色環(huán)保制造技術,大力帶動橡膠制品行業(yè)向綠色化和環(huán)?;姆较虬l(fā)展,進一步實現(xiàn)節(jié)能降耗和節(jié)能減排。

煉膠設備是橡膠工業(yè)中的通用設備,在所有橡膠制品加工中都必須經過煉膠加工工序。在橡膠工業(yè)中,煉膠設備是能源消耗大戶,40%-60%以上能耗消耗在煉膠車間,是需要重點開展節(jié)能降耗的設備。開煉機電機功率基本在18.5kw~355kw之間,且大部分IE2以下異步電機,甚至是老式的JR系列繞線式異步電機和直流電機,普通高能耗電機必將被高效節(jié)能電機所取代。

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設 備 簡 介

以一般固體橡膠(生膠)為原料的橡膠制品的基本工藝過程包括:塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化6個基本工序。

塑煉:橡膠由強韌的高彈性狀態(tài)轉變?yōu)槿彳浀乃苄誀顟B(tài)的過程。(不加配合劑,以改變橡膠的彈塑性為目的)。

混煉:將各種配合劑與可塑度合乎要求的生膠或塑煉膠在機械作用下混合均勻的一種過程。混合后的膠稱為混煉膠。

成型:在橡膠制品的生產過程中,利用壓延機或壓出機預制成形狀、尺寸各不相同的半成品工藝過程。

硫化:將塑料橡膠變成彈性橡膠的過程稱為硫化,在由生橡膠構成的半成品中加入一定量的硫化劑,在規(guī)定的溫度下加熱、保溫,讓膠料變成具有高彈性的硫化膠。

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開放式煉膠機簡稱開煉機或煉膠機,又稱雙輥捏煉機。它是通過兩個水開放式煉膠機簡稱開煉機或煉膠機,又稱雙輥程煉機。它通過兩個水平放置并以不同線速度相對回轉的輥筒,將橡膠原材料進行剪切、擠床使其塑化、混合,制成符合生產加工要求的坯料。開煉機可供橡膠的塑煉、混煉、熱傷和壓片等,主要由輥筒、機架、軸承、調距裝置、加熱冷卻系統(tǒng)、事故停車裝置、潤滑系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分組成。


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工況簡介


負載特性:

開煉機屬于恒轉矩負載特性。但是在煉膠的不同階段,負載變化比較大,煉膠過程中負載轉矩的波動比較大,需能快速響應負載突變 存在帶膠啟動情況,因此要求過載啟動,啟動轉矩大。


運行環(huán)境:

環(huán)境溫度比較高,現(xiàn)場油污比較大。


動力配置:

傳統(tǒng)開煉機一般配置三相異步電機,有些老式配置的JR系列繞線式異步電機,還有很大一部分配置的是直流電機+直流調速器。常用動力配置為三相異步電機+變頻器方案,電機能效低,高效區(qū)間窄,經常運行在低效區(qū)域,綜合用電經濟性差。

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圖 2 繞線式異步電機

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海川電氣方案

本次改造依托超高效助磁同步磁阻電機技術,以開煉機電機驅動系統(tǒng)作為節(jié)能改造對象。采用HCM5系列超高效助磁同步磁阻電機作為主驅動電機,具有能耗小,高效區(qū)間寬,體積小,可靠經濟等特點。選擇G6系列驅動器作為電機驅動控制裝置,矢量控制,助磁電機專用底層算法,控制性能好,穩(wěn)定高效。

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電機產品介紹

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HCM5系列是采用新型助磁同步磁阻電機技術設計制造的全封閉、自扇風冷超高效三相助磁同步磁阻電動機,符合國標一級能效要求(IEC標準:IE5)。

具有效率高、起動轉矩大、噪聲振動低、調速范圍寬等特點。電機內部不含稀土永磁材料,結構簡單、穩(wěn)定可靠。采用標準中小型異步電動機機殼,方便現(xiàn)場更換,是一種高效節(jié)能,節(jié)約稀土資源的高效電機驅動解決方案。

可用于驅動各種通用機械設備,如風機、水泵、空壓機、紡織機械等,滿足各種工業(yè)自動化領域設備驅動需求。


電壓等級:AVC380V

功率范圍:3-355kW

機座號:132-355

能效等級:IEC60034-30-2 IE5能效

轉速范圍:750/1000/1500/3000r/min



電機產品特點

  高能效:


轉子無損耗,效率高,高效區(qū)間寬,綜合運行經濟性好。

  高功率因數(shù):


以鐵氧體磁性材料 作為輔助勵磁,無功小,功率因數(shù)高。

  高可靠:


耐高溫潮濕腐蝕,不易退磁,可靠性高。

  高經濟性:


以磁阻轉矩作為主要轉矩來源,電機無稀土永磁材料,高牌號硅鋼片等昂貴原材料,驅動器采用傳動變頻器硬件架構,一種高性價比的IE5能效電機驅動解決方案,經濟性好。

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驅動器產品介紹

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HCD-G6系列變頻驅動器是一款通用高性能電流矢量變頻驅動器,可以實現(xiàn)助磁同步磁阻電機的速度和轉矩控制。采用高性能的矢量控制技術,具有良好的動態(tài)控制特性以及過載能力,支持全速度段轉速跟蹤啟動,適用于各種自動化生產設備的驅動。具備豐富的輸入輸出接口,支持擴展。

輸入電壓:3PH 380V±10% 50/60Hz

功率范圍:0.75-500kW

安裝形式:壁掛式安裝



驅動產品特點

  • 支持助磁同步磁阻電機全速度段開環(huán)/閉環(huán)矢量控制。

  • 具有良好的動態(tài)特性、啟動能力、過載能力、恒功率擴速能力。

  • 速度和轉矩控制模式。

  • 內置Modbus及CAN通訊。

  • 全速度段轉速跟蹤啟動能力。

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應 用 案 例

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應用要求:

模擬量0~10V 調速。正轉/反轉、故障輸出、 運行頻率0~10V模擬量輸出反饋以及變頻器運行中反饋。

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參數(shù)設置

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應用效果

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