塑料挤出机变频应用 控制精准更稳定

 来源：大连普传科技有限公司深圳分公司

前言

挤出成型是塑料成型加工工艺中的主要加工方法之一，目前，挤出成型已经广泛应用于日用品、农业、建筑业、石油、化工、机械制造、电子等部门。在挤出成型设备中关键的部分就是挤出机。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。一台塑料挤出设备通常由主机、辅机及控制系统组成。现今螺杆挤出机有多种不同的型号和规格，常用的挤出机就是螺杆挤出机。

工作特性        

塑料挤出机的工作特性是指螺杆的转速与驱动功率之间的关系。在挤出过程中，主传动所消耗的功率是随着转速的增加而增高的，是属于比较典型的恒转矩负载。但由于加工物料的不同，有些挤出工艺需要的转速比较低，而有些挤出工艺所需要的转速相对比较高。因此，对于挤出机的传动需要在低速到额定转速之间都必须要有相同的转矩输出才能达到高效率比。

变频控制 

在挤出机的主机采用变频控制的过程中必须考虑到压力和速度两个重要的工艺因素。

1:对于压力，有些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，就要切换到压力控制。该切换过程还应该是无冲击的，这就需要变频器具有非常高的控制精度，来接应压力信号，以实现压力pid控制。       

2:对于速度，挤出速率是描述挤出机挤出过程的一个重要参数，它的大小象征着机器生产率的高低，影响速率的因素很多，如机头阻力、螺杆转速、料桶结构等，在机头压力恒定的情况下，重要的是螺杆转速。因此，控制螺杆转速恒定无突变是重要的。

变频器介绍

如今的变频控制技术已经越来越成熟，也能普遍适用于恶劣的工作环境，其中，pi9230系列变频器是普传科技新研发的一款高性能电流矢量变频器，具有v/f、无pg 矢量和带pg 矢量三种控制方式，其中在突加减载荷的情况下，速度波动非常轻微；适用于三相交流异步电动机和永磁同步电机，可以为用户减少库存，不再需要为不同的电机备用不同变频器的库存；具有准确的电机参数自学习功能，支持全面自学习与静止自学习，其中静止自学习可以在电机无法脱开负载的场合准确的学习电机的参数；具有上电外围设备安全自检，逐波限流，定时控制等个性化功能，使电机运行更平稳，噪音更小。

应用案例

江西某公司使用的塑料挤出机主机电机为一台三相交流异步电动机，容量为30kw，极对数为2极，额定频率为50hz，额定电压为380v，额定电流为56.8a，额定转速为1470r/m，防护等级为ip44。

减速机类型为圆柱齿轮减速机，与电机连接方式为连轴器连接。

根据负载特性，配置的变频器为pi9230 030g3，变频器输入电压为380v±15%，额定输出功率为30kw，额定输出电流为60a。

按照主回路与控制回路接线完毕，上电后根据电机铭牌参数输入电机参数组，电机参数自学习设置为静止自学习；设置变频器运行参数，设置控制方式为v/f 控制方式，命令源为端子台控制、频率源为模拟量电压是定，运行频率根据需求设置，加减速时间设置为15秒、电机类型设置为普通异步电机。

调试结果

自学习完毕，设置运行参数后运行变频器，按照如下几个步骤分别调试变频器：

在频率为5hz条件下，启动和停止电机运行平稳，变频器输出电压稳定，电流在22a，电流波动在1a以内，电机无振荡情况。

在频率为15hz条件下，启动和停止电机运行平稳，变频器输出电压稳定，电流在20a，电流波动在1a以内，电机无振荡情况。

在频率为30hz条件下，启动和停止电机运行平稳，变频器输出电压稳定，电流在20a，电流波动在1a以内，电机无振荡情况。

通过如上的现场调试，用户对以上调试结果非常满意，配置pi9230变频器控制该台塑料挤出机主机三相交流异步电动机，完全达到了塑料挤出机对电机输出特性的要求。

结束语

pi9230系列变频器是普传科技新研发的高性能电流矢量变频器，具有卓越的性能和丰富的功能，能满足塑料挤出机的需求，其在挤出机上的应用值得大力推广。