制動電阻和制動單元在橡塑機變頻系統(tǒng)中的應(yīng)用

      一、引言
      常州(江蘇)博邦電氣是專業(yè)研發(fā)制造電抗器、串聯(lián)電抗器、進線電抗器、鋁殼電阻、制動電阻、制動單元、變壓器、濾波器的大型生產(chǎn)廠家。依托德國技術(shù),專注于為全球變頻器產(chǎn)業(yè)提供專業(yè)而人性化的產(chǎn)品、服務(wù)和一站式綜合解決方案。
 
      近年來我國橡膠塑料機械隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，橡膠塑料機械在機型類別、系列化品種、自動化水平上有了很大的提高。目前我國橡膠塑料機械制造企業(yè)近500余家;大中型企業(yè)200家，骨干企業(yè)近10家。高新技術(shù)、科技創(chuàng)新在制品中不斷應(yīng)用，新的拖動控制方式不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)代微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、電力電子技術(shù)不斷推新，已引起國內(nèi)外同行的注目。尤其是中國進入世界經(jīng)貿(mào)組織（WTO）以后，很多國際生產(chǎn)橡膠塑料制品業(yè)的廠家進入中國，一些知名的橡膠塑料制造企業(yè)和與其配套的電力電子元器件及裝備制造業(yè)的廠家也大批量向中國轉(zhuǎn)移，給我國的橡膠塑料機械制造業(yè)帶來了機遇和挑戰(zhàn)。

      二、開煉機上的翻料裝置
      我國生產(chǎn)的開煉機早已形成系列和世界主要工業(yè)國家開煉機的規(guī)格、尺寸、外形大致相似。開煉機制造規(guī)范:增加安全操作措施，改善勞動條件和減少占地面積，提高設(shè)備的使用壽命，品種機型齊全，降低能耗，滿足用戶各方面的要求。在上述思想的指導(dǎo)下應(yīng)用了交流變頻調(diào)速技術(shù)。例如:翻料異步電動機YP112M-4三相電壓380V功率3kW和擺料異步電動機YP100L-6三相電壓380V功率1.1kW，分別采用日本富士FRN3G11S、FRN1.1G11S交流變頻器調(diào)速。   　　
 
      壓片機是開煉機中應(yīng)用最多的一個機種，它可以和密煉機配套使用，將密煉機煉好的塑煉膠或混煉膠經(jīng)兩輥強烈擠壓和剪切，在比密煉機混煉室較低溫度下（85℃左右）的搖煉，使加工的膠料可塑度真實穩(wěn)定。    　　
 
      翻料設(shè)置配備變速裝置以后，可以根據(jù)工藝的要求實時地改變轉(zhuǎn)速，改變膠料原來的傳遞方向，從而避免膠料分子結(jié)構(gòu)的過度線性化，使各種配合劑分散趨于均勻一致。由于變速翻料裝置的配備，有效地彌補了密煉機對膠料的混煉不足。獲得了膠料可塑性的穩(wěn)定，膠料均勻混合，使壓出制品的收縮系數(shù)一致性好，大大的減少膠料的返回率，降低了能耗，增加工作效率，更重要的是提高了制品的內(nèi)在質(zhì)量。 

      三、橡膠擠出壓片機組中的膠片冷卻機
      膠片冷卻機與密煉機、壓片機配套使用。將密煉機煉好的塑煉膠或混煉膠，經(jīng)壓片后，膠片進入該機進行浸泡，涂隔離劑后進入掛桿，經(jīng)冷卻干燥，最后進行連續(xù)疊片。這種膠片冷卻機是集日本、英國、臺灣等廠家的長處為一體，增加自主創(chuàng)新抓膠片的機械手部分，傳動裝置全部采用日本富士交流變頻器，實現(xiàn)抓膠片自動化、傳動調(diào)速同步化的自動控制系統(tǒng)。膠片冷卻機與國外同類機型主要技術(shù)參數(shù)對照表如附表所示。   　　
 
      由于膠片冷卻機由三種機型組成，全線長幾十米，分地面和樓上兩層布置，適用于用戶新工程流程，實現(xiàn)密閉式煉膠機生產(chǎn)線自動化，連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，可減少操作人員，降低工人勞動強度，減少環(huán)境污染，具有顯著的優(yōu)點。其電動機采用YVP112M-4型電機，三相交流電壓380V，50Hz;采用的交流變頻器為富士FRN4G11S變頻器。

      四、塑料機械120型擠出機
      該機采用YTSP315交流變頻調(diào)速異步電動機，功率為132kW，配置瑞典ABB公司ACS550-02，170kVA變頻調(diào)速電源裝置，組成交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，實現(xiàn)無級調(diào)速節(jié)能運行，并配置高精度傳感器作為速度反饋，實現(xiàn)了高精度的自動控制。  　　
 
      當(dāng)所傳動的機器快速減速或停車時，電機就會處于再生發(fā)電狀態(tài)，負(fù)載的機械能就轉(zhuǎn)化為電能回饋到變頻器中，導(dǎo)致變頻器內(nèi)部直流回路中的電壓持續(xù)升高。為了保證此時變頻器和電機仍然能夠正常運行，變頻器需要選配合適的制動電阻（無內(nèi)置制動單元的變頻器需要選擇外置制動單元），使內(nèi)部多余的電壓通過外部電阻放電，將回饋的直流回路的能量轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，避免直流側(cè)電壓無限制的升高而觸發(fā)變頻器的保護電路動作。在這里選用常州博邦電氣有限公司生產(chǎn)的制動電阻和制動單元，既能保證了在短時間內(nèi)快速減速或停車，又保護變頻器不受再生電能的危害，還保證電源網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運行。

      五、結(jié)束語
      我國的橡膠塑料機械制造業(yè)在中小型機上應(yīng)用交流變頻技術(shù)已比較廣泛，而在大型機上應(yīng)用交流變頻技術(shù)比較少。其原因是造價昂貴，而設(shè)備體積大和輸入電流可分解出的高次諧波，對電網(wǎng)有一定的污染。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，全國電動機采用變頻調(diào)速的總?cè)萘浚瑑H有電動機總裝機容量的10%，要達到國家發(fā)改委“電機系統(tǒng)節(jié)能”的目標(biāo)任重道遠。

      縱觀橡膠塑料機械產(chǎn)品的外觀造型和內(nèi)在質(zhì)量，產(chǎn)品的設(shè)計者和制造者都把產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、合理性、安全性、節(jié)能型、創(chuàng)新性作為制品的指導(dǎo)思想，為橡膠廠、塑料廠提供優(yōu)良的設(shè)備。  

      從我國橡膠塑料機械制造業(yè)應(yīng)用交流變頻器的現(xiàn)狀來看還處于起步階段，從發(fā)展眼光看交流異步電動機應(yīng)用交流變頻技術(shù)有著相當(dāng)大的市場空間。隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用及控制的發(fā)展，變頻器性能價格比會越來越高，體積會越來越小，高性能化和多功能化及無公害化將進一步的提高，變流變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用會更加普遍。