安迪伺服產(chǎn)品在螺桿擠出機上的應用
大連安迪數(shù)控技術(shù)有限公司是由留日海歸博士和國內(nèi)自動化學者共同投資組建的高新技術(shù)企業(yè)。公司位于大連市高新園區(qū)海外學子創(chuàng)業(yè)園。是一家專門從事于交流永磁同步伺服系統(tǒng)和交流異步伺服系統(tǒng)的研發(fā)、制造、銷售和服務為一體的自動化控制企業(yè)。公司可為客戶提供完美的解決方案。
產(chǎn)品特點
ADSD-AS系列交流異步伺服驅(qū)動器基于DSP+IPM的硬件平臺,性能穩(wěn)當、響應速度高、功能完善,具備多種控制方式、靈活的外部端子運行方式、方便的運行信號自定義等,保護功能完善,提供標準RS485通訊方式,可適配SIEMENS、FAGOR等進口數(shù)控系統(tǒng)及國產(chǎn)的廣州數(shù)控、華中數(shù)控、臺達數(shù)控、大連數(shù)控等,性價比較高,可廣泛應用于機床、包裝印刷、紡織印染、橡塑機械等行業(yè),可提升設備檔次、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高效率、改進工藝、降低單位產(chǎn)值成本。尤其用于塑料螺桿擠出機上,上述特點更為明顯。
應用于螺桿擠出機的改造目的
● 提高塑料螺桿擠出機的性能與檔次、提高所加工產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量與外觀質(zhì)量。
● 簡化塑料螺桿擠出機的機械結(jié)構(gòu)、減少鑄造、機加工過程、縮短整個設備的安裝調(diào)試周期、節(jié)約鋼材、降低設備維護成本。
● 在電氣方面降低塑料螺桿擠出機的整體裝機容量,降低電耗、節(jié)約電費。
● 改善工藝提高生產(chǎn)效率,節(jié)約制造成本。
塑料螺桿擠出機改造前、后系統(tǒng)組成與分析
電機 | 控制器 | 傳動機構(gòu) | 減速器 | 主機 | |
改造前一 | 電磁調(diào)速電機 | 電磁調(diào)速器 | 皮帶傳動 | 齒輪箱 | 螺桿機 |
改造前二 | 交流異步電機 | 變頻器 | 皮帶傳動 | 齒輪箱 | 螺桿機 |
改造后 | 交流異步伺服電機(低頻大扭矩電機)+編碼器 | 安迪ADSD-AS系列交流異步伺服驅(qū)動器 | 皮帶傳動 | 螺桿 |
改造前的螺桿機采用傳統(tǒng)的電磁調(diào)速電機加電磁調(diào)速器或交流異步電機加編碼器,為了滿足螺桿機的低速(最高150轉(zhuǎn)左右)轉(zhuǎn)矩要求,必須加大電機容量配備減速箱。改造后,由于交流伺服系統(tǒng)的優(yōu)良特性低頻轉(zhuǎn)矩性能大大提高,減小了電機容量、取消了原有機構(gòu)中的減速箱(或減小了減速箱的速比),螺桿機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到簡化、性能得到提到,從而使設備生產(chǎn)廠家及設備使用取得一定的經(jīng)濟效益。
改造案例與分析
案例一
原控制系統(tǒng) | 安迪伺服控制系統(tǒng) | |
電機 | 電磁調(diào)速異步電機 | 低頻大轉(zhuǎn)矩電機(伺服電機) |
額定轉(zhuǎn)速 | 1250 | 150 |
功率(KW) | 15 | 5.5 |
基頻(Hz)/極數(shù) | 50/4 | 11/6 |
額定轉(zhuǎn)矩(N.m) | 95 | 350 |
皮帶輪速比 | 1:3 | 1:2 |
齒輪箱 | 1:2.6 | 無 |
控制器 | 電磁調(diào)速器 | 安迪伺服控制器 |
編碼器 | 無 | 有 |
分析
本方案是改造一臺生產(chǎn)比較早的老式螺桿擠出機,1000多轉(zhuǎn)的額定轉(zhuǎn)速,卻長期工作在100多轉(zhuǎn),電機性能達不到最佳狀態(tài),為了滿足工況要求不得不加大電機選型增加了能耗。另外,效率也較低,造成很大的浪費,加工的產(chǎn)品質(zhì)量也不高。而改造后,由于采用了低頻大轉(zhuǎn)矩電機與伺服控制器,使電機工作于最佳狀況,不但降低了能耗,也提高了螺桿機的效率,提高了所加工的產(chǎn)品質(zhì)量。
案例二
原控制系統(tǒng) | 安迪伺服控制系統(tǒng) | |
電機 | 交流異步電機 | 低頻大轉(zhuǎn)矩電機(伺服電機) |
額定轉(zhuǎn)速 | 1470 | 170 |
功率(KW) | 15 | 7.5 |
基頻(Hz)/極數(shù) | 50/4 | 13.3/6 |
額定轉(zhuǎn)矩(N.m) | 95 | 350 |
皮帶輪速比 | 1:3 | 1:2 |
齒輪箱 | 1:2.6 | 無 |
控制器 | 電磁調(diào)速器 | 安迪伺服控制器 |
編碼器 | 無 | 有 |
分析
本方案是改造一臺目前通常在采用的變頻調(diào)速方式的螺桿擠出機,雖然采用了變頻器改善了調(diào)速性能。但,系統(tǒng)的電機長期處于低頻工作的狀況,并沒有得到根本改善。而改造后,于案例一相同,由于采用了低頻大轉(zhuǎn)矩電機與伺服控制器,使電機工作于最佳狀況,不但降低了能耗,也提高了螺桿機的效率,提高了所加工的產(chǎn)品質(zhì)量。
結(jié)論
綜上所述由于塑料螺桿擠出機設計的螺桿轉(zhuǎn)速較低,最高轉(zhuǎn)速多在150左右。選用現(xiàn)行的電機拖動方式,都要求較高減速比,控制器的調(diào)速范圍與控制精度也較低,而采用安迪數(shù)控提供的方案,降低了電機的額定點,額定轉(zhuǎn)速達到200rpm以下。而由于低頻電機的輸出轉(zhuǎn)矩的大幅提升,可減小系統(tǒng)齒輪箱速比或取消齒輪箱,只保留一級皮帶減速或鏈條減速,簡化了設備結(jié)構(gòu)、節(jié)約了成本,也有效防止了由于機械環(huán)節(jié)堵轉(zhuǎn)而損壞電機。另外,電磁調(diào)速與變頻調(diào)速都存在一定的缺陷。滑差調(diào)速,精度低、調(diào)速范圍小;變頻調(diào)速在電機低速時轉(zhuǎn)矩與效率都明顯降低。因而,為了滿足工況不得不加大電機容量。而安迪伺服驅(qū)動器可保證電機基頻以下恒轉(zhuǎn)矩輸出,并有三倍額定轉(zhuǎn)矩的過載能力,可穩(wěn)定、精確的控制電機。與傳統(tǒng)控制方式比,有較大技術(shù)優(yōu)勢,有效降低了用電量、提高控制精度、提高了設備的效率、提高了用戶的產(chǎn)品質(zhì)量。提高了塑料螺桿擠出機的性能,提高了企業(yè)在同行中的競爭力,并最終帶來一定的經(jīng)濟效益。
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