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干白粉定量包装秤中变频调速技术应用

2021-07-07 来源:晋江市机械信息网

干白粉定量包装秤中变频调速技术应用

1 引言

白粉是一种粉末状化工产品,过去用于成品包装的干白粉定量包装秤给料装置,大多采用电机拖动的双螺旋给料机。为保证控制系统精度和速度,双螺旋给料机共有大、小两级螺旋给料,初始状态均处于停止位。进入自动运行状态时,当物料重量达到大给料设定值时停止大给料电机并继续保持小给料电机运转,当物料重量达到最终设定值时,关闭小给料电机。由于干白粉的流动性和螺旋给料机的机械惯性,再加上物料输送的不均匀,定量包装秤的动态精度很难稳定控制。基于上述问题,我们采用变频器对干白粉定量包装秤的给料装置进行了技术改造,将双螺旋给料机形式改为单螺旋给料机形式,即降低了生产成本,又提高了干白粉定量包装秤的性能。

2 干白粉定量包装秤的结构组成

干白粉定量包装秤为毛重式称量方式,结构组成如图1所示:主要由储料仓、螺旋给料机、截料装置、称重夹袋装置、气动部分以及电气控制柜组成。

图1 结构组成示意图

3 主要技术指标及参数

(1) 定量包装秤的描述

4 变频器的选用

选择变频器时,除了根据电机类别和螺旋给料机的生产效率和驱动功率外,还应以实际电机电流作为选择的依据,电机的额定功率只能作为参考。另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次偕波,会使电机的功率因数和效率变坏。因此,用变频器给电机供电与用工频电网供电相比较,电机的电流会增加10%而温升会增加20%。所以在选择电机和变频器时,应考虑到这种情况,适当留有余量,以防止温升过高,影响螺旋给料机的使用寿命。

在进行了技术比较后我们选用了SANKEN公司IF-4.0K变频器,该变频器采用了先进的驱动控制技术,是一种低噪音高性能的变频器,具有最佳控制电压和电流矢量,可以最大限度地发挥电机的输出转矩,完全适用于干白粉的定量包装控制技术要求。

5 变频调速的硬件构成

电气原理图如图2所示,核心部件为IF-4.0K变频器和XK3210称重显示控制器。XK3210称重显示控制器内置简易PLC,通过简单的二次编程,可完成定量包装秤的基本控制功能,适用于净重式和毛重式等定量包装秤,其输出OUT1(大给料)和OUT2(小给料)为无电压继电器输出信号,可直接驱动IF-4 .0K变频器的调速输入端FR(1速)2DF(2速)。动力电源线AC380V通过空气开关Q1接至变频器R、S、T端子,螺旋输送机电机接至变频器U、V、W端子。原则上不要在变频器和电机之间装设交流接触器,否则在变频器运转中,接触器启停引起的过大电流易损坏变频器。

其中,定量称重数据参数通过称重显示控制器设置,可设置提前量、最终定量值、延时时间等参数。螺旋给料机给料速度、过流过压保护等参数通过变频器操作面板可方便地调整。

图2 电气原理图

(待续)

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