ME800 高壓變頻器 在橡膠密煉機上的半直驅(qū)應用

　　隨著全球汽車業(yè)的快速發(fā)展，作為汽車中主要配件的輪 胎(圖1)也是得到了迅猛發(fā)展。在輪胎為代表的橡膠生產(chǎn)企 業(yè)里，煉膠是最主要的能量消耗和排放不潔物的工序。

　　1 煉膠工藝

　　煉膠是指在輪胎生產(chǎn)中通過密煉機將橡膠、炭黑、油 類、硫化劑和其他輔料充分混合，以便生成一個具有特定性 能的橡膠混合物。經(jīng)過這一過程，橡膠在機械、熱、化學等 作用下暫時失去彈性，可塑性增大，以滿足在制造過程中的 各項工藝要求。

　　以子午線輪胎生產(chǎn)為例：這是一家年消耗生膠6萬噸的 企業(yè)，年用電量可達1.3億KW.H，其中膠料生產(chǎn)用電占1/3， 大部分是密煉機消耗。

　　因此，降低密煉機設備的能耗，成為了每個輪胎廠的重 中之重。

　　那么，如何實現(xiàn)密煉機的節(jié)能降耗呢?——可以通過優(yōu)化 變頻器、電機的方式來實現(xiàn)。

　　2 變頻器助力降低能耗|ME800高壓變頻器

　　新時達配合大連橡機塑料有限公司生產(chǎn)的串聯(lián)式密煉 機，采用了半直驅(qū)的驅(qū)動模式，有效地降低了密煉機能耗， 目前在安徽某知名輪胎企業(yè)中得到了成功應用。

　　串聯(lián)式密煉機以復合作用方式取代傳統(tǒng)密煉機單一作用方 式煉膠，將升溫混煉和恒溫反應兩個工藝階段，合理地安排在 兩個容積不同的工位(即上密煉機和下密煉機)上完成(圖2)。

　　表1、表2分別介紹了上密煉機和下密煉機的應用需求， 以及新時達ME800高壓變頻器的技術性能特點。

　　3 電機助力降低能耗|永磁半直驅(qū)電機

　　當前，輪胎行業(yè)密煉機普遍采用了直流電機或異步電動 機驅(qū)動結合三級減速箱的傳統(tǒng)配套模式。然而，這種配置不 僅導致設備體積龐大，還因多級減速箱需使用大量高價齒輪 油而增加了成本和后期維護的復雜性，同時帶來了較大的環(huán) 境污染問題。

　　相比之下，采用永磁半直驅(qū)系統(tǒng)(見圖4)則能有效地 解決上述難題，實現(xiàn)更加高效、環(huán)保且經(jīng)濟的節(jié)能減排效 果，其應用優(yōu)勢如表3所示。

　　4 變頻器與電機的強強結合

　　眾所周知，永磁半直驅(qū)系統(tǒng)在提高效率、降低損耗、提 升控制性上具備一定的優(yōu)勢，當ME800高壓變頻器配合永磁同 步電機時，這一優(yōu)勢則又被進一步放大，其應用優(yōu)勢包括：

　　? 高效率

　　ME800高壓變頻器具備自適應節(jié)能算法，可根據(jù)負載和 轉(zhuǎn)速的變化，做自動轉(zhuǎn)矩輸出調(diào)節(jié)，能更高效地驅(qū)動永磁同 步電機;

　　? 高控制準度

　　由于永磁電機的轉(zhuǎn)子存在磁場，ME800高壓變頻器在啟 動時可以精確辨識其電角度，保證實現(xiàn)永磁同步電機的帶載 啟動;

　　? 轉(zhuǎn)速跌落預處理

　　在運行中的突加負載，都需要高精度控制算法的配合， 本方案可對負載突變導致的轉(zhuǎn)速變化，進行快速補償，保證 運行速度穩(wěn)定;

　　? 低噪聲

　　ME800高壓變頻器采用了9單元結構、變載波技術，可 對輸出電壓諧波進行控制，降低電機的電磁噪音;

　　? 恒溫煉膠工藝高速響應

　　ME800高壓變頻器可以快速響應下密煉機溫度變化，來 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速;

　　? 易調(diào)試

　　系統(tǒng)對永磁同步電機模型實現(xiàn)了冗余模糊控制，對電機 的設計參數(shù)不敏感，使得調(diào)試更加便捷。

　　5 ME800高壓變頻器簡介(圖5)

　　ME800系列高壓變頻器是上海辛格林納新時達電機有限 公司設計制造的擁有電力電子技術和矢量控制技術于一體的 高-高電壓源型高壓變頻器，它通過移相整流變壓器極大地抑 制了網(wǎng)側輸入諧波電流，采用多級H橋功率單元級聯(lián)的方式 實現(xiàn)電壓疊加，擁有優(yōu)良的高壓正弦波輸出，可直接驅(qū)動高 壓電動機，無需加裝任何濾波器，諧波指標符合IEC std 519- 1992(國際電工委員會)及GB/T 12668.4-2006(國家標 準)對電網(wǎng)諧波的要求。

　　新時達ME800高壓變頻器在永磁半直驅(qū)系統(tǒng)的成功應 用，為輪胎行業(yè)開辟了節(jié)能增效的新路徑，相信這項技術將 在業(yè)界擁有更為廣泛的應用前景，助力企業(yè)進一步提升產(chǎn)品 質(zhì)量和生產(chǎn)效率。