制動電阻和制動單元在橡塑機變頻系統中的應用

      一、引言
      常州(江蘇)博邦電氣是專業研發制造電抗器、串聯電抗器、進線電抗器、鋁殼電阻、制動電阻、制動單元、變壓器、濾波器的大型生產廠家。依托德國技術,專注于為全球變頻器產業提供專業而人性化的產品、服務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濟的飛速發展，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近500余家;大中型企業200家，骨干企業近10家。高新技術、科技創新在制品中不斷應用，新的拖動控制方式不斷涌現，現代微電子技術、數字技術、電力電子技術不斷推新，已引起國內外同行的注目。尤其是中國進入世界經貿組織（WTO）以后，很多國際生產橡膠塑料制品業的廠家進入中國，一些知名的橡膠塑料制造企業和與其配套的電力電子元器件及裝備制造業的廠家也大批量向中國轉移，給我國的橡膠塑料機械制造業帶來了機遇和挑戰。

      二、開煉機上的翻料裝置
      我國生產的開煉機早已形成系列和世界主要工業國家開煉機的規格、尺寸、外形大致相似。開煉機制造規范: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。在上述思想的指導下應用了交流變頻調速技術。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交流變頻器調速。   　　
 
      壓片機是開煉機中應用最多的一個機種，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定。    　　
 
      翻料設置配備變速裝置以后，可以根據工藝的要求實時地改變轉速，改變膠料原來的傳遞方向，從而避免膠料分子結構的過度線性化，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定，膠料均勻混合，使壓出制品的收縮系數一致性好，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在質量。 

      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，經壓片后，膠片進入該機進行浸泡，涂隔離劑后進入掛桿，經冷卻干燥，最后進行連續疊片。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，實現抓膠片自動化、傳動調速同步化的自動控制系統。膠片冷卻機與國外同類機型主要技術參數對照表如附表所示。   　　
 
      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，實現密閉式煉膠機生產線自動化，連續生產，生產效率高，可減少操作人員，降低工人勞動強度，減少環境污染，具有顯著的優點。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交流變頻調速異步電動機，功率為132kW，配置瑞典ABB公司ACS550-02，170kVA變頻調速電源裝置，組成交流變頻調速系統，實現無級調速節能運行，并配置高精度傳感器作為速度反饋，實現了高精度的自動控制。  　　
 
      當所傳動的機器快速減速或停車時，電機就會處于再生發電狀態，負載的機械能就轉化為電能回饋到變頻器中，導致變頻器內部直流回路中的電壓持續升高。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（無內置制動單元的變頻器需要選擇外置制動單元），使內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化為熱能消耗掉，避免直流側電壓無限制的升高而觸發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的制動電阻和制動單元，既能保證了在短時間內快速減速或停車，又保護變頻器不受再生電能的危害，還保證電源網絡的平穩運行。

      五、結束語
      我國的橡膠塑料機械制造業在中小型機上應用交流變頻技術已比較廣泛，而在大型機上應用交流變頻技術比較少。其原因是造價昂貴，而設備體積大和輸入電流可分解出的高次諧波，對電網有一定的污染。據有關部門統計，全國電動機采用變頻調速的總容量，僅有電動機總裝機容量的10%，要達到國家發改委“電機系統節能”的目標任重道遠。

      縱觀橡膠塑料機械產品的外觀造型和內在質量，產品的設計者和制造者都把產品質量的穩定性、合理性、安全性、節能型、創新性作為制品的指導思想，為橡膠廠、塑料廠提供優良的設備。  

      從我國橡膠塑料機械制造業應用交流變頻器的現狀來看還處于起步階段，從發展眼光看交流異步電動機應用交流變頻技術有著相當大的市場空間。隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應用及控制的發展，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，變流變頻調速技術應用會更加普遍。