普傳科技變頻器助力口罩的“心臟”------熔噴布生產(chǎn)
春暖花開季,國內(nèi)的疫情剛剛偃旗息鼓,國外疫情全球化蔓延趨勢(shì)愈演愈烈,防疫物資全球緊缺,造成上下游產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)價(jià)格大幅波動(dòng),比如生產(chǎn)口罩的核心原料熔噴布幾乎是一天一個(gè)價(jià),一時(shí)間熔噴布需求和售賣的聲音遍布各地。
一、熔噴布,很多人并不陌生。
熔噴布:口罩的“心臟”,是口罩中起過濾作用的關(guān)鍵材料,以聚丙烯為主要原料,纖維直徑可以達(dá)到0.5-10微米,這些具有獨(dú)特的毛細(xì)結(jié)構(gòu)的超細(xì)纖維增加了單位面積纖維的數(shù)量和表面積,從而使熔噴布具有良好空氣過濾性,是較為良好的口罩材料,市場(chǎng)上1噸熔噴布可以做100萬只醫(yī)用外科口罩。
熔噴布生產(chǎn)工藝過程如下圖所示:
首先,將無紡布的原材料高聚物聚丙烯,放入螺桿擠出機(jī),進(jìn)行加熱熔融,將變成熔體的聚丙烯輸送到過濾器過濾雜質(zhì),再經(jīng)由計(jì)量泵定量輸送熔體到噴絲組件,此時(shí),噴絲孔兩側(cè)的熱氣流將以接近音速的速度,噴吹流出的熔體,使其迅速被拉細(xì),并在飄落過程中,經(jīng)由兩側(cè)牽引氣流冷卻固化成為超細(xì)纖維,最后凝聚在滾筒上,靠自身粘合成布,這樣生產(chǎn)出來的布,并不是一個(gè)個(gè)紗線編織成網(wǎng),而是直接省去加工成線的步驟,纖維粘合成布,所以被稱為無紡布。這其中熔體從噴絲孔擠出過程,主電機(jī)設(shè)備是單螺桿擠出機(jī)。如下圖所示:
二、螺桿擠出機(jī)負(fù)載特性及變頻器選型
螺桿擠出機(jī)為典型的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,變頻器用于控制螺桿擠出機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,一般電機(jī)通過圓柱齒輪減速機(jī)與螺桿直連,按不同生產(chǎn)工藝的要求變頻器控制螺桿擠出機(jī)在不同速度下穩(wěn)速運(yùn)行,穩(wěn)速精度及相應(yīng)速度直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量。根據(jù)加工不同產(chǎn)品的工藝精度要求,變頻器可選擇的控制方式有V/F控制、無速度傳感器矢量控制、矢量+PG控制方式。
一臺(tái)擠出設(shè)備通常由主機(jī)、輔機(jī)及控制系統(tǒng)組成。
1、主機(jī)
主機(jī)由擠壓、傳動(dòng)、加熱冷卻三部分系統(tǒng)組成。
2、輔機(jī)
輔機(jī)的組成根據(jù)制品的種類而定。一般來說,輔機(jī)由劑透定型裝置、冷卻裝置、牽引裝置、切割裝置以及制品的卷取或堆放裝置等部分組成。
3、控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)主要由變頻器、低壓電器、顯示儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。
變頻器的選型:選用恒轉(zhuǎn)矩通用型(G型)變頻器即可,依據(jù)電機(jī)的銘牌電流、以及考慮加工不同材質(zhì)時(shí)最大負(fù)荷情況來選取變頻器規(guī)格,一般以運(yùn)行電流不超過變頻器額定電流為準(zhǔn)。
三、現(xiàn)場(chǎng)情況及客戶要求
用戶要求:變頻器必須能進(jìn)行電機(jī)參數(shù)靜止自學(xué)習(xí)(因現(xiàn)場(chǎng)負(fù)載無法脫離),電機(jī)無編碼器使用V/F或開環(huán)矢量控制,空載運(yùn)行時(shí)的電流波動(dòng)保證在2A以內(nèi),低頻時(shí)輸出扭矩恒定,運(yùn)行中不得出現(xiàn)電機(jī)振蕩情況,要求穩(wěn)速精度高。
螺桿擠出機(jī)為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,因此選配變頻器為PI500/PI500A系列,變頻器的輸入電壓為380V±15%,額定輸出功率為11kW~22KW。
四、變頻器參數(shù)設(shè)置
電機(jī)組參數(shù):
代碼 |
參數(shù)名稱 |
描述 |
設(shè)定值 |
b0.00 |
電機(jī)類型選擇 |
普通異步電機(jī) |
0 |
b0.01 |
額定功率 |
0.1~1000.0KW |
30 |
b0.02 |
額定電壓 |
1V~2000V |
380 |
b0.03 |
額定電流 |
0.011A~655.35A |
56.8 |
b0.04 |
額定頻率 |
0.01HZ~F0.10(最大頻率) |
50 |
b0.05 |
額定轉(zhuǎn)速 |
1rpm~36000rpm |
1470 |
b0.27 |
自學(xué)習(xí)選擇 |
異步電機(jī)參數(shù)靜止自學(xué)習(xí) |
1 |
運(yùn)行參數(shù):
代碼 |
參數(shù)名稱 |
描述 |
設(shè)定值 |
F0.00 |
電機(jī)控制方式 |
V/F控制 |
2 |
F0.11 |
命令源選擇 |
端子臺(tái)控制 |
1 |
F0.03 |
頻率源主設(shè) |
模擬量AI1設(shè)定 |
2 |
F0.13 |
加速時(shí)間1 |
0.01~36000s |
15 |
F0.14 |
減速時(shí)間1 |
0.01~36000s |
15 |
F4.11 |
振蕩抑制增益 |
0~100 |
30 |
F1.00 |
DI1端子功能選擇 |
正轉(zhuǎn)運(yùn)行(FWD) |
1 |
F2.07 |
DA1輸出功能選擇 |
輸出電流 |
2 |
F2.08 |
DA2輸出功能選擇 |
電機(jī)轉(zhuǎn)速 |
13 |
F3.07 |
停機(jī)方式 |
自由停車 |
1 |
五、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試運(yùn)行情況
變頻器參數(shù)設(shè)置完后,按照如下步驟進(jìn)行調(diào)試:
1、先5Hz低速運(yùn)行,觀察電機(jī)啟、停及運(yùn)行平穩(wěn),變頻器輸出電壓三相平衡,輸出電流在22A,電流波動(dòng)在1A以。
2、頻率升到15Hz運(yùn)行,電機(jī)啟、停及運(yùn)行平穩(wěn),變頻器輸出電壓穩(wěn)定,電流在20A,電流波動(dòng)在1A以內(nèi),電機(jī)無振動(dòng)。
3、頻率升為30Hz,電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),變頻器輸出電壓穩(wěn)定,電流在20A,電流波動(dòng)在1A以內(nèi),電機(jī)無振動(dòng)情況。
經(jīng)過上述步驟調(diào)試運(yùn)行,用戶對(duì)變頻器使用情況非常滿意,完全達(dá)到了客戶之前的要求。正式開機(jī)生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量也完全合乎標(biāo)準(zhǔn)要求。此批訂單變頻器產(chǎn)品交付總計(jì)200多臺(tái)。
實(shí)驗(yàn)證明,普傳科技PI500A系列和PI150系列變頻器,具有卓越的性能和豐富的功能,其在螺桿擠出機(jī)上得到非常好的應(yīng)用,可以在業(yè)內(nèi)大力推廣。