丹佛斯變頻器在擠出機上的應用
The application of Danfoss Vary Speed Driver for extruder
上海津信電氣有限公司
Abstract: Extruder requires high brake-away torque, high speed precise, relatively high drive power. This application file describes the specifications and benefits of using Danfoss VFD for extruders.
Key words: Extruder, Brake-away Torque, Torque Response, Speed Precision
引言：擠出機塑料工業和化纖工業的基礎設備。許多材料如陶土、食品、金屬、塑料等都能被擠出。最常見的擠出機是螺桿擠出機。不久以前擠出機還多數是用直流電機驅動的，但是近來交流調速用得越來越多。相比直流調速，交流調速有許多優點，成本也很有競爭力。
螺桿擠出機工作原理：
固態粒子原料首先從漏斗喂入，然后被加熱塑化或熔化，螺桿旋轉將熔化為膠態的原料推向擠出機的出口，擠出機出口裝有特定的模具，決定了最終產品的形狀。塑料薄膜、塑料管、型材和化纖等產品都可以用擠出機生產。
最常見的螺桿擠為單螺桿擠出機，典型螺桿轉速為100轉/分鐘；雙螺桿擠出機用于需要將兩種原料混合擠出的產品，典型的高速雙螺桿擠出機轉速為200-500轉/分鐘。用于型材擠出的低速雙螺桿擠出機通常轉速在10-40轉/分鐘。
傳統驅動辦法
傳統擠出機采用直流電機驅動。但是直流電機需要定期更換電刷，直流電機耐惡劣環境的能力也較差，有的時候需要獨立的干凈的冷卻空氣。日常使用中直流電機的典型故障現象為電刷打火、電樞變色、散熱不足、劇烈噪聲和振動等。因此直流電機的日常維護保養費用比交流電機高得多，直流電機的造價也比交流電機要高。
交流驅動辦法
僅在數年以前交流驅動還不能提供直流驅動那么優異的性能，而且價格還很貴。但隨著近年功率電子器件和微處理器技術的快速發展，交流控制理論的提出以及實際交流控制軟件的具體完善，交流驅動技術在很多應用領域有了比直流驅動更佳的成本效益。目前的丹佛斯FC302系列變頻器用在擠出機上有比直流驅動更好的轉速控制性能和轉矩響應速度，開環轉速控制精度優于0.5%，閉環轉速控制精度優于0.1%。
擠出機的起動轉矩可能達到運行轉矩的200%-250%，比丹佛斯FC300系列變頻器最大180%的起動轉矩值高，因此需要選大一點的驅動器，但也可以令設備額定轉速工作于交流電機恒功率區域的辦法予以解決，因為擠出機全速時的負載轉矩并不需要電機的額定轉距。
如通過適當選取減速比，令電機一般工作速度為70Hz，這時負載轉矩為T
負載，按理論計算電機的額定轉矩：
T
電機額定 = = 1.4 T
負載
電機最大轉矩：
T最大 = 1.8 T電機額定 = 252%T負載
滿足擠出機的起動轉矩要求。
否則如果還是按傳統的選型辦法，選擇電機一般工作速度為50Hz，為滿足250%的
