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标题:
普传科技变频器助力口罩的“心脏”------熔喷布生产
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作者:
powtranwt
时间:
2020-4-14 15:40
标题:
普传科技变频器助力口罩的“心脏”------熔喷布生产
春暖花开季，国内的疫情刚刚偃旗息鼓，国外疫情全球化蔓延趋势愈演愈烈，防疫物资全球紧缺，造成上下游产业市场价格大幅波动，比如生产口罩的核心原料熔喷布几乎是一天一个价，一时间熔喷布需求和售卖的声音遍布各地。
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一、熔喷布，很多人并不陌生。
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熔喷布：口罩的“心脏”，是口罩中起过滤作用的关键材料，以聚丙烯为主要原料，纤维直径可以达到0.5-10微米，这些具有独特的毛细结构的超细纤维增加了单位面积纤维的数量和表面积，从而使熔喷布具有良好空气过滤性，是较为良好的口罩材料，市场上1吨熔喷布可以做100万只医用外科口罩。
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熔喷布生产工艺过程如下图所示：
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首先，将无纺布的原材料高聚物聚丙烯，放入螺杆挤出机，进行加热熔融，将变成熔体的聚丙烯输送到过滤器过滤杂质，再经由计量泵定量输送熔体到喷丝组件，此时，喷丝孔两侧的热气流将以接近音速的速度，喷吹流出的熔体，使其迅速被拉细，并在飘落过程中，经由两侧牵引气流冷却固化成为超细纤维，最后凝聚在滚筒上，靠自身粘合成布，这样生产出来的布，并不是一个个纱线编织成网，而是直接省去加工成线的步骤，纤维粘合成布，所以被称为无纺布。这其中熔体从喷丝孔挤出过程，主电机设备是单螺杆挤出机。如下图所示：
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二、螺杆挤出机负载特性及变频器选型
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螺杆挤出机为典型的恒转矩负载，变频器用于控制螺杆挤出机电机的转速，一般电机通过圆柱齿轮减速机与螺杆直连，按不同生产工艺的要求变频器控制螺杆挤出机在不同速度下稳速运行，稳速精度及相应速度直接影响到产品质量。根据加工不同产品的工艺精度要求，变频器可选择的控制方式有V/F控制、无速度传感器矢量控制、矢量+PG控制方式。
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一台挤出设备通常由主机、辅机及控制系统组成。
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1、主机
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主机由挤压、传动、加热冷却三部分系统组成。
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2、辅机
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辅机的组成根据制品的种类而定。一般来说，辅机由剂透定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置以及制品的卷取或堆放装置等部分组成。
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3、控制系统
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控制系统主要由变频器、低压电器、显示仪表和执行机构组成。
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变频器的选型：选用恒转矩通用型（G型）变频器即可，依据电机的铭牌电流、以及考虑加工不同材质时最大负荷情况来选取变频器规格，一般以运行电流不超过变频器额定电流为准。
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三、现场情况及客户要求
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用户要求：变频器必须能进行电机参数静止自学习（因现场负载无法脱离），电机无编码器使用V/F或开环矢量控制，空载运行时的电流波动保证在2A以内，低频时输出扭矩恒定，运行中不得出现电机振荡情况，要求稳速精度高。
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螺杆挤出机为恒转矩负载，因此选配变频器为PI500/PI500A系列，变频器的输入电压为380V±15%，额定输出功率为11kW~22KW。
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四、变频器参数设置
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电机组参数：
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代码 参数名称 描述 设定值
0 D! A4 H* b$ k0 C Q3 @, X
b0.00 电机类型选择 普通异步电机 0
0 k* O4 j+ M7 m/ Q2 Y1 S/ ~# C/ h
b0.01 额定功率 0.1~1000.0KW 30
* |8 [" C2 B0 w7 s. { A
b0.02 额定电压 1V~2000V 380
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b0.03 额定电流 0.011A~655.35A 56.8
/ V! V7 s; {- d; B
b0.04 额定频率 0.01HZ~F0.10（最大频率） 50
( {+ X* j; [0 P- X# b3 g
b0.05 额定转速 1rpm~36000rpm 1470
0 S" c7 Q2 M+ T* |
b0.27 自学习选择 异步电机参数静止自学习 1
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运行参数：
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代码 参数名称 描述 设定值
y3 Q# ~/ t9 _# M3 ~
F0.00 电机控制方式 V/F控制 2
9 e+ }) o( z; v7 S9 _$ N2 Z" k1 ~
F0.11 命令源选择 端子台控制 1
' F( W \4 M5 C
F0.03 频率源主设 模拟量AI1设定 2
* \2 F4 \' y y8 v- Z
F0.13 加速时间1 0.01~36000s 15
$ h# T( a! d4 l; i
F0.14 减速时间1 0.01~36000s 15
( s/ z! R! a- n8 W* L+ Z) Y# B
F4.11 振荡抑制增益 0~100 30
) j3 r) q: x M- ?4 j, S- k! s; Q
F1.00 DI1端子功能选择 正转运行(FWD) 1
- V6 o6 j6 }& ~2 k0 c3 z
F2.07 DA1输出功能选择 输出电流 2
$ [ X0 F* c) h p8 k' C
F2.08 DA2输出功能选择 电机转速 13
, o9 U# a5 r% E$ A5 q
F3.07 停机方式 自由停车 1
$ _) g9 A% Y- U1 S) z
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五、现场调试运行情况
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变频器参数设置完后，按照如下步骤进行调试：
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1、先5Hz低速运行，观察电机启、停及运行平稳，变频器输出电压三相平衡，输出电流在22A，电流波动在1A以。
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2、频率升到15Hz运行，电机启、停及运行平稳，变频器输出电压稳定，电流在20A，电流波动在1A以内，电机无振动。
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3、频率升为30Hz，电机运行平稳，变频器输出电压稳定，电流在20A，电流波动在1A以内，电机无振动情况。
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经过上述步骤调试运行，用户对变频器使用情况非常满意，完全达到了客户之前的要求。正式开机生产，产品质量也完全合乎标准要求。此批订单变频器产品交付总计200多台。
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实验证明，普传科技PI500A系列和PI150系列变频器，具有卓越的性能和丰富的功能，其在螺杆挤出机上得到非常好的应用，可以在业内大力推广。
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