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1、项目介绍 WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
由于塑料加工行业生产的规模化和生产工艺日益的提高,原有的塑料加工机械已经无法满足客户的需求,因此有我公司和国内某塑料机械生产企业合作,针对他们原有的塑料吹膜机械进行了改造,提高该机械的技术含量和产品的竞争力,以此来满足客户日益提高的要求。WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
螺旋挤出机械对电机系统的要求是低转速、大扭矩输出。然而,目前螺旋挤出机械普遍采用的电机系统是由电机、变频器及减速机构组成,存在效率低、调速范围小、耗电大、在负载变化是响应不够快导致吹出的膜厚度不均、减速机构的定期维护工作繁琐以及在生产过程中减速机构润滑油泄漏造成工作环境较脏等缺点。广州博玮伺服科技有限公司采用BWS-BH交流异步电机的伺服控制技术,对塑料吹膜机的螺旋挤出电机系统进行了改造,弥补了以上的不足,为此类机械的产品升级换代提供了一种创新的思路和解决方案。WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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2、解决方案WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
BWS-BH伺服电机系统采用低速、大扭矩电机和BWS-BB伺服控制器取代原有的电机和变频器,取消了原有传动机构中的减速机,使系统机械结构得到简化,并且弥补了上述的不足,使得新型的机械无论在技术含量和加工工艺都有了长足的进步,不仅满足了客户的要求,而且在节能、机械维护的简化、工作环境的改善等方面也有了很大的提高,提高了产品的竞争力。WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
(1) 机械结构P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
改造前后机械结构如图1所示。WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
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WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网 图1b 改造后的机械结构图WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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由于该类产品已是定型的产品,所以为了不使相应的配套产品也有过多的改变而提高改造的费用,我们沿用了原有的操作界面,并且留有备用接口提供给厂家,以方便他根据客户的要求,增加其它用途。其螺杆挤出部分主电机操作界面如图2所示。WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
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(2)软件编程WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
针对吹膜机的技术要求,编写相应程序来满足相关要求,其程序设计流程如下所示:WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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(3)改造案例WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
? 改造案例一WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网 原系统WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户 BWS伺服控制系统WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 电机——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网 电磁调速异步电机WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网 低速大扭矩异步电机WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 功率WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
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WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网 15KWP_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网 5.5KWWWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网 额定转速WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网 1250rpmWW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
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WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网 150rpmWWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网 基频/极数WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网 50Hz/4极WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
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P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户 11Hz/8极WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 额定转矩WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网 95N.mWWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
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WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户) 350N.mP.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网 皮带减速WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网 1:3plcjs.技.术_网
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WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 1:2WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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plcjs.技.术_网 减速机WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
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WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户) 1:2.6WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
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plcjs.技.术_网 控制器W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
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P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户 电磁调速器——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网 BWS伺服控制器WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
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P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户 编码器WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网 无WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网 有WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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? 改造案例二WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
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P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户 原系统W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
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P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户 BWS伺服控制系统WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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plcjs.技.术_网 电机WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户 交流变频异步电机WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
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WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网 低速大扭矩异步电机W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
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WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网 功率W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
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WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网 15KWP_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户 1430rpmP_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户) 170rpmWWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户 421N.m——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网 皮带减速WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户 1:1.67——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网 1:3WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网 减速机——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网 控制器——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网 变频器WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
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WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户 BWS-BB伺服控制器WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网 无P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
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P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户 有WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
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3、项目改造效果WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
? 塑料螺旋挤出机械的主轴转速较低,一般在0~160rpm左右。使用普通WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
电机,需要1:10以上的减速机构。BWS-博玮公司特别研发的低速大扭矩电机采用增加电机极数、降低电机基频的方法,使电机的额定转速降到200rpm以下,而电机的输出转矩大幅度提高,因而可以减小或取消减速机。为防止故障堵转损坏电W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
机,保留了一级皮带或链条传动。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
? 变频器调速在电机的基频点是效率和输出转矩的最高点,根据其特征曲WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
线,在基频以下输出转矩和效率都在下降,因此为在低速时保证足够的输出转矩,必须加大电机功率。而时光伺服控制器在电机基频以下保持恒转矩输出,具有三倍额定以上转矩的过载能力。因而时光的伺服控制系统可以以较低的额定转速到零转速之间都保证输出转矩不小于额定转矩。根据变频器控制低速时电机的转矩下降曲线,伺服控制器可以将电机功率减小到变频控制的1/2~2/5。WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
? 如果使用变频器驱动低速大扭矩电机,由于其调速范围小,低速转矩不WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
足,在低频时工作状态不良。在低于8Hz的情况下,力矩明显不足。BWS伺服控制器具有0~400Hz的调速范围,且低频力矩特性良好,可在低速时平稳精确的控制电机。对于吹膜机等对薄膜厚度有严格要求的设备,可以精确控制电机,与变频器相比具有很大的技术优势。WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
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4、经济及社会效益分析W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
? 通过广泛比较,博玮伺服控制系统的成本与所取代的系统成本基本持平WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
或略高。WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
? 由于取消了减速机,节约了钢铁材料、减少了铸造和机加工工序、减化WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
了安装调试过程、降低了机械的维护成本。WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
? 节约能源,节电率达30-40%,节电的费用对于产品的最终用户有较大WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
的吸引力。按上述改造案例进行成本分析,电机功率减小7.5kw,按耗电量减少5kw计算,每小时5度(kwh)电,一天节电120度(此类机械需要预加热过程,故连续生产最为经济)。按工业用电0.75元/度计算,一天节电费用90元;一个月按25天计算,每月节电费用2250元。一个月的节电费用已完全可以收回因采用伺服控制的电机系统所增加的成本,以后的节电费用便可以大大降低用户的生产成本。WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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