变频器驱动电磁振动装置在固相缩

李业信

ˆ汕头海洋第一聚酯树脂有限公司Œ广东

汕头•‘••”‘‰

摘要š介绍了-¡¢电磁振动装置的工作原理Œ并指出它长期运行后存在的问题Œ探索使用变频器驱动电磁振动装置的可行性和实现方法"

关键词š°¥´›固相缩聚›变频器

中图分类号š´±“’“1”‘›´±“‘–1““— 文献标识码š¢ 文章编号š‘••˜2˜’–‘ˆ’••‘‰••2••”˜2•’

‘ 概述

在我公司从德国引进的聚酯切片固相缩聚生产线上Œ多处采用瑞士-¡¢的可控硅控制电磁振动装置Œ承担物料的输送工作Œ其结构见图‘"根据工艺要求Œ需要定量把物料从物料罐经过振动管匀速地送到下一道工序Œ定量匀速输送是工艺控制的关键Œ直接影响产品的产量和质量"通过调整振幅设定值

Rs Œ改变可控硅控制器对电磁驱动器的驱动功率Œ

进而调节振动管的振动幅度Œ并确保振幅稳定Œ这样来实现定量匀速输送"然而随着生产年限的增加Œ装置故障率增高Œ出现了机械部件磨损!电子器件老化等现象Œ导致控制失灵!稳定性变差和备件困难等诸多问题Œ困扰着维修人员Œ制约着正常生产"因此Œ只有进行技术改造Œ才是解决问题的根本出路

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图‘ -¡¢电磁振动装置结构图

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’ 振动装置的控制原理及问题

振动装置的控制电路如图’Œ工频供电’’•¶Œ经过可控硅控制器Œ驱动电磁铁Œ带动振动管"在控制器中Œ由电子板产生触发信号Œ控制可控硅的导通和截止Œ从而输出••¨Ú的半波脉冲电压Œ使驱动器中的电磁铁随着脉冲而动作Œ进而产生对振动管向前的撞击力Œ形成••¨Ú的均匀振动Œ其振幅决定输

送量的大小"

其实振幅的大小是由两方面的因素决

图’ -¡¢电磁振动装置控制电路图

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定的Œ一方面通过设定振幅值Rs Œ调整触发信号的电平Œ改变可控硅的导通角Œ调节控制器的输出功率Œ进而控制电磁铁对振动管撞击力的强弱Œ达到一定的输送量"振幅的稳定Œ则通过传感器检测的信号偏差Œ反馈回电子板Œ调校可控硅导通角的大小Œ实现稳定输出"另一方面Œ依靠电磁驱动器和振动管机械装置的调谐Œ调谐得好Œ产生的振幅就大›反之Œ则振幅受抑制Œ失灵"由于电磁振动频率为

••¨ÚŒ基本不变Œ所以调谐主要靠调整机械装置的

固有频率Œ使之趋近电磁振动频率Œ产生谐振"但是本装置经过长期运行后Œ这两方面的因素都不可避免地发生了变化Œ电控方面元件老化Œ性能变差Œ调校复杂Œ备件又困难Œ容易失控›而机械装置因为拆装检修频繁Œ其固有振动状态随之变化Œ调谐受破坏Œ达不到良好的谐振效果Œ振幅偏低Œ常常因此而严重影响生产"

“ 变频器驱动电磁振动装置的探索与实现

针对可控硅控制电磁振动装置存在的问题Œ需

要进行技术改造Œ关键在于替代可控硅控制器Œ设计出新的控制方案Œ为电磁铁的振动线圈提供既可调压又能调频的单相半波电源Œ这就必然使我们联想

收稿日期š’•••2‘‘2“•›修回日期š’••‘2•“2•–"

作者简介š李业信ˆ‘™””2‰Œ男Œ广东揭阳人Œ工程师Œ大学本科Œ从事

化工自动化工作"

第‘”卷第•期

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聚 酯 工 业

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到变频器和整流电路的应用"我们知道Œ变频器一般是用来驱动三相交流电机Œ它不能用来驱动电磁铁Œ但考虑到只要变频器不具备缺相保护功能Œ功率余量大些Œ缺相运行还是可行的"因此我们反复尝试Œ设计了新的控制电路Œ见图“

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图“ 变频器驱动电磁振动装置电路图

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单相变频器取其任一单相输出Œ处于缺相工作

状态Œ其输出电压是随频率变化的可调的正弦波Œ随后经整流二极管削去半波Œ输出半波脉冲电压Œ供给电磁铁"这里的整流二极管必不可少Œ因为用正弦波电压直接驱动电磁铁Œ只能造成电磁铁前后方面的来回振动Œ而不能产生单方向的向前撞击振动Œ这样振动管的振动就达不到向前输送物料的目的"另外Œ为了便于现场调节振动幅度和操作方便Œ在电路中串联一个可控硅调幅器Œ也就是利用简易的电风扇调速器Œ当做调幅器Œ代替R Ó调节振幅"这里顺便介绍一下调幅器的构造原理Œ如图”所示"当电位器²Ð的开关Ë闭合后Œ就有电流经过²Ð和²向电容器£充电Œ一旦£两端的电压达到双向触发二极管¤©¡£的转折电压时Œ¤©¡£即导通Œ其电压触发双向可控硅³£²Œ使其导通Œ从而接通负载²‘的电源"²Ð!²和£构成一个²£移相电路Œ当调节电位器²Ð时Œ改变了²£串联电路的时间常数Œ从而使可控硅的导通角得到改变Œ进而使负载²‘两端的电压也发生变化Œ达到调节振动幅度的目的"这个调幅器最好采用电感输入式的Œ在电路中串入电感

¬Œ可抑制电流急剧变化Œ减少波纹系数Œ衰减高次

谐波Œ稳定输出"以上整流二极管和可控硅的容量可根据负载功率的大小而确定"实验证明Œ此控制方法可行

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图” 调幅器电路图

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调试工作主要是变频器的参数设置Œ我们以松

下电工¶¦2—¦型单相变频器为例"首先排空振动管内的物料Œ并把调幅器调到最小位置"然后供电Œ设置变频器的频率范围参数°•“为¦¦自由方式Œ这时变频器的特性曲线如图•Œ基频由°‘–设定Œ最大输出频率由°‘•设定"接着设置最大输出电压值

°–“Œ可按原电磁铁的工作电压设定Œ最好先偏低点

设ˆ在‘™•¶左右‰Œ免得电磁铁的撞击力过大"随后设定最大输出频率°‘•为–•¨ÚŒ把调幅器调在中间位置›然后参看图“的振幅显示表Œ在••¨Ú

左右

图• 变频器特性曲线

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选择基频°‘–的最佳设置点Œ使振动调谐最佳Œ振幅最大Œ选点要细致Œ因为相差•1‘¨ÚŒ其谐振状态就有明显差别"此点选好后Œ这个频率值就作为上!下限频率钳位ˆ°••和°•–‰的设置值Œ设定好后Œ变频器就固定输出这个工作频率Œ在振动装置没有拆检的情况下Œ此值一般不必重设"这样电磁铁的工作电压控制在最大输出电压内Œ由调幅器根据工艺的要求进行振幅调节"调试结果表明Œ振幅调节自如!范围扩大Œ稳定性好"

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™”#第•期 李业信š变频器驱动电磁振动装置在固相缩聚装置上的应用