制动电阻和制动单元在橡塑机变频系统中的应用

      一、引言
      常州(江苏)博邦电气是专业研发制造电抗器、串联电抗器、进线电抗器、铝壳电阻、制动电阻、制动单元、变压器、滤波器的大型生产厂家。依托德国技术,专注于为全球变频器产业提供专业而人性化的产品、服务和一站式综合解决方案。
 
      近年来我国橡胶塑料机械随着国民经济的飞速发展，橡胶塑料机械在机型类别、系列化品种、自动化水平上有了很大的提高。目前我国橡胶塑料机械制造企业近500余家;大中型企业200家，骨干企业近10家。高新技术、科技创新在制品中不断应用，新的拖动控制方式不断涌现，现代微电子技术、数字技术、电力电子技术不断推新，已引起国内外同行的注目。尤其是中国进入世界经贸组织（WTO）以后，很多国际生产橡胶塑料制品业的厂家进入中国，一些知名的橡胶塑料制造企业和与其配套的电力电子元器件及装备制造业的厂家也大批量向中国转移，给我国的橡胶塑料机械制造业带来了机遇和挑战。

      二、开炼机上的翻料装置
      我国生产的开炼机早已形成系列和世界主要工业国家开炼机的规格、尺寸、外形大致相似。开炼机制造规范:增加安全操作措施，改善劳动条件和减少占地面积，提高设备的使用寿命，品种机型齐全，降低能耗，满足用户各方面的要求。在上述思想的指导下应用了交流变频调速技术。例如:翻料异步电动机YP112M-4三相电压380V功率3kW和摆料异步电动机YP100L-6三相电压380V功率1.1kW，分别采用日本富士FRN3G11S、FRN1.1G11S交流变频器调速。   　　
 
      压片机是开炼机中应用最多的一个机种，它可以和密炼机配套使用，将密炼机炼好的塑炼胶或混炼胶经两辊强烈挤压和剪切，在比密炼机混炼室较低温度下（85℃左右）的摇炼，使加工的胶料可塑度真实稳定。    　　
 
      翻料设置配备变速装置以后，可以根据工艺的要求实时地改变转速，改变胶料原来的传递方向，从而避免胶料分子结构的过度线性化，使各种配合剂分散趋于均匀一致。由于变速翻料装置的配备，有效地弥补了密炼机对胶料的混炼不足。获得了胶料可塑性的稳定，胶料均匀混合，使压出制品的收缩系数一致性好，大大的减少胶料的返回率，降低了能耗，增加工作效率，更重要的是提高了制品的内在质量。 

      三、橡胶挤出压片机组中的胶片冷却机
      胶片冷却机与密炼机、压片机配套使用。将密炼机炼好的塑炼胶或混炼胶，经压片后，胶片进入该机进行浸泡，涂隔离剂后进入挂杆，经冷却干燥，最后进行连续叠片。这种胶片冷却机是集日本、英国、台湾等厂家的长处为一体，增加自主创新抓胶片的机械手部分，传动装置全部采用日本富士交流变频器，实现抓胶片自动化、传动调速同步化的自动控制系统。胶片冷却机与国外同类机型主要技术参数对照表如附表所示。   　　
 
      由于胶片冷却机由三种机型组成，全线长几十米，分地面和楼上两层布置，适用于用户新工程流程，实现密闭式炼胶机生产线自动化，连续生产，生产效率高，可减少操作人员，降低工人劳动强度，减少环境污染，具有显著的优点。其电动机采用YVP112M-4型电机，三相交流电压380V，50Hz;采用的交流变频器为富士FRN4G11S变频器。

      四、塑料机械120型挤出机
      该机采用YTSP315交流变频调速异步电动机，功率为132kW，配置瑞典ABB公司ACS550-02，170kVA变频调速电源装置，组成交流变频调速系统，实现无级调速节能运行，并配置高精度传感器作为速度反馈，实现了高精度的自动控制。  　　
 
      当所传动的机器快速减速或停车时，电机就会处于再生发电状态，负载的机械能就转化为电能回馈到变频器中，导致变频器内部直流回路中的电压持续升高。为了保证此时变频器和电机仍然能够正常运行，变频器需要选配合适的制动电阻（无内置制动单元的变频器需要选择外置制动单元），使内部多余的电压通过外部电阻放电，将回馈的直流回路的能量转化为热能消耗掉，避免直流侧电压无限制的升高而触发变频器的保护电路动作。在这里选用常州博邦电气有限公司生产的制动电阻和制动单元，既能保证了在短时间内快速减速或停车，又保护变频器不受再生电能的危害，还保证电源网络的平稳运行。

      五、结束语
      我国的橡胶塑料机械制造业在中小型机上应用交流变频技术已比较广泛，而在大型机上应用交流变频技术比较少。其原因是造价昂贵，而设备体积大和输入电流可分解出的高次谐波，对电网有一定的污染。据有关部门统计，全国电动机采用变频调速的总容量，仅有电动机总装机容量的10%，要达到国家发改委“电机系统节能”的目标任重道远。

      纵观橡胶塑料机械产品的外观造型和内在质量，产品的设计者和制造者都把产品质量的稳定性、合理性、安全性、节能型、创新性作为制品的指导思想，为橡胶厂、塑料厂提供优良的设备。  

      从我国橡胶塑料机械制造业应用交流变频器的现状来看还处于起步阶段，从发展眼光看交流异步电动机应用交流变频技术有着相当大的市场空间。随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用及控制的发展，变频器性能价格比会越来越高，体积会越来越小，高性能化和多功能化及无公害化将进一步的提高，变流变频调速技术应用会更加普遍。