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助力密煉機效率提高20%！新時達永磁同步驅動讓輪胎制造沒有“泰囧”
導讀：摘要：新時達電機公司永磁同步驅動產品包含AS170、AS470、AS500、ME500、ME800系列產品，永磁同步驅動技術可直接應用于永磁直驅電機、磁阻電機、磁懸浮電機。
【塑料機械網 科技創新】新時達電機公司永磁同步驅動產品包含AS170、AS470、AS500、ME500、ME800系列產品，永磁同步驅動技術可直接應用于永磁直驅電機、磁阻電機、磁懸浮電機。
近年來新時達永磁同步驅動技術在水泵、空調、煤炭、制藥、制糖、鋼鐵、橡膠等行業得到廣泛的應用，新時達永磁同步驅動技術在橡膠行業已深耕十年以上，在橡膠行業各個工段都有成熟的應用案例，ME800系列高壓變頻器更是橡膠行業密煉機驅動市場占有率第一。本文主要對新時達高壓變頻器驅動永磁同步電機在泰國某輪胎企業密煉車間密煉機的應用做詳細介紹，介紹整個應用中的系統配置，介紹新時達高壓變頻器的系統配置及永磁同步驅動技術特點。根據用戶使用需要，用戶可在閉環矢量控制和開環矢量控制兩種控制方式之間自由切換。
關鍵詞：ME800/高壓變頻器、永磁同步電機、串聯密煉機、矢量控制
項目介紹
本次新時達高低壓變頻器助力的是中國最具影響力的老牌輪胎企業之一，該輪胎企業堅持全球化發展戰略，打造了中國、泰國兩大生產基地。新時達高低壓變頻器驅動、永磁同步電機2016年開始進入其國內工廠使用，經過連續5年多的穩定運行，贏得客戶信賴，繼而也順利進入了泰國工廠的生產線。
密煉車間驅動系統介紹
該工廠2019年開工建設，2020年一期項目投產，在此期間，新時達持續為工廠建設賦能，先后為其密煉車間11條密煉生產線提供14套高壓變頻器和永磁同步電機；為擠出壓片/開煉機系統提供22套低壓變頻器+永磁同步電機。密煉機配套為德國HF和益陽橡機的密煉機系統，擠出壓片機配套為桂林橡膠設計院提供的錐形雙螺桿擠出壓片機和大橡塑提供的開放式煉膠機產品。
本項目新時達高低壓高壓變頻器均采用PRIFINET通訊總線控制，減少控制線路的連接，上位機直接將綜合數據對接客戶MES系統，實現生產過程的的信息化、智能化。本文以現場串聯密煉機系統為例詳細介紹新時達高壓變頻器永磁同步驅動技術在密煉車間的使用情況。變頻器對密煉機永磁同步電機驅動MTPA控制保證低速大扭矩控制的同時還實現了電能利用最大化。
新時達高壓變頻器系統組成介紹
新時達高壓變頻器系統組成介紹：
ME800系列高壓變頻器系統由進線開關柜、啟動柜、變壓器柜、單元柜和控制系統組成。
進線開關柜：進線開關柜有真空接觸器和隔離刀閘組成，為用戶提供電源分合閘控制和檢修時機械隔離。
啟動柜：為消除變壓器通電產生的勵磁涌流而設置，內置電壓檢測模塊，根據進線電源狀態實現自動切斷/連入。
變壓器柜（控制系統）：移相整流變壓器通過降壓和移相后通過二次繞組輸出給功率單元供電，實現輸入電壓的多重化，提高了網側輸入功率因數，可達到0.96以上，THD小于3%。
功率單元柜：單元柜內置單元旁路系統，故障單元切除后軟件通過中性點偏移技術實現電壓均衡。單元柜由多個互相獨立的低壓690V輸入的功率單元串聯組成。功率單元模塊化設計，串聯各單元的載波之間互相錯開一定電角度，實現多電平PWM，等效開關頻率高，輸出電壓非常接近正弦波，每個電平幅值只有單元直流母線電壓大小，du/dt很小，對電機絕緣沒有影響。
控制系統：控制系統輸出PWM占空比信號，經由光纖板給到各個功率單元中，控制H橋4個IGBT模塊的通斷，從而實現對電機的驅動控制。
新時達高壓變頻器
永磁同步驅動技術特點
1. 高轉矩輸出：1Hz保證150%額定轉矩輸出，5Hz可達到200%額定轉矩輸出。
2. 標配機械式單元旁路系統，單元出現故障可自動旁路運行，保證生產連續性；
3. 支持PRIFINET通訊控制：通過專用網絡模塊實現與上位機的PN通訊；
4. 支持永磁同步電機閉環矢量控制：軟件獨特算法，應對編碼器干擾問題；
5. 支持永磁同步電機開環矢量控制：根據不同電機類型提供ID=0和MTPA兩種控制策略可供選擇。
串聯密煉機系統+變頻永磁同步驅動系統
助力產能提升點
1. 串聯式密煉機本身比傳統密煉機可提高煉膠效率20%-50%；
2. 永磁同步電機具有體積小、功率密度高、損耗小，效率高；
3. 與直流電機比，它沒有換向器和電刷等易損件，可靠性高；
4. 異步電機相比，它不需要無功勵磁電流，功率因數高，損耗減小，效率高，低速力矩大；
5. 永磁同步電機配合變頻器做閉環控制，控制精度更高，避免轉速跌落，可實現密煉機堵料帶載啟動；
6. 變頻器永磁同步驅動系統低速大扭矩，能應對超強負載波動性，滿足密煉車間工藝要求；
7. 永磁同步驅動永磁同步電機，空載運行電流約2-3A，功率因數為1,節約電能且前端無需補償裝置。
結束語
隨著國家電機系統節能工程的推進，電機已全面進入IE3高效時代，永磁同步電機的應用范圍必將進一步加大，新時達深耕永磁同步電機的驅動技術二十年，特別是近幾年新時達永磁同步驅動技術在橡塑行業的應用更是得到了用戶的高度認可，未來新時達必將用更優秀的驅動控制技術為工業驅動的進步提供更強勁的動力。
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