变频器在食品机械上的应用

电机与变频2019-01-16 05:28:42

食品机械在小规模家庭式企业中应用广泛,对食品机械提出如下要求:重量轻,体积小,便于操作和维护,安全性好,价格低。近年来,食品机械的拖动系统越来越多地采用了变频调速技术,其优越性在于:

①增加产量,降低成本。

②提高产品的质量。

③安全性能有保障。


表1列出食品机械中不同类型的设备在采用变频调速后取得的效果。由于通用变频器不断提高性能,用于食品机械后,使产品的质量得到明显提高。


设备名称机械名称采用变频调速的效果





以搬运为主的机械

面包机、果酱机·根据原材料大小和材质控制传输带速度,保证质地均匀
切片机·通过调整传输带的速度,可以改变蔬菜片和肉片的宽度
瓶和罐头的传输机·启动和停止过程都应十分柔和,使传输带上的物品不因倒下面破损
螺旋式输送机·通过改变转速,能够控制供应量




混炼·搅拌

·搅拌

·混合搅拌机

·生奶油搅拌机

·根据材料的变化来控制转速,以便设定最佳的搅拌条

·在环境恶劣的场所,可使用防腐剂、户外型、防爆型电动机

·采用全封闭型电动机,以有利于卫生和维护

食品加工用挤出机·通过控制转速,确保质量稳定

干燥·热处理

·干燥炉

·制茶机

·能自由地根据炉内状况来控制风量

·通过调节转速以实现节能

计量·包装

配料·计量机

装袋·包装机

·由一台变频器驱动多台电动机,使炉内温度均匀

·当原料接近预订量时,可降低转速以提高装袋量的精度


其他

·制面机

·大型滗析机

·传输带应能准确定位停住,实现自动化

·能自由地改变面条的粗细

·能微调各压延辊的转速比

·可以节能运行

表1 采用变频调速的效果

混合搅拌机的变频调速


混合搅拌机是食品机械中用得最多的一种,下面分别说明该机拖动系统的特点和应用变频器后的效果。


1. 混合搅拌机的负载性质

搅拌机的种类很多:有要求高速搅拌点心发泡料的,也有要求低速搅拌馅料的,因而要求变频器有较宽的调速范围。

 搅拌机属于恒转矩负载,但亦因温度、粘度变化可能达到正常负载的2~3倍,故在选择电动机容量时,必须考虑能承受过载,常按正常容量的2倍来选定。图2所示是典型的搅拌机构造及变频器电路。


图2 搅拌机的构造和变频器电路


2. 搅拌机对变频器的要求

 如上述.搅拌机在采用变频调速时,对于瞬间的过载,要求不跳闸,即要求有“防止失速”的功能。为此要求做到:

    ①针对搅拌过程中的负载变化,自动计算出负载转矩,通过转矩、转差补偿功能保持转速稳定。

    ②当负载过大时,由防止失速功能使电动机自动降速以抑制过电流。图14-12所示为防止失速功能的电流、转矩、转速的对应关系。


图2 防失速功能的电流、转矩、转速的对应关系


   

 上述保护功能可用图2的特性来描述。例如,当负载转矩增加至T1时,变频器发出报警信号,在达到T2时,防止失速功能动作(进人下垂特性),电动机进入保护性降速运行状态。若过载时间过长使电动机发热,则由变频器的电子热继电器进行保护。



3. 采用变频器的优点

    ①操作简便用旋钮进行无级调速。

    ②低噪音由于选用低噪音变频器,运行安静,可以安置于店铺和室内。

    ③调速范围广能调整到满意的转速,针对不同的原料、工艺,均能得到最佳的搅拌效果。



普传变频器在食品机械行业上的应用


     基于食品机械的使用要求,也只有用高性能变频器才能满足。普传PI9000系列高性能矢量变频器,能满足包装机的要求,因为它具有如下特点:   


PART

01

应用无速度传感器矢量控制技术,自动修正频率,以达到负载变动时电机转速稳定的效果; 


PART

02

具有稳速精度高,调速范围广以及快速动态响应的特点,能满足高性能场合的传动控制要求,减少了因传动系统故障导致的时间和经济损失,同时省去了速度传感器,具有较低的维护成本。  

PART

03

电机参数自学习,获取准确的电机内部参数,以用于矢量控制计算。

PART

04

加减速时间0.1秒,实现无衔接式正反转运行。

PART

05

低频力矩大,低频时(1~10Hz)能出来150%额定转矩。



应用效果


全自动枕式食品包装机应用无速度传感器矢量变频调速,具有如下的优点:


PART

01

简化传动系统, 提高了机器运转的稳定性和可靠性, 降低了机器运转的噪音, 大大延长了使用寿命和最大限度的降低故障率, 减小企业维修费用;


PART

02

增加产量、降低成本,可以提高生产技术水平,使产品产量和品质都得到提高, 并能有效节约成本, 实现利润最大化;


PART

03

实现包装机高效、低损耗、自动检测等多功能;


PART

04

通过转矩提升、防止失速和再启动等功能, 实现不跳闸运行, 使产品质量稳定、效率提高。


综上所述,在食品包装机上应用普传PI9000系列高性能矢量变频器后,无论是产品质量还是产量都有了很大的提高,同时简化了系统机构,为食品企业带来了很好的效益。


本文部分转载自《变频器世界》


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