1,、引言

    干白粉是一種粉末狀化工產(chǎn)品，過去用于成品包裝的干白粉定量包裝秤給料裝置,，大多采用電機拖動的雙螺旋給料機,。為保證控制系統(tǒng)精度和速度，雙螺旋給料機共有大,、小兩級螺旋給料,，初始狀態(tài)均處于停止位。進入自動運行狀態(tài)時,，當(dāng)物料重量達(dá)到大給料設(shè)定值時停止大給料電機并繼續(xù)保持小給料電機運轉(zhuǎn),，當(dāng)物料重量達(dá)到最終設(shè)定值時，關(guān)閉小給料電機,。由于干白粉的流動性和螺旋給料機的機械慣性,，再加上物料輸送的不均勻，定量包裝秤的動態(tài)精度很難穩(wěn)定控制,�,；�于上述問題，我們采用變頻器對干白粉定量包裝秤的給料裝置進行了技術(shù)改造,，將雙螺旋給料機形式改為單螺旋給料機形式,，即降低了生產(chǎn)成本，又提高了干白粉定量包裝秤的性能,。

    2,、干白粉定量包裝秤的結(jié)構(gòu)組成 

   干白粉定量包裝秤為毛重式稱量方式，結(jié)構(gòu)組成如圖1所示：主要由儲料倉,、螺旋給料機,、截料裝置、稱重夾袋裝置,、氣動部分以及電氣控制柜組成,。

    3,、變頻器的選用 

    選擇變頻器時，除了根據(jù)電機類別和螺旋給料機的生產(chǎn)效率和驅(qū)動功率外,，還應(yīng)以實際電機電流作為選擇的依據(jù),，電機的額定功率只能作為參考。另外,，應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次偕波,，會使電機的功率因數(shù)和效率變壞。因此,，用變頻器給電機供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較,，電機的電流會增加10%而溫升會增加20%。所以在選擇電機和變頻器時,，應(yīng)考慮到這種情況,，適當(dāng)留有余量，以防止溫升過高,，影響螺旋給料機的使用壽命,。
    在進行了技術(shù)比較后我們選用了SANKEN公司IF-4.0K變頻器，該變頻器采用了先進的驅(qū)動控制技術(shù),，是一種低噪音高性能的變頻器,，具有最佳控制電壓和電流矢量，可以最大限度地發(fā)揮電機的輸出轉(zhuǎn)矩,，完全適用于干白粉的定量包裝控制技術(shù)要求。

    4,、變頻調(diào)速的硬件構(gòu)成 

    電氣原理圖如圖2所示,，核心部件為IF-4.0K變頻器和XK3210稱重顯示控制器。XK3210稱重顯示控制器內(nèi)置簡易PLC,，通過簡單的二次編程,，可完成定量包裝秤的基本控制功能，適用于凈重式和毛重式等定量包裝秤,，其輸出OUT1(大給料)和OUT2(小給料)為無電壓繼電器輸出信號,，可直接驅(qū)動IF-4.0K變頻器的調(diào)速輸入端FR(1速)2DF(2速)。動力電源線AC380V通過空氣開關(guān)Q1接至變頻器R,、S,、T端子，螺旋輸送機電機接至變頻器U,、V,、W端子。原則上不要在變頻器和電機之間裝設(shè)交流接觸器,，否則在變頻器運轉(zhuǎn)中,，接觸器啟停引起的過大電流易損壞變頻器,。 

    其中，定量稱重數(shù)據(jù)參數(shù)通過稱重顯示控制器設(shè)置,，可設(shè)置提前量,、最終定量值、延時時間等參數(shù),。螺旋給料機給料速度,、過流過壓保護等參數(shù)通過變頻器操作面板可方便地調(diào)整。 

    5,、變頻器的控制參數(shù)

    變頻器的功能參數(shù)有基本運轉(zhuǎn)功能,、加減速設(shè)定功能、運轉(zhuǎn)頻率設(shè)定功能,、保護設(shè)定功能,、其它調(diào)整功能、多功能端子選擇功能,、無速度傳感器選擇功能,、任選件功能等，部分參數(shù)設(shè)置如附表所示,。

   6,、減小EMC影響的主要措施

    EMC即“電磁兼容性”，它主要是指電氣設(shè)備在電磁環(huán)境中良好的工作能力,，并且不能產(chǎn)生在此環(huán)境中工作的其它設(shè)備所不能接受的電磁干擾,。變頻器通常運行在一個可能存在較高的電磁干擾(EMI)工業(yè)環(huán)境中，好的安裝可確保變頻器和定量包裝控制系統(tǒng)安全和無故障運行,。 
    (1) 確�,？刂乒裰械脑O(shè)備接地良好，使用短和粗的接地線連接到公共接地點或接地母排上,。特別重要的是,，連接到變頻器的任何控制設(shè)備要與其共地，同樣也要使用短和粗的導(dǎo)線接地,，最好采用在高頻時阻抗較低的扁平導(dǎo)體,。 
    (2) 安裝變頻器時，安裝板使用無漆鍍鋅鋼板,，以確保變頻器的散熱器和安裝板之間有良好的電氣連接,。 
    (3) 為有效的抑制電磁波的輻射和傳導(dǎo)，減少對稱重顯示控制器的影響,，變頻器的電機電纜采用屏蔽電纜,，屏蔽層的電導(dǎo)約為每相導(dǎo)線芯電導(dǎo)的10%。 
    (4) 控制電纜使用屏蔽電纜�,？刂齐娎|的屏蔽層應(yīng)直接在變頻器的內(nèi)部接 
    地,，另一側(cè)通過高頻小電容接地。當(dāng)屏蔽層兩端的差模電壓不高和連接到同一地線上時,，也可以將屏蔽層的兩端直接接地,。信號線和它的返回線絞合在一起，能減小感性耦合引起的干擾,，絞合越靠近端子越好,。模擬信號的傳輸線使用雙屏蔽的雙絞線。不同的模擬信號線獨立走線,，有各自的屏蔽層,，以減少線間的耦合。數(shù)字信號線使用雙屏蔽的雙絞線,，也可以使用單屏蔽的雙絞線,。 
    (5) 電機電纜獨立于其它電纜走線，同時避免電機電纜與其它電纜長距離平行走線,，這樣才能減少變頻器輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾,。如果控制電纜和電源電纜交叉，應(yīng)盡可能使它們垂直交叉走線,。 
    (6) 設(shè)計控制柜時要注意EMC的區(qū)域原則,，把不同的設(shè)備規(guī)劃在不同的區(qū)域中。每個區(qū)域?qū)υ肼暤陌l(fā)射和抗擾度有不同的要求,，區(qū)域在空間上用金屬殼或在柜體內(nèi)用接地隔板隔離,。

   7、變頻器的使用效果 

    采用變頻器后,，干白粉定量包裝秤的螺旋給料機運行平穩(wěn),，給料均勻，升降速平滑,，無機械沖擊，對動態(tài)稱重數(shù)據(jù)影響很小,。主要表現(xiàn)在以下方面： 
    (1) 變頻給料裝置精度高,，系統(tǒng)保護功能完善。參數(shù)的優(yōu)化可通過人機界面設(shè)置修改,，且發(fā)生故障后可直接將自診斷的結(jié)果顯示在人機界面上,，縮短了檢修時間，大大提高了工作效率,。 
    (2) 延長了電動機的使用壽命,。由于電動機的啟停電流為額定電流的5~7倍，沖擊轉(zhuǎn)矩很大，影響電機的使用壽命,。變頻啟動是一種軟啟動方式,，可避免對電機的機械沖擊，且保護了設(shè)備,，減少了設(shè)備的磨損,。正常使用時，由于電動機轉(zhuǎn)速一般都降至額定轉(zhuǎn)速以下,，設(shè)備的磨損大大減少,。 
    (3) 可靠的保護措施。變頻器通過自身設(shè)置的參數(shù)很容易實現(xiàn)過流,、過壓,、欠壓等保護措施。 
    (4) 控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,電機經(jīng)濟運行,節(jié)能效果明顯,。

    8,、結(jié)束語 
    采用變頻器后的干白粉定量包裝秤運行平穩(wěn)可靠，定量控制精度高,，自投入使用以來取得了良好的效果,，操作維修簡單方便，降低了維護費用,，達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計的要求,，受到了用戶的好評，并帶來了良好的經(jīng)濟效益,。