密煉機是輪胎行業(yè)煉膠生產中一種對過載和穩(wěn)速精度要求較高的重要設備。目前的密煉機電機驅動中,主要以直流調速系統(tǒng)為主。在滿足密煉機負載要求和動態(tài)特性的同時,提出低壓變頻器驅動方案。目前在密煉機的生產過程中，電機一直處于額定轉速下運行（工頻50HZ）。而實際生產工藝中，很多場合下都可以降低轉速運行，這樣就白白浪費了很多電能。



密煉機的工作原理：

密煉機工作時，兩轉子相對回轉，將來自加料口的物料夾住帶入輥縫受到轉子的擠壓和剪切，穿過輥縫后碰到下頂拴尖棱被分成兩部分，分別沿前后室壁與轉子之間縫隙再回到輥隙上方。在繞轉子流動的一周中，物料處處受到剪切和摩擦作用，使膠料的溫度急劇上升，粘度降低，增加了橡膠在配合劑表面的濕潤性，使橡膠與配合劑表面充分接觸。配合劑團塊隨膠料一起通過轉子與轉子間隙、轉子與上、下頂拴、密煉室內壁的間隙，受到剪切而破碎，被拉伸變形的橡膠包圍，穩(wěn)定在破碎狀態(tài)。同時，轉子上的凸棱使膠料沿轉子的軸向運動，起到攪拌混合作用，使配合劑在膠料中混合均勻。配合劑如此反復剪切破碎，膠料反復產生變形和恢復變形，轉子凸棱的不斷攪拌，使配合劑在膠料中分散均勻，并達到一定的分散度。由于密煉機混煉時膠料受到的剪切作用比開煉機大得多，煉膠溫度高，使得密煉機煉膠的效率大大高于開煉機。

密煉機工作過程簡介：

目前在密煉機的生產過程中，電機一直處于額定轉速下運行（工頻50HZ）。而實際生產工藝中，其工作特性可分為：加料—>生料—>熟料—>卸（待）料等過程。

該設備采用安邦信AM300系列變頻器，可自動檢測各生產工藝階段電機工作電流，然后將檢測到的電流轉換為可以控制節(jié)能器的模擬信號，從而獲得相應工藝階段所需的實際工作速度。即可獲得較大的節(jié)能空間。

以目前電機功率較大的（315KW）,且工作周期較短的密煉機電機舉例說明：（現(xiàn)場實測）

一、加料50S50HZ“S”表示秒

二、加工（生料期）60S50HZ

三、熟料期60S50HZ

四、卸料期（待料期）30S50HZ

整個生產周期為200S，電機始終工作在50HZ，處于高耗能狀態(tài)下。

用安邦信AM300系列變頻器后，即可在不影響生產效率的前提下，對電機速度作如下調整：

一、加料50S50HZ

二、加工（生料期）60S50HZ

三、熟料期60S前40S工作在50HZ后20S工作在40HZ

四、卸料期（待料期）30S40HZ

以上調整可根據現(xiàn)場情況作適當調整。

變頻器工作在40HZ時，則會有比較明顯的節(jié)電效果。電機工作在40HZ的時間占整個工作周期的50/200=25%，據保守估計密煉機的節(jié)能效果在10%左右。

密煉機的變頻改造：

密煉機的功能是將混合粉或回料，經加熱兩條轉子不停滾壓達到膠化的機械。該設備的工作流程為，先將加原料進行密煉，原料加工好后卸料，過一段時間后再裝料，此間電機只有在加料后到卸料時作功，電機在卸料后和下次裝料前是不做功的，而電機在整個過程中卻一直運轉，電機在卸料后和下次裝料前就浪費了大量電能。

變頻節(jié)能改造方案：通過變頻器控制電機，在加工時電機50HZ全速運轉，在不加工時降低變頻器頻率，讓變頻器工作在35HZ(運行頻率可自定義），降低電機的轉速，從而達到節(jié)能的目的。

為了該設備在節(jié)能改造后達到操作簡單，采用以下控制方法：該設備在加料后由于負載變大，電機電流會上升，在待機時負載變小，電流會下降（保持在空載電流的范圍）。通過此特性，利用變頻器本身的電流檢測功能來決定變頻器的轉速。
將變頻器的A1V端子和AI2端子端接，A1V端子功能為變頻器輸出電流模擬信號（0-10V對應0-額定電流值）。通過現(xiàn)場觀察，變頻器在空載時電流為200A此時A1V輸出為4V（可根據現(xiàn)場情況適當調整）。加料后電流大于200A。此時只需讓AI2端子電壓0-4V時對應輸出頻率為35HZ（可設置下限頻率為35HZ），AI2端子電壓4-10V時輸出頻率基本為50HZ，AIV靠負載電流的大小來決定模擬輸出信號的大小，AI2靠A1V的模擬輸出信號的變化來控制變頻器的輸入頻率，從而達到改變電機轉速的目的，詳細參數見附圖。

（注：為避免電流在設定的臨界點上下波動，導致變頻器輸入頻率在35HZ和50HZ變化，變頻器在不斷加減速，需變頻器加減速時間將加長，AI2端子的濾波時間加長，讓變頻器運行速度變化更加平滑）。


參數調整依據現(xiàn)場情況定。


結束語：
變頻器在密煉機上的應用不僅達到了節(jié)能的效果，還有效的降低了啟動時對電網的大電流沖擊，減輕啟動時對設備的沖擊，加上變頻器完全可靠的保護功能，有效的延長了設備的使用壽命。