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      普传变频器在钢化玻璃上的变频技术应用

      作者普传科技    2010年7月17日  

          1 前言
          随着经济的发展和人民生活水平的提高各种玻璃制品被广泛用于建筑汽车工业生活用具等领域玻璃制品加工过程中常需要进行钢化处理其主要作用是为了提高玻璃制品的强度与稳定性经过钢化处理的玻璃与普通玻璃相比具有强度高热稳定好等因而比普通玻璃有着更加广泛的应用各种玻璃钢化设备技术也在不断改善与提高
          本文讲述了普传变频器在杭州某玻璃机械有限公司生产的LDG2110型水平辊道式钢化炉玻璃钢化设?#38050;?#30340;应用和调试中应注意的问题
          2 玻璃钢化原理及作用2.1 玻璃钢化原理 玻璃钢化主要是先把玻璃加热然后经过快速冷却使玻璃内部具有很大的张应力从而在其表面产生更大的压应力其作用如同预应力钢筋混凝土利用受拉钢筋在需要增强的部份产生压应力一样不同的是预应力钢筋混凝土只在局部产生压应力而钢化玻璃则是在全部表面产生压应力玻璃的钢化淬火过程与金属的表面淬火处理的硬化过程也不同玻璃的钢化处理并没有对玻璃表面进行硬化因而玻璃钢化后表面抗擦伤划伤的能力并不会有明显提高2.2 玻璃钢化的作用 玻璃属于脆?#22278;?#26009;脆?#22278;?#26009;的强度在很大程度上取决于其表面结构玻璃表面看起来很完整光滑但实际上存在大量的微裂纹微裂纹在张应力作用下起初是裂纹扩大然后从表面开始?#23631;ѣ?#22240;此若能消除这些表面微裂?#39057;?#24433;响其抗张强度就?#19978;?#33879;提高钢化方法是消除表面微裂纹影响的一种有效方法它使玻璃表层处于强大压应力之下只有当外界作用于玻璃表层的张应力超过其可承受的压应力时玻璃才有可能?#23631;ѣ?#22240;而经过钢化的玻璃可提高抗强力2.3 钢化玻璃的主要特点1 安全性 钢化玻璃破碎后成为?#24863;?#30340;碎片呈钝角形而不会形成锋利的尖角破片时不会对人体造成重大伤害具有一定的安全性2 强度高 钢化玻璃表面存在相当大的压应力因?#21496;?#26377;较高的强度其强度是普通退火玻璃的4倍左右可满足高层超高层建筑行业应用要求3 热稳定性 钢化玻璃具有良好的热稳定性钢化玻璃能经受的温差是普通退火玻璃的2.53倍更能适用于温度较高的场合
          3 水平辊道式钢化炉的电气构成3.1 水平辊道式钢化炉的主要构成 水平辊道式钢化炉主要由装片台加热区钢化冷却区卸片台操作台电气控制柜等组成其中装片台加热区冷却区及卸片台均通过摆线针轮减速器带动链条传动整体运行平稳钢化冷却区由鼓风机进行迅速风冷其风道设有上下风栅可提高玻璃钢化成品率加热区加热体采用经济而耐用的石英陶瓷实心辊道辐射板上下均采用耐高温钢板相连设备图如图1所示
          图1 水平辊道式玻璃钢人炉设备示意
          本文以LDG2110型水平辊道式钢化炉为例其主要规格如表1所示:
          炉型 最大玻璃尺寸 生产能力 装机功率KW
          加热 传动 风机 合计
          LDG2412 2100*1000 49 160 10 160 330
          表1 水平辊道式钢化炉规格
          3.2 水平辊道式钢化炉的电气控制水平辊道式钢化炉的电气构成主要由装片台传动电机加热区传动电机冷却区传动电机冷却鼓风机卸片台传动电机及各种接近开关温度控制仪编码器等构成其电气控制方案采用HMI人机界面+PLC+变频器控制方式具有全自动半自动手工等多种控制功能钢化炉各个单元的启动停车正反转速度控制均可通过HMI人机界面直接设定同时HMI可监控加热温度冷却风压传送速度等?#38382;?#26041;便操作钢化炉电气控制?#20302;呈?#24847;图如图2所示
          图2 水平辊道式钢化炉电气控制示意图
          各单元采用普通三相异步机及摆线针轮减速器传动主要?#38382;?#22914;表2所示
          控?#39057;?#20803; 主要?#38382;?br>    功率 极数 转速rpm
          装片传动电机 1.5KW 4 1480rpm
          加热传动电机 1.5KW 4 1480rpm
          冷却传动电机 1.5KW 4 1480rpm
          冷却风动电机 160KW 4 1480rpm
          卸片传动电机 1.5KW 4 1480rpm
          表2 水平辊道式钢化炉传动电机?#38382;?br>   
          4普传变频器的应用随着钢化玻璃应用的推广其钢化设备控制技术也不断改善变频调速技术是目前主要交流调速方法之一目前玻璃钢化设备已逐步采用变频调速控制根据水平辊道式钢化炉的传动负载特性其装片台加热区冷却区及卸片台的传动电机均采用普传恒转矩通用型变频器由于玻璃钢化工艺特点要求冷却风机能在短时间内启动到设定速度运行此设?#38050;?#35201;求在20S左右时间内完?#21892;?#21160;考虑到变频器加速过程中过载能力这里选用普传恒转矩型变频器其过载能力可达150%1?#31181;?#20855;体选型如表3示
          控?#39057;?#20803; 变频器 标号
          装片传动电机 PI7600 1R5G3 FC1
          加热传动电机 PI7600 1R5G3 FC2
          冷却传动电机 PI7600 1R5G3 FC3
          冷却风动电机 PI7800 160G3 FC4
          卸片传动电机 PI7600 1R5G3 FC5
          表3 各传动单元变频器选型
         
          玻璃钢化变频器控制过程主要如下:由装片台传动变频器FC1将玻璃制品传动到加热区进行加热在加热区内通过FC2变频器控?#39057;?#26426;前后反复运行使玻璃温度达到钢化前设定温度并充分受热约5?#31181;?#21518;将受热后的玻璃由FC2传送到冷却区进行快速冷却玻璃制品完全到达冷却区的同时鼓风机变频器FC4启动风机完?#21892;?#21160;过程并以设定最高速度运行这时FC3变频器控?#39057;?#26426;前后反复运行约8?#31181;?#21518;由卸片变频器FC5将钢化后玻璃制器送出完成整个玻璃制品的钢化过程一个过程约在15?#31181;幼?#21491;各单元变频器控?#39057;?#36335;如图3所示
          图3 水平辊道式钢化炉变频控制示意图 鼓风机变频器采用两段速控制玻璃制品处于非冷却阶?#38382;保?#40723;风机保持低速运行当玻璃制品到达冷却区时鼓风机以高速运行运行速度根据工艺要求与现场情况设定鼓风机变频器控?#39057;?#36335;如图4所示
         
          图4 鼓风机变频器控?#39057;?#36335; 鼓风机变频器的两段速运行通过面板数字设定与外部端子控制来实现当X1端子闭合时鼓风机变频低速运行当X1断开时变频器按数字设定的频?#35797;?#34892;以鼓风机变频器为例其?#38382;?#35774;定如表4所示
         
          主要?#38382;? 设定值 含义
          F63 1 多段速度有效
          H00 10 低速运行频率
          F03 48 高速运行频率
          F05 3 外?#31185;?#21160;命令
          F09 20 加速时间
          F10 40 减速时间
          表4 鼓风机变频器的?#38382;?#35774;定
          5 调试注意事项水平辊道式钢化炉电气控制相对复杂在调试时主要应注意以下方面:5.1 各单元单动与联动调试水平辊道式钢化炉各单元要求能够单独控制同时也要能实现联动运行各单元同步运行以便玻璃制品能平稳地在各单元间传送由于工艺要求其中加热单元与冷却单元电机需要在设定时间内前后反复运行具体运行时间可通过HMI人机界面设定由PLC控制变频器运行在各单元单独运行调试时应注意玻璃制品到达检测位置时是否能准确停车玻璃制品在各单元间传送是否平稳如不能满足要求应当调整各单元变频器的加减速时间和运行速度
          5.2 鼓风机变频器调试鼓风机控制是玻璃钢化的重要?#26041;ڣ?#20854;对玻璃钢化质量有直接影响钢化时要求冷却区的风量风压能在短时间内迅速建立充分冷却?#28304;?#21040;钢化效果早期钢化设备鼓风机大多采用工频启动与风门控制其风压建立速度较快但采用变频器控制后由于变频器启动需要一定时间其风压建立相对?#19979;?#22240;而在调试时应特别注意一般情况下鼓风机变频器启动时间设置与玻璃制品从加热单元到冷却单元的传送时间一致在此设?#38050;?#26102;间设定约为20s如果变频器加速时间过长风压建立慢将会造成玻璃制品钢化不完全而影响产品质量但变频器加速时间过短又很容易引起变频器过流保护这也是鼓风机变频器选用恒转矩型或加大功率等级的原因在调试?#27604;?#26524;变频器在启动时间内启动困?#35328;?#21487;?#23454;?#25552;前风机变频器的启动时间?#26376;?#36275;工艺要求
          6 结束语玻璃钢化是玻璃处理加工的重要?#26041;ڣ?#38050;化玻璃具有很多比普通玻璃优越的特点目前钢化玻璃在各行业日益广泛应用各种玻璃钢化加工设备技术也不断提高其电气传动部?#31181;?#27493;采用变频器调速技术一方面提高设备自动化控制程度改善产品精度和提高产品质量另一方面冷却单元风机采用变频器控制与工频控制相比具有一定的节能空间而玻璃钢化设备采用变频调速技术值得推广应用

       以下是关于普传变频器在钢化玻璃上的变频技术应用评论目前共1条评论  共1页  第1页  

      评论人卢烨

       评论时间2010-9-4

          好

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