Rexroth(力士乐)EFC 3600变频器在薄膜制袋机上的应用

• 关键词：EFC 3600 薄膜制袋机
• 作者：吴玉平（销售部）

塑料薄膜包装制造行业是一个庞大的行业，生活中无处不在，大到家电，小到食品包装，塑料薄膜包装涵盖了电子产品、服装、食品、文具等多个行业的包装。

目前塑料袋包装的生产设备主要包括吹膜机、分切机、制袋机等设备。其中吹膜机的作用主要是将塑料粒子加热熔化后再吹成薄膜的设备，这个设备主要为生产线提供原始加工材料；分切机是将前段吹膜机生产的薄膜原材料，根据产品规格分切成一定尺寸的设备，这个行业里主要是使用纵切机；最后是制袋机，它是将分切机裁切好的原材料进行封底、压痕和最终卷取的设备。

目前这个行业对变频器的使用越来越成熟，对系统成本的要求越来越高，批量生产中对变频器的用量非常大，单台设备电控系统的差价就变得异常敏感。此行业大部分变频器的使用属于常规应用，对性能并无特殊要求。制袋机作为生产线的最后一个环节，对于产品最终的质量起着决定性作用，这其中传动部分的性能又是系统的关键部分。

制袋机的传动部分主要分为送料传动和切刀传动两个部分，送料部分主要采用伺服系统进行定长控制，我们这里不多做介绍，切刀传动系统为交流变频器拖动三相异步电机，由人机界面设定系统速度，经由PLC换算成变频器的输出频率，由PLC控制变频器的启停，传动轴上安装两个传感器，分别检测切刀的低位和高位，低位传感器用于切刀和送料的逻辑保护，高位切刀传感器主要决定切刀的停止位，也就是说当切刀得到启动指令后，完成一个切割过程， 当检测到高位信号后，要求切刀必须马上停止，并且能相对准确的停止在待命区域，随时准备接收下一次切刀动作的指令。

这个工位对变频器的快速制动有较高的要求。目前常见的方案是采用制动电阻的方式，切刀机械结构在快速制动的过程中，由于自身的惯量，会拖动电动机继续沿原有方向运动，此时变频器给电动机定子施加的制动励磁，会导致异步电机处于发电的状态，这部分电荷会通过电机与变频器之间的电缆流入变频器，最终造成变频器直流母线电压升高乃至报警停机。目前主要的解决办法是给变频器加制动电阻，将这个制动产生的电荷释放到电阻上，以热能的形式散失。这种方案存在两个问题：第一、对于小功率变频器来讲，增加一个制动电阻就会增加不小的成本，大批量应用时，这个问题尤为明显；第二、制动电阻外加在变频器上，如果保护不当会存在危险，加在电阻端的电压是600-700伏的直流电，非常危险，且如果不小心短路或者接地还会损坏变频器。

博世力士乐EFC3600系列变频器，标配先进的过励磁制动技术，能够将减速制动过程中电机产生的感应电能，通过高频载波的形式返回给电动机，消耗在电动机和电缆上，此技术可以大幅降低变频器减速制动过程对制动电阻的依赖。目前我方产品在江苏某大型塑料薄膜包装设备生产企业制袋机上得到成功的应用，这得益于我们产品过励磁制动的技术，使客户每套设备节省一组制动电阻的成本。同时，简化了电气柜的布局，且极大的提高了设备的安全可靠性。现场实测切刀的制动效果和电机温升等均能满足使用要求。另外，EFC3600系列产品内置C3滤波器、标配Modbus通讯、紧凑的结构尺寸以及参数拷贝功能，在批量生产小型制袋机方面充分的体现出了产品的优势。