6000系列变频器在砌块成型机上的应用

一、概述
      在建筑行业领域，国内常用的墙体材料可分为两大类，即实心粘土砖与新型墙材，以粘土为主要材料经烧结工艺制成的实心粘土砖（俗称红砖），因其工艺设备简单，使用历史悠久，长期以来都是我国主要的墙材；以水泥、砂石及粉煤灰、煤矸石、炉渣等工业废料或建筑垃圾为主要材料经搅拌、振动、压制等工艺制成的非粘土砖、建筑砌块等新型墙材，类似的新型墙材近几十年在国内得到逐步的推广与普及，其中，以混凝土砌块最为常用。 “禁实”就是禁止使用、销售、生产实心粘土砖的简称。与新型墙材相比，实心粘土砖在制作过程中存在挖土毁田、浪费能源、污染环境等不利因素，因此国家已出台众多硬性指标及政策鼓励使用新型墙材，逐步禁用实心粘土砖。根据国家相关规定，2010年后国内所有城市（城镇）已全部禁用粘土砖，这为新型墙材提供巨大的市场空间。
二、工作原理
      一台全自动砌块成型机主要由皮带输送机、振动成型机（主机）、送板机、出砖机、码垛机、控制柜、液压泵站等组成，其中振动成型装置是砌块成型机的核心部分，其性能直接决定着机器本身及成型砌块的优劣。
振动技术分类按振动源作用的位置不同，砌块成型机可分为台振机及模振机。振动源直接作用于振动台的机型称为台振机，型号以“QT”开头。振动源安装在模箱上的机型称为模振机，型号以“QM”开头。因台振机具有产量大、砌块平均损耗振动功率小等优点，已成为国内砖机厂家的主流机型。以台振机为例，一般振动器是由电动机或液压马达来驱动，通过振动器中的两根带有偏心块的轴产生相向的高速转动，水平方向的离心力互相抵消、垂直方向的离心力互相叠加，从而产生垂直定向振动。成型砌块较少时，模箱下可设一个振动源；成型砌块较多时，可设两个或多个振动源。
目前振动器由电机直接驱动，其存在以下几个缺点：
（1） 电机频繁直接启动（每分钟3～4次），启动电流大（5～7倍额定电流），电机温升高（70摄氏度以上），轴承润滑脂容易融化并导致电机损坏；
（2）接触器频繁动作，通过电流大，触点容易老化；
（3）电网电压低时，电动机带载很难启动；
（4）电机每次启动运行时间为2～4s，平均功率因数低，线损损耗严重；      
（5）电机直接启动时机械冲击大，对各机械配件要求较高
      如何激振、如何调节振动频率一直是砖机制造商关注的问题。自变频技术广泛应用以来，以变频器调节电机调速从而驱动振动器的振动成型方式就被众多的砖机制造商所注重。砖机可根据产品的分类来预设不同振动频率及振动加速度，启动、加速、减速及停机控制灵活，大大加强了产品的成型质量及性能。
三、系统配置
      变频器为18.5KW，同时带动2台7.5KW电机，由PLC控制，原系统的接触器直接省去，只需设置：外部启动，频率给定（通讯），加速时间，减速时间，多段速度，上限频率等即可。布料同时，变频按设定的第一段速运行，布料完成后，再按照界面设定的频率控制震动器产生垂直同步震动，实现了低频加料，高频成型的工作原理，对不同的原材料可获得良好振实效果。

四、系统优点
与电动机直接驱动相比，在振动系统中采用变频器技术具有很明显的优点：
（1）可轻松实现振动系统调频需要，满足生产工艺要求；
（2）加减速迅速，节省成型时间，增加产能；
（3）启动电流小，对电网冲击少；
（4）电机平滑启动，机械冲击小；
（5）电动机温升低，有利于电机长期稳定运行；
（6）能量传递效率高，节省电能；
（7）砌体成型密实度好，表面平整美观；
（8）变频器独有AVR功能，即使在电网电压较低的情况下，仍能输出足够的电压驱动电机工作做。