压电陶瓷分选系统的恒压节能改造.pdf

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1、《自动化技术与应用》2011年第3O卷第2期经验交流TechnicaIComrnunications压电陶瓷分选系统的恒压节能改造刘艳红(扬州工业职业技术学院电子信息工程系，江苏扬州225127)摘要：针对传统压电陶瓷自动分选系统中能耗高、噪音大和自动化程度低等缺点，提出一种实用方案，该方案利用P1D算法和变频器实现系统恒压节能控制。实践证明，该系统节能效果突出，改善了陶瓷元器件的生产工艺，具有较大实用价值。关键词：变频器；压电陶瓷；空压机；节能中图分类号：TM465文献标识码：B文章编号：i0037241(2011)02005803Co

2、nstantPressureandEnergyConservationRefOrminPiezoelectricCeramicSortingSystemLIUYan—hong(DepartmentofElectronicInformationEngineering，YangzhouPolytechnicInstitute，Yangzhou225127China)Abstract：Inviewoftheshortagesofpiezoelectricceramicautomaticsortingsystem，suchashighenergy

3、consumption，bignoiseandlowautomaticdegree，apracticalcontrolschemeisputforward，inwhichtheconstantpressureandenergyconser—vationcontrolisaccomplishedbyPIDalgorithmandfrequencyconvertor．Itisprovedinpracticethatthesystemhasoutstandingenergyconservationeffect，theproducetechnol

4、ogyisimproved．Keywords：frequencyconvertor；piezoelectricceramic；aircompressor；energyconservation1引言大多采用工业控制计算机作为自动分选装置，与空气压缩压电陶瓷滤波器是利用压电陶瓷的压电效应和谐振机配套使用，空压机为工业计算机提供动力，在生产过程特性制成的带通滤波器，它在电路中主要是作为频率控中对提高产品质量和生产效率起着非常重要的作用。制器件。由于压电陶瓷具有体积小、插损小、阻带高等本论文是以无锡宏茂电子有限公司的压电陶瓷滤特点，利用陶瓷振子的

5、径向振动、厚度振动、长条伸缩波器生产中的自动分选系统改造项目为背景，来研究基振动、厚度切变振动等模式制作的滤波器，在几十千赫于变频器的压缩机节能控制系统的设计与实现。目前，兹到数十兆赫兹的频段范围内，广泛应用于测量、广播、该控制系统已投入日常生产。实践证明，该控制系统设电视、通讯、航空、航天等领域等方面⋯1。在陶瓷滤波计合理，运行稳定可靠，很好的满足了空气压缩机控制器的生产制作中，需要对极化后的陶瓷片以及陶瓷器件的节能要求。的参数如谐振频率、谐振电阻、反谐振频率、静电容、带宽等进行检测和分类【2l。随着生产技术的发展，压电陶2系统改造背景

6、瓷滤波器的生产设备和工艺方法发生了较大的变化，很改造前，压电陶瓷分选功能是通过多台分选设备和多生产企业采用陶瓷片和陶瓷器件的自动分选装置。空压机实现的。空压机传统的控制方式均采用加、卸载在压电陶瓷滤波器生产中，分选机是提高劳动生产率控制方式，这使得压缩空气的压力在最低工作压力值与和控制产品质量的关键设备【31。在压电陶瓷分选系统中，最高工作压力值之间频繁地进行切换，造成很大的能量浪费。据测算，空压机卸载时的能耗约占空压机满载运收稿日期：2010—10—21行时的20％35％，节能问题急需解决。经验交流《自动化技术与应用2011年第30卷第

7、2期丁echnicaICornmURications异步电动机频繁的启动、停止，影响电机的使用寿R变U命，空压机工频启动电流大，对电网冲击大，电机轴承磨S频VT器W损大，设备维护量大；空压机频繁加卸载，噪音大，工作条件恶劣，影响工作环境；另外，自动化程度低l41，输出压力调节是靠人为调节阀的开度来实现的，调节速度慢、图1基于变频器的恒压控制系统结构不稳定，精度低，影响生产工艺。图中，MF变频器作为主控制器，其输入端R、s、T针对传统供气控制方式存在的诸多问题，诸如减载接外部380伏交流电源；空压机管网压力由压力变送器时电机空转，能源浪费严

8、重，改造后的系统中增加了变进行检测，通过MF变频器的智能接口IF与变频器相频器，采用变频器对空压机及电动机进行控制，最终实现压电陶瓷分选系统的恒压节能控制。连；变频器内置的PID控制器对相关参