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新科瑞变频器在食品机械斩拌机上的应用
日期: 2018-08-07
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  摘要:新科瑞C500系列变频器应用于天津某食品工厂的斩拌机上,功率2.2 kw、75kw,斩拌效率高,节能增效。

  关键词:新科瑞变频器 C500变频器 变频调速斩拌机

  变频调速斩拌机是一款食品加工必备的设备,专门斩肉泥,食品泥的设备,斩拌效率高,细腻。通过斩拌机高速旋转的刀片可以把肉内的结缔组织破坏掉,其中具有良好吸水性和乳化性的蛋白就可以释放出来,从而使肉制品的乳化效果、弹性、细腻度得到了提高。同时提高了原料肉的利用率。白菜、韭菜、大葱斩拌机对于蔬菜(、芹菜等)同样具有良好的斩拌效果,是香肠、速冻饺子、午餐肉、丸子等肉食品加工厂的得力助手。

  一、斩拌机的结构及工作原理

  斩拌机不论大小分别为普通型和高速型两种,刀轴运转速度在4000r/min以上的斩拌机称为高速斩拌机,刀组的线速度越高,其斩拌乳化的效果越好,而低于4000r/min的斩拌机统称为普通斩拌机。普通型斩拌机的刀轴传动系统操作流程:先低速、后中速、再高速。运行曲线如图1所示。

  

新科瑞变频器在食品机械斩拌机上的应用


  如图1原料肉在进入旋转的转盘锅过程中,重量不均,凹凸不平且成团状,首先选择刀轴低速运行是起到均匀搅拌的作用,就这是图片t0-t1电流曲线有较大波动的原因,而当负荷电流逐渐平稳如图中t1-t2,也就是完成了搅拌。这时启动大功率异步电动机(4级)运行,刀轴运转负荷电流,短时间有一个冲击电流t2-t3区间,过后很快衰减趋于平滑,图中t3-t4的这段时间,阻力矩恒定,斩拌转矩平稳,肉料的颗粒明显细化,此时启动刀轴高速(2级)运转是将细化了的微小颗粒再进行深加工,即乳化。从图片t4-t5的区间我们看到转换刀轴高速运转的短时内,除上边提到的不可避免的启动时的冲击电流外,在t5后斩拌机工作电流稳定在恒定的转矩区域内。

  二、变频器在斩拌机中的应用

  随着社会节能环保意识提升及肉食开发品种需要,普通型斩拌机不能满足市场需求。目前,国外所使用的高速斩拌机多为直流电动机闭环调速方法。优点是:调速范围大、高低速运转输出力矩大,升减速平稳,启动冲击电流小,再生制动容易,对电网无大影响;缺点是控制线路复杂,机体庞大,价格昂贵,出现故障维修困难。

  为了实现斩拌机高速运行,我们采用了变频器和变频电机配合控制的方法,满足运行需求。目前,市场上的通用变频器种类多,性能不断提高,功能不断充实、增强,质量越来越有保障。U/F控制的变频器早已实现了转矩功能,并不断的更新换代,改善功能。高动态性能矢量控制通用变频器具有较高的动态性能,且调速范围广,低频均有转矩提升功能,也称电压补偿功能。

  斩拌机在低速搅拌初始,负荷力矩波动大,伴随着较大的电流抖动,而此时用变频器控制的变频电动机正是工作在基频以下的低频运行状态,由于变频器具备低频转矩提升功能和抗冲击功能,保证了变频电动机恒转矩的输出,能满足斩拌机在低速搅拌的力矩要求。而在高速乳化时,电动机运行在基频以上,虽然随着转速的提升输出力矩降低,图2显示,工作在恒功率段,然而负荷阻力矩通过前两级的运行已经明显下降且平稳。对于工作在基频以上,速度提升,转矩下降的恒功率输出恰好是减荷,这种巧合给我们选择变频器控制斩拌机在高速运转提供了一个主要依据。根据这一依据,只要掌握斩拌原料在低速搅拌时的阻力矩和高速乳化时的阻力矩,我们就很容易根据这俩个重要参数选择购买到相应的变频电动机和低速有补偿的U/F控制的通用变频器,以合理可靠的电气控制,就不难完成变频器调速对高速斩拌的运行控制。

  

新科瑞变频器在食品机械斩拌机上的应用


  新科瑞C500变频器应用在斩拌机参数设计及电路图如下:

  

新科瑞变频器在食品机械斩拌机上的应用


  变频器参数设置:

  F0.01=1 控制命令为端子控制

  F0.02=5 多段速设定频率

  F0.07=100 最大输出频率为100HZ

  F0.08=100 运行频率上限为100HZ

  F5.02=13 开关量输入X2功能:多段速端子1

  F5.03=14 开关量输入X3功能:多段速端子2

  F5.04=15 开关量输入X4功能:多段速端子3

  F5.05=16 开关量输入X5功能:多段速端子4

  FA.01=5 多段速1设定5%

  FA.03=40.5 多段速3设定40.5%

  FA.05=81.5 多段速5设定81.5%

  FA.09=98.5 多段速9设定98.5%

 新科瑞变频器用在斩拌机的现场照片

新科瑞变频器在食品机械斩拌机上的应用

 三、结束语

    我们分析发现变 频器的功能、变频电动机的运行特征,恰好利用在控制高速斩拌机运行方面,提供了利用的条件。变频器控制的变频电动机在高速斩拌机上运行经过了实践,通过了国家的鉴定,并取得了专利证书。在肉类食品加工企业已经应用。价格合理、控制简单、性能可靠的变频调速的高速斩拌机已面向市场,弥补了我国在这一领域的不足,满足肉类食品生产厂家的需求。


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