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        變頻器在食品包裝機(jī)上的應(yīng)用

        2018-09-10 02:39:33郭天寶
        糧食科技與經(jīng)濟(jì) 2018年5期
        關(guān)鍵詞:變頻器應(yīng)用

        郭天寶

        【摘要】在食品行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中,食品包裝是其重要組成部分。通過(guò)食品包裝,可以增加食品的保存時(shí)間,方便人們的日常飲食。近年來(lái),我國(guó)食品行業(yè)中包裝機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越普遍。但是食品包裝機(jī)在使用過(guò)程中,針對(duì)不同類(lèi)型的食品,機(jī)械的轉(zhuǎn)速和應(yīng)用有不同的要求,傳統(tǒng)的食品包裝機(jī)械調(diào)速方式,已經(jīng)難以滿(mǎn)足現(xiàn)代食品包裝行業(yè)的發(fā)展。因此,變頻器在食品包裝機(jī)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,文章針對(duì)變頻器在食品包裝機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行分析,以提高食品包裝機(jī)的運(yùn)行效率。

        【關(guān)鍵詞】變頻器;食品包裝機(jī);應(yīng)用

        1食品包裝機(jī)的介紹

        1.1食品包裝機(jī)的概述

        食品包裝機(jī)是我國(guó)食品行業(yè)與機(jī)械行業(yè)結(jié)合的產(chǎn)物。當(dāng)食品行業(yè)發(fā)展到一定階段,食品包裝機(jī)的應(yīng)用就開(kāi)始普遍起來(lái)。食品包裝機(jī)將高科技與機(jī)器結(jié)合,通過(guò)機(jī)電一體化來(lái)實(shí)現(xiàn)食品的高效包裝,并通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)備的程序化控制,改變?cè)O(shè)備運(yùn)行模式,從而實(shí)現(xiàn)食品高效包裝。在我國(guó)的食品包裝行業(yè)中,食品包裝機(jī)被廣泛應(yīng)用于方便面、雪糕、餅干、糖果等小食品的包裝中,在一些醫(yī)藥和日用品包裝中也有應(yīng)用。隨著科技的不斷發(fā)展,食品包裝機(jī)的改進(jìn)和發(fā)展也取得了不少成績(jī)。

        1.2食品包裝機(jī)的電氣系統(tǒng)

        現(xiàn)在比較常用的食品包裝機(jī),大部分都采用三相五線制或三相四線制的電源,運(yùn)行功率為5 000W,供電的電壓和頻率為380V,50Hz,其中的主要電氣系統(tǒng)包括了以無(wú)速度傳感器矢量變頻器調(diào)速為核心的控制部分和加熱控制部分,以及可編程控制器。食品包裝機(jī)的電氣系統(tǒng)構(gòu)成,使得其能夠最大限度滿(mǎn)足食品和醫(yī)藥用品等包裝。

        1.3全自動(dòng)枕式食品包裝機(jī)的工作原理

        文章以全自動(dòng)枕式食品包裝機(jī)為例,對(duì)食品包裝機(jī)的工作原理進(jìn)行了探究。該食品包裝機(jī)在我國(guó)的食品包裝中應(yīng)用比較普遍,尤其在方便面等食品的包裝中最為常用。其主要工作過(guò)程和原理包括以下幾點(diǎn)。

        1.3.1加熱系統(tǒng)

        在食品包裝之前,需要對(duì)包裝材料先進(jìn)行加熱,使其溫度達(dá)到設(shè)計(jì)包裝要求,保證包裝的質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō),在接通電源之后,可以用48V安全電壓進(jìn)行加熱,設(shè)置好食品包裝的需求溫度后,大概20min后即可達(dá)到設(shè)定溫度,進(jìn)行后續(xù)的包裝。

        1.3.2運(yùn)行速度設(shè)定

        在食品包裝機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中,運(yùn)行速度的設(shè)定十分重要,因?yàn)椴煌氖称贩N類(lèi)在進(jìn)行包裝時(shí),對(duì)于食品包裝機(jī)的機(jī)械運(yùn)行速度有不同的要求,所以在正式包裝之前,需要根據(jù)所包裝食品的種類(lèi),選擇合適的運(yùn)行速度。全自動(dòng)枕式食品包裝機(jī)的運(yùn)行,大體分為主動(dòng)模式和自動(dòng)模式兩種,通過(guò)可編程控制器將薄膜和包裝物調(diào)整到合適的位置,然后進(jìn)行自動(dòng)操作,使機(jī)器連續(xù)運(yùn)行,進(jìn)行包裝。

        1.3.3追蹤系統(tǒng)

        在食品包裝機(jī)的系統(tǒng)中,追蹤系統(tǒng)屬于核心控制部分,利用PLC追蹤程序?qū)崿F(xiàn)控制。該系統(tǒng)的主要作用是根據(jù)被包裝物品的實(shí)際大小和尺寸進(jìn)行精確的定位,采用正反雙向的追蹤,提高追蹤進(jìn)度,保證包裝的過(guò)程中,包裝材料能夠與被包裝物完整契合,減少誤差的發(fā)生,并在一定程度上節(jié)約包裝材料。通過(guò)追蹤系統(tǒng),可在包裝的過(guò)程中,針對(duì)被包裝物品的實(shí)際需要,使用合適的包裝材料,保證包裝材料效用的最大化,即用最少的包裝材料,達(dá)到最佳的包裝效果,實(shí)現(xiàn)食品包裝機(jī)使用過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。追蹤系統(tǒng)除了能夠保證包裝機(jī)高效工作之外,還可以對(duì)整個(gè)包裝過(guò)程起到一定的監(jiān)控作用,如在包裝的過(guò)程中檢測(cè)追蹤工作,對(duì)于追蹤過(guò)程中多次發(fā)生失誤的情況,可以及時(shí)采取自動(dòng)進(jìn)行停機(jī)、待檢等措施,減少包裝過(guò)程中廢品的產(chǎn)生。

        2變頻器的特征

        2.1變頻器的介紹

        在食品包裝機(jī)的應(yīng)用過(guò)程中,變頻器指的是變頻調(diào)速器,屬于無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)交流異步電機(jī)的電子電力裝置。通過(guò)變頻器能夠?qū)蜗嗷蛉嘟涣麟娬{(diào)整為直流電,或者將直流電調(diào)整為交流電,這種電流的變化和調(diào)整,可以實(shí)現(xiàn)頻率的調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)速的改變。我國(guó)食品包裝機(jī)在使用過(guò)程中,常利用變頻器改變食品包裝機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同種類(lèi)和尺寸的食品進(jìn)行包裝。

        2.2變頻器在食品包裝機(jī)中的作用

        在食品包裝機(jī)中安裝變頻器,可以對(duì)食品包裝機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)整,使食品包裝機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中更加靈活,適用于多種產(chǎn)品的包裝。通過(guò)高頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速,還可以實(shí)現(xiàn)高速化和小型化,使小型化的機(jī)械能夠發(fā)揮出大型機(jī)械的應(yīng)用效果。另外,通過(guò)變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)速度的調(diào)整,可以使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速突破電源限制。因?yàn)樽冾l器具有輸入和輸出的控制接口,在使用的過(guò)程中,可以與智能化的系統(tǒng)相結(jié)合,提高食品包裝機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的智能化水平。安裝和使用變頻器后,食品包裝機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中,能夠節(jié)省電力,提高運(yùn)行效率。

        3食品包裝機(jī)中變頻器的使用

        3.1發(fā)揮變頻器最優(yōu)特性

        3.1.1選擇合理的頻率使用范圍

        變頻器具有恒力矩區(qū)和恒功率區(qū)的特點(diǎn),需要針對(duì)其頻率的使用范圍,選擇與食品包裝機(jī)應(yīng)用頻率相協(xié)調(diào)的,保證變頻器在食品包裝機(jī)中充分發(fā)揮出作用。此外,也可以使變頻器與電動(dòng)機(jī)互補(bǔ),如對(duì)于輕負(fù)載的電機(jī)拖動(dòng),選擇高頻率的電動(dòng)機(jī),保持變頻器的調(diào)速比,使變頻器能夠充分輔助電機(jī)的運(yùn)行,讓食品包裝機(jī)的電機(jī)運(yùn)行效率和質(zhì)量得到最大發(fā)揮。

        3.1.2保留和選配機(jī)械減速機(jī)構(gòu)

        在食品包裝機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,減速系統(tǒng)是恒功率的,轉(zhuǎn)速越低,其力矩也就越大,而影響力矩的因素是無(wú)法改變的。因此選擇變頻器時(shí),可以針對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行選擇,通過(guò)保留機(jī)械減速系統(tǒng),來(lái)保證機(jī)械運(yùn)行功率,提高機(jī)械運(yùn)行效率。

        3.1.3適當(dāng)提升力矩

        在食品包裝機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)力矩是無(wú)法進(jìn)行較大變動(dòng)的,但是通過(guò)變頻器的調(diào)整,可以適當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)的輸出力矩,尤其是在低速運(yùn)行時(shí),可以提升力矩。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),如果轉(zhuǎn)速下降,那么食品包裝機(jī)會(huì)降低電動(dòng)機(jī)輸入電壓,通過(guò)該方式可以為電動(dòng)機(jī)起到一定的保護(hù)作用。但是電動(dòng)機(jī)的低壓運(yùn)行會(huì)增加內(nèi)阻,造成一定的電能損耗,使得力矩變差,從而給整個(gè)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率帶來(lái)影響。這就需要利用變頻器有效提升電動(dòng)機(jī)在低頻運(yùn)行過(guò)程中的電壓,以此來(lái)提高電動(dòng)機(jī)的力矩,使電動(dòng)機(jī)在低頻運(yùn)行時(shí),保證運(yùn)行的速度和效率。

        3.2保障變頻器的可靠性

        變頻器的系統(tǒng)比較復(fù)雜,在使用的過(guò)程中很容易受到各種因素的影響,產(chǎn)生故障,所以在使用變頻器時(shí),需要保障其可靠性,一般可以采取以下措施。

        3.2.1在外部安裝防護(hù)機(jī)械結(jié)構(gòu)

        變頻器在使用的過(guò)程中,雖然能夠發(fā)揮重要作用,但是其自身的防護(hù)性能比較差,結(jié)構(gòu)防護(hù)等級(jí)比較低。經(jīng)常會(huì)由于外部金屬的掉入或者液體的滴入,造成變頻器內(nèi)部發(fā)生故障。因此在使用變頻器之前,需要先做好保護(hù)工作,在其外部附著防護(hù)機(jī)械結(jié)構(gòu)。

        3.2.2做好散熱工作

        變頻器在使用的過(guò)程中會(huì)對(duì)電流和電壓進(jìn)行一定的調(diào)整。但對(duì)于變頻器內(nèi)部的元件和器件也會(huì)造成很大負(fù)擔(dān),產(chǎn)生大量的熱量,這就需要在變頻器的周?chē)粲幸欢ǖ纳峥臻g。

        3.2.3避免超壓

        變頻器在開(kāi)關(guān)過(guò)程中,其電流和電壓的一瞬間對(duì)電動(dòng)機(jī)沖擊很大,因此使用時(shí)間不能短于一秒。

        3.2.4預(yù)防短路

        無(wú)論是什么樣的機(jī)械設(shè)備,在使用的過(guò)程中,都會(huì)面臨著短路問(wèn)題,變頻器也不例外。因此在使用的過(guò)程中不能同時(shí)導(dǎo)通上下功率管,也不能連接過(guò)高的外接負(fù)載。

        4結(jié)語(yǔ)

        我國(guó)食品行業(yè)發(fā)展十分迅速,食品包裝機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越普遍,為了提高食品包裝機(jī)的運(yùn)行效率和質(zhì)量,變頻器的應(yīng)用是十分必要的。所以現(xiàn)代食品包裝行業(yè)發(fā)展過(guò)程中,需要合理選擇變頻器,利用變頻器提升食品包裝機(jī)的運(yùn)行效率。

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