تطبيق محرك FGI FD5000 في آلات البثق

خلفية المشروع

تلعب آلة البثق دورًا محوريًا في صناعة معالجة البلاستيك، حيث تقوم بتسخين المواد البلاستيكية الصلبة وقصها وضغطها، ثم تشكيل البلاستيك وبثقه بشكل مستمر. تُعدّ آلات البثق من أكثر الآلات استخدامًا في إنتاج البوليمرات الحديثة. وتؤثر سرعة المحرك الرئيسي لآلة البثق بشكل مباشر على كفاءة الإنتاج وجودة المنتج، لذا يُعدّ تحديث آلة البثق بمحرك ذي تردد متغير (VFD) أمرًا ضروريًا.

احتياجات العملاء

قرر مصنع أجنبي لمعالجة البلاستيك تحديث معدات البثق الجديدة لديه. وكان الهدف هو استبدال وحدة التحكم في التردد المتغير (VFD) الخاصة بالبثق القديم بوحدة من علامة تجارية عالمية معروفة. وقد اشترط العميل أن يلبي النظام الجديد الاحتياجات التالية:

1. التشغيل بدون مشفر باستخدام التحكم ذي الحلقة المفتوحة.

2. توفير عزم دوران عالٍ عند الترددات المنخفضة.

3. السماح للمستخدمين بقراءة بيانات محرك الأقراص، مثل التيار والجهد، وعرض حالة النظام.

حل

لتلبية احتياجات العميل، اختارت شركة FGI نظامًا بمحرك واحد مع وظيفة مفتاح يدوي. الطراز المحدد هو FD5000-6/630F-1M.

استخدمت شركة FGI تقنية التحكم الاتجاهي بدون مستشعرات. تعتمد هذه التقنية على خوارزمية لمراقبة سرعة الحمل وغيرها من المعايير في الوقت الفعلي. ونتيجة لذلك، يحقق النظام تحكمًا ممتازًا في السرعة ضمن حلقة مفتوحة. توفر طريقة التحكم هذه عزم دوران بدء تشغيل عاليًا، كما تساعد على تجنب أعطال التيار الزائد الناتجة عن تقلبات الحمل.

يقوم محرك التردد المتغير (VFD) بتسجيل معايير التشغيل الرئيسية تلقائيًا أثناء التشغيل. وتشمل هذه المعايير تردد التشغيل المرجعي، وتردد التشغيل الفعلي، وتيار الخرج، وتيار الدخل، وجهد الدخل، وجهد الخرج، والضغط الفعلي، والوقت الحالي. ويخزن المحرك جميع معايير التشغيل المسجلة كملفات نصية في واجهة المستخدم (HMI)، مستخدمًا التاريخ كاسم للملف.

يعتمد النظام تصميمًا للتحويل اليدوي. يمكن للمستخدمين التبديل يدويًا بين تشغيل محرك التردد المتغير (VFD) والتشغيل المباشر بالشبكة. في حال تعطل محرك التردد المتغير، يمكن للمستخدمين التبديل إلى التشغيل المباشر بالشبكة يدويًا لمواصلة الإنتاج. كما يتيح هذا التصميم إجراء الصيانة لمحرك التردد المتغير دون إيقاف خط الإنتاج مؤقتًا.

مزايا العميل

كفاءة عالية في استهلاك الطاقة: يوفر محرك التردد المتغير عزم دوران ثابت. وهو يوفر طاقة أكثر من طرق التحكم الأخرى في السرعة، خاصة أثناء التشغيل بسرعات منخفضة.

تحكم دقيق: يتضمن محرك التردد المتغير خاصية الكشف التلقائي عن التيار الزائد والجهد الزائد. تعمل هذه الميزات على تعزيز حماية المعدات إلى أقصى حد. كما يستجيب المحرك بسرعة ويتكيف بكفاءة مع تغيرات الحمل، مما يضمن تشغيلاً مستقراً وإنتاجية عالية.

جودة محسّنة: يعمل محول التردد المتغير على كبح التغيرات المفاجئة في التيار وضبط سرعة البرغي تلقائيًا. وهذا يساعد على منع مشاكل الجودة في المنتجات النهائية، مثل انقطاع الأسلاك أو فقاعات الهواء.

حماية المعدات: تعمل وظيفة التشغيل التدريجي في محول التردد المتغير على بدء التيار من الصفر، وتحد من مستوى التيار أثناء التسارع وفقًا لإعدادات المحرك. هذا يقلل من التأثير على شبكة الطاقة ويخفض متطلبات سعة الشبكة، كما يطيل عمر المعدات.