Page 102 - 《橡塑技术与装备》2026年1期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

比，节约大量成本。 （2）自动调谐选择： 2，启动指令时的自动调谐（执
2.3 电机的选择 行后为 0）。
目前能够生产永磁同步电机的厂家越来越多，本 （3）电流响应 ： 25，为了不让电流波动，电流响
文通过对不同厂家的比较，发现霍尼韦尔永磁同步电 应应设定在 25 以下。
机性价比高，这里简单从以下三个方面说明霍尼韦尔 （4）速度控制响应 ： 2，PM 电机的场合，和感应
永磁同步电机的优势 ： 电机比较容易震动，设置值要小。
（1）转子设计上 ：霍尼韦尔永磁同步电机，采用 （5）PM 失步 检测频 率 ： 20%，反 转的判 定，超
内嵌式高耐温等级稀土永磁体，经过稳磁处理和表面 过基本频率的 20% 停止运行。
化学处理，磁极优化设计和仿真校核，极大幅度降低 (6）PM 失步检测电流电平 ： 75%，以变频额定
退磁风险。 电流比率 % 来设定，75% 为临界值。
（2）轴承系统 ：霍尼韦尔永磁同步电机全系标 (7）PM 失步检测时间 ： 0.07 s，失步反转判定条
配进口品牌轴承。80~160 机座标配密封式深沟球轴 件，7 ms 跳闸运行停止。
承； 180~355 机座标配可润滑深沟球轴承或角接触球 (8）PM 控制模式选择 ： 3，为了良好的递减转矩
轴承，也可选装密封式轴承。如需增强驱动端悬臂力， 控制应用。IPM 和没有凸极性的 SPM 电机都能适用
160~355 机座轴伸端可配圆柱轴承。 情况，有时有反向转动。
（3）电机尺寸规格选择 ：可以缩小机座（不同规
格可缩小 1~3 个机座号），在提高效率的同时满足客 4 永磁同步电机标准和节能
户在电机体积重量上的要求。标准机座（与异步机尺 4.1 永磁同步电机标准
寸一致）在几乎不用改动其他配套设备的前提下为客 我国在 2020 提高了电机能效标准，现在的国家
户进行设备升级和能效升级。 标准和国际标准完全一致，国家标准的最高等级能效
因此本文采用的是霍尼韦尔永磁同步电机。 一级相当于国际标准的 IE5，以此类推，如图 5 所示。
本文选用的霍尼韦尔永磁同步电机为 IE5 标准，能效
3 变频器选择和主要参数 一级，是目前的最高等级。
3.1 变频器的选择

通过引言中介绍，目前交流变频器在挤出机上应
用成为主流，变频器控制原理本文不再论述。但在挤
出机上应用的变频器，国内国外的品牌众多，要选择
一款适合永磁同步电机的变频器，我们主要有三点考
虑 ：①性价比高 ；②高性能，参数丰富 ；③调试简单，
操作方便。通过不同品牌的比较实验，东芝变频有绝
图 5 电机能效国际和国内标准
对的优势。因此本文采用东芝变频器 VF-AS3 系列。
VF-AS3 东芝变频器具有优良的 PM（permanent 4.2 节能
magnet 永磁）同步电机控制功能，内置直流电抗器和 大连三垒科技有限公司在 SJ-120×38/SJ-90×38
滤波器。同时具有可通过嵌入式以太网实现高速 / 实 单螺杆挤出机上已经开始使用东芝变频 + 霍尼韦尔永
时网路通信，无需任何选配设备，即可满足现代物联 磁同步电机的驱动方案，通过测试相同功率 315 kW
网和工业 4.0 的自动化要求。这对以后的远程和网络 霍尼韦尔永磁同步电机（IE5）和三相异步变频电机
化管理提供了方便。本文主要讨论东芝变频对永磁同 （IE3），绘制出永磁同步电机和异步电机效率、功率
步电机调整和参数设定。 因数和负载的曲线图（见图 6），具体分析的数据见表 1。
3.2 变频器的主要参数 从表 1 我们能够看出，在实际经济运行区永磁同
除了电机铭牌的参数外，下面介绍的是东芝变 步电机效率和功率因数有很大的优势，无论效率和功
频对永磁同步电机控制几个重要参数 ： 率因数基本可以在 90% 以上。
(1) 开环控制选择 V/F 模式 ： 6，PM 电机的控制。 同时我们监控能耗，节能效果非常明显，见表 2。

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