变频器在玻璃钢化设备中的应用

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1、变频器在玻璃钢化设备中的应用1引言随着经济的发展和人民生活水平的提高，各种玻璃制品被广泛用于建筑、汽车工业、生活用具等领域，玻璃制品加工过程中常需要进行钢化处理，其主要作用是为了提高玻璃制品的强度与稳定性。经过钢化处理的玻璃与普通玻璃相比具有强度高、热稳定好等，因而比普通玻璃有着更加广泛的应用，各种玻璃钢化设备技术也在不断改善与提高，本文以杭州丽都玻璃机械有限公司生产的LDG2110水平辊道式钢化炉为例讲述了康沃变频器在玻璃钢化设备中的应用和调试中应注意的问题。2玻璃钢化原理及作用2.1玻璃钢化原理玻璃钢化主要是先把玻璃加热，然后经过

2、快速冷却使玻璃内部具有很大的张应力，从而在其表面产生更大的压应力，其作用如同预应力钢筋混凝土利用受拉钢筋在需要增强的部份产生压应力一样，不同的是预应力钢筋混凝土只在局部产生压应力，而钢化玻璃则是在全部表面产生压应力。玻璃的钢化淬火过程与金属的表面淬火处理的硬化过程也不同，玻璃的钢化处理并没有对玻璃表面进行硬化，因而玻璃钢化后，表面抗擦伤、划伤的能力并不会有明显提高。2.2玻璃钢化的作用玻璃属于脆性材料，脆性材料的强度在很大程度上取决于其表面结构，玻璃表面看起来很完整光滑，但实际上存在大量的微裂纹，微裂纹在张应力作用下起初是裂纹扩大，然

3、后从表面开始破裂，因此若能消除这些表面微裂纹的影响，其抗张强度就可显著提高，钢化方法是消除表面微裂纹影响的一种有效方法，它使玻璃表层处于强大压应力之下，只有当外界作用于玻璃表层的张应力超过其可承受的压应力时玻璃才有可能破裂，因而经过钢化的玻璃可提高抗强力。2.3钢化玻璃的主要特点(1)安全性钢化玻璃破碎后成为细小的碎片，呈钝角形，而不会形成锋利的尖角，破片时不会对人体造成重大伤害，具有一定的安全性。(2)强度高钢化玻璃表面存在相当大的压应力，因此具有较高的强度，其强度是普通退火玻璃的4倍左右，可满足高层、超高层建筑行业应用要求。(3)

4、热稳定性钢化玻璃具有良好的热稳定性，钢化玻璃能经受的温差是普通退火玻璃的2.5～3倍，更能适用于温度较高的场合。2水平辊道式钢化炉的电气构成2.1水平辊道式钢化炉的主要构成水平辊道式钢化炉主要由装片台、加热区、钢化冷却区、卸片台、操作台、电气控制柜等组成，其中装片台、加热区、冷却区及卸片台均通过摆线针轮减速器带动链条传动，整体运行平稳。钢化冷却区由鼓风机进行迅速风冷，其风道设有上、下风栅可提高玻璃钢化成品率，加热区加热体采经济而耐用的石英陶瓷实心辊道，辐射板上、下均采用耐高温钢板相连，设备图如图1所示。图1水平辊道式玻璃钢人炉设备示意

5、本文以LDG2110型水平辊道式钢化炉为例，其主要规格如表1所示:表1水平辊道式钢化炉规格2.2水平辊道式钢化炉的电气控制水平辊道式钢化炉的电气构成主要由装片台传动电机、加热区传动电机、冷却区传动电机、冷却鼓风机、卸片台传动电机及各种接近开关、温度控制仪、编码器等构成，其电气控制方案采用HMI(人机界面)+PLC+变频器控制方式，具有全自动、半自动、手工等多种控制功能。钢化炉各个单元的启动、停车、正反转、速度控制均可通过HMI(人机界面)直接设定，同时HMI可监控加热温度、冷却风压、传送速度等参数，方便操作，钢化炉电气控制系统示意图如

6、图2所示。各单元采用普通三相异步机及摆线针轮减速器传动，主要参数如表2所示。3.3康沃变频器的应用随着钢化玻璃应用的推广，其钢化设备控制技术也不断改善，变频调速技术是目前主要交流调速方法之一，目前玻璃钢化设备已逐步采用变频调速控制，根据水平辊道式钢化炉的传动负载特性，其装片台、加热区、冷却区及卸片台的传动电机均采用恒转矩通用型变频器，由于玻璃钢化工艺特点要求冷却风机能在短时间内启动到设定速度运行，此设备中要求在20S左右时间内完成启动，考虑到变频器加速过程中过载能力，这里选用恒转矩型变频器，其过载能力可达150%，1分钟，具体选型如表

7、3示。图2水平辊道式钢化炉电气控制示意图表2水平辊道式钢化炉传动电机参数表3各传动单元变频器选型玻璃钢化变频器控制过程主要如下:由装片台传动变频器FC1将玻璃制品传动到加热区进行加热，在加热区内通过FC2变频器控制电机前后反复运行，使玻璃温度达到钢化前设定温度，并充分受热，约5分钟后将受热后的玻璃由FC2传送到冷却区进行快速冷却，玻璃制品完全到达冷却区的同时鼓风机变频器FC4启动风机完成启动过程，并以设定最高速度运行，这时FC3变频器控制电机前后反复运行，约8分钟后由卸片变频器FC5将钢化后玻璃制器送出完成整个玻璃制品的钢化过程，一个

8、过程约在15分钟左右，各单元变频器控制电路如图3所示。图3水平辊道式钢化炉变频控制示意图鼓风机变频器采用两段速控制，玻璃制品处于非冷却阶段时，鼓风机保持低速运行，当玻璃制品到达冷却区时鼓风机以高速运行，运行速度根据工艺要