变频器在食品包装机上的应用

【摘要】在食品行业发展的过程中，食品包装是其重要组成部分。通过食品包装，可以增加食品的保存时间，方便人们的日常饮食。近年来，我国食品行业中包装机的应用越来越普遍。但是食品包装机在使用过程中，针对不同类型的食品，机械的转速和应用有不同的要求，传统的食品包装机械调速方式，已经难以满足现代食品包装行业的发展。因此，变频器在食品包装机中的应用越来越广泛，文章针对变频器在食品包装机中的应用进行分析，以提高食品包装机的运行效率。

【关键词】变频器；食品包装机；应用

1食品包装机的介绍

1.1食品包装机的概述

食品包装机是我国食品行业与机械行业结合的产物。当食品行业发展到一定阶段，食品包装机的应用就开始普遍起来。食品包装机将高科技与机器结合，通过机电一体化来实现食品的高效包装，并通过对机械设备的程序化控制，改变设备运行模式，从而实现食品高效包装。在我国的食品包装行业中，食品包装机被广泛应用于方便面、雪糕、饼干、糖果等小食品的包装中，在一些医药和日用品包装中也有应用。随着科技的不断发展，食品包装机的改进和发展也取得了不少成绩。

1.2食品包装机的电气系统

现在比较常用的食品包装机，大部分都采用三相五线制或三相四线制的电源，运行功率为5 000W，供电的电压和频率为380V，50Hz，其中的主要电气系统包括了以无速度传感器矢量变频器调速为核心的控制部分和加热控制部分，以及可编程控制器。食品包装机的电气系统构成，使得其能够最大限度满足食品和医药用品等包装。

1.3全自动枕式食品包装机的工作原理

文章以全自动枕式食品包装机为例，对食品包装机的工作原理进行了探究。该食品包装机在我国的食品包装中应用比较普遍，尤其在方便面等食品的包装中最为常用。其主要工作过程和原理包括以下几点。

1.3.1加热系统

在食品包装之前，需要对包装材料先进行加热，使其温度达到设计包装要求，保证包装的质量。一般來说，在接通电源之后，可以用48V安全电压进行加热，设置好食品包装的需求温度后，大概20min后即可达到设定温度，进行后续的包装。

1.3.2运行速度设定

在食品包装机的运行过程中，运行速度的设定十分重要，因为不同的食品种类在进行包装时，对于食品包装机的机械运行速度有不同的要求，所以在正式包装之前，需要根据所包装食品的种类，选择合适的运行速度。全自动枕式食品包装机的运行，大体分为主动模式和自动模式两种，通过可编程控制器将薄膜和包装物调整到合适的位置，然后进行自动操作，使机器连续运行，进行包装。

1.3.3追踪系统

在食品包装机的系统中，追踪系统属于核心控制部分，利用PLC追踪程序实现控制。该系统的主要作用是根据被包装物品的实际大小和尺寸进行精确的定位，采用正反双向的追踪，提高追踪进度，保证包装的过程中，包装材料能够与被包装物完整契合，减少误差的发生，并在一定程度上节约包装材料。通过追踪系统，可在包装的过程中，针对被包装物品的实际需要，使用合适的包装材料，保证包装材料效用的最大化，即用最少的包装材料，达到最佳的包装效果，实现食品包装机使用过程的经济性。追踪系统除了能够保证包装机高效工作之外，还可以对整个包装过程起到一定的监控作用，如在包装的过程中检测追踪工作，对于追踪过程中多次发生失误的情况，可以及时采取自动进行停机、待检等措施，减少包装过程中废品的产生。

2变频器的特征

2.1变频器的介绍

在食品包装机的应用过程中，变频器指的是变频调速器，属于无级调节交流异步电机的电子电力装置。通过变频器能够将单相或三相交流电调整为直流电，或者将直流电调整为交流电，这种电流的变化和调整，可以实现频率的调节与转速的改变。我国食品包装机在使用过程中，常利用变频器改变食品包装机的转速和频率，从而实现对不同种类和尺寸的食品进行包装。

2.2变频器在食品包装机中的作用

在食品包装机中安装变频器，可以对食品包装机的标准运行速度进行调整，使食品包装机在运行的过程中更加灵活，适用于多种产品的包装。通过高频器对电动机调速，还可以实现高速化和小型化，使小型化的机械能够发挥出大型机械的应用效果。另外，通过变频器对电动机速度的调整，可以使电动机的转速突破电源限制。因为变频器具有输入和输出的控制接口，在使用的过程中，可以与智能化的系统相结合，提高食品包装机运行过程中的智能化水平。安装和使用变频器后，食品包装机在运行的过程中，能够节省电力，提高运行效率。

3食品包装机中变频器的使用

3.1发挥变频器最优特性

3.1.1选择合理的频率使用范围

变频器具有恒力矩区和恒功率区的特点，需要针对其频率的使用范围，选择与食品包装机应用频率相协调的，保证变频器在食品包装机中充分发挥出作用。此外，也可以使变频器与电动机互补，如对于轻负载的电机拖动，选择高频率的电动机，保持变频器的调速比，使变频器能够充分辅助电机的运行，让食品包装机的电机运行效率和质量得到最大发挥。

3.1.2保留和选配机械减速机构

在食品包装机运行过程中，减速系统是恒功率的，转速越低，其力矩也就越大，而影响力矩的因素是无法改变的。因此选择变频器时，可以针对转速进行选择，通过保留机械减速系统，来保证机械运行功率，提高机械运行效率。

3.1.3适当提升力矩

在食品包装机的运行过程中，电动机力矩是无法进行较大变动的，但是通过变频器的调整，可以适当改变电动机的输出力矩，尤其是在低速运行时，可以提升力矩。电动机运行时，如果转速下降，那么食品包装机会降低电动机输入电压，通过该方式可以为电动机起到一定的保护作用。但是电动机的低压运行会增加内阻，造成一定的电能损耗，使得力矩变差，从而给整个电动机的运行效率带来影响。这就需要利用变频器有效提升电动机在低频运行过程中的电压，以此来提高电动机的力矩，使电动机在低频运行时，保证运行的速度和效率。

3.2保障变频器的可靠性

变频器的系统比较复杂，在使用的过程中很容易受到各种因素的影响，产生故障，所以在使用变频器时，需要保障其可靠性，一般可以采取以下措施。

3.2.1在外部安装防护机械结构

变频器在使用的过程中，虽然能够发挥重要作用，但是其自身的防护性能比较差，结构防护等级比较低。经常会由于外部金属的掉入或者液体的滴入，造成变频器内部发生故障。因此在使用变频器之前，需要先做好保护工作，在其外部附着防护机械结构。

3.2.2做好散热工作

变频器在使用的过程中会对电流和电压进行一定的调整。但对于变频器内部的元件和器件也会造成很大负担，产生大量的热量，这就需要在变频器的周围留有一定的散热空间。

3.2.3避免超压

变频器在开关过程中，其电流和电压的一瞬间对电动机冲击很大，因此使用时间不能短于一秒。

3.2.4预防短路

无论是什么样的机械设备，在使用的过程中，都会面临着短路问题，变频器也不例外。因此在使用的过程中不能同时导通上下功率管，也不能连接过高的外接负载。

4结语

我国食品行业发展十分迅速，食品包装机的应用越来越普遍，为了提高食品包装机的运行效率和质量，变频器的应用是十分必要的。所以现代食品包装行业发展过程中，需要合理选择变频器，利用变频器提升食品包装机的运行效率。