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ENGLISH0755-88840386真空包裝機加熱封口變壓器設(shè)計計算方法
發(fā)布時間：2020-07-24 10:30:54 |來源：網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
真空包裝機的封口性能主要•取決于加熱封口變壓器的性能，筆者根據(jù)電熱技術(shù) 理論和實踐經(jīng)騒，提出一種升算加熬封口變壓器最大容量p,最大輸岀電流I,無 大輸出電壓U；,以及分版抽來數(shù)據(jù)的計算公式和方法。信方法也可用亍設(shè)計計算塾 料薄膜封口機的加熱封口變壓器。
真空包裝機從實質(zhì)上說是一種塑料薄膜 封口機，是用于在抽真空條件下對多層復(fù)合 塑料薄膜進(jìn)行加然封臺。真空包裝機一般都 釆用脈沖加壓封合方式。所謂脈沖加壓封合， 是先將復(fù)合塑料薄膜壓緊在銘鐐合金扁電熱 帶上*再通過瞬時（0.5-2秒）的低壓大電 流進(jìn)行加熱封合。此法適用于聚乙烯、聚丙 帰.聚苯乙烯,尼龍等易熱變形，易受熱分 解的塑料薄膜，所得封縫質(zhì)量比較穩(wěn)定。真空包裝機的加熱封口系統(tǒng)的基本電踣 如圖所示。封口主要取決于加熱變壓器的性能。如何確定變壓器的參數(shù)如最大容量 （功率）P,最大輸出電流I和輸出電壓U” 以及分級抽頭數(shù)據(jù)是設(shè)計工作的關(guān)鍵。一般 說來，這可以利用試驗變壓器對各種塑料薄 膜做封口實驗的方法來確定，但由于受實驗 條件的限制，很不方便。下面介紹一種計算 方法，可以解決變壓器的參數(shù)選擇問題。
在真空包裝機的設(shè)計中，電熱帯的長度 是由機型規(guī)格所確定的，是整機的基本參數(shù) 之一。電熱帶的覚度和厚度以及電熱鬱的材 質(zhì)也是選定的。因此熱封系統(tǒng)的總電阻R由 下式確定
在電阻R確定之后，決定熱封功率的參 數(shù)是電熱帶上的表面負(fù)荷。所調(diào)表面負(fù)荷是 指電熱臺金元件表面止的單位面積所分擔(dān)的 功率數(shù)（W/cm，）。如果選用較大的表面負(fù) 荷，電熱帶表面發(fā)出的熱量大,溫度高，所需 加熱封口時間短，相應(yīng)的是使用壽命較短。反 之，如果選用較小的表面負(fù)荷，項電熱帶的表面溫度較低，所需加熟封口時間長，電熱 帶的使用壽命也較長c為了保證電熱帶的使 用壽命，表面負(fù)荷不能太大，否則電熱帶將 會發(fā)紅，容易氧化，縮短使用壽命。
表面負(fù)荷®與電流
I,電熱帶厚度t,電阻率P之間有如下關(guān) 系式I
由(6)式可知,加熱變壓器的容量P與電 熱帶的長度L，寬度b和表面負(fù)荷o成正比. 該式適用于真空包裝機及普通封口機的懿我 功率計算』在使用該式時罷注意的問賊是如 何確定電熱帶的表面負(fù)荷。
從理論上講，為了達(dá)到相同的封口質(zhì)量， 對各種不同蜜度的電熱帶都應(yīng)取相同的$ 值。但根據(jù)(4)式，隨著b的增加，電流和現(xiàn) 率也成正比的增大，這對設(shè)計變壓器，選擇 控制元件不利。從這方面考慮，電流I以不 大于6。A為宜。因此，在電流被限定的條件 下，b與3成反比.即隨著電熱帶寬b的増 加，表面負(fù)荷3要相應(yīng)減小。根據(jù)電熱元件 值的選用范圍及設(shè)計經(jīng)驗，b與®可按表 1選用。
把皿咔代入(3,式，整理得;
|
b(mm) |
3 |
10 |
12 |
15 |
|
|
9~10 |
7~9'，' |
6?7 |
5~6 |
根據(jù)實際使用經(jīng)驗，電熱帶厚度t一般 以0.15 mm為宜，如小于0.15 mm,則電熱 帶的刖性差，在承受較大的表面負(fù)荷時，容］ 易起皺，甚至斷裂。如果t選得較大，則電 熱帶截面積S增加，使電阻R減小，電流I 上升.電熱帶寬度b—般取10?12 mm為 宜，b過大對塑料薄膜封口沒有意義。
由〈4)式可知，在電熱帶的材質(zhì)祖規(guī)格 選定后，封口所需的脈沖電流I與表面負(fù)荷 3成平方根關(guān)系。
變壓器的容量可由下式通定.
P = FR (5)
式中，P—變壓器容量(熱封所需的功率，
W。
把(1)式，(2)式和(4〉式代入(5)式，整 理得，
P = 20 (ubL (6)
式中：Ua—變壓器額定輸出電壓，V.
考慮到變壓器自身的損耗，為了保證脈 沖電流符合設(shè)計要求，空載電壓應(yīng)略高于額 定椅出電壓，故有下式，
U„= 1.05—1.1 U2 (8)
式中：U“一空載電壓.們
這樣就得出了確定變壓器主參數(shù)曲4個 計算公式，
算出變壓器的最大客量P,最大輸出電流I 和電壓U”然后再以1為等差遞減8,算 出各組不同的功率，電流和電壓值，并對空 栽電壓Um進(jìn)行修整*作為變壓器的各級抽 頭數(shù)據(jù)?，F(xiàn)舉例如下，
已知真空包裝機的名義舞口長度為4 m,共有2組電熱帶，材料Cr20Ni80, p = i. 1 Xbmm'/m, t = 0.15 mm, b = 10 nun, L=0.47x 2 = 0.94m。
計算結(jié)果見表2
表2
|
o(w/cnis) |
P |
HA) |
Ua(V) |
Sd(V) |
|
9 |
1692 |
49?5 |
34*2 |
36 |
|
8 |
1S04 |
46-7 |
32.2 |
34 |
|
7 |
1316 |
43.7 |
30 a |
32 |
|
6 |
nu |
40.5 |
27.9 |
3D |
|
5 |
940 |
36.9 |
25.S |
27 |
變壓器參數(shù)即可按表2中的數(shù)據(jù)選用,
分級抽頭可按企=6?9組段設(shè)計，宜時的 變壓器最大容量為170QW.電壓務(wù)檔抽頭為 30, 32, 34、36V 4檔。分級抽賣亦可按© =5?8組段設(shè)計,這時的變壓器最大容量 為L500W,電壓分檔抽咲為27、30.3A34V 4檔。
分級抽頭數(shù)據(jù)也可按®的等差為1.5或 2來分組計算，、這要根據(jù)具體情況由設(shè)計人 員自己分析確定。
如果變壓器體割允許，容量應(yīng)盡可能選 得大一些，可以按"＞值分組多搞幾檔抽頭， 這樣對各種塑料薄膜的熱封適應(yīng)性可以提 高，易于保證良好的封口質(zhì)量。
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