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带式输送机慢速启动及多机驱动功率平衡调节系统的研究


带式输送机慢速启动及多机驱动功率平衡调节系统的研究 摘要:本文所研究的带式输送机慢速启动及多机驱动功率平衡调 节系统,采用调速型液力偶合器配上闭环调节电控系统的方案,经过实 验室试验,即可实现慢速启动又能自动调节各电机的负荷使之趋于平 衡,其调节精度达到 5%,满足了生产上的要求。现对此系统的工作原 理、特点、试验结果以及推广应用作扼要的论述。 关键词:带式输送机 慢速启动 多机驱动 功率平衡 带式输送机大多采用交流鼠笼式电机驱动。如果直接启动 ,由于 加速度较大,使传动元件及胶带承受较大的动负荷,影响其使用寿命。 大倾角上运输送机启动时,物料所受的惯性力与重力的倾斜分力同向, 加速度过大会引起物料下滑或滚料。 可伸缩带式输送机的储带仓中各 层胶带之间的间距较小 ,如启动加速度过大 ,张紧装置不能及时张紧 , 造成下胶带挠度过大 ,相邻胶带相碰 ,速度方向相反 ,形成打带现象,导 致胶带磨损快,寿命短,传动不平稳,可靠性差。 因此,需要实现慢速启动, 可以解决上述的问题。 大功率带式输送机通常采用多滚筒,等功率多电机驱动,它有利于 系列化,便于制造、搬运、维修等优点。而且由于围包角大,可使胶带 最大张力减小,但是采用多电机驱动需解决各电机负荷均衡的问题,以 充分发挥输送机的工作能力,避免偏载烧电机事故。 本文所研究的带式输送机慢速启动及多机驱动功率平衡调节系 统,采用调速型液力偶合器配上闭环调节电控系统的方案,经实验室试 验,既可实现慢速启动又能自动调节各电机的负荷使之趋于平衡。其 调节精度达到 5%,满足了生产上的要求。本文对此系统的工作原理、 特点以及试验结果作扼要的论述。 1 影响功率平衡的几个主要因素 1.1 各驱动电机外特性曲线的差异 根据“中小型电机技木条件”规定,电机额定转差率的允差为± 20%, 按此,可计算出额定转速下两电机负载力矩的极限差值,两者功率差可 达 41.7%。 1.2 驱动滚筒直径的差别 由于制造误差及使用过程中受力大小不同等原因使磨损量不同 (采用包胶滚筒时,磨损量差别较大),两驱动滚筒的直径就有差别。如 图 1 所示,如果滚筒 I 的直径较大,在带速相同时其转速必较小,因而驱 动此滚筒的电机承受较大的负载力矩。反之,驱动滚筒直径较小者,其 转速必较高,电机的负载力矩则较小。 1.3 各驱动滚筒处胶带受力大小不同使胶带弹性伸长率不同 如图 1 所示,滚筒Ⅱ处的胶带张力比滚筒 I 处大,胶带由大张力处 绕至小张力处,由于弹性变形减少而收缩,因而在稳定运行时滚筒 I 的 转速较低,其电机的负载力矩较大。 以上几个因素如叠加在一起,即处于较小张力处的驱动滚筒,直径 较大且上特性较硬的电机,其负载必然较大甚至导致偏载烧电机的事 故。此外,还有其他偶然因素,如驱动滚筒粘上杂物等也导致功率不平 衡。 2 本系统的工作过程及特点 慢速启动的工作过程如下。 输送机的负载确定后,启动前偶合器不充油,启动时供油泵才开始 供油 ,通过电气调节装置操纵杓管外移 ,使充油量逐渐增大 ,耦合器的 输出力矩也相应增大,适当控制勺管外移速度,即可调节输送机启动角 加速度的大小,使输送机的启动加速度限制在 0.1~0.3 m/s2 范围内。 由于泵轮可超前于涡轮快速启动 ,所以电机启动时大电流持续时 间很短,发热量不大,对电网的冲击也不大。涡轮启动时间较长,此时偶 合器在效率低的工况下运转,发热量大,但是由于调速型液力偶合器采 用了外循环冷却装置,仍能保证油温不超过限定值。 图 2 为多电机驱动功率平衡控制系统框图,其工作原理如下。

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