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几种典型的皮带输送机软启动装置介绍

发布时间:2014-10-30 9:39:01  来源:输送机http://www.yuyin.sh.cn   作者:上海昱音机械

      为缓解对电动机的冲击,常用的皮带输送机软启动装置有绕线转子电动机、液力耦合器、变频调速装置、BOSS系统及CST系统等。
      (1)绕线转子电动机调速
      绕线转子电动机调试有转子电路串接起动电阻调速和串级调速两种。前者是DX型皮带输送机过去常用的方法。由异步电动机的机械特性可知,改变转子电阻可改变电动机的临界转差率而最大转矩不变,因此这种调速方式可用于恒转矩的皮带输送机。由于是依靠增加转差率损耗来调速,损耗主要在电动机外的附加电阻上,低速运行电动机不会过热,但效率低,且调速是有级分段的,维护工作量也大,在有防爆要求的场所使用较困难。
      串级调速是在绕线转子电动机的转子电路中加上一个与变化的转子电势的频率相同的外加电势,从而调整转差电压,达到改变转差率实现调速。外加电势用可控硅逆变电路实现。这种方法与前者相比,避免了在电阻中的无益损耗,效率高,但整套装置较复杂。目前国内用在皮带输送机上的串级调速不多。
      (2)变频调速
      随着变频控制理论的不断发展,变频技术在国民经济中得到了越来越广泛的应用,被认为是一种最有前途的交流调速方式。
      整流器将工频交流电(50Hz或60Hz)变换成直流电,脉动的直流电压经平滑滤波后在智能控制电路的调控下,用逆变器将直流电再逆变为电压有效值和频率均可调的三相交流电源,输出到需要调速的电动机上。只要控制频率变化范围和时间,就可使输送机按照设定的速度曲线平稳起动,实现软启动。其特点是:
      ①真正实现皮带输送机软启动。运用变频器软启动功能将电机软启动和皮带输送机软启动合二为一,可将输送机起停时产生的冲击减至最小。
      ②实现皮带输送机多电机驱动时的功率平衡。应用变频器对皮带输送机驱动时一般采用一拖一控制,多电机驱动时采用主从控制,实现功率破获。
      ③降低胶带带强。起动时间延长大大降低对带强的要求,减少输送设备初期投资。实际应用中,由于降低了起动冲击,输送系统的损耗也随之降低,尤其托辊及滚筒寿命呈几倍延长。
      ④平稳的重载起动。变频器低频运转最大可输出1.5倍额定转速,最适于重载起动。
      ⑤自动调速。变频器配合煤流传感器可根据负载轻重自动调节胶带速度,节电的同时减少了胶带磨损。
      ⑥节能。采用变频器驱动后,节省了无功功率,减少了液力偶合器,系统总传递效率提高5%~l0%。
      其缺点为:使用过程中存在噪声及发热等问题。因此,建议电抗器与变频器不共用同一个箱体,且要保持安装地点通风良好,选用性能良好的保护元件,合理设置各项参数。同时,建议在地面上运距长、运量大、功率大的皮带输送机上选用。
      (3)液力耦合器
      液力耦合器是一种软联结,可以改善起动性能,对减少电动机与负载起动的冲击具有较大的作用,防止电动机过载。液力耦合器有限矩型和调速型两种。小功率的皮带输送机一般选配限矩型液力耦合器,以改善起动性能。调速型液力耦合器可控制皮带输送机的起动。
      调速型液力偶合器的软启动具有以下特点:①改善皮带输送机的启动性能;②实现多机驱动的功率平衡,提高电动机和胶带的使用寿命;③减少对电网的冲击;④提高皮带输送机运行的可靠性;⑤有着较高的性价比。
      对于像皮带输送机这样需要恒转矩的输送设备,这两种液力耦合器均有不足之处:一是液力耦合器传递的扭矩与其转速的平方成正比,低速时传递的扭矩小;二是在低速阶段不能提供稳定平滑的加速度,其传动特性是非线性的,它的控制特性不可能准确;三是效率低,在稳定运行时也有3%的功率损耗。
      尽管液力耦合器有不足之处,但经过在装船输送机上的实际应用,其性能相对于一般的皮带输送机已能满足要求而且其操作及维护简单,价格也较低,是目前小型皮带输送机应用较多的驱动方式。
      (4)BOSS系统
      BOSS即皮带最佳软启动及多点驱动系统。该系统是国外公司研制的产品,是专为重型皮带输送机设计的。其主要特点:①起动平稳,可频繁启动,冲击小,可实现恒扭矩输出,可匀加速起动;②可靠性高,维护较为简单,和减速器匹配性强,适宜对现有皮带输送系统升级改造;③摩擦片组设在高速轴,相对滑差范围大,便于控制,能够实现功率平衡,保护功能齐全;④与逆止器和制动器的配置灵活、方便;⑤拆卸及装配简便,互换陛强。
      缺点为:①在软启动过程中,发热量很大,传动效率低;②不能实现无级变速;③要实现多驱动功率平衡,摩擦片磨损大;④对润滑油的质量要求较高,运行费用较高;⑤传动系统中存在薄弱环节,其中摩擦片是易损件,使用寿命短,液压及控制系统复杂;⑥离合器在高速运转时,控制系统难以准确控制。
      (5)CST可控驱动系统
      CST即可控驱动系统,该系统也是国外公司研制的产品,是一种专用于重载皮带输送机的完善驱动系统。它是集减速、离合、调速、电控、冷却、运行监控及自诊断于一体的液体粘性调速器与行星齿轮传动相结合的传动装置。其特点为:CST可用来对启动阶段加速度进行控制,使胶带动态涨紧力减至最小。在空胶带或满载胶带启动时,通过控制加速度斜率可得到满意结果,使峰值暂态张紧力减到最小。在大型皮带输送机运用中,加速度斜率中如加入一段缓冲,还能进一步改善启动瞬间峰值张力。CST控制启动的另一个优点是皮带输送机的电机可在空载状态下启动,尽可能避免冲击电流,使电机冲击电流造成的损害减到最小。其缺点为:调速系统与减速器合为一体,体积大、安装不便;控制系统复杂,维护量较大,在高速轴上配置逆止器和制动器比较困难。



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