【文章內(nèi)容簡介】 “ 國內(nèi)首創(chuàng)，突破程序組的限制 ” 。 設(shè)定一個(gè)開的時(shí)間和關(guān)的時(shí)間，然后按這個(gè)時(shí)間反復(fù)循環(huán)。（如：設(shè)定開 20 分鐘，關(guān) 10 分鐘，然后就按此時(shí)間工作） ； G． 鍵盤鎖定功能：此功能可有效防止他人誤操作刪除程序，影響使用 ； H． 其它功能 ： 12/24 小時(shí)制轉(zhuǎn)化，夏時(shí)制，復(fù)位（ reset)。 3 動(dòng)力裝置選擇 主要工作動(dòng)力 來 源于交流伺服電機(jī) ， 當(dāng) 準(zhǔn)確測(cè)算出系統(tǒng)的具體電機(jī)功率和控制節(jié)拍要求后，可以選擇配套的交流伺服控制器和交流伺服電機(jī) 。 電動(dòng)機(jī)的介紹 [2]、 [4] 普通異步電機(jī) 普通異步電動(dòng)機(jī)都是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的，不可能完全適應(yīng)變頻調(diào)速的要求。 由于變頻調(diào)速 對(duì)電機(jī) 有以下 影響： A． 電動(dòng)機(jī)的損耗和效率 非正弦電源下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，除了基波產(chǎn)生的正常損耗外，還將出現(xiàn)許多附加損耗。主要表現(xiàn)在定子銅損、轉(zhuǎn)子銅損和鐵損的增加，從而影 響電動(dòng)機(jī)的效率。 B． 軸電壓的增加 5 軸電壓系指兩個(gè)軸端的電壓或軸與軸瓦之間的電壓。對(duì)于正弦波供電的電動(dòng)機(jī)，主要是由于磁路不平衡引起。對(duì)于變頻器供電的電動(dòng)機(jī)，通常情況下加在電動(dòng)機(jī)上的各相電壓是平衡的。然而由于各相整流元件和控制元件特性的差異，可能出現(xiàn)某瞬間的電壓失衡現(xiàn)象，在軸上產(chǎn)生較大的軸電壓。再加上轉(zhuǎn)子上的諧波電壓會(huì)以軸承油膜為介質(zhì)形成一個(gè)對(duì)地電容，從而產(chǎn)生一容性電流。 對(duì)于中小容量的電動(dòng)機(jī)，在非正弦電源的情況下，軸電壓的影響一般也可以不考慮。但是對(duì)于大容量電動(dòng)機(jī)，特別是在高速的和采用滑動(dòng)軸承的情況下。軸電 流和軸承電流的危害是不容忽視的。 軸上電壓的增高，電流將通過軸和軸瓦之間的油膜流動(dòng)，若達(dá)到臨界潤滑狀態(tài)，油膜將被破壞，會(huì)有很大的電流流過油膜，從而縮短軸承壽命或損壞軸承合金，發(fā)生重大事故。 C． 沖擊電壓及絕緣強(qiáng)度 一般情況下，交流電動(dòng)機(jī)承受的沖擊電壓主要是操作過電壓。然而對(duì)于采用靜止變頻器供電的電動(dòng)機(jī)，還需考慮變頻器換流時(shí)產(chǎn)生的沖擊電壓，該沖擊電壓將疊加在電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電壓上。這些沖擊電壓不但峰值高而且出現(xiàn)的頻度高，對(duì)電動(dòng)機(jī)的對(duì)地絕緣造成威脅。顯然沖擊電壓的大小和電壓上升速度與變頻器的型式和控制方式有關(guān)。沖擊 電壓較大時(shí)應(yīng)考慮絕緣反復(fù)承受沖擊的老化和電暈放電所導(dǎo)致的電腐蝕問題。在沖擊電壓上升速度較快時(shí)，還要考慮匝間絕緣問題。 D． 橫向振動(dòng)及噪聲 對(duì)于正弦波供電的交流電動(dòng)機(jī)，由電磁、機(jī)械和通風(fēng)等原因產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲，已經(jīng)是人們長期以來關(guān)心的問題。當(dāng)采用變頻器供電時(shí)，使這個(gè)問題變得更加復(fù)雜。變頻器電源中含有的各次時(shí)間諧波與電動(dòng)機(jī)電磁部分固有的空間諧波相干涉，造成了各種電磁激振力。同時(shí)由于電動(dòng)機(jī)工作的頻率范圍寬、轉(zhuǎn)速變化范圍大，很難避開電動(dòng)機(jī)機(jī)械部分各種結(jié)構(gòu)件的固有頻率。除此之外，對(duì)于高速傳動(dòng)的場(chǎng)合，動(dòng)平衡質(zhì)量和風(fēng)扇的 影響也將加大。因此，為了解決這一問題，除了要考慮正弦波供電時(shí)需注意的問題 (如槽配合、動(dòng)平衡；氣隙不均勻，轉(zhuǎn)子不對(duì)稱，磁中心偏離、機(jī)械結(jié)構(gòu)件的剛度 )之外，還應(yīng)著重考慮來自電源的時(shí)間高次諧波，應(yīng)使其避開電動(dòng)機(jī)各部分的固有頻率。 E． 頻繁起動(dòng)問題 由于變頻器電源可以在很低的頻率下起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，特別是對(duì)于一些大容量的調(diào)速系統(tǒng)，還可以使交流電動(dòng)機(jī)在四象限內(nèi)運(yùn)行，不僅可以頻繁起動(dòng)，還可以頻繁正反轉(zhuǎn)。為了達(dá)到節(jié)能的效果，風(fēng)機(jī)可以每天起動(dòng)幾十次，泵類可以起動(dòng)幾百次，對(duì)于可逆軋機(jī)的 6 主傳動(dòng)和輔助傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)，則起動(dòng)和正反轉(zhuǎn)的次數(shù)會(huì) 更多。從而使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于循環(huán)交變應(yīng)力的作用之下，給電動(dòng)機(jī)的機(jī)械部分和絕緣帶來疲勞和加速老化的問題。 F． 軸承的問題 對(duì)于中小型電動(dòng)機(jī)，特別是滾動(dòng)軸承電動(dòng)機(jī)，無論何種電源型式，軸承的選擇都可按正常的設(shè)計(jì)方法。這里要說明的是大型的徑向滑動(dòng)軸承電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)，由于油環(huán)帶油效果差，難以保證正常的油膜，因此，軸承設(shè)計(jì)應(yīng)予充分考慮。一般也應(yīng)像軋鋼直流電動(dòng)機(jī)那樣，采用壓力加油的潤滑方式。對(duì)相當(dāng)于突破直流電動(dòng)機(jī)極限容量的超高速規(guī)格，軸承也是電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，通常采用壓力油霧潤滑或采用高壓油頂起軸頸的方式均可 獲得滿意效果。 G． 低速時(shí)的冷卻問題 通常的自帶風(fēng)扇的冷卻方式，在許多場(chǎng)合下將不適用于變頻器供電的變速電動(dòng)機(jī)?；僖韵碌暮戕D(zhuǎn)矩特性使電動(dòng)機(jī)在低速時(shí)的電流和磁通都基本保持不變，然而此時(shí)的冷卻風(fēng)量卻與轉(zhuǎn)速的 3次方成比例地減少，使散熱發(fā)生困難。因此對(duì)不能采取強(qiáng)迫通風(fēng)的場(chǎng)合，除了盡可能減少各種損耗之外，還要對(duì)空氣的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行認(rèn)真地分析，減小溫度分布的不均勻系數(shù)，提高線圈端部的傳熱性能，加強(qiáng)機(jī)座本身的散熱能力。 對(duì)于調(diào)速范圍比較寬的電動(dòng)機(jī)，特別是具有恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速兩個(gè)運(yùn)行范圍的電動(dòng)機(jī)，決不能采用自帶風(fēng)扇 冷卻，這種方式對(duì)高速和低速都不利，低速時(shí)冷卻效果差，高速時(shí)使電動(dòng)機(jī)效率嚴(yán)重下降。通常當(dāng)采用自帶風(fēng)機(jī)冷卻或管道通風(fēng)時(shí)，冷卻風(fēng)量的選擇原則是每 20kW的電機(jī)損耗需要 1m3/s的風(fēng)量。 H． 電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定和扭振問題 當(dāng)交流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于變頻電源時(shí)，在一定的頻率及負(fù)載情況下，系統(tǒng)可能發(fā)生不穩(wěn)定性。由于動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性與系統(tǒng)的狀態(tài)有關(guān)，因此在無限大的工頻電源系統(tǒng)中可以穩(wěn)定運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)采用逆變器供電時(shí)就可能變得不穩(wěn)定；當(dāng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)專用一個(gè)變頻電源時(shí)，運(yùn)行穩(wěn)定，而多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用一個(gè)變頻電源組合傳動(dòng)時(shí)，就變得不穩(wěn)定了。通過對(duì)這些 現(xiàn)象的分析，發(fā)現(xiàn)有以下兩個(gè)原因：即電動(dòng)機(jī)固有的低頻不穩(wěn)定性和電動(dòng)機(jī)與逆變器間相互影響造成的不穩(wěn)定性。在低頻時(shí)的這種不穩(wěn)定性表現(xiàn)為持續(xù)地振蕩，也就是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在同步附近的擺動(dòng)。轉(zhuǎn)矩角的變化產(chǎn)生相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩和功率的脈動(dòng)。如果轉(zhuǎn)子振蕩過大并超過失步轉(zhuǎn)矩，則電動(dòng)機(jī)失步。另一方面，也可能超出逆變器的換向能力而使其保護(hù)動(dòng)作。 普通同步電機(jī) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相同的交流電動(dòng)機(jī)。其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n與磁極對(duì)數(shù) p、 電 7 源頻率 f之間滿足 n=f/p。轉(zhuǎn)速 n決定于電源頻率 f，故電源頻率一定時(shí)，轉(zhuǎn)速不變，且與負(fù)載無關(guān)。 具有運(yùn)行穩(wěn)定性高和過載能力大等特點(diǎn)。常用于多機(jī)同步傳動(dòng)系統(tǒng)、精密調(diào)速穩(wěn)速系統(tǒng)和大型設(shè)備 (如軋鋼機(jī) )等。 同步電動(dòng)機(jī)是屬于交流電機(jī)，定子繞組與異步電動(dòng)機(jī)相同。它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度是一樣的，所以稱為同步電動(dòng)機(jī)。正由于這樣，同步電動(dòng)機(jī)的電流在相位上是超前于電壓的，即同步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)容性負(fù)載。為此，在很多時(shí)候，同步電動(dòng)機(jī)是用以改進(jìn)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)的。 變頻電機(jī) A． 電磁設(shè)計(jì) 在普通異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上，為進(jìn)一步提高變頻調(diào)速電機(jī)的性能，對(duì)變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)也要 進(jìn)行更加細(xì)致的考慮。滿足高性能要求時(shí)的變頻電機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的變化與設(shè)計(jì)目標(biāo)之間的關(guān)系。在設(shè)計(jì)參數(shù)和性能要求之間還必須折衷選擇。電磁設(shè)計(jì)時(shí)不能僅限于計(jì)算某一個(gè)工作狀態(tài)，電磁參數(shù)的選取應(yīng)使每個(gè)頻率點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩參數(shù)滿足額定參數(shù)要求，最大發(fā)熱因數(shù)滿足溫升限值，最高磁參數(shù)滿足材料性能要求，最高頻率點(diǎn)滿足轉(zhuǎn)矩倍數(shù)要求，額定點(diǎn)效率、功率因數(shù)滿足額定要求。由于諧波磁勢(shì)是由諧波電流產(chǎn)生的，為減小變頻器輸出諧波對(duì)異步電動(dòng)機(jī)工作的影響，總之是限制諧波電流在一定范圍內(nèi)。 方式一般如下： （ a） 盡可能的減小定子和轉(zhuǎn)子電阻。 減小定子電阻即可降 低基波銅耗，以彌補(bǔ)高次諧波引起的銅耗增 。 （ b） 為抑制電流中的高次諧波，需適當(dāng)增加電動(dòng)機(jī)的電感。但轉(zhuǎn)子槽漏抗較大其集膚效應(yīng)也大，高次諧波銅耗也增大。因此，電動(dòng)機(jī)漏抗的大小要兼顧到整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)阻抗匹配的合理性。 （ c） 變頻電動(dòng)機(jī)的主磁路一般設(shè)計(jì)成不飽和狀態(tài)，一是考慮高次諧波會(huì)加深磁路飽和，二是考慮在低頻時(shí)，為了提高輸出轉(zhuǎn)矩而適當(dāng)提高變頻器的輸出電壓。 B．絕緣設(shè)計(jì) 電機(jī)運(yùn)行于逆變電源供電環(huán)境，其絕緣系統(tǒng)比正弦電壓和電流供電時(shí)承受更高的介電強(qiáng)度。與正弦電壓相比，變頻電機(jī)繞組線圈上的電應(yīng)力有兩個(gè)不同點(diǎn)：一是電壓 在線圈上分布不均勻，在電機(jī)定子繞組的首端幾匝上承擔(dān)了約 80%過電壓幅值，繞組首匝處承受的匝間電壓超過平均匝間電壓 10倍以上。這是變頻電機(jī)通常發(fā)生繞組局部絕緣擊穿，特別是繞組首匝附近的匝間絕緣擊穿的原因。二是電壓 (形狀、極性、電壓幅值 )在匝間絕緣上的性質(zhì)有很大的差異，因此產(chǎn)生了過早的老化或破壞。變頻電機(jī)絕緣損壞是 8 局部放電、介質(zhì)損耗發(fā)熱、空間電荷感應(yīng)、電磁激振和機(jī)械振動(dòng)等多種因素共同作用的結(jié)果。變頻電機(jī)從絕緣方面看應(yīng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （ a） 良好的耐沖擊電壓性能； （ b） 良好的耐局部放電性能； （ c） 良好的耐熱 、耐老化性能。 C． 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，主要也是考慮非正弦電源特性對(duì)變頻電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)、振動(dòng)、噪聲冷卻方式等方面的影響，一般應(yīng)注意以下問題： （ a） 普通電機(jī)采用變頻器供電時(shí)，會(huì)使由電磁、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的振動(dòng)和噪聲變得更加復(fù)雜。在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮電動(dòng)機(jī)構(gòu)件 及整體的剛度，盡力提高其固有頻率，以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象； （ b） 電機(jī)冷卻方式：變頻電機(jī)一般采用強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻，即主 電機(jī)散熱風(fēng)扇采用獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使其在低速時(shí)保持足夠的散熱風(fēng)量； （ c） 對(duì)恒功率變頻電機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過 3000r/min時(shí)，應(yīng)采 用耐高溫的特殊潤滑脂，以補(bǔ)償軸承的溫度升高； （ d） 變頻電機(jī)承受較大的沖擊和脈振，電機(jī)在 組裝后軸承要留有一定軸向竄動(dòng)量和徑向間隙，即選用較大游隙的軸承； （ e） 對(duì)于最大轉(zhuǎn) 速較高的變頻電機(jī)，可在端環(huán)外側(cè)增加非磁性護(hù)環(huán)，以增加強(qiáng)度和剛度； （ f） 為配合變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制和提高控制精度，在電機(jī)內(nèi)部應(yīng)考慮裝設(shè)非接觸式轉(zhuǎn)速檢測(cè)器，一般 選用增量型光電編碼器； （ g） 調(diào)速系統(tǒng)對(duì)傳動(dòng)裝置加速度有較高要求時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)較小，應(yīng)設(shè)計(jì)成長徑比較大的結(jié)構(gòu)。 因此，異步電動(dòng)機(jī)，變頻電動(dòng)機(jī)二者各有特點(diǎn)， 由于本設(shè)計(jì) 的工況 環(huán)境工程成本，選擇 異步電機(jī) 作為動(dòng)力裝置。 電動(dòng)機(jī)的選擇 [3] 為了保證電動(dòng)機(jī)能夠得到既必要又充分的過載保護(hù)，就必須全面了解電動(dòng)機(jī)的性能，并給其配以合適的過繼電器，進(jìn)行必要的整定。通常在選擇 電動(dòng)機(jī) 時(shí)，應(yīng)考慮以下原則： A． 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、規(guī)格和特性 電動(dòng)機(jī)的絕緣材料等級(jí)有 A級(jí)、 E級(jí)、 B級(jí)等，他們的允許溫度各不相同，因而其承 9 受過載的能力 也不相同。在選擇熱繼電器時(shí)應(yīng)引起注意的。另外，開啟式電動(dòng)機(jī)散熱比較容易，而封閉式電動(dòng)機(jī)散熱就困難的多，稍有過載，其溫升就可能超過限值。雖然熱繼電器的選擇從原則上講是按電動(dòng) 機(jī)的額定電流來考慮，但對(duì)于過載能力較差的電動(dòng)機(jī)，它所配的熱繼電器（或熱元件的額定電流就適當(dāng)小些。在這種場(chǎng)合，一般可以取熱繼電器或熱元件）的額定電流為電動(dòng)機(jī)的額定電流的 60%~80%。 B． 電動(dòng)機(jī)的使用條件和負(fù)載性質(zhì) 由于電動(dòng)機(jī)使用條件的不同，對(duì)它的要求也不同。如負(fù)載性質(zhì)不允許停車、即便過載會(huì)使電動(dòng)機(jī)壽命縮短，也不應(yīng)讓電動(dòng)機(jī)冒然脫扣，以免生產(chǎn)遭受比電動(dòng)機(jī)價(jià)格高許多倍的巨大損失。這種場(chǎng)合最好采用有熱繼電器和其它保護(hù)電器有機(jī)地組合起來的保護(hù)措施，只有在發(fā)生非常危險(xiǎn)的過載時(shí)方可考慮脫扣。 C． 操作頻率 當(dāng)電動(dòng)機(jī)的操 作頻率超過熱繼電器的操作頻率時(shí)，如電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)、可逆運(yùn)轉(zhuǎn)和密接通斷，熱繼電器就不能提供保護(hù)。這時(shí)可考慮選用半導(dǎo)體溫度繼電器進(jìn)行保護(hù)。 減速器的裝配與調(diào)整 平行軸圓柱齒輪減速器的裝配與調(diào)整 ，如圖 ： 圖 平行軸圓柱齒輪 減速器的裝配與調(diào)整 A． 減速器機(jī)體在裝配平臺(tái)上找水平，其水平度誤差小于 1000mm： ，并將調(diào)好的機(jī)體用螺拴壓板壓緊在裝配平臺(tái)上。 B． 從低速軸到高速軸依次調(diào)整各軸組件在機(jī)體中各自的位置。 C． 利 用調(diào)整墊片或通過修磨調(diào)整環(huán)，修端蓋或透蓋調(diào)整各軸軸向間隙，達(dá)到 同 樣 10 要求。 D． 在每對(duì)齒輪副中主動(dòng)輪 4～ 5個(gè)齒的齒面上均勻涂一層接觸斑點(diǎn)顯示涂料 (CT－ 1涂料用于空負(fù)荷試驗(yàn)， CT－ 2涂料用于負(fù)荷試驗(yàn) )。 E． 采用壓鉛絲的方法，檢測(cè)各級(jí)齒輪副的齒側(cè)間隙，要求符合圖樣規(guī)定。 F． 吊裝機(jī)蓋就位，檢查結(jié)合面的緊密程度和邊緣的平齊程度，要求 達(dá)到圖樣規(guī)定。 G． 在機(jī)體、機(jī)蓋間打入定位銷，擰緊聯(lián)接螺栓。裝配外部各件，將減速器最終裝配成套。 4 機(jī)械輸送 膠帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)與工作過程 如圖 所示為固定式膠帶輸送機(jī)的總體 結(jié)構(gòu) 圖 。它主要由輸送帶、驅(qū)動(dòng)輪、張緊輪、支承裝置（上、下托輥）、驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置、進(jìn)料裝置、卸料裝置和機(jī)架等部分組成。驅(qū)動(dòng)輪、張緊輪及上、下托輥通過軸固定安裝于機(jī)架，輸送帶環(huán)繞于驅(qū)動(dòng)輪和張緊輪，形成封閉環(huán)形的運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件，為了防止輸送帶下垂，每隔一定距離安裝了可轉(zhuǎn)動(dòng)的上、下托輥，支承輸送帶，驅(qū)動(dòng)裝置安裝于驅(qū)動(dòng)輪端（頭部），通過驅(qū)動(dòng)輪的磨擦傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)輸送帶的驅(qū)動(dòng)，安裝于張緊輪端（尾部）的張緊裝置可完成輸送帶的張緊。 [5] 6 改向滾筒 圖 膠帶輸送機(jī)總體結(jié)構(gòu)圖 輸送帶 輸送帶是承載、傳遞動(dòng)力和輸送物料的重要構(gòu)件。糧油、飼料加工廠中常用普通型 11 和輕型橡膠輸送帶，它由數(shù)層帶膠的帆布帶經(jīng)硫化膠結(jié)后的芯層和上下表面橡膠覆蓋層組成。其規(guī)格尺寸主要為膠帶寬度，標(biāo)準(zhǔn)值一般為 200mm、 300mm、 400mm、 500mm、 650mm、800mm、 100