CN106395299A - 一种新型调速软启动装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型调速软启动装置及使用方法，包括驱动系统、控制系统、磁力耦合器、油冷系统、减速系统和润滑系统六个部分；所述的驱动系统由电动机提供动力，传入到磁力耦合器；所述的控制系统是调节磁力耦合器的工作间隙，达到对带式输送机转速的控制；所述的磁力耦合器是一种动力传动装置；所述的油冷系统对磁力耦合器进行降温处理；所述的减速系统是用减速器来降低转速，增大输出扭矩；所述的润滑系统是用来降低磨损和提高传递效率。本发明实现了带式输送机空载启动、过载保护和无极调速，降低了启动时对电网的冲击、启动时间短张力过大及多机驱动不平衡的问题，大大提高了输送带的使用寿命，并使整个系统的震动问题得到有效降低。
Description
技术领域
本发明涉及矿山机械领域，尤其是带式输送机启动过程的调速软启动装置及使用方法。
背景技术
近年来，随着现代化矿井建设工作的推进，矿井规模也逐步变大，设计产能也相应提高，因此运输系统的带式输送机可靠、连续、高效和对地形适应性强等优点，已成为现代化矿井煤炭连续运输的主要设备。驱动装置作为胶带输送机的重要部件，对整台设备的性能尤为重要，带式输送机是矿井正常生产的必要设备。所以，驱动装置要求具有良好的技术性能，使得带式输送机平稳启动，尽量减少启(制)动加速度，降低皮带张力，以提高设备、皮带的有效使用年限。
近年来，许多学者都致力于研究带式输送机软启动系统装置，如申请号为：95234479.3该实用新型成功申请了带式输送机软启动装置，但是无法精确进行启动速度曲线控制；如申请号为：201210101113.1该发明专利成功申请了带式输送机双速液力软启动装置，但是该装置对环境污染过大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是带式输送机启动电流对电网的冲击、启动时间短引起的动张力过大、紧急停车、多机驱动功率不平衡等问题，提出了一个结构简单、安装方便、运行成本低且安全可靠，用于带式输送机的一种新型调速软启动装置及使用方法。
为了实现上述任务，本发明采用如下技术方案：一种新型调速软启动装置及使用方法，包括驱动系统、控制系统、磁力耦合器、油冷系统、减速系统和润滑系统六个部分；
所述的驱动系统由电动机提供动力，传入到磁力耦合器；
所述的控制系统是单片机控制调隙装置组成，调节磁力耦合器的工作间隙，进而来改变磁力耦合器的输出转速，达到对带式输送机转速的控制；
所述的磁力耦合器是一种动力传动装置，输入端通过膜片联轴器将电动机与磁力耦合器的铜盘连接在一起，输出端通过磁力耦合器的永磁体盘与减速器相连接，铜盘固定在铜盘轭铁上，永磁体盘固定在永磁轭铁上；
所述的油冷系统对磁力耦合器进行降温处理；
所述的减速系统是用减速器来降低电动机输入的高转速，增大输出扭矩；
所述的润滑系统是用来降低减速器的磨损和提高它的传递效率。
本发明实现了带式输送机空载启动、过载保护和无极调速，降低了启动时对电网的冲击、启动时间短张力过大及多机驱动不平衡的问题，大大提高了输送带的使用寿命，且电机与负载没有直接机械连接，使得电机本身震动不会引起负载震动，整个系统的震动问题得到有效降低。
磁力耦合器来自于法拉第电磁感应定律，永磁涡流耦合器工作时，铜盘与驱动电机相连，负载与永磁体盘相连，当铜盘随电动机一起旋转时，铜盘与永磁体盘间产生相对运动，且在铜盘的转速与永磁体盘的转速之间形成滑差，通过铜盘的磁通量按照一定规律发生变化，交变磁场在铜盘上产生涡流，涡流产生的感应磁场与永磁体磁场之间相互作用，由于滑差转角位移产生的磁力作用驱动磁体盘随着铜盘同向旋转，把主动轴转矩传递到负载端，从而带动负载做功。
附图说明
图1为调速软启动装置简图；
图2为磁力耦合器结构简图；
图3为磁力耦合器控制系统框图；
其中：1.电动机；2.膜片联轴器；3(7).扭矩和转速传感器；4.磁力耦合器；5.温度传感器；6.减速器；8.滚筒；9.铜盘；10.永磁体；11.调隙装置；12.永磁体轭铁；13.铜盘轭铁；
具体实施方式
本发明提出一种新型调速软启动装置及使用方法；
所述的驱动系统由电动机提供动力，传入到磁力耦合器；
所述的控制系统是单片机控制调隙装置组成，调节磁力耦合器的工作间隙，进而来改变磁力耦合器的输出转速，达到对带式输送机转速的控制；
所述的磁力耦合器是一种动力传动装置，输入端通过膜片联轴器将电动机与磁力耦合器的铜盘连接在一起，输出端通过磁力耦合器的永磁体盘与减速器相连接，铜盘固定在铜盘轭铁上，永磁体盘固定在永磁轭铁上；
所述的油冷系统对磁力耦合器进行降温处理；
所述的减速系统是用减速器来降低电动机输入的高转速，增大输出扭矩；
所述的润滑系统是用来降低减速器的磨损和提高它的传递效率。
使用过程有：
打开电动机1电源开关，输入动力源，通过膜片联轴器2将电动机1与磁力耦合器4的铜盘9连接在一起，启动前，先将气隙调节至最大处，使电动机1带动磁力耦合器4的铜盘9一起转动，铜盘9固定在铜盘轭铁13上，永磁体盘10固定在永磁轭铁12上，永磁体盘10处于静止状态，输出力矩为0，轻载启动，对电网冲击达到最小；
接着通过调节气隙装置11，控制系统调节气隙大小，改变滑差，从而改变输出端转速的大小，达到我们需要的转速启动曲线，当气隙逐渐减小时，输出扭矩大于负载时，磁力耦合器4的铜盘9带动永磁体盘10转动，调节气隙来得到我们所需的启动曲线，并通过转速扭矩传感器3(7)时刻检测输入输出端的速度，来反馈到控制系统中；
磁力耦合器4输出转速经过减速器6，减速器6通过膜片联轴器7与滚筒8相连接，降低转速输出到带式输送机滚筒上，带动带式输送机启动；
当带式输送机出现出现卡停时，输出转速为0，通过扭矩转速传感器反馈到控制系统中，通过调节气隙装置11将气隙调节到最大，使磁力耦合器空转，保护电机和磁力耦合器免受损坏；
当多电机启动时，通过分别调节气隙，来达到不同启动时间启动，避免启动瞬间对电网冲击过大，通过控制每台永磁调速器的气隙来实现功率平衡，并允许一台或几台永磁调速器进行轻微滑差来实现；
系统运行过程中，通过温度传感器5时刻对温度进行测量，同时通过油冷系统对磁力耦合器进行降温处理，防止温度过高，对磁力耦合器永磁体磁性造成损伤，并通过润滑系统对减速器6进行润滑保护，提高传动效率。
Claims (2)
1.一种新型调速软启动装置，包括驱动系统、控制系统、磁力耦合器、油冷系统、减速系统和润滑系统六个部分，其特征在于：
所述的驱动系统由电动机提供动力，传入到磁力耦合器；所述的控制系统是调节磁力耦合器的工作间隙，进而来改变磁力耦合器的输出转速，达到对带式输送机转速的控制；所述的磁力耦合器是一种动力传动装置，输入端通过膜片联轴器将电动机与磁力耦合器的铜盘连接在一起，输出端通过磁力耦合器的永磁体盘与减速器相连接，铜盘固定在铜盘轭铁上，永磁体盘固定在永磁轭铁上；所述的油冷系统对磁力耦合器进行降温处理；所述的减速系统是用减速器来降低电动机输入的高转速，增大输出扭矩；所述的润滑系统是用来降低减速器的磨损和提高它的传递效率。
2.一种如权利要求1所述的传动系统的使用方法，其特征在于，步骤如下：
打开电动机(1)电源开关，输入动力源，通过膜片联轴器(2)将电动机(1)与磁力耦合器(4)的铜盘(9)连接在一起，将气隙调节至最大处，使电动机(1)带动磁力耦合器(4)的铜盘(9)一起转动，铜盘(9)固定在铜盘轭铁(13)上，永磁体盘(10)固定在永磁轭铁(12)上，永磁体盘(10)处于静止状态，输出力矩为0，轻载启动，对电网冲击达到最小；
接着通过调节气隙装置(11)，控制系统调节气隙大小，改变滑差，从而改变输出端转速的大小，达到我们需要的转速启动曲线，当气隙逐渐减小时，输出扭矩大于负载时，磁力耦合器(4)的铜盘(9)带动永磁体盘(10)转动，调节气隙来得到我们所需的启动曲线，并通过转速扭矩传感器(3)、(7)时刻检测输入输出端的速度，来反馈到控制系统中；
磁力耦合器(4)输出转速经过减速器(6)，减速器(6)通过膜片联轴器(7)与滚筒(8)相连接，降低转速输出到带式输送机滚筒上，带动带式输送机启动；
当带式输送机出现出现卡停时，输出转速为0，通过扭矩转速传感器反馈到控制系统中，通过调节气隙装置(11)将气隙调节到最大，使磁力耦合器空转，保护电机和磁力耦合器免受损坏；
当多电机启动时，通过分别调节气隙，来达到不同启动时间启动，避免启动瞬间对电网冲击过大，通过控制每台永磁调速器的气隙来实现功率平衡，并允许一台或几台永磁调速器进行轻微滑差来实现的；
系统运行过程中，通过温度传感器(5)时刻对温度进行测量，通过油冷系统对磁力耦合器进行降温处理，防止温度过高，对磁力耦合器永磁体磁性造成损伤，并通过润滑系统对减速器(6)进行润滑保护，提高传动效率。
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