帶式輸送機(jī)各種軟啟動(dòng)性能比較

1、帶式輸送機(jī)用各種軟啟動(dòng)性能比較山東科大機(jī)電科技有限公15 一、有關(guān)規(guī)定煤礦安全規(guī)程第373條規(guī)定，帶式輸送機(jī)應(yīng)加設(shè)軟啟動(dòng)裝置。MT820標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定起動(dòng)加速度應(yīng)小于0.3m/s²。帶式輸送機(jī)采用軟啟動(dòng)裝置能夠使設(shè)備平穩(wěn)啟動(dòng)，有效減小輸送帶及承載部件的動(dòng)態(tài)載荷，降低輸送帶及結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度，提高傳動(dòng)部件和膠帶使用壽命；減少設(shè)備起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊；運(yùn)行過(guò)程中減少?zèng)_擊和震動(dòng)；部分軟啟動(dòng)裝置具有過(guò)載保護(hù)、低速驗(yàn)帶功能，還可在多驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)功率平衡。二、各種軟啟動(dòng)裝置性能比較1.電軟啟動(dòng)裝置電源-電軟起動(dòng)器-電機(jī)-限鉅型液力偶合器-減速器 驅(qū)動(dòng)裝置連接圖1.1原理和工作過(guò)程軟起動(dòng)是使用調(diào)壓裝置（一般用

2、可控硅和IGBT）在規(guī)定的起動(dòng)時(shí)間內(nèi)，自動(dòng)地將起動(dòng)電壓連續(xù)、平滑地上升直到接近額定電壓時(shí)，再由起動(dòng)回路切換到主回路，運(yùn)行過(guò)程中無(wú)緩沖作用。1.2功能和特點(diǎn)起動(dòng)方式有調(diào)壓、限流、突跳等起動(dòng)方式。降壓起動(dòng)，有一定的限流作用，能在一定的程度上降低電機(jī)起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響，可在一定程度上降低起動(dòng)力矩對(duì)設(shè)備的沖擊。具有體積小，價(jià)格低，操作簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于順槽可伸縮帶式輸送機(jī)。1.3不足1）重載起動(dòng)困難；2）考慮諧波影響，選用電機(jī)時(shí)要加大容量，一半要增加20%40；3）起動(dòng)過(guò)程完成時(shí)，電路切換對(duì)電網(wǎng)有沖擊;4）正常運(yùn)行過(guò)程中有沖擊有負(fù)載時(shí)無(wú)緩沖作用，一般要配合偶合器等傳動(dòng)產(chǎn)品；5）不具備功率平衡和無(wú)

3、級(jí)調(diào)速功能。1.4起動(dòng)曲線1.5主要產(chǎn)品主要有660V；1140V；3.3kV；6kV；10kV等產(chǎn)品。1.6參考價(jià)格：1140V 500kw 12萬(wàn)6000V/400A 進(jìn)口組裝約50萬(wàn)10000V/200A 進(jìn)口組裝約60萬(wàn)2.變頻軟起動(dòng)裝置電源-變頻器-電機(jī)-減速器驅(qū)動(dòng)裝置連接框圖2.1原理變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流變頻電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)載保護(hù)等功能。2.2功能和特點(diǎn)1）起動(dòng)力矩大，起動(dòng)電流小，起動(dòng)平穩(wěn)；2）調(diào)速范圍大，5HZ以上一般均能穩(wěn)定運(yùn)行；3）調(diào)速精度高，可以在任意轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行；

4、4）可以有驗(yàn)帶功能；5）可實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)，易實(shí)現(xiàn)多機(jī)功率平衡。2.3不足1）關(guān)鍵技術(shù)依賴進(jìn)口，價(jià)格昂貴2）控制復(fù)雜，使用維護(hù)要求高，對(duì)技術(shù)人員、環(huán)境溫度及清潔度要求高；由于高次諧波對(duì)電網(wǎng)干擾大，對(duì)其他電器設(shè)備易產(chǎn)生干擾，污染電網(wǎng)；3）由于煤礦井下防爆等特殊要求，高壓變頻器的功率器件的發(fā)熱、散熱、安全防爆等問(wèn)題的解決較為困難。2.4 主要產(chǎn)品：目前市場(chǎng)上多為660V、1140V防爆產(chǎn)品，高壓變頻器產(chǎn)品目前處于試用和開(kāi)發(fā)研制階段。2.5 參考價(jià)格：3300V 1400KW 600萬(wàn)1140V 500KW 90萬(wàn)3CST可控軟啟動(dòng)裝置 冷卻器、油箱 ¦電源-起動(dòng)器-電機(jī)-可控調(diào)速起動(dòng)裝置-減

5、速器 ¦電控裝置驅(qū)動(dòng)裝置連接框圖3.1原理：可控起動(dòng)傳輸裝置（CST）是一個(gè)由行星齒輪減速器加上濕式離合器及液壓控制組成的系統(tǒng)。濕式離合器有多個(gè)動(dòng)片和靜片交叉疊合而成，動(dòng)片組與行星輪系的內(nèi)齒圈連接，靜片組與固定在減速箱上得軸套連接，離合器的動(dòng)作由環(huán)形液壓缸操作，輸入軸與電機(jī)相連，輸出軸與負(fù)載（帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)滾筒）相接，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，離合器的液壓缸不加壓，動(dòng)靜片之間有較大的間隙，帶動(dòng)行星輪系的太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)，由于動(dòng)靜片之間的間隙大，動(dòng)片的轉(zhuǎn)動(dòng)不受阻，內(nèi)齒圈可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使得行星輪系只能自轉(zhuǎn)，行星架和輸出軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到無(wú)載起動(dòng)的目的，當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行后，通過(guò)環(huán)形液壓缸向離合器

6、的動(dòng)靜片上加壓，使離合器結(jié)合，內(nèi)齒圈和轉(zhuǎn)速逐漸減小，行星架的轉(zhuǎn)速逐漸升高，帶動(dòng)負(fù)載起動(dòng)。通過(guò)改變加在離合器上的液壓壓力，即可改變輸出力矩。3.2起動(dòng)曲線3.3功能和特點(diǎn)：1）減速機(jī)功能：2）起動(dòng)力矩可調(diào)，起動(dòng)過(guò)程平穩(wěn)；3）傳動(dòng)效率較高；4）起動(dòng)力矩大，能夠平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)重載起車，并對(duì)電網(wǎng)無(wú)影響；5）可低速運(yùn)行，具體驗(yàn)帶功能；6）可實(shí)現(xiàn)多機(jī)驅(qū)動(dòng)功率平衡；7）具有過(guò)載保護(hù)功能；8）一般用于配套功率較大的產(chǎn)品中；9）根據(jù)工況要求，可實(shí)現(xiàn)軟制動(dòng)功能。3.4不足1）調(diào)速系統(tǒng)與減速器合為一體，體積較大，整體重量重，安裝不夠方便；2）存在帶排力矩，電機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的空載起動(dòng)；3）控制系統(tǒng)較復(fù)雜，維持量大；4）軟啟

7、動(dòng)過(guò)程、低速驗(yàn)帶過(guò)程中發(fā)熱量大、傳動(dòng)效率低；5）液壓及控制系統(tǒng)復(fù)雜，且液壓系統(tǒng)對(duì)潤(rùn)滑油的質(zhì)量要求較高；6）力矩傳遞存在不穩(wěn)當(dāng)區(qū)，控制系統(tǒng)在此區(qū)域難以準(zhǔn)確控制；7）價(jià)格昂貴，備品備件周期較長(zhǎng)。3.5主要產(chǎn)品：目前生產(chǎn)企業(yè)較少。3.6參考價(jià)格：500KW 75萬(wàn)4.調(diào)速型液力偶合器 冷卻器、油箱 ¦電源-起動(dòng)器-電機(jī)-調(diào)速型液力偶合器-減速器 ¦ 電控裝置驅(qū)動(dòng)裝置連接框圖4.1原理：以液體為介質(zhì)傳遞功率并實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速的液力調(diào)速裝置。其工作腔內(nèi)沖入一定量的工作液，泵輪從電動(dòng)機(jī)上獲得機(jī)械能，并轉(zhuǎn)化為液體動(dòng)能，推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪把液體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)軸輸出，帶動(dòng)工作機(jī)工作，周而

8、復(fù)始，實(shí)現(xiàn)了從原動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的能量傳遞。在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，調(diào)速型液力偶合器是通過(guò)改變液力偶合器內(nèi)工作腔中工作液的充油量，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速與軟啟動(dòng)的。偶合器配備電動(dòng)執(zhí)行器和電動(dòng)操作器，可與負(fù)載變化的訊號(hào)聯(lián)系，亦可按用戶要求配自動(dòng)測(cè)速裝置，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速遙控或自動(dòng)控制。4.3功能和特點(diǎn)：1）在原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，在穩(wěn)定速度段以上輸出轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，并能正常運(yùn)行，具有驗(yàn)帶功能；2）電機(jī)空載起動(dòng)，減少對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的波動(dòng)；3）調(diào)速型液力偶合器具有過(guò)載保護(hù)的性能4）用于多機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，能實(shí)現(xiàn)多機(jī)功率平衡；5）易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)操作；6）運(yùn)行過(guò)程中能隔離震動(dòng)，減緩沖擊，降低對(duì)機(jī)械和電網(wǎng)的沖擊；7

9、）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，無(wú)機(jī)械磨損，使用壽命長(zhǎng)；8）因?yàn)榕溆幸惶滓簤合到y(tǒng)，維護(hù)量較大。4.4不足通過(guò)腔體油量的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)度和功率的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)反應(yīng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)；有損失（2%左右），運(yùn)行時(shí)易發(fā)熱；體積較大。4.5參考價(jià)格： 500KW 8.5萬(wàn)5.限鉅型液力偶合器電源-電磁啟動(dòng)器-電機(jī)-限鉅型液力偶合器-減速機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置連接框圖5.1原理以液體為介質(zhì)傳遞功率的一種液力傳動(dòng)裝置。屬于柔性傳動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)連著泵輪的輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，泵輪內(nèi)的工作液在葉片的帶動(dòng)下因離心力的作用，由泵輪內(nèi)側(cè)（進(jìn)口）流向外緣（出口），形成高速高壓液體沖向渦輪葉片，使渦輪跟著泵輪作同向旋轉(zhuǎn)，工作液在渦輪中由外緣（進(jìn)口）流向

10、內(nèi)側(cè)（出口）的流動(dòng)過(guò)程中減壓減速，然后在流入泵輪進(jìn)口，如此往復(fù)循環(huán)不已，在工作液的這種循環(huán)流動(dòng)中，泵輪將由原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械功轉(zhuǎn)換為工作液的動(dòng)能和勢(shì)能，而渦輪則將工作也的動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)換為輸出的機(jī)械功，從而實(shí)現(xiàn)由主動(dòng)軸到從動(dòng)軸的動(dòng)力傳遞。5.2功能和特點(diǎn)：1）具有柔性傳動(dòng)自動(dòng)適應(yīng)功能；2）具有減速?zèng)_擊和隔離扭振功能；3）具有使電機(jī)輕載起動(dòng)功能，并能夠利用電機(jī)的最大力矩起動(dòng)負(fù)載功能（提高電機(jī)的起動(dòng)性能）；4）具有過(guò)載保護(hù)功能；5）除軸承、油封外，無(wú)其他機(jī)械摩擦。5.3不足：煤礦使用的液力偶合器傳動(dòng)介質(zhì)為水或難燃液，壽命短，特性硬，速度不可調(diào)，僅與初次加液量有關(guān)，加液品質(zhì)對(duì)產(chǎn)品使用壽命有較大的影響，一

11、般使用在不調(diào)速、小功率設(shè)備上。5.4參考價(jià)格：500KW 1.6萬(wàn)6液體粘性傳動(dòng)裝置 冷卻器、液壓系統(tǒng) ¦ 電源-起動(dòng)器-電機(jī)-液體粘性傳動(dòng)裝置-減速器¦ 電控裝置驅(qū)動(dòng)裝置連接框圖6.1原理：液粘調(diào)速軟起動(dòng)器有多對(duì)主、從動(dòng)摩擦片，形成多級(jí)摩擦副，工作時(shí)，改變主、從動(dòng)摩擦片間的油膜厚度，就能夠控制輸出扭矩和主從動(dòng)摩擦片間的相對(duì)速度，從而使從動(dòng)摩擦片一段輸出轉(zhuǎn)速可調(diào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)被拖動(dòng)設(shè)備的軟起動(dòng)和軟制動(dòng)。6.2起動(dòng)曲線：6.3功能和特點(diǎn)：1）實(shí)現(xiàn)電機(jī)空載起動(dòng)，縮短電機(jī)起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)沖擊的時(shí)間；2）軟起動(dòng)時(shí)間可控，控制起動(dòng)加速度在0.010.03m/s²之間；3）用于帶式輸

12、送機(jī)時(shí)，可使其起動(dòng)時(shí)的初張力與正常運(yùn)行時(shí)的初張力幾乎相等，可減少膠帶的安全系數(shù)，減少設(shè)備初期投資；4）沒(méi)有起動(dòng)沖擊，延長(zhǎng)了輸送機(jī)減速器、傳動(dòng)滾筒、托輥、機(jī)架等主要部件的使用壽命，減少了維護(hù)費(fèi)用；5）可實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的驗(yàn)帶功能；6）可以自動(dòng)控制傳遞的扭矩，因而對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)起保護(hù)作用（過(guò)載保護(hù)功能）；7）對(duì)于多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的帶式輸送機(jī)，可實(shí)現(xiàn)各驅(qū)動(dòng)單元之間的功率平衡；8）根據(jù)工況要求，可實(shí)現(xiàn)起動(dòng)控制功能。6.4不足1）軟起動(dòng)過(guò)程中發(fā)熱量較大、傳動(dòng)效率低；2）液壓及控制系統(tǒng)較復(fù)雜，且液壓系統(tǒng)對(duì)潤(rùn)滑油的質(zhì)量要求較高；3）力矩傳遞存在不穩(wěn)定區(qū)，控制系統(tǒng)在此區(qū)域難以準(zhǔn)確控制；4）由于油膜間隙有限，空載時(shí)存在帶排力

13、矩。6.5參考價(jià)格：500KW 23萬(wàn) 包括機(jī)械本體、液壓站和電控裝置。7.行星軟起動(dòng)裝置 冷卻器、油箱¦電源-起動(dòng)器-電機(jī)-行星調(diào)速軟起動(dòng)裝置-減速器¦ 電控裝置驅(qū)動(dòng)裝置連接框圖7.1運(yùn)行原理行星軟起動(dòng)裝置工作原理與可控傳動(dòng)裝置類似，不同的是行星軟起動(dòng)裝置是采用盤式可控制動(dòng)器裝置代替濕式離合器的與行星輪系的內(nèi)齒圈相連，輸入軸與電機(jī)相連，輸出軸與負(fù)載（帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)滾筒）相連，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，盤式可控制動(dòng)裝置不施加制動(dòng)力時(shí)，帶動(dòng)行星輪系的太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使得行星輪只能自轉(zhuǎn)，行星架和輸出軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到無(wú)載起動(dòng)的目的，當(dāng)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行后，通過(guò)給盤式制裝

14、置逐漸施加制動(dòng)力，內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速逐漸降低，輸出軸轉(zhuǎn)速逐漸升高帶動(dòng)負(fù)載起動(dòng)。通過(guò)改變加在離合器上得液壓壓力，即可改變輸出力矩。7.2起動(dòng)曲線7.3主要性能：1）減速機(jī)功能，并滿足傳動(dòng)比要求；2）軟啟動(dòng)功能，電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)，能有效降低對(duì)電網(wǎng)沖擊；3）帶載起車能力強(qiáng)，在構(gòu)件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度許可下，可滿足負(fù)載任意起動(dòng)能力要求，且能有效降低對(duì)設(shè)備的沖擊。7.4不足控制較復(fù)雜，維護(hù)成本高，集減速和調(diào)速功能與一體，體積較大，重要較重。由于起動(dòng)過(guò)程和低速運(yùn)行時(shí)，盤式制動(dòng)裝置存在摩擦，可能產(chǎn)生高溫火花，故不能長(zhǎng)時(shí)間低速運(yùn)行，且力矩可控性欠佳，不具有調(diào)整功率平衡功能。7.5參考價(jià)格500KW 65萬(wàn)8.液力同速器 冷卻箱、油

15、箱¦電源-起動(dòng)器-電機(jī)-液力軟啟動(dòng)同速器-減速器¦ 電控裝置驅(qū)動(dòng)裝置連接框圖8.1原理：液力軟起動(dòng)同速技術(shù)是一種全新的流體傳動(dòng)技術(shù)，與以往的液力傳動(dòng)機(jī)理有本質(zhì)的不同。在起動(dòng)過(guò)程中，它是一種典型的液力軟起動(dòng)裝置，并且起動(dòng)時(shí)間可以根據(jù)客戶的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，起動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)300秒以上。在起動(dòng)過(guò)程結(jié)束后進(jìn)入正常運(yùn)行階段時(shí)，它是一種典型的柔性聯(lián)軸器，即輸出轉(zhuǎn)速與輸入轉(zhuǎn)速完全一致，沒(méi)有速度滑差，所以這種軟起動(dòng)同速技術(shù)傳動(dòng)效率除其軸承處功率損耗外，沒(méi)有其他功率損耗，傳動(dòng)效率達(dá)到99%以上。8.2起動(dòng)曲線8.3功能和特點(diǎn)1）多機(jī)驅(qū)動(dòng)功率平衡功能2）無(wú)滑差柔性傳遞動(dòng)力的柔性聯(lián)軸器的功能；3具有軟起動(dòng)的功能；4具有過(guò)載保護(hù)的功能；5無(wú)滑差的傳遞效率高。8.4不足起動(dòng)過(guò)程中內(nèi)部行星輪轉(zhuǎn)速很高，對(duì)軸承的要求高。8.5參考價(jià)格：500KW 24萬(wàn) 名稱特