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吉泰科GK600变频器在捣固机上的解决方案

时间:2020-07-31来源:中国传动网

导语:​介绍捣固机控制工艺,提出电气控制系统的控制策略,设计变频器控制方案。采用GKAKE变频器驱动直线电机,取得满意的运行效果。

一、 直线电机行业介绍

捣固机是由直线电机构成的,在介绍捣固机前,先介绍下直线电机的优点机行业应用,直线电机的优点,直线位移机构的传动元件和执行元件相结合。按能量转换定理,进给机构的直线电机可分为同步电动机和异步电动机。直线电机结构紧凑、功率损耗小、快移速度高、加速度高、运动噪声低等优点,直线电机 驱动方式与旋转电机驱动方式的最大区别是,取消了从电动机到工作台之间的一切机械中间传动环节,实现了“零传动”,避免了丝杠传动中的反向间隙、惯性、摩擦力和刚性不足等缺点。

1. 在工业与自动化中的应用

由于直线电机有其自身独特的优点,因此在机械设备和机床中的机电一体化方面得到广泛应用,如直线电机驱动的冲床,电磁锤、螺旋压力机、电磁打箔机、压铸机和型材轧制牵引机等。在机械加工机床中用于往复运动的动力源—直线电磁驱动装置在车铣、刨、磨、插、锯、拉等机床中得到应用,替代传统机械传动装置。在激光机械、半导体制造设备上也应用了直线电机驱动的X-Y工作台。以及用于组合机床自动化生产机床间直线电机驱动传送线,用于浮法玻璃生产线上的熔融金属搅拌器。用于电网中的直线电机驱动真空断路器,用于选矿的直线电机铁磁分离器。 用于冶金工业中的电磁泵、液态金属搅拌器。用于纺织工业中的直线电机驱动的电梭子、割麻装置以及各种自动化仪表和电动执行机构。

2. 在交通运输业中的应用

直线电机技术在磁悬浮列车方面是很重要的应用,在交通技术发展上是一个很大的突破,除此之外,还有直线电机驱动的电磁推进器,直线电机驱动的地铁,直线电机驱动的公路高速电动车等。

3. 在物料输送与搬运方面的应用

直线电机在各种物料输送和搬运方面具有独特的优势,例如:在垂直输送方面有直线电机电梯、升降机;在平面输送方面有直线电机驱动的邮政包件分拣输送线、行李分拣输送线、钢材生产输送线、电气、电子、机械加工生产线、食品加工线、制药生产线等各种工业加工线、装配线、检测线,商场、医院等场合的物料输送及立体仓库的搬运、立体汽车库的调度等。

4. 在民用与建筑业方面的应用

在民用与建筑业方面直线电机也得到广泛应用,如:直线电机驱动的门与门锁、窗与窗帘、床、餐桌、椅等,达有用直线电机驱动的洗衣机、干燥机、晾衣架、电动工具、搬手、拧紧装置等。

5. 直线电机在计算机及办公设备领域的应用

在计算机光驱设备,输入输出设备当中,如数字扫描仪、打印机、都采用了直线电机驱动。在办公设备中如绘图、笔式记录仪等直线电机也得到应用。

6. 在军事、医疗及其它方面

目前国外已把直线电机应用到电磁炮、潜艇、军用仿真设施中,在卫星和宇宙飞船上也采用了一些直线电机。在医疗仪器中已经出现了直线电机驱动的人工心脏、盲人触觉模拟器以及在电疗、磁疗按摩捶击等方面也应用了直线电机。玩具业也大量使用了直线电机。

二、 直线电机驱动捣固机与传统捣固机优势

直线电机.png

1. 传统捣固机工作原理

通过电机减速机,利用减速机输出轴旋转,通过联轴器、变速机构、凸轮轴系、凸轮缘圆周运动,将捣固锤抛起400mm,锤杆通过上、下部机架、导向装置将锤杆准确进入煤槽。通过凸轮轴系连续的圆周运动将捣固锤上下抛起,实现连续捣固

2. 传统捣固机出现的问题

1) 砸锤问题由于锤杆与导向装置之间存在间隙较大,在捣固过程中,受外力的作用下,捣固锤无法垂直落入煤槽,造成砸锤。

2) 减速机齿轮打齿问题由于导向不准确,捣固锤在捣固过程中经常摆动,迫使捣固锤做无规则运动,致使捣固减速机在捣固过程中受到不均匀的外力的碰撞,经过长时间的不规则运动,造成减速机齿轮打齿。

3) 机架开裂问题由于原机架设计的钢结构较软,部分受力部位薄弱,再加上捣固锤的自重约400Kg,受无规则运动的击打和捣固过程中的震动力,日积月累,捣固机机架钢结构疲劳作业,造成机架开裂。

4) 弹性元件损坏问题由于原导向机构导向不准确,捣固锤杆在捣固过程中的摆动,弹性元件受外力击打,造成频繁损坏。

5) 设备容损件维护不方便,捣固杆的摩擦片要定期更换,如在生产中有摩擦片脱落挤在偏心轮里,致使捣固杆无法起锤,这种问题处理方式:放开固定丝,取出摩擦片,放下捣固杆,更换新的摩擦片与捣固杆,维修周期长,费用高,影响生产。

三、 采用GTAKE变频直线电机方案

1、 直线电机捣固机组成

单锤捣固机组成,有一台GK600-4T132G/160L,四台直线电机,额定功率17.5KW,额定电流35A,额定推力2500N,级数六级,功率因数0.54,一根480Kg锤杆,台架,导向轮及辅助机械,电控系统有西门子S7-300PLC与Wincc组成。

2、 变频器驱动直线电机,四台直线电机为并联方式

变频器同时为四台电机供电,采用V/F控制方式。

控制参数

控制参数.png

四、 吉泰科控制机控制系统优势

1. 采用变频器驱动直线电机工作效率提高,在运行高度都在400mm,传统捣固机运行次数在60次左右,采用变频器驱动直线电机运行次数在67次左右。

2. 由于锤杆与电机线圈间的间隙在2mm左右,间隙小,不存在传统捣固机砸锤现象。

3. 直线电机为直驱方式运行,没有减速机,不存在减速机的磨损与维修,减少了故障点。

4. 老式捣固机为摩擦式,摩擦片要经常更换保养,曾加维护成本,维修时间,并且故障率高,影响生产,变频直线电机式捣固机没有摩擦片,节约维护成本维护时间。

5. 设备稳定性提高,增加生产效率,有与原理不同,没有减速机、摩擦片等机械装置减小了设备重量,在同等重量下台架的使用寿命增长。

五、结束语

以上解决方案,已经得到多个场合应用,得到厂家认可,长期使用,运行平稳,控制效果优秀,获得用户好评。

关于吉泰科                                                                              

吉泰科电气以自主知识产权的电力电子技术和电机控制技术为基础,致力于打造国际一流的技术平台,以行业内一流的产品和系统解决方案服务于国际、国内的中、高端客户。吉泰科一直围绕客户的需求持续创新,与合作伙伴开放合作,为客户提供全方位的配套驱动解决方案,创造最大价值。目前其产品和解决方案广泛应用于驱动行业各中、高端场合。

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