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英文譯文 of a in of at a l so a of to do as as 50 kW is to is to A be to on in s to in at a of ]. 1 on . 1 a is to no is on be or is to As is a of be be by a A CR is to to up to a up to is to in to vp CR in up 50 to a of a C By in s is in As is to a On an be in to in a a be on of of to a s 00DC DC a of W， to W to r/ of a is s is C is a C is to is in to it is a in in DC a 1. 2 to as of as a as a is to at no is by is on s in to on is to as is % %. in to W. to of in on as s on C on to s to a is a to a of To of a C be to to in to in up to of be on be is to of a a a is a of a is 00 is an to to to is on or 50501. 3 is of it is it so so to in an to C C an C C or TC)to or to or be to FC on or at of in FC to of of of is at or in WM of i 叩at to of FC 50 2. AV . 7in of be in 2 PC)of dt of or at to of a of PC of a a . 3 kV . 1 6is in . 3 kV . 1 6kV . 3 kV ,3]. 2. 1 o a In to a PC be to so ; P N do , is in (12u it is in (3u 4u, At is 3u, on or be 2. 2 or a 12a 24be as an is an as 2. 3 of is by a 2 of W M In is as of is is e)s e W M as is an WM of to be by a of of of is in an so at is As in a a be to of s in to As an of of s be be in of 3 of 50 2. 3 kV . 7 km of FC 3 is of FC 3 it be of is of s" of a 4 in in in in to PC in at in in FC TC in a 2. 7 km PC of is 中文原文 : 帶傳動設(shè)計 在 機械傳動中傳動有多種多樣 ， V 帶式輸送機在長距離的 傳動 中起到了非常重要的競爭作用。 傳動 系統(tǒng)將會變得更大、更復(fù)雜，而驅(qū)動系統(tǒng)也己經(jīng)歷了一個演變過程，并將繼續(xù)這樣下去。如今， 帶傳動 和多驅(qū)動系統(tǒng)需耍更大的功率，比如 3 驅(qū)動系統(tǒng)需耍給輸送帶 750莊煤礦輸送機驅(qū)動系統(tǒng)的要求 )。控制驅(qū)動力和加速度扭矩是輸送機的關(guān)鍵。一個高效的驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)該能順利的運行，同時保持輸送帶張緊力在指定的安全極限負荷內(nèi)。為了負載分配在多個驅(qū)動上，扭矩和速度控制在驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計中也是很重要的因素。由于輸送機驅(qū)動系統(tǒng)控制技術(shù)的進步，目前更多可靠的低成本和高效驅(qū)動的驅(qū)動系統(tǒng)可供顧客選擇 [1] 1 帶式 傳動 機驅(qū)動 1. 1 帶式 傳動 驅(qū)動方式 全電壓啟動 在全電壓啟動設(shè)計中，帶式輸送機驅(qū)動軸通過齒輪傳動直接連接到電機。直接全壓驅(qū)動沒有為變化的傳 送負載提供任何控制，根據(jù)滿載和空載功率需求的比率，空載啟動時比滿載可能快 3。此種方式的優(yōu)點是 :免維護，啟動系統(tǒng)簡單，低成本，可靠性高。但是，不能控制啟動扭矩和最大停止扭矩。因此，這種方式只用于低功率，結(jié)構(gòu)簡單的傳送驅(qū)動中。 降壓啟動 隨著傳送驅(qū)動功率的增加，在加速期間控制使用的電機扭矩變得越來越重要。由于電機扭矩是電壓的函數(shù)，電機電壓必須得到控制，一般用可控硅整流器 (成的降壓啟動裝置，先施加低電壓拉緊輸送帶，然后線性的增加供電電壓直到全電壓和最大帶速。但是，這種啟動方式不會產(chǎn)生穩(wěn)定的加速度，當加速完成時，控制電機電壓的 定在全導(dǎo)通，為電機提供全壓。此種控制方式功率可達到 750 繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機 繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機直接連接到驅(qū)動系統(tǒng)減速機上，通過在電機轉(zhuǎn)子繞組中串聯(lián)電阻控制電機轉(zhuǎn)矩。在傳送裝置啟動時，把電阻串聯(lián)進轉(zhuǎn)子產(chǎn)生較低的轉(zhuǎn)矩，當傳送帶加速時，電阻逐漸減少保持穩(wěn)定增加轉(zhuǎn)矩。在多驅(qū)動系統(tǒng)中，一個外加的滑差電阻可能將總是串聯(lián)在轉(zhuǎn)子繞組回路中以幫助均分負載。該方式的電機系統(tǒng)設(shè)計相對簡單，但控制系統(tǒng)可能很復(fù)雜，因為它們是基于計算機控制的電阻切換。當今，控制系統(tǒng)的大多數(shù)是定制設(shè)計來滿 足傳送系統(tǒng)的特殊規(guī)格繞線轉(zhuǎn)子電機適合于需要 400上的系統(tǒng)。 直流 (機 大多數(shù)傳送驅(qū)動使用 勵電機，電機的電樞在外部連接?？刂?動技術(shù)一般應(yīng)用 置，它允許連續(xù)的變速操作。 動系統(tǒng)在機械上是簡單的，但設(shè)計的電子電路，監(jiān)測和控制整個系統(tǒng)，相比于其他軟啟動系統(tǒng)的選擇是昂貴的，但在轉(zhuǎn)矩、負載均分和變速為主要考慮的場合，它又是一個可靠的，節(jié)約成本的方式。 機一般使用在功率較大的輸送裝置上，包括需耍輸送帶張力控制的多驅(qū)動系統(tǒng)和需要寬變速范圍的輸送裝置上。 力偶合器 流體動 力偶合器通常被稱為液力偶合器，由三個基本單元組成 :充當離心泵的葉輪，推進水壓的渦輪和裝進兩個動力部件的外殼。流體從葉輪到渦輪，在從動軸產(chǎn)生扭矩。由于循環(huán)流體產(chǎn)生扭矩和速度，在驅(qū)動軸和從動軸之間不需要任何機械連接。這種連接產(chǎn)生的動力決定于液力偶合器的充液量，扭矩正比于輸入速度。因在流體偶合中輸出速度小于輸入速度，其間的差值稱為滑差，一般為1%傳遞功率可達幾千千瓦。 固定充液液力偶合器 固定充液液力偶合器是在結(jié)構(gòu)較簡單和僅具有有限的彎曲部分的輸送裝置中最常用的軟啟動裝置，其結(jié)構(gòu)相對比較簡單，成本又低 ，對現(xiàn)在使用的大多數(shù)輸送機能提供優(yōu)良的軟啟動效果。 可變充液液力偶合器 也稱為限矩型液力偶合器。偶合器的葉輪裝在 機上，渦輪裝在從動減速器高速軸上，包含操作部件的軸箱安裝在驅(qū)動基座。偶合器的旋轉(zhuǎn)外殼有溢出口，允許液體不斷地從工作腔中流出進入一個分離的輔助腔，油從輔助腔通過一個熱交換器泵到控制偶合器充液量的電磁閥。為了控制單機傳動系統(tǒng)的啟動轉(zhuǎn)矩，必須監(jiān)測 機電流給電磁閥的控制提供反饋 。可變充液液力偶合器可使用在中大功率輸送系統(tǒng)中，功率可達到數(shù)千千瓦口這種驅(qū)動無論在機械，或在電氣上都是很復(fù)雜的，其驅(qū) 動系統(tǒng)成本中等。 勺管控制液力偶合器 也稱為調(diào)速型液力偶合器。此種液力偶合器同樣由三個標準的液力偶合單元構(gòu)成，即葉輪、渦輪和一個包含工作環(huán)路的外殼。此種液力偶合器需要在工作腔以外設(shè)置導(dǎo)管 (也稱勺管 )和導(dǎo)管腔，依靠調(diào)節(jié)裝置改變勺管開度 (勺管頂端與旋轉(zhuǎn)外殼間距 )人為的改變工作腔的充液量，從而實現(xiàn)對輸出轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。這種控制提供了合理的平滑加速度，但其計算機控制系統(tǒng)很復(fù)雜。勺管控制液力偶合器可以應(yīng)用在單機或多機驅(qū)動系統(tǒng)，功率范圍為 150 1. 3 變頻控制 (變頻控制也是一種直接驅(qū)動方式 ，它具有非常獨特的高性能。 置為感應(yīng)電機提供變化的頻率和電壓，產(chǎn)生優(yōu)良的啟動轉(zhuǎn)矩和加速度。 備是一個電力電子控制器，首先把 流成 后利用逆變器，再將 換成頻率、電壓可控的 動采用矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩控制 (術(shù)，能根據(jù)不同的負載采用不同的運行速度。 動能根據(jù)給定的 S 曲線啟動或停車，實現(xiàn)自動跟蹤啟動或停車曲線。 動為傳送帶啟動提供了優(yōu)良的速度和轉(zhuǎn)矩控制，也能為多機驅(qū)動系統(tǒng)提供負載均分。 制器可以容易地裝在小功率輸送機驅(qū)動上。過去在中高電壓使用時， 備的結(jié)構(gòu)由于受電力半導(dǎo)體器件的電壓額定值限制而變得很復(fù)雜，中高電壓的變速傳動常常使用低壓逆變器，然后在輸出端使用升壓變壓器，或使用多個低壓逆變器串聯(lián)來解決。與簡單的器件串聯(lián)連接的兩電平逆變器系統(tǒng)比較，由于串聯(lián)器件之間容易均壓以及輸出端可以有更好的諧波特性，三電平電壓型 變器系統(tǒng)在數(shù)兆瓦工業(yè)傳動中近年來獲得了越來越多的應(yīng)用。由三臺 750這種逆變器構(gòu)成的 統(tǒng)已經(jīng)成功安裝在成莊煤礦長 2. 71m 二的帶式輸送機驅(qū)動系統(tǒng)中。 2 使用 中性點箱位三電平逆變器 由于 串聯(lián)器件電壓均分容易，器件每次開關(guān)的 dv/以及輸出端出色的諧波品質(zhì)，三電平電壓型逆變器在大功率傳動應(yīng)用中變得越來越流行。高壓出現(xiàn)使得應(yīng)用三電平中性點箱位原理的中高壓逆變器設(shè)計有了更大的應(yīng)用范圍。這種逆變器目前可以實現(xiàn)從 2. 4. 16范圍的應(yīng)用。塊串聯(lián)可使用在 3. 4. 16設(shè)備。 2. 變器每個開關(guān)只需要一個 ,3]。 功率逆變電路 主功率逆變電路用三電平中點箱位電壓型逆變器實現(xiàn)，可以滿足中高壓交 流傳動應(yīng)用的需要。與兩電平電壓型逆變器相比，三電平中點箱位電壓型逆變器提供三個電壓級別給輸出端，對于同樣的輸出電流品質(zhì)，開關(guān)頻率可降低到原來的1/4,開關(guān)器件的電壓額定值可減小到原來的 1/2，附加到電機上的額外的瞬態(tài)電壓應(yīng)力也可能減少到原來的 1/2。 三電平中點箱位電壓型逆變器的開關(guān)狀態(tài)可歸納于表 1， U， V 和 W 分別表示三相， P, N 和 G 是直流母線上的三個點。例如，當開關(guān) 合時， U 相處于狀態(tài) P(正母線電壓 )，反之，當開關(guān) 合時， U 相處于狀態(tài) n(負母線電壓 )。在中性點箱位時， 該相在 o 狀態(tài)，這時根據(jù)相電流極性的正負，或者是 通或者是 通。為了保證中性點電壓平衡，在 o 點被注入的平均電流應(yīng)該是零 。 入端變流器 為通常使用 12 脈沖二極管整流器給直流環(huán)節(jié)電容器充電，在輸入端引入的諧波是很小的。若對輸入諧波有更高的要求，可以使用 24 脈沖二極管整流器作為輸入變流器。對于需要有再生能力的更高級應(yīng)用，可以用一個有源輸入變流器取代二極管整流器，這時輸入整流器與輸出逆變器為同一結(jié)構(gòu)。 變器控制 電機控制感應(yīng)電機的控制可以使用轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制器實現(xiàn)，通過使用制器完成了恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和高速弱磁區(qū)的控制。圖 2 為間接矢量控制框圖圖中指令磁通甲ψ r 是速度的函數(shù)，反饋速度和前饋滑差控制信號川赫目加。對相加結(jié)果的頻率信號積分，然后產(chǎn)生單位矢量 (e 和 e )，最后通過矢量旋轉(zhuǎn)器產(chǎn)生電壓 V’角θ控制 制器。 該調(diào)制器實際上是把空間矢量調(diào)制概念擴展到三電平逆變器。其基本原理是三電平 制器使用兩個參考波認 只使用一個三角波。它以一種優(yōu)化方式確定每一次開關(guān)時刻。 產(chǎn)生的諧波盡可能的小，使用盡可能低的開關(guān)頻率以最小 化開關(guān)損耗 ;可將零序成分加到每一個參考波里以便最大化基波電壓。作為一個附加的自由度，參考波與三角波的相對位置可改變，這可以用于直流環(huán)節(jié)中點的電流平衡。 3 測試結(jié)果 三個 7502. 3V 三電平逆變器在成莊煤礦 2. 整個變頻傳動系統(tǒng) (性能進行了測試，測試結(jié)果顯示出使用 制系統(tǒng)的帶式輸送機的優(yōu)良特性。圖 3 為測試結(jié)果波形。由圖看出，曲線 1 顯示受控帶速，帶速呈 S 形曲線形狀，曲線 2、 3 分別表示電流和扭