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《鋼球聯(lián)軸器軟啟動的原理及應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、一種鋼球式軟啟動安全聯(lián)軸器的性能分析洛陽礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司張莉西安重型機(jī)械研究所有限公司王宇航摘要：本文論述了電機(jī)軟啟動的概念，給出了電機(jī)啟動過程中的轉(zhuǎn)矩變化曲線，并推薦了一種新型軟啟動安全保護(hù)裝置，對這種新型軟啟動裝置的原理及特點(diǎn)進(jìn)行了論述，對其理論依據(jù)及理論公式進(jìn)行了研究推導(dǎo)，對其啟動過程進(jìn)行了計(jì)算分析，研究證明這種軟啟動裝置對大慣量設(shè)備的啟動及安全高效運(yùn)行會起到重要的促進(jìn)作用。關(guān)鍵詞：軟啟動；轉(zhuǎn)矩；聯(lián)軸器Abstract:Conceptofmotorsoftstartisdiscussed,atorquechangecurveduringmotorstarti
2、sproposed,andanewsoftstartsafetydeviceisrecommended.Thecharacteristicsandworkingprinciplesofthissafetydeviceiselaborated.Thepaperresearchedthetheoryandequationsofthesafetydevice.Processofsoftstartiscalculated.Itisprovedthatthedevicecanremarkablyimprovetherunningstabilityandstartprocessofmassin
3、ertiamachinery.Keywords:softstart,torque,coupling0前言風(fēng)機(jī)、磨機(jī)、輥壓機(jī)等設(shè)備轉(zhuǎn)動部分自重較大，其轉(zhuǎn)動慣量一般在1200kgm2~6000kgm2，大功率風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)子均支撐在軸瓦上，靜摩擦因數(shù)較大，因此、此類設(shè)備為大慣量啟動設(shè)備，其驅(qū)動電動機(jī)的啟動為帶載啟動。帶載啟動帶來的直接危害是：①工作機(jī)傳遞給電動機(jī)的需克服的轉(zhuǎn)矩超過了電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩，造成電動機(jī)滿載啟動，甚至超載啟動，啟動電流過大，對電動機(jī)及電網(wǎng)均有不良影響；②由于電動機(jī)從零速開始大轉(zhuǎn)矩啟動，機(jī)械部分無緩沖時間，對機(jī)械部分造成沖擊載荷。這些都直接影響到設(shè)備的長周期運(yùn)行。改進(jìn)傳
4、動系統(tǒng)，使電動機(jī)近似空載啟動（軟啟動），是保證設(shè)備長周期運(yùn)行的重要措施。1.采用軟啟動安全聯(lián)軸器的必要性圖1表示了電動機(jī)啟動過程中的轉(zhuǎn)矩變化曲線。圖1電動機(jī)啟動過程的轉(zhuǎn)矩變化曲線Ts—啟動轉(zhuǎn)矩TDmax—最大轉(zhuǎn)矩TN—額定轉(zhuǎn)矩nN—額定轉(zhuǎn)速由圖1可看出，在電動機(jī)啟動過程中，電動機(jī)能產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩TDmax在電動機(jī)的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速nN時出現(xiàn)，而電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近0時，其所能產(chǎn)生的啟動轉(zhuǎn)矩Ts遠(yuǎn)小于最大轉(zhuǎn)矩TDmax。下面以風(fēng)機(jī)為例進(jìn)行說明：圖2表示了風(fēng)機(jī)啟動過程中，傳遞到電動機(jī)上的需克服的轉(zhuǎn)矩Tw的變化曲線。圖2風(fēng)機(jī)啟動過程的轉(zhuǎn)矩變化曲線TN—額定轉(zhuǎn)矩TFmax—最大轉(zhuǎn)矩nN—額定轉(zhuǎn)速
5、由圖2可看出，風(fēng)機(jī)在啟動過程中，轉(zhuǎn)速接近0時，風(fēng)機(jī)傳遞給電動機(jī)需克服的轉(zhuǎn)矩值為最大值TFmax。綜合圖1、圖2可知，在電動機(jī)的啟動過程中，風(fēng)機(jī)傳遞給電動機(jī)需要克服的轉(zhuǎn)矩的幅值變化與電動機(jī)所能產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩幅值的變化正好相反。當(dāng)電動機(jī)的Ts大于風(fēng)機(jī)的TFmax時，電動機(jī)能帶起風(fēng)機(jī)，但這時TDmax則遠(yuǎn)大于TFmax，電動機(jī)為“大馬拉小車”，當(dāng)Ts小于TFmax時，雖然TDmax大于TFmax，但其不在同一時段出現(xiàn)，則電動機(jī)啟動困難，甚至啟動不起來。風(fēng)機(jī)在n≈0時，傳遞給電動機(jī)需克服的轉(zhuǎn)矩最大，而此時，由于n≈0，電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率s=1，其轉(zhuǎn)子電動勢本身就很大，加上電動機(jī)超載啟動，使電動機(jī)的
6、啟動電流很大，也造成機(jī)械部分的沖擊載荷加大。由上述分析可知，假定在電動機(jī)啟動到n接近nN時，風(fēng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩TFmax才能傳遞到電動機(jī)上，電動機(jī)此時的轉(zhuǎn)差率s≈0，且可以用TDmax克服TFmax，將充分發(fā)揮出電動機(jī)的容量，也可使電動機(jī)的啟動電流下降，這種特性，我們稱之為電動機(jī)的軟啟動。實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的軟啟動，其方式主要有電氣及機(jī)械兩大類。對低壓380V電動機(jī)，可配置電氣軟啟動器，對高壓電機(jī)一般采用機(jī)械方式，通常為液力偶合器和軟啟動安全聯(lián)軸器。液力偶合器是利用液體動能及勢能來傳遞動力的液力傳動部件，在液力偶合器中充有工作油，當(dāng)電動機(jī)啟動時，主動軸帶動泵輪旋轉(zhuǎn)，葉輪流道中的油在葉片帶動下，
7、由于離心力作用，由泵輪內(nèi)側(cè)流向外緣，形成高壓高速油流沖擊渦輪葉片，使渦輪轉(zhuǎn)動并帶動從動軸旋轉(zhuǎn)，將動力傳遞到工作機(jī)。當(dāng)轉(zhuǎn)速較小時，高壓油壓力及流速不夠，渦輪相對泵輪滑動，電動機(jī)近似空載啟動，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時，高壓油壓力及流速足夠，使渦輪克服工作機(jī)轉(zhuǎn)矩，與泵輪同步旋轉(zhuǎn)，工作機(jī)完全被啟動。液力偶合器作為電動機(jī)軟啟動裝置，已應(yīng)用多年，但其缺點(diǎn)是質(zhì)量大，尺寸大，對大功率更是如此。如功率P=560kW，轉(zhuǎn)速n=750rpm的型號，其外徑D=1120mm，總長度L=722mm，質(zhì)
