永磁电动滚筒综合测试装置的应用
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总第214期2021年第2期机械管理开发MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTTotal214No.2,2021实践与应用DOI:10.16525/l4-1134/th.2021.02.058王家岭选煤厂输送系统提能改造研究白晋杰(山西王家岭煤业有限公司,山西忻州036700)摘要:针对当前王家岭选煤厂日均全粒级处理能力远低于矿井提能后的处理能力的问题,对输送系统的提能改造方案进行分析研究,对选煤厂生产能力进行改造。
生产实践表明,通过改造后,输送能力完全满足选煤厂10.00Mt/a的处理能力,同时降低了输送系统设备故障率及维护成本,改造效益显著。
关键词:选煤厂输送系统提能改造中图分类号:TD528+.1文献标识码:A文章编号:1003-773X(2021)02-0135-021项目概况王家岭煤矿选煤厂隶属于王家岭煤业有限公司,原设计处理能力5.00Mt/a,选煤厂的煤源来自王家岭矿井。
王家岭矿井目前开采煤层为4号煤层,该煤层剩余原煤可采储量15965.26万t,按年产量800万t计划可生产约20年。
井田开采原煤煤种为气煤,且硫分较低(原煤硫分<0.50%)。
王家岭选煤厂采用分级重介分选,200~13/8mm块煤采用重介浅槽分选机分选,13/8~8/1.5mm末煤采用有压二产品重介旋流器分选,8~0mm粉煤可旁路可入洗,1.5~0.25mm粗煤泥采用螺旋分选机分选,-0.25 mm细煤泥采用加压过滤机和压滤机联合回收。
该选煤厂原煤仓前系统小时能力通过与矿井匹配为2000t,原煤仓后系统小时通过能力按1100t设计,洗选系统小时处理能力为946.97严幻。
王家岭矿井于2019年11月提升能力,至2020年8月底,矿井日均提煤量可达到2.8万t。
目前选煤厂日均全粒级处理能力1.7万t,远低于矿井提能后的能力。
为平衡生产系统,保证王家岭选煤厂通过较小的改造快速达到连续稳定运转,对选煤厂输送系统进行提能改造的实践研究。
矿用隔爆型三相永磁同步电动滚筒标准一、引言矿用隔爆型三相永磁同步电动滚筒是矿山生产中用来输送矿石、煤炭等物料的重要设备。
在矿山作业环境中,由于矿井内瓦斯等可燃气体的存在,常规的电动滚筒可能存在着爆炸的危险。
因此,矿用隔爆型电动滚筒的研发和应用对于提高矿山安全生产水平具有重要意义。
本文将分析矿用隔爆型三相永磁同步电动滚筒的标准和要求,以期为相关行业提供参考。
二、矿用隔爆型三相永磁同步电动滚筒的特点1.高效能:采用三相永磁同步电动机为动力源,具有高效率、低能耗的特点,适合矿山长时间连续作业的需求。
2.安全可靠:矿用隔爆型电动滚筒具有防爆、防潮、防尘等多重安全保护措施,确保设备在矿山作业环境下的安全可靠运行。
3.高适应性:能够适应矿山作业中的恶劣环境,具有良好的抗干扰性和抗震动性能。
4.节能环保:采用永磁同步电动机,无需外部励磁设备,具有较低的功率损耗和无污染排放的优点。
5.维护便捷:采用模块化设计,易于进行维护和检修,能够减少故障率,提高设备的使用寿命。
三、矿用隔爆型三相永磁同步电动滚筒的标准1.设备制造标准:矿用隔爆型电动滚筒应符合国家相关标准,包括机械设备安全技术条件、矿用电气设备防爆要求等。
2.防爆性能标准:矿用隔爆型电动滚筒应具有防爆性能,符合防爆电器产品的相关标准要求,如防爆等级、防爆标志等。
3.功能性能标准:矿用隔爆型电动滚筒应具有良好的工作性能,包括输送能力、运行稳定性、负载能力等方面的标准要求。
4.质量检测标准:矿用隔爆型电动滚筒应符合质量检测标准,包括外观检查、功能检测、性能测试等方面的标准要求。
5.安全管理标准:矿用隔爆型电动滚筒应符合矿山安全管理的相关标准要求,包括操作规程、维护保养、事故处理等方面的标准要求。
四、矿用隔爆型三相永磁同步电动滚筒的应用1.煤矿输送:煤矿作为重要的能源行业,需要大量的输送设备进行煤炭的采运和输送工作,矿用隔爆型电动滚筒具有较好的适应性和安全性,适合用于煤矿的输送作业。
工业性实验报告自适应永磁直驱皮带运输系统关键技术研究与应用峰峰集团本项目的工业试验是在冀中能源峰峰集团新屯矿进行的。
对新屯矿皮带机改造前后做代表性测试,然后对实验结果进行分析。
一、实验现场概况峰峰集团新屯矿位于邯郸市峰峰矿区东北部,矿井为立井与斜井多水平开拓方式,水平划分为:+41m水平、-50m水平、-190m水平、-300m水平、-600m水平。
矿井现有5个井筒,分别为主井、老副井、新副井、老风井和东风井,其中主井、老副井、新副井和老风井均为斜井,位于现新屯矿主工业广场内,东风井为立井,位于东风井工业广场内。
新屯矿皮带运输系统为,-600m水平煤仓→南翼一至十台皮带→-190m水平一至三台皮带→东翼煤仓→东翼一至二台皮带→强力皮带→地面煤仓。
经过运输系统改造,现在的运输系统为-600m水平煤仓→南翼新六台皮带(普通)→南翼新五台皮带(永磁电滚筒)→南翼新四台皮带(永磁电滚筒)→南翼新三台皮带(永磁电滚筒)→南翼新二台皮带(永磁电滚筒)→南翼新一台皮带(永磁电滚筒)→东翼煤仓→东翼新二台皮带(普通)→东翼一台皮带(普通)→强力皮带(永磁电滚筒)→地面。
改造后减少七部皮带,给煤机一部,缩短运输距离580余米,大大提高运输效率。
二、“依载调速”系统功能运行情况自适应调速系统提升了带式输送机的安全可靠性,大大减少矿井的安全事故发生,保障工人和财产安全。
煤矿控制系统根据带式输送机实时运行状况可以及时发现带式输送机存在的安全隐患,从而对带式输送机进行调整和改进,保障系统安全生产。
节能调速控制策略的执行使带式运输机随着载重等参量的变化及时调节带速,避免空载高速运行或低载高速运行的现象,在保障安全性和工作效率的同时降低能耗,节约电能。
现新屯矿永磁滚筒电机共有STYB200-3.15-1250型、STYB125-2.5-900型和STYB75-2.25-725型三种规格。
其中地面强力皮带机、南翼新三台、新四台、新五台型号均为STYB125-2.5-900型,18.00 Hz,最大速度为2.54m/s。
滚筒反力式汽车制动检验台日常运用探索广西河池罗城仫佬族自治县 546400摘要:汽车行业发展给管理部门提出了新的、更高的要求,其中行驶安全最为重要。
针对汽车日常行驶安全,不同的行业、领域也都出台了相应的管理政策和措施,其中公安交管部门的汽车定期年检是涉及面最广泛的,制动部位检测是汽车定期年检最重要的环节。
当前,我国制动部门检测有室内机械检测和室外路试检测,其中滚筒反力式汽车制动检验台是室内机械检测采用最普遍的一种方法。
本文作者就汽车制动装置的重要性、制动装置检测方式方法的分类、滚筒反力式汽车制动检验台的工作原理及日常运用维护等几个方面进行分析,提出滚筒反力式汽车制动检验台日常运用的一些意见和建议。
关键词:滚筒反力式汽车制动检验台;工作原理;日常运用与维护当前,我国汽车产业发展非常迅速,已广泛渗透到各乡镇农村家庭,汽车行业的发展给广大群众生产生活注入了新的活力,每户一辆车作为平时农村生产生活代步已变为现实。
汽车产业的发展给行业管理提出了新的要求,其中汽车日常行驶安全是最为重要,如何确保汽车日常行驶安全,针对不同行业、领域国家出台了很多具有针对性的管理政策及措施。
汽车定期检测是国家强制要求开展的,也是当前我国针对汽车行驶安全采取的最普遍的一种安全保障措施。
检测内容包括制动部位检测、底盘工位检测、灯光检测和人工外部检测等几个方面,其中制动部位检测最为重要。
对于制动部位检测主要有室内机械检测和室外路试检测。
滚筒反力式汽车制动检验台是室内机械检测的一种,下面作者就滚筒反力式汽车制动检验台日常运用过程中其存在的特点进行深入分析,并就如何对其进行保养和维护,提出一些拙见,以与大家共勉。
一、汽车制动装置的重要性。
汽车制动系统是汽车最为重要的部件装置之一,制动系统出现问题,行车事故随时有可能发生,经验丰富的驾驶员平时出车前首要测试的是车辆制动性能,车辆制动性能存在问题,必须立即停车检修,否则后果不堪设想。
正是由于制动系统在行车过程中固有的重要性,所以在国家强制对汽车进行定期检验过程中,把制动检测列为必检项目,且检测要求越来越严格,并针对性地出台了多种检测方式,保证检测工作到位,检测效果达到要求。
永磁直驱带式输送机电动滚筒的设计及应用孙艳军【摘要】根据永磁电动机的工作原理及特点,通过对参数进行计算和分析,得出永磁体制造参数和电动机定子制造参数,并对应用情况进行了分析.采用永磁电动滚筒的驱动方式对带式输送机原有的驱动方式进行替换升级改造,不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且为企业节省了大量的生产成本,具有广阔的应用前景.【期刊名称】《煤矿机电》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】3页(P30-32)【关键词】带式输送机;永磁电动滚筒;驱动方式【作者】孙艳军【作者单位】河北天择重型机械有限公司,河北邯郸056200【正文语种】中文【中图分类】TD63+4;TM3510 引言目前带式输送机电动机驱动的机械装备中,都采用异步电动机和减速机串联使用的方式。
随着我国在稀土永磁电动机研究开发方面的进展,稀土永磁电动机正在越来越多地替代传统电动机,用永磁直驱电滚筒代替传统带式输送机的驱动装置,能够精简传动机构,减少减速机和联轴器,并能精确调速,大大提高驱动装置的输出效率,也提高了节能效果[1]。
1 永磁电动机的工作原理及特点1.1 工作原理永磁电动机的工作原理与电励磁同步电动机相同,区别在于前者是以永磁体替代励磁绕组进行励磁。
当永磁电动机的三相定子绕组(各相差120°电角度)通入频率为f 的三相交流电后,将产生1个以同步转速推移的旋转磁场。
稳态情况下,主极磁场随着旋转磁场同步转动,故转子转速亦是同步转速,定子旋转磁场恒与永磁体建立的主极磁场保持相对静止,他们之间相互作用并产生电磁转矩,驱动电动机旋转并进行能量转换[2]。
1.2 主要特点与传统的“电动机+减速器”的驱动方式比较,永磁电动机具有以下特点:1) 体积小,质量轻;2) 效率高,效率达93%以上;3) 功率因数高,功率因数近于1;4) 启动力矩大,比异步电动机大50%~100%;5) 力能指标好,在25%~120%M/Me保持高效率;6) 温升低,转子无铜损,定子无功电流极小;7) 电枢反应小,抗过载能力强;8) 适用于带载启动、脉动负载、负荷率高、长期连续运行的拖动设备系统,如:风机、水泵、输送机等,节能效果显著[3]。
永磁电滚筒在煤矿生产中的应用摘要:永磁电滚筒在煤矿中的应用涉及提升运输、采煤掘进、装载卸载、电力驱动等多个方面。
其先进的磁力耦合技术、高效节能的电动机设计以及全面的维护保养和安全防护措施,使得它在煤矿工业中具有广泛的应用前景和发展潜力。
文章主要分析了永磁电滚筒在煤矿生产中的应用概况,并具体分析了永磁电滚筒在煤矿带式输送机的应用。
关键词:永磁电滚筒;带式输送机;应用引言永磁滚筒皮带输送机以其特有的高效节能的特点,成为目前皮带输送机技术上的主要发展方向。
随着科技对我国经济社会发展需求的不断深入,永磁滚筒皮带输送机正成为当今皮带运输业的主要发展方向。
永磁滚筒皮带输送机最大的特点就是省电、省力,对物料没有冲击和磨擦,具有比传统皮带输送机更优越的生产特性。
采用全密封结构,可以在运输过程中始终保持与物料处于相对静止状态,保证了产品不受物料输送过程中物料对机体环境应力的影响。
皮带运输机在输送过程中不会产生任何有害气体及粉尘。
它没有任何机械噪声和振动。
同时可根据需要设减速器来实现自动喂料和卸料。
1永磁电动滚筒驱动系统的控制原理永磁电动滚筒装置将逻辑控制器作为在整体驱动系统当中的上位机装置,能够实现模拟量输入的控制,将驱动装置在使用过程当中呈现出得实际状态,包括电机轴承以及绕组温度等信息实时通过变频通信设置传输到显示屏当中。
闭环矢量控制能够实现电动机的平稳转速提升,最终能够达到设定值的最大限额,在永磁电动滚筒驱动系统当中能够实现变频测速控制,有效实现电机保护作用,能够有效避免在长时间的使用下导致电机自身过热产生过载以及短路等现象。
2永磁电滚筒在煤矿中的应用分析2.1提升运输在煤矿提升运输中,永磁电滚筒可以替代传统的减速机驱动滚筒。
其结构紧凑、体积小、效率高,能够有效地降低能耗和维护成本。
同时,永磁电滚筒的磁力耦合技术可实现无接触传动,减少机械摩擦和损耗,提高设备的使用寿命。
2.2采煤掘进在采煤掘进过程中,永磁电滚筒可用于驱动掘进机的旋转切割头。
永磁直驱电动滚筒结构设计
丁慧;张凤营;李自强;田明瑜;韩宇平;夏明娜
【期刊名称】《造纸装备及材料》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】永磁电机驱动滚筒具备高效节能、直驱控制调速、高精度等优点,文章通过深入开展永磁电机技术在电动滚筒上的应用研究,提出将传统的电动机、联轴器、减速机以及驱动滚筒整合组成一个驱动组的结构设计方案,借助Solidworks软件建立定子和转子模型进行优化设计,该结构设计方案有效提高了系统可靠性,缩短了传
动链,提高了效率,降低了故障率,具有广泛的应用前景。
【总页数】3页(P21-23)
【作者】丁慧;张凤营;李自强;田明瑜;韩宇平;夏明娜
【作者单位】唐山职业技术学院;辽宁工程技术大学机械学院;唐山市永磁电机应用
技术创新中心
【正文语种】中文
【中图分类】TM351
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机制造工艺5.矿用永磁直驱电动滚筒水冷系统及散热分析
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永磁滚筒出厂检验报告一、引言永磁滚筒是一种常见的工业设备,广泛应用于物料输送、分选和处理等领域。
为了确保其质量和性能符合规定标准,出厂前需要进行检验。
本报告将详细介绍永磁滚筒的出厂检验过程和结果。
二、外观检验首先对永磁滚筒的外观进行检验。
外观检验主要包括检查永磁滚筒的表面是否平整、无明显凹凸和划痕,并且无明显的锈蚀和腐蚀现象。
同时还需检查永磁滚筒的各个部件是否安装牢固,无松动现象。
三、尺寸检验尺寸检验是对永磁滚筒的几何尺寸进行检测,以确保其尺寸符合设计要求。
主要包括永磁滚筒的直径、长度、圆度和平行度等尺寸参数的测量。
通过使用精密测量仪器,对永磁滚筒进行准确的尺寸测量,并与设计要求进行对比分析。
四、磁场检验磁场检验是永磁滚筒的重要检测项目之一。
通过使用磁力计等仪器,对永磁滚筒的磁场进行测量和分析。
磁场检验的目的是确定永磁滚筒的磁场强度是否符合设计要求,并评估其磁场分布的均匀性。
同时还需检查永磁滚筒磁场的方向和极性是否正确。
五、工作性能检验工作性能检验是对永磁滚筒的功能和性能进行测试和评估。
主要包括永磁滚筒的启动、运行和停止过程的检验。
通过使用电流表、转速计等仪器,对永磁滚筒的工作电流、转速和动力输出进行测量和分析。
同时还需检查永磁滚筒的运行稳定性和噪音水平是否满足要求。
六、安全性检验安全性检验是对永磁滚筒的安全性能进行评估。
主要包括对永磁滚筒的防护装置、安全标识和警示标志等进行检查。
确保永磁滚筒在运行过程中能够保障操作人员的人身安全,并符合相关的安全标准和法规要求。
七、检验结果根据以上的检验项目和方法,对永磁滚筒进行了全面的检测。
经过检验,确认永磁滚筒的外观无明显缺陷,尺寸符合设计要求,磁场强度均匀且方向正确,工作性能稳定可靠,并且具备良好的安全性能。
因此,本次出厂检验结果为合格。
八、结论永磁滚筒出厂检验结果表明,该产品的质量和性能符合相关的技术要求和标准。
经过严格的检验和测试,证明该永磁滚筒可以投入使用,可满足用户的需求。
磁通测量仪的原理及应用1. 磁通测量仪简介磁通测量仪是一种专门用于测量磁通的仪器,可以对电磁场中的磁通进行精确测量。
磁通是描述磁场强度的物理量,其单位为韦伯(Wb)。
磁通测量仪通过测量磁场中的磁通量,可以帮助我们了解和研究磁场的性质以及与之相关的物理现象。
2. 磁通测量仪的原理磁通测量仪基于法拉第电磁感应定律,通过使用一个磁场传感器来测量电磁场中的磁通。
法拉第电磁感应定律表明,当导体中的磁通发生变化时,会在导体两端产生感应电动势。
磁通测量仪利用这一原理,测量感应电动势,并通过适当的电路将其转换为与磁通量成正比的电信号。
磁通测量仪通常由以下几个部分组成:•磁场传感器:用于感应磁场中的磁通量,并将其转换为电信号。
•信号处理电路:通过放大、滤波等处理,将磁通量转换为可读取的电信号。
•显示器:用于显示磁通量的数值。
3. 磁通测量仪的应用磁通测量仪在科学研究、工业生产和日常生活中有着广泛的应用。
下面列举了一些常见的应用场景:3.1 磁场测量磁通测量仪可用于测量和研究各种磁场,例如常见的磁铁、电磁铁、磁悬浮列车等。
通过测量磁通量的大小和分布,可以了解磁场的强度、方向以及空间分布特性。
3.2 电机电磁设计在电机设计中,磁通测量仪可以用于测量电机中的磁通量,以评估电机的性能。
通过调整电机的磁通量,可以改变电机的输出功率、效率等指标。
3.3 材料磁性测试磁通测量仪可以用于测试材料的磁性特性,例如材料的磁导率、矫顽力等。
这对于材料的磁性研究和应用有着重要的意义。
3.4 地磁场测量地磁场是地球表面的磁场,对于地理、地质等领域的研究具有重要意义。
磁通测量仪可以用于测量地磁场的强度和方向,从而提供地质和地球物理研究的参考数据。
3.5 磁存储器测试磁通测量仪可以用于测试磁存储器(如硬盘、闪存等)中的磁通量,以评估磁存储器的可靠性和性能。
这对于磁存储器的设计、制造和维护都有着重要的作用。
4. 总结磁通测量仪是一种用于测量磁通的仪器,通过测量磁场中的磁通量,可以了解磁场的性质和与之相关的物理现象。
矿用皮带机永磁电动滚筒相比传统电动滚筒有哪些优势和应用价值摘要:矿用皮带机永磁电动滚筒相比传统电动滚筒具有以下优势和应用价值:矿用皮带机永磁电动滚筒具有高效能、低噪音和节能等特点,能够提高生产效率并降低能源消耗。
永磁电动滚筒采用永磁材料制成,具有更高的磁场强度和稳定性,能够提供更大的驱动力和更长的使用寿命。
矿用皮带机永磁电动滚筒还可以实现无级调速和远程监控,提高了设备的操作灵活性和管理效率。
因此,矿用皮带机永磁电动滚筒在矿山、港口、建筑等领域具有广泛的应用价值。
关键词:皮带机永磁电动滚筒;降低能源消耗;使用寿命引言本论文旨在探讨矿用皮带机永磁电动滚筒相比传统电动滚筒的优势和应用价值。
随着工业技术的发展,矿用皮带机在矿山、港口和建筑等领域得到广泛应用。
而永磁电动滚筒作为一种新型驱动装置,具有高效能、低噪音和节能等特点,其与传统电动滚筒相比具有明显的优势。
本文将通过对两者的对比分析,详细阐述矿用皮带机永磁电动滚筒的优势,并探讨其在不同领域的应用价值。
研究结果将为相关行业提供技术支持和决策参考。
1.传统电动滚筒的特点和局限性传统电动滚筒是一种常见的驱动装置,主要用于矿山、港口和建筑等领域的物料输送。
它具有结构简单、使用方便和成本较低的特点。
此外,传统电动滚筒在一定程度上能够满足物料输送的需求,并且具有一定的稳定性和耐用性。
然而,传统电动滚筒也存在一些局限性。
其效率相对较低,能源利用率不高,导致能源浪费。
传统电动滚筒在工作过程中噪音较大,对工作环境和操作人员造成一定的影响。
传统电动滚筒的寿命相对较短,需要经常进行维护和更换,增加了使用成本和停机时间。
因此,研究和应用矿用皮带机永磁电动滚筒,以克服传统电动滚筒的局限性,并提高物料输送的效率和可靠性,具有重要的意义和价值。
2.矿用皮带机永磁电动滚筒的优势2.1.高效能和节能特点矿用皮带机永磁电动滚筒相比传统电动滚筒具有高效能和节能的特点。
它采用永磁材料制成,具有更高的磁场强度和稳定性,能够提供更大的驱动力,从而提高物料输送的效率。
永磁电动滚筒综合测试装置的应用摘要:目前,随着社会经济水平的发展,我国在稀土永磁电机的研究开发方面有很大进展,稀土永磁电机将越来越多地在特种电机领域替代传统电机,成为了未来的发展趋势。
矿用隔爆型永磁直驱电动滚筒,创造性的运用先进的外转子永磁直驱技术,与智能控制系统相结合,将电机与滚筒融为一体,革命性的抛弃了减速器、液力耦合器和联轴器等机械装置,使输送机直接驱动变为现实。
为了测试产品性能指标,保证产品质量及工作的可靠性,研制了一套稳定的、先进的加载测试系统。
关键词:永磁电动滚筒;综合测试装置;应用引言大功率永磁电动机和配套变频技术的发展使得永磁电动滚筒用于带式输送机驱动的方案得到进一步推广。
与异步电动机相比,永磁同步电动机的功率因数和效率都较高,永磁电动滚筒集驱动电动机和驱动滚筒为一体,发挥了永磁同步电动机节能高效的优势,简化了机械传动环节,提高了机械效率。
除此之外,该方案减小了设备空间占用,尤其适用于井下空间有限的采煤工作面的矿用带式输送机。
传统的带式输送机采用异步电动机、耦合器、减速器、联轴器的驱动方案。
而永磁电动滚筒将电动机和减速器集成在滚筒内,因此其制动通常采用盘式制动器。
制动装置的性能直接影响到输送机的稳定运行和工作人员的安全,必须高度重视。
1滚筒体仿真分析1.1滚筒体失效分析工程实践中,滚筒体的常见失效形式:裂纹。
裂纹是滚筒失效常见的形式,它容易发生在滚筒体内支撑件与筒体的焊接处;压裂。
由于滚筒长期受到比较大的压力作用,滚筒体很容易出现压裂破坏,并且裂缝往往是从卡盘处沿着轴向开裂;局部变形过大。
滚筒体内电动机部分对筒体没有支撑,所以滚筒中部经常出现凹陷破坏;包覆层磨损、筒体磨损和滚筒外壳错位。
滚筒体的结构强度超载、结构变形过大以及表面摩擦损伤是滚筒体失效的主要原因。
滚筒体的失效直接影响电动滚筒的正常运行,因此研究提高滚筒体刚度的方法非常重要。
1.2提高滚筒体刚度的方法研究对滚筒体进行有限元分析,首先建立模型,选择材料Q235钢板,添加约束条件为滚筒体两端固定,由电动滚筒的受力情况可知施加载荷为轴承载荷。
网格划分,得到仿真分析结果。
通过仿真分析结果可以看出:滚筒体最大变形量0.06548mm,主要形式为中间部分区域凹陷变形。
行星轮系以电动机横向中心轴为基准对称分布,即电动机左、右两侧都有行星轮系,左、右齿圈分别与滚筒体焊接连接,左、右2个支撑点对称。
采用与上述同样的仿真环境和参数对滚筒体进行有限元分析。
滚筒体变形形式依然是局部凹陷,但最大变形量为0.0388mm,相比原来减少了1/2,由此可以得出结论:增加对称支撑点能够显著改善滚筒体的刚度。
行星轮系对称布置方式对提高滚筒体的抗变形能力效果较好,但是增加行星轮系也将大大增加成本,降低产品的性价比。
因此,该方案仅适合对结构变形要求较高的场合,对于一般生产现场,需要考虑其经济性。
在电动滚筒基本结构不变的前提下,可在滚筒体内部周向添加一定宽度和厚度的加强肋,来加强滚筒体的结构强度和刚度。
采用相同的仿真环境和参数,对添加加强肋的滚筒体进行有限元分析,添加周向加强肋后电动滚筒的变形,可以看出,结构最大变形量为0.05491mm,比原结构的最大变形量0.06548mm减少了。
在滚筒体平行于轴线方向添加加强肋,滚筒体内周向加强肋与轴向加强肋重量相等,采用相同的仿真环境和参数,对滚筒体进行有限元分析,采用轴向加强肋的方式最大变形量为0.05981mm,而且与局部凹陷的变形方式基本一致。
综合分析结果可知,采用轴向加强肋的方式和采用周向加强肋的方式对提高滚筒体的结构刚度具有大体相同的效果。
2综合测试装置的组成永磁电动滚筒综合测试装置是对永磁电动滚筒、永磁电机及变频器进行综合性能测试的装置,主要由加载系统、控制及采集系统等组成。
主电源由中央控制室10kV±10%、50Hz±3%交流三相交流电经800kVA变压器TM1转换为1200、690、400V,经800kVA变压器TM2转换为1200V、690V,分别供给加载变频器及AFE四象限整流单元供电单元。
AFE四象限整流单元由供电单元及INU逆变控制单元等元部件组成变频器,其集成了滤波电抗器、保护单元、输入输出母线、整流单元、逆变单元、制动单元等部件于一体的整体设备。
从结构上看,由于采用了IGBT功率元件,其输入为交流输出为直流,因为它位于电源进线侧,称之为前端。
与传统的二极管或可控制硅整流技术相比,主动前端不再是被动地将交流转变成直流,而是具备了很多主动的控制功能。
它不但能消除高次谐波,提高功率因数,而且不受电网波动的影响,具有卓越的动态特性。
其工作原理可简述为:AFE整流单元从电网汲取正弦波交流,经整流后输出直流电压,并保持所要求的电压值。
各次谐波由滤波电路删除。
测量系统包括被试电机电量、机械参数、温度测量和直流电阻测量。
一次回路选用满足宽频测量的高精度电流传感器或互感器测量被试电机的电参数。
二次回路选用PA333H高精度功率计和转矩转速测量仪表完成被试电机试验过程中的电压、电流、频率、扭矩、转速等数据的采集,功率计通过以太网通信接口将采集到的原始数据实时传输给工业计算机,通过数据采集软件对原始测量数据进行二次运算分析并实时显示在人机界面上。
控制系统主要由工业计算机及显示器、工业以太网交换机、控制PLC及中继系统、打印机、UPS隔离电源等设备组成。
采用西门子S7-1200系列PLC分布式控制架构,减少了控制台与外部设备控制线缆的连接。
PLC通过以太网通信的方式和工业计算机相连,PLC负责试验系统相关线路中的断路器、接触器、继电器等开关量的控制与状态监视。
3主体电动滚筒技术特点设备自带的自动控制系统配备常规通信接口(Profibus-DP或MODBUS等)可满足中控室DCS与设备自带自动控制系统通讯,实现在DCS上对设备工艺参数的显示及控制。
三相永磁同步电动滚筒在运行时,轴承平稳轻快,无停滞现象,声音均匀和谐不夹杂有害杂音,并设有外置进出口注油孔。
电动滚筒静平衡精度等级达G40。
电动滚筒装配后,转动灵活,滚筒静阻力系数值不大于0.02。
永磁同步电动滚筒转子永磁体采用N40UH级钕铁硼永磁材料,耐受温度达180℃以上,即其剩磁密度和矫顽力均随着温度的降低而增高,能够适应现场极端低温环境。
永磁体极限耐温180℃,可保证在正常运行及过载情况下无退磁,同时永磁体具有足够的机械强度,可承受现场运行中的振动而不产生退磁。
永磁同步电动滚筒定子绕组选用扁铜线成型绕组结构,采用环氧树脂真空灌封工艺整体灌封,其具有优良的绝缘耐电晕性能、导热性能、防潮防污防水性能,较高的机械强度,定子绕组温升不大于60K。
为保证永磁同步电动滚筒结构的强度和运行可靠性,直径630mm的永磁滚筒筒体钢板厚度≥25mm,直径800mm的永磁滚筒筒体钢板厚度≥32mm,直径1000mm的永磁滚筒筒体钢板厚度≥32mm。
永磁同步电动滚筒防护等级为IP54,绝缘等级F级(155℃),工作方式S1(连续工作制),过载转矩倍数≥2,起动转矩倍数≥2;具有很好的调速功能,在额定频率范围内具有无级调速、恒转矩调速特性,且可长期低转速运行。
滚筒转子永磁体采用嵌入式安装,可防止永磁体脱落和机械外力损伤的风险。
永磁体采用专用安装工艺,使用过程中可避免因离心力、环境腐蚀等引起的对永磁体的损害。
永磁同步电动滚筒定子绕组预埋的测温元件用于温度连续监测。
其自身和配套水冷机进出水配置矿用快速接头,可便于实现快速拆装,同时永磁同步电动滚筒包胶均采用陶瓷冷硫化外包胶工艺,以保证其使用寿命。
4大型永磁电动滚筒电动机定子制造工艺4.1 定子铁心的制造大型永磁电动滚筒电动机定子铁心制造的难点主要是铁心叠压后内径的加工、定子铁心热套定子支架后配装焊弧键、定子支架热套固定轴后进出水管的焊接。
定子铁心由齿压板和定子冲片叠压而成,需要专用的定子铁心叠压工装,工装上开有轴向定位键槽定位冲片位置。
在定子铁心叠压工装上依次叠入齿压板及定子冲片,在冲片外圆槽口位置圆周均布4根槽样棒;叠片至冲片高度符合图纸要求时安装上部齿压板,用专用上压胎进行预压,预压时保证片间压力,根据预压铁心实际高度增减冲片,保证冲片高度为图纸尺寸;测量冲片高度,测量冲片槽底部位,圆周均布互成90°测量4点。
最后在油压机保压状态下把合紧固工装上、下压板的拉紧螺杆,注意保证圆周拉紧螺杆均与工装压板垂直不得有歪斜的情况,螺栓要对称紧固,并达到要求扭矩。
油压机泄压后再次测量铁心高度。
定子铁心退下叠压工装后带工装上、下压板车加工铁心内径,加工定子铁心内径时注意找正后先试车看铁心内径整个轴向上加工余量是否均匀。
铁心长度如果较长,加工时车床转速不可过高以防带工装定子铁心在大惯性作用下产生片间滑移。
4.2定子铁心热套定子支架将定子支架预先摆放在油压机上,准备好待配焊的弧键,弧键可多准备几种厚度不同的规格,便于配焊时的快速选择。
修配安装键,键应与定子支架紧配,与定子铁心松配。
定子铁心加热温度按下式计算,加热保温时间根据铁心轭部厚度合理选择。
式中:T为工件需要加热的温度值(℃);δ为配合面最大过盈量(mm);D为配合面直径(mm);K为加大系数,一般取K=D/1000;α为材料线膨胀系数;t为环境温度(℃)。
定子铁心出烘箱后须马上热套在定子支架上,同时用油压机压紧铁心,在油压机保压的情况下配装焊弧键以保证定子铁心的叠压系数。
热套后要自然冷却,完全冷却后方可拆除工装。
4.3定子铁心嵌线、浸漆及烘焙将定子铁心置于滚轮架上嵌线、接线,然后进行半成品试验。
浸漆前对定子支架进出水口密封,内孔与轴配合面做好防护,将下线后的定子卧放于定子浸漆架上,电缆向上吊伸出漆面(需要在定子压圈轭部圆周上加设工艺螺纹孔),浸漆后烘干并进行清理。
4.4热套固定轴,焊接进出水管并进行水压试验在热套前计算热套所需的温度。
由于此时定子支架上的定子铁心已经带绕组,加热温度要低于绕组的绝缘等级温度。
一般绕组铁心的烘焙温度足以满足热套固定轴的要求,绕组铁心烘焙清理后马上热套固定轴还可提高工作效率。
固定轴与定子支架间的进、出水管焊接,由于空间较小不方便焊接作业,焊接质量很难保证。
为此将进出水管分别设计成两半对接焊形式,即一半水管与固定轴预先焊好、另一半水管与定子支架预先焊好,热套固定轴后再将两半水管密封焊成整体。
经实践证明本方案易于操作、焊接质量高。
焊后需再次进行水压试验。
结语永磁电动滚筒驱动带式输送机具有节能高效、传动效率高、易于维护、空间占用小等优点。
输送机的制动性能对整机的安全稳定运行至关重要,借助理论公式计算了制动过程的减速度。
但由于永磁电动滚筒在低速区间运行,且没有传统驱动系统中的减速器和联轴器等环节,其转动惯量小,因此直接制动时减速度过大,会造成不良后果。