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2019-05-15

王炎龙

【摘 要】本文从库内转运装置在实际使用中存在的问题进行分析,分别介绍了转运装置改进前的控制系统和采用变频器的控制系统,分析了两者的工作原理和调速方式,采用變频器的控制方式很好的解决了实际中的问题,实现了转运装置的有级调速向无级调速的转变,提高了库内转运效率。

【关键词】双绕组双速电机;接触器;变频器;调速

中图分类号: TD63 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)23-0011-003

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.003

【Abstract】This paper analyzes the problems existing in the practical use of the rolls transfer device, The improved control system and the control system with frequency converter are introduced respectively, The working principle and speed regulation mode of the two are analyzed, The control of the frequency converter works well to solve the problems in practice, It realize that transition of step speed regulation to stepless speed regulation of transfer device, Increase that transport efficiency in the reservoir.

【Key words】Double wiring double speed motor;Contactor;Transducer;Speed governing

0 引言

某型舰用库内转运装置主要用来控制车架机构沿前后方向、左右方向和升降方向运动,以此来完成对舱内物品的转移和堆放,是舰上舱内物资转运的重要组成部分。在实际使用中驱动电机采用双绕组双速电机,使用时需要哪种转速将相应的绕组接入电源以满足不同情况下的使用需求。在实际使用中发现大车架沿前后方向直接以高速启动时由于大车架机械结构自身惯性较大特别是在带载状态下,导致大车架在启动时刻和停止时刻晃动较为严重,给实际操作带来不便,影响舱内物品的转移效率。随着现代大功率电子技术的发展, 交流电机调速用的变频器的性能日新月异, 调速范围宽、调速精度高、动态响应快、功率因数高、操作方便且便于同其他设备接口等一系列优点,使变频器的应用越来越广泛[1]。因此在改进设计方案中引入变频器控制方式,实现了转运装置从有级调速向无级调速的转变,实际使用中很好的解决了电机高速启动或停止瞬间带来的大车架机械结构晃动严重的问题,提升了库内物品转运的效率。

1 原调速系统控制方式

1.1 双速电机调速原理

异步电动机的转速表达式为:

N1=N2×(1-s)=60f/p×(1-s)(1)

N2=60f/p(2)

式中:N2为电机的同步转速;N1为电机的实际转速;s为电机的转差率,反应异步电机的实际转速与旋转磁场转速的差异;f为电源频率;p为电动机绕组极对数。

从(1)式和(2)式中可知,当电源频率f不变时,改变电机绕组极对数p,可以改变电机的同步转速,从而改变电机的转速。双绕组双速电机就是利用这个原理在电机定子槽内嵌入两套定子绕组,两组绕组各自独立具有不同的极对数,通常为4/12、4/16、4/24等变极方式,采用改变极对数的方式进行调速需要定子绕组的极对数能够依据外部接线的改变而改变[2]。由于电机的极对数的改变是一个跳变的过程,因此在电机转速曲线上将有一个台阶变化,不能实现平滑的无级调速。

1.2 双速电机调速控制系统

系统采用三台4/12极的双绕组双速电机,分别控制前后、左右、上下三个方向上的运动,接线方式采用△/YY型连接方式,低速时接成△型方式,高速时接成YY型方式,采用通电延时时间继电器实现电机低速向高速的自动切换[3]。

手持控制器通过按钮的闭合和断开来控制与其串联的继电器线圈的得电和失电,继电器的辅助触点与相应接触器主线圈串联,继电器辅助触点的闭合和断开控制接触器线圈的得电和失电,接触器主触点串联至电机前级,接触器主触点的闭合和断开决定电机的转动和停止。在控制回路中引入通电延时时间继电器以实现电机低速向高速的自动切换,时间继电器触点和控制电机运转的接触器主线圈串联,通过设置时间继电器通断延时的时间,使电机先工作在低速状态,延时时间一到,将电机由低速状态切换到高速状态。三个方向运动方式相同,以大车架运动为例,具体电路图见图4和图5。

大车架低速运行:按下按钮SB2的前进方向按键,正转方向继电器K2线圈得电,线圈得电后其常开触点1和3闭合,与其串联的正转方向接触器KM1主线圈得电,主线圈得电后其主触点和辅助常开触点13和14闭合,与其常开辅助触点串联的低速接触器KM4主线圈得电,KM4主线圈得电后其主触点闭合,此时电机以低速正向方式运转,松开按钮后电机停止运转,按下SB2后退方向按钮时电机以低速反向方式运转。

大车架高速运行:手持控制器旋钮SB1按下选择高速运行,速度选择中继器K1线圈得电,按下SB2前进方向按钮,正转方向中继器K2线圈得电,线圈得电后其常开触点1和3闭合,与其串联的正转方向接触器KM1主线圈得电,主线圈得电后其主触点和辅助常开触点13和14闭合,与其常开辅助触点串联的通电延时时间继电器KT1线圈得电,通电延时时间继电器KT1s

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