帶式輸送機各種軟啟動性能比較

1、帶式輸送機用各種軟啟動性能比較山東科大機電科技有限公15 一、有關(guān)規(guī)定煤礦安全規(guī)程第373條規(guī)定，帶式輸送機應(yīng)加設(shè)軟啟動裝置。MT820標準規(guī)定起動加速度應(yīng)小于0.3m/s²。帶式輸送機采用軟啟動裝置能夠使設(shè)備平穩(wěn)啟動，有效減小輸送帶及承載部件的動態(tài)載荷，降低輸送帶及結(jié)構(gòu)件的強度，提高傳動部件和膠帶使用壽命；減少設(shè)備起動對電網(wǎng)的沖擊；運行過程中減少沖擊和震動；部分軟啟動裝置具有過載保護、低速驗帶功能，還可在多驅(qū)動系統(tǒng)中實現(xiàn)功率平衡。二、各種軟啟動裝置性能比較1.電軟啟動裝置電源-電軟起動器-電機-限鉅型液力偶合器-減速器 驅(qū)動裝置連接圖1.1原理和工作過程軟起動是使用調(diào)壓裝置（一般用

2、可控硅和IGBT）在規(guī)定的起動時間內(nèi)，自動地將起動電壓連續(xù)、平滑地上升直到接近額定電壓時，再由起動回路切換到主回路，運行過程中無緩沖作用。1.2功能和特點起動方式有調(diào)壓、限流、突跳等起動方式。降壓起動，有一定的限流作用，能在一定的程度上降低電機起動對電網(wǎng)的影響，可在一定程度上降低起動力矩對設(shè)備的沖擊。具有體積小，價格低，操作簡單方便的特點，廣泛應(yīng)用于順槽可伸縮帶式輸送機。1.3不足1）重載起動困難；2）考慮諧波影響，選用電機時要加大容量，一半要增加20%40；3）起動過程完成時，電路切換對電網(wǎng)有沖擊;4）正常運行過程中有沖擊有負載時無緩沖作用，一般要配合偶合器等傳動產(chǎn)品；5）不具備功率平衡和無

3、級調(diào)速功能。1.4起動曲線1.5主要產(chǎn)品主要有660V；1140V；3.3kV；6kV；10kV等產(chǎn)品。1.6參考價格：1140V 500kw 12萬6000V/400A 進口組裝約50萬10000V/200A 進口組裝約60萬2.變頻軟起動裝置電源-變頻器-電機-減速器驅(qū)動裝置連接框圖2.1原理變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實現(xiàn)對交流變頻電機的軟起動、變頻調(diào)速、提高運轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護等功能。2.2功能和特點1）起動力矩大，起動電流小，起動平穩(wěn)；2）調(diào)速范圍大，5HZ以上一般均能穩(wěn)定運行；3）調(diào)速精度高，可以在任意轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運行；

4、4）可以有驗帶功能；5）可實現(xiàn)多種保護，易實現(xiàn)多機功率平衡。2.3不足1）關(guān)鍵技術(shù)依賴進口，價格昂貴2）控制復(fù)雜，使用維護要求高，對技術(shù)人員、環(huán)境溫度及清潔度要求高；由于高次諧波對電網(wǎng)干擾大，對其他電器設(shè)備易產(chǎn)生干擾，污染電網(wǎng)；3）由于煤礦井下防爆等特殊要求，高壓變頻器的功率器件的發(fā)熱、散熱、安全防爆等問題的解決較為困難。2.4 主要產(chǎn)品：目前市場上多為660V、1140V防爆產(chǎn)品，高壓變頻器產(chǎn)品目前處于試用和開發(fā)研制階段。2.5 參考價格：3300V 1400KW 600萬1140V 500KW 90萬3CST可控軟啟動裝置 冷卻器、油箱 ¦電源-起動器-電機-可控調(diào)速起動裝置-減

5、速器 ¦電控裝置驅(qū)動裝置連接框圖3.1原理：可控起動傳輸裝置（CST）是一個由行星齒輪減速器加上濕式離合器及液壓控制組成的系統(tǒng)。濕式離合器有多個動片和靜片交叉疊合而成，動片組與行星輪系的內(nèi)齒圈連接，靜片組與固定在減速箱上得軸套連接，離合器的動作由環(huán)形液壓缸操作，輸入軸與電機相連，輸出軸與負載（帶式輸送機的驅(qū)動滾筒）相接，電動機起動后，離合器的液壓缸不加壓，動靜片之間有較大的間隙，帶動行星輪系的太陽輪旋轉(zhuǎn)，由于動靜片之間的間隙大，動片的轉(zhuǎn)動不受阻，內(nèi)齒圈可自由轉(zhuǎn)動，使得行星輪系只能自轉(zhuǎn)，行星架和輸出軸不能轉(zhuǎn)動，從而達到無載起動的目的，當電機達到額定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運行后，通過環(huán)形液壓缸向離合器

6、的動靜片上加壓，使離合器結(jié)合，內(nèi)齒圈和轉(zhuǎn)速逐漸減小，行星架的轉(zhuǎn)速逐漸升高，帶動負載起動。通過改變加在離合器上的液壓壓力，即可改變輸出力矩。3.2起動曲線3.3功能和特點：1）減速機功能：2）起動力矩可調(diào)，起動過程平穩(wěn)；3）傳動效率較高；4）起動力矩大，能夠平穩(wěn)實現(xiàn)重載起車，并對電網(wǎng)無影響；5）可低速運行，具體驗帶功能；6）可實現(xiàn)多機驅(qū)動功率平衡；7）具有過載保護功能；8）一般用于配套功率較大的產(chǎn)品中；9）根據(jù)工況要求，可實現(xiàn)軟制動功能。3.4不足1）調(diào)速系統(tǒng)與減速器合為一體，體積較大，整體重量重，安裝不夠方便；2）存在帶排力矩，電機無法實現(xiàn)真正的空載起動；3）控制系統(tǒng)較復(fù)雜，維持量大；4）軟啟

7、動過程、低速驗帶過程中發(fā)熱量大、傳動效率低；5）液壓及控制系統(tǒng)復(fù)雜，且液壓系統(tǒng)對潤滑油的質(zhì)量要求較高；6）力矩傳遞存在不穩(wěn)當區(qū)，控制系統(tǒng)在此區(qū)域難以準確控制；7）價格昂貴，備品備件周期較長。3.5主要產(chǎn)品：目前生產(chǎn)企業(yè)較少。3.6參考價格：500KW 75萬4.調(diào)速型液力偶合器 冷卻器、油箱 ¦電源-起動器-電機-調(diào)速型液力偶合器-減速器 ¦ 電控裝置驅(qū)動裝置連接框圖4.1原理：以液體為介質(zhì)傳遞功率并實現(xiàn)無級調(diào)速的液力調(diào)速裝置。其工作腔內(nèi)沖入一定量的工作液，泵輪從電動機上獲得機械能，并轉(zhuǎn)化為液體動能，推動渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪把液體動能轉(zhuǎn)化為機械能，通過軸輸出，帶動工作機工作，周而

8、復(fù)始，實現(xiàn)了從原動機到工作機之間的能量傳遞。在電動機轉(zhuǎn)速不變的情況下，調(diào)速型液力偶合器是通過改變液力偶合器內(nèi)工作腔中工作液的充油量，實現(xiàn)對工作機的無級調(diào)速與軟啟動的。偶合器配備電動執(zhí)行器和電動操作器，可與負載變化的訊號聯(lián)系，亦可按用戶要求配自動測速裝置，可以實現(xiàn)調(diào)速遙控或自動控制。4.3功能和特點：1）在原動機轉(zhuǎn)速不變的情況下，在穩(wěn)定速度段以上輸出轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，并能正常運行，具有驗帶功能；2）電機空載起動，減少對電網(wǎng)負荷的波動；3）調(diào)速型液力偶合器具有過載保護的性能4）用于多機驅(qū)動時，能實現(xiàn)多機功率平衡；5）易于實現(xiàn)遠距離自動操作；6）運行過程中能隔離震動，減緩沖擊，降低對機械和電網(wǎng)的沖擊；7

9、）結(jié)構(gòu)簡單可靠，無機械磨損，使用壽命長；8）因為配有一套液壓系統(tǒng)，維護量較大。4.4不足通過腔體油量的調(diào)節(jié)實現(xiàn)轉(zhuǎn)度和功率的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)反應(yīng)時間相對較長；有損失（2%左右），運行時易發(fā)熱；體積較大。4.5參考價格： 500KW 8.5萬5.限鉅型液力偶合器電源-電磁啟動器-電機-限鉅型液力偶合器-減速機驅(qū)動裝置連接框圖5.1原理以液體為介質(zhì)傳遞功率的一種液力傳動裝置。屬于柔性傳動。當電動機、內(nèi)燃機等原動機帶動連著泵輪的輸入軸轉(zhuǎn)動時，泵輪內(nèi)的工作液在葉片的帶動下因離心力的作用，由泵輪內(nèi)側(cè)（進口）流向外緣（出口），形成高速高壓液體沖向渦輪葉片，使渦輪跟著泵輪作同向旋轉(zhuǎn)，工作液在渦輪中由外緣（進口）流向

10、內(nèi)側(cè)（出口）的流動過程中減壓減速，然后在流入泵輪進口，如此往復(fù)循環(huán)不已，在工作液的這種循環(huán)流動中，泵輪將由原動機輸入的機械功轉(zhuǎn)換為工作液的動能和勢能，而渦輪則將工作也的動能和勢能轉(zhuǎn)換為輸出的機械功，從而實現(xiàn)由主動軸到從動軸的動力傳遞。5.2功能和特點：1）具有柔性傳動自動適應(yīng)功能；2）具有減速沖擊和隔離扭振功能；3）具有使電機輕載起動功能，并能夠利用電機的最大力矩起動負載功能（提高電機的起動性能）；4）具有過載保護功能；5）除軸承、油封外，無其他機械摩擦。5.3不足：煤礦使用的液力偶合器傳動介質(zhì)為水或難燃液，壽命短，特性硬，速度不可調(diào)，僅與初次加液量有關(guān)，加液品質(zhì)對產(chǎn)品使用壽命有較大的影響，一

11、般使用在不調(diào)速、小功率設(shè)備上。5.4參考價格：500KW 1.6萬6液體粘性傳動裝置 冷卻器、液壓系統(tǒng) ¦ 電源-起動器-電機-液體粘性傳動裝置-減速器¦ 電控裝置驅(qū)動裝置連接框圖6.1原理：液粘調(diào)速軟起動器有多對主、從動摩擦片，形成多級摩擦副，工作時，改變主、從動摩擦片間的油膜厚度，就能夠控制輸出扭矩和主從動摩擦片間的相對速度，從而使從動摩擦片一段輸出轉(zhuǎn)速可調(diào)，實現(xiàn)對被拖動設(shè)備的軟起動和軟制動。6.2起動曲線：6.3功能和特點：1）實現(xiàn)電機空載起動，縮短電機起動電流對電網(wǎng)沖擊的時間；2）軟起動時間可控，控制起動加速度在0.010.03m/s²之間；3）用于帶式輸

12、送機時，可使其起動時的初張力與正常運行時的初張力幾乎相等，可減少膠帶的安全系數(shù)，減少設(shè)備初期投資；4）沒有起動沖擊，延長了輸送機減速器、傳動滾筒、托輥、機架等主要部件的使用壽命，減少了維護費用；5）可實現(xiàn)帶式輸送機的驗帶功能；6）可以自動控制傳遞的扭矩，因而對傳動系統(tǒng)起保護作用（過載保護功能）；7）對于多點驅(qū)動的帶式輸送機，可實現(xiàn)各驅(qū)動單元之間的功率平衡；8）根據(jù)工況要求，可實現(xiàn)起動控制功能。6.4不足1）軟起動過程中發(fā)熱量較大、傳動效率低；2）液壓及控制系統(tǒng)較復(fù)雜，且液壓系統(tǒng)對潤滑油的質(zhì)量要求較高；3）力矩傳遞存在不穩(wěn)定區(qū)，控制系統(tǒng)在此區(qū)域難以準確控制；4）由于油膜間隙有限，空載時存在帶排力

13、矩。6.5參考價格：500KW 23萬 包括機械本體、液壓站和電控裝置。7.行星軟起動裝置 冷卻器、油箱¦電源-起動器-電機-行星調(diào)速軟起動裝置-減速器¦ 電控裝置驅(qū)動裝置連接框圖7.1運行原理行星軟起動裝置工作原理與可控傳動裝置類似，不同的是行星軟起動裝置是采用盤式可控制動器裝置代替濕式離合器的與行星輪系的內(nèi)齒圈相連，輸入軸與電機相連，輸出軸與負載（帶式輸送機的驅(qū)動滾筒）相連，電動機啟動后，盤式可控制動裝置不施加制動力時，帶動行星輪系的太陽輪旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈可自由轉(zhuǎn)動，使得行星輪只能自轉(zhuǎn)，行星架和輸出軸不能轉(zhuǎn)動，從而達到無載起動的目的，當達到額定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運行后，通過給盤式制裝

14、置逐漸施加制動力，內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速逐漸降低，輸出軸轉(zhuǎn)速逐漸升高帶動負載起動。通過改變加在離合器上得液壓壓力，即可改變輸出力矩。7.2起動曲線7.3主要性能：1）減速機功能，并滿足傳動比要求；2）軟啟動功能，電動機空載起動，能有效降低對電網(wǎng)沖擊；3）帶載起車能力強，在構(gòu)件結(jié)構(gòu)強度許可下，可滿足負載任意起動能力要求，且能有效降低對設(shè)備的沖擊。7.4不足控制較復(fù)雜，維護成本高，集減速和調(diào)速功能與一體，體積較大，重要較重。由于起動過程和低速運行時，盤式制動裝置存在摩擦，可能產(chǎn)生高溫火花，故不能長時間低速運行，且力矩可控性欠佳，不具有調(diào)整功率平衡功能。7.5參考價格500KW 65萬8.液力同速器 冷卻箱、油

15、箱¦電源-起動器-電機-液力軟啟動同速器-減速器¦ 電控裝置驅(qū)動裝置連接框圖8.1原理：液力軟起動同速技術(shù)是一種全新的流體傳動技術(shù)，與以往的液力傳動機理有本質(zhì)的不同。在起動過程中，它是一種典型的液力軟起動裝置，并且起動時間可以根據(jù)客戶的要求進行調(diào)節(jié)，起動時間最長可達300秒以上。在起動過程結(jié)束后進入正常運行階段時，它是一種典型的柔性聯(lián)軸器，即輸出轉(zhuǎn)速與輸入轉(zhuǎn)速完全一致，沒有速度滑差，所以這種軟起動同速技術(shù)傳動效率除其軸承處功率損耗外，沒有其他功率損耗，傳動效率達到99%以上。8.2起動曲線8.3功能和特點1）多機驅(qū)動功率平衡功能2）無滑差柔性傳遞動力的柔性聯(lián)軸器的功能；3具有軟起動的功能；4具有過載保護的功能；5無滑差的傳遞效率高。8.4不足起動過程中內(nèi)部行星輪轉(zhuǎn)速很高，對軸承的要求高。8.5參考價格：500KW 24萬 名稱特