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變頻調(diào)速的基本原理變頻調(diào)速就是通過改變電動機定子供電頻率來改變同步轉(zhuǎn)速而實現(xiàn)調(diào)速的。要使異步電動機的供電頻率可變,就必須有一套變頻電源。變頻調(diào)速設(shè)備就是將恒壓、恒頻電源轉(zhuǎn)換為變壓、變頻調(diào)速的變頻電源裝置。
交流電經(jīng)整流橋變換成直流后,通過大容量電容 C 濾波輸出直流電壓 U0, 控制電路采用 PWM 或 PAM 方式有序控制 V1—V6 的導(dǎo)通與關(guān)斷, U、V、W 輸出端輸出頻率可調(diào)的接近正弦波電壓。限流電阻起到電流取樣的作用,當出現(xiàn)過流情況時,限流電阻上取樣電壓升高,通過設(shè)置保護閾值的大小,可實現(xiàn)多種形式的過流保護。當電機在實現(xiàn)制動時,反饋的能量會使電容端 U0 升高,通過檢測 U0 的大小來開啟開關(guān)管 V,投入制動電阻,保證制動回饋的能量消耗在制動電阻上。由公式 E=4.44*K*F*N*Φ 可以看出,在變頻調(diào)速時,如果電壓恒定不變,電動機的磁通 Φ 隨著運行頻率 f 在相當大的范圍內(nèi)變化,它極容易使電動機的磁路嚴重飽和,導(dǎo)致勵磁電流的波形嚴重畸變,產(chǎn)生峰值很高的尖峰電流。因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率的同時控制變頻器輸出電壓,保證 V/f 一定,就可以使電動機的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生,實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。
根據(jù)梭型線圈在繞制過程中對速度、轉(zhuǎn)矩、起動特性和制動特性等要求及我部門使用的梭型線圈繞線機的技術(shù)參數(shù)和性能的分析,經(jīng)研究決定利用變頻器對繞線機進行速度調(diào)節(jié)和制動,替代傳統(tǒng)的齒輪變速箱調(diào)速。由于繞制線圈要求主軸平緩啟動以的時間達到額定轉(zhuǎn)速,線圈繞制完后,要求主軸轉(zhuǎn)速迅速平緩的降到零,導(dǎo)致主軸電機需在短時間內(nèi)反復(fù)的啟停。運轉(zhuǎn)或是正反運轉(zhuǎn),故其驅(qū)動采用三菱通用型變頻器(FR-F740-15K-CHT)進行正反轉(zhuǎn)的運行控制,并在變頻器的三相交流電源輸入端(R、S、T)加入交流電抗器,其作用是擬制輸入電流的高次諧波,改善和提高功率因素,以保證變頻器的安全運行。變頻制動部分采用能耗式制動單元并配備鋁合金外殼電阻,這樣可以將電機在減速過程中所產(chǎn)生的再生電能以熱能的形式消耗在電阻上,達到很好的制動效果,而擁有全密封填充材料和高散熱性鋁合金外殼的制動電阻,具有極強的耐振性、散熱性及長期穩(wěn)定性,保證了變頻器控制電機時的正常運轉(zhuǎn)。
自動繞線機的技術(shù)發(fā)展一直是代表著繞線設(shè)備行業(yè)的前沿,這類機型有著精密的機械部件和復(fù)雜的電控機構(gòu),可實現(xiàn)電氣線圈的自動繞制,是目前各行業(yè)繞線設(shè)備的機型,下面我們就從自動繞線機的結(jié)構(gòu)和部件配置兩方面說說這類機型的特點。
自動繞線機的結(jié)構(gòu)相比其他傳統(tǒng)繞線機來說,增加了自動排線位移機構(gòu),這是特點;構(gòu)成一臺自動繞線機主要有機身機架、殼體;主軸動力系統(tǒng);排線位移機構(gòu);電氣控制系統(tǒng);附件機構(gòu),有些非標定制機型還會根據(jù)自身工藝的要求配置不同的功能部件。
自動繞線機的部件配置有較大的差異,控制系統(tǒng)主要可以分為CNC控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、專用控制系統(tǒng);設(shè)備的主軸可以分為變頻電機、直流電機、伺服電機三大類型;排線系統(tǒng)目前主要由步進驅(qū)動排線以及伺服驅(qū)動排線兩種方式。
典型的氣動傳動系統(tǒng)由氣壓發(fā)生設(shè)備、實行元件、控制元件和輔佐元件四個部分組成。
(1)氣源
氣源是氣壓傳動系統(tǒng)的動力源,是由空氣緊縮機產(chǎn)生的緊縮空氣。為保證氣動系統(tǒng)的正常作業(yè),有必要對緊縮空氣進行降溫、凈化、減壓、穩(wěn)壓以及提供油霧等一系列處理,因此有必要設(shè)置緊縮空氣凈化設(shè)備,包括冷卻器、油水分離器和儲氣罐等。
(2) 實行元件
實行元件是以緊縮空氣為作業(yè)介質(zhì),并將緊縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備,實行元件包括:做直線往復(fù)運動的氣缸,做連續(xù)回轉(zhuǎn)運動的氣馬達和做不連續(xù)回轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)氣缸等。我們所涉及到的實行元件為直線往復(fù)運動的氣缸和回轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)氣缸以及氣爪。
(3) 控制元件
控制元件又稱操作、運算、檢測元件,是用來控制緊縮空氣的壓力、流量和活動方向等,以便使實行組織完成預(yù)定的運動規(guī)律??刂圃ǎ焊鞣N壓力閥、方向閥、流量閥、邏輯元件、射流元件、行程閥、轉(zhuǎn)化器和傳感器等。我們中用到的控制元件有方向閥和傳感器。
(4) 輔佐元件
輔佐元件是使緊縮空氣凈化、光滑、消聲以及元件間銜接所需求的一些設(shè)備。輔佐元件包括:分水濾氣器,油霧氣、消聲器以及各種管路附件等。