关于皮带机软启动的毕业论文_(编辑修改稿)

关于皮带机软启动的毕业论文_(编辑修改稿)内容摘要：

(2－ 7) P －电机功率； AK ＝起动系数，NstA MMK  ； i －传动系数比； rTD－传动滚筒直径； Nn －电机额定速度； pm －单个传动单元折算到传动滚筒外圆的等效直线运动质量 m －满载输送机等效总质量 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 第 20 页 由起动中作用到输送带上的最大起动力不超过许用值，即maxuauA FF  ，因此传动系统在任何时刻的最大起动系数满足 ：   mZmZPinDmZmFTS BKKpNTpuANAr129 5 5 511m a x (2－ 8) 最小的起动系数满足要提供足够的起动力矩（最小起动力矩）克服输送机的静止力矩，并使输送带和载荷在给定的起动时间内加速到额定带速，因此传动系统最小起动系数应满足： ZPi nDFK NTuA r in (2－ 9) 传动系统平均起动系数 AmK 传动系统平均起动系数 AmK 决定了输送机的起动时间，为了保证输送机起动平稳，避免发生 潜在地动力学问题，输送机的满载起动时间应满足下列两个公式， At 应根据计算取大值。 15CLtA ，1AmA avt  (2－ 10) 式中： v －额定带速， sm/ ； Ama －满载平均起动加速度，2/~ smaAm  因此传动系统平均起动系数应满足 ： ZPinDFtvmKNTuAAmr  29555 (2－ 11) 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 第 21 页 minAK 、 maxAK 、 AmK 将作为设计的依据，用于判断软起动系统是否满足输送机的起动要求。 异步电动机起动的机械特性 由电机学原理，可作如下假设 a 忽略空间和时间谐波 、 b 忽略磁饱和 、 c 忽略铁损耗，可画出如图所示的感应电机等效电路图： 图 26 异步电动机 T 型等效电路 图中， 1U 为定子电压； 1E 为定子电势； 1I 为定子电流； mI 为励磁电流； s 为转差率； 1r 、 1x 为定子绕组的电阻和漏抗； 1r 、 2x 为转子绕组的电阻和电抗的折算值； mr 为与定子铁芯损耗相对应的等值电阻； mx 为与主磁通相对应的定子绕组电路的电抗；21 rss 为与输出功率相对应的附加电阻。 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 第 22 页 因为起动时， mI 很小和转子电流相比可以忽略，即在忽略铁损耗和励磁电流下，电流为： 221221121  xxsrrUII (2－ 12) 电磁功率 srIPm 2223 ，同步机械角速度pn11  ，则电机的电磁转矩为：   221221122113xxsrrsrUnPMpme (2－ 13) 我们将起动过程分成两个部分， 1~0 t 在约束条件下的起动， 21~tt直接起动的阶段 所以起动过程的时间： 21 ttt  (2－ 14) stNU ZtIUtK )()(  (2－ 15) 由前面 等效电路， 221221    xxsrrZst (2－ 16) 在 1tt 时，有 1)( 1 tKU ，此时有： 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 第 23 页 22122121 )(   xxsrrtIU N （ 2－ 17) 解得：12212121)( rxxtIUrsN   （ 2－ 18） 在 1t 时间内，电磁力矩为： 21 223stNUpem st sZf rUKnM   或 2122290stNUem st sZn rUKM   （ 2－ 19） 将式（ 2－ 15）代入式（ 2－ 19）： sn rtIM em st 1222 )(90   （ 2－ 20） 负载力矩可典型地表示为： stst KnM 2 （ 2－ 21） 由拖动系统运动方程式有： dtdJMMstem st  2    sste m st MMdsGDnt1 221375 （ 2－ 22） 对负载力矩可以改写成如下形式： 11 22 )1( )1(30    NNst sn sPM （ 2－ 23） 将式（ 2－ 23）与（ 2－ 20）代入（ 2－ 22）解得：    sNNssPsrtIdsGDnt11222221)1()1()(33581 （ 2－ 24） a． 对于恒电流起动 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 第 24 页 有 NIKtI 1)(  ， 1K 限流倍数，（ 2－ 25） 以NNNN s IsrP 222 )1(3  代入式（ 2－ 24）得：    s NNNN ssssK s dsP GDsnt 1 212 2121 )1()1(3581 )()1(  （ 2－ 25） 由（ 2－ 22）可知起动时间取决于电磁力矩和负载力矩之差，这涉及到负载的机械特性和 )(tKU 的变化。 当 0 时，即为恒转矩负载 此时，式 （ 2－ 25）变为：   s NN ssK sd sGDsnt 1 2121 3 5 8 1 ))(1( （ 2－ 26） 可求得解析解      1ln13581)1(21212121NNNN sK ssKsKsGDsnt （ 2－ 27） 给定一个 s 和 t 值，由式（ 2－ 15）和式（ 2－ 16）求出 UK 与时间 t 的关系，以式（ 2－ 18）求得 1s 值，代入式（ 2－ 27）求得 1t 值。 对于 1 或 2，只能用数值积分的方法计算式（ 2－ 25），对于皮带运输机可近似看成恒转矩负载，所以本文只对 0 的负载情形讨论。 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 第 25 页 图 2－ 7 电压比 UK 曲线 [24] 起动条件 NMem s t MKM 2 ， stNU ZtIUtK )()(  （ 2－ 28） 由前面式（ 8）得   2 1290 r snMKtI NM  （ 2－ 29） 由式（ 2－ 22），起动时间，   s ste m st MM dsGDnt 1 221375 恒转矩起动时间   11211 3 7 5sstMdsGDnt （ 2－ 29） 式中： C O N S TKMMMM Nste m s t  22 . 由于 M 是常数，设   CMGDn 375 21 ,从式（ 2－ 29）解得： )1( sCt  （ 2－ 30） 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 第 26 页 式（ 2－ 30）代入 （ 2－ 29）则：C tCr nMKtI NM  2 1290)(  （ 2－ 31） 式（ 2－ 30）和式（ 2－ 31）代入（ 2－ 28）得 )(tKU 与 t 的关系： NNMNstU UxxtCCrrC tCrnMKUZtItK22122121290)()(  （ 2－ 32） 图 2－ 8 恒转矩起动时的电流曲线 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 第 27 页 图 2－ 9 电压比 UK 曲线 c. 电机以一定加速度起动 由于胶带机在起停过程中会在胶带中产生很大地应力波动，严重影响着胶带机的安全使 用，为了限制起动过程中的应力波动，国外资料推荐使用三角形或正弦形加速度曲线，该文献中推荐了一如图所示的梯形加速度曲线，可以满足胶带机安全起动过程中，很好抑制应力波动的影响。 图中取加速时间为 T ,其中设 1321 Tttt  （基波振动周期），加速度曲线的计算式为： ma1t 2t 3tat图 2 － 1 1 皮 带 机 加 速 度 曲 线山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 第 28 页     3221122 11t 1tt0 1)(tttTTTvttTvTvtta （ 2－ 33） 式中： v －胶带机的速度；  按上式涉及的加速度曲线可有效消除胶带机起动时的应力波动，使胶带的动应力达到最小。 电机转速的加速度曲线响应如下：  TTTTTtta1111)(11221 （ 2－ 34） 第一阶段电机加速度加速运动 at ， 1212 2221  T tn （ － 35） 11 Ttt  时， 112121 122 2111   TTn t （ － 36） 第二段电机速度 )1(2121122 11111     T tTTtatnn t （ 2－ 37） 12 2Ttt  时， 12 12  tn （ 2－ 38） 第三段电机速驱曲线 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 第 29 页 )1(1212 11 Ttttn     （ 2－ 39） 令 Ttt  3 时， Nnn ,代入上式得：    11211 2 411   NNN  （ 2－ 40） 则起动时间 1TT （ 2－ 41） 对电机以该加速度曲线起动的特性分析 加速度加速起动阶段 1221   T tJdtdJMM L （ 2－ 42） 在这段时间内，电磁转矩为：21 22290stNUe m st sZn rUKM   ，对负载转矩stst KnM 2 ，对很转矩负载考虑， 0 ， 190221221 2222  T tJMsZn rUKMM ststNUste m s t （ 2－ 43） 起动时间 为 11 Tt (基波振 动周期 )， 设对应 的转差 为 1s ，)()( 1TKtK UU  . （ 2－ 44） 将式 stNU ZtIUtK )()(  代入上式。 1)(90221221 222 T tJMsZn rZtI ststst （ 2－ 45） 由 )1(221)( 12221 snnT ttta   山东科技大学继续。