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能耗制动装置在三辊卷板机上设计应用

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  • 发布时间:2014-09-17
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Application of a Dynamic Braking on Three Roller Coiling Machine DesignWANG Hong-jiang(Sinopec Pipeline Storage and Transportation Company Branch Pipaline Technology Operations,Xuzhou 221008,China)Abstract:This paper describes the main applications and defects before transformation of the three roler coiling machine,the designapplication of dynamic braking Of electric motors,the primary circuit and secondary circuit and the work process and achieved results。

By improving three-rol plate bending machine,it solves the long time of the brakeng low productivity,influence of the productionprocess,SO as to improve the efective operation rate of the equipment and ensure the quality of products。

Key words:Key words:three roler coiling machine;dynamic braking;temperature rise in electric motors1 原设备的主要用途及 自身的问题三辊卷板机是20世纪70年代生产的-种非液压传动设备,是管道技术作业分公司制造容器的关键性生产设备,主要进行容器的钢制板材卷制等工作。其工作原理:通过控制上辊电动机来调整上辊与下辊之间的间距;通过下辊电动机带动齿轮传动机构来实现下辊的转动;通过电磁铁刹车架来控制下辊的刹车速度。其电气工作原理图见图1。

在工作中,为了。使所卷的制品圆度好、成形好,以达到容器制作的工艺、技术、品质要求,这就需要在操作卷板机时,下辊多次正、反向运行,带动下辊运行的电动机在某个方向说停就要停,以便于在最短的时间内向反方向卷板。

而该卷板机在卷板时,往往是向某-个方向运行时,由于惯性作用下辊停止运行时间较长(达到 1 min左右),使加工工件的时间长、周期长,工作效率相对低下且影响制造工艺。

分析上述原因,归根结底是由于下辊刹车架本身的缺陷造成的。这种制动方法不够科学:1)刹车架调得过紧,则对机械冲击太大,容易造成齿轮损坏;2)刹车架调得过松,则下辊停止运行时间太长,想在某-个位置停下 ,反复地辊压就不可能,必须反复点动运行,设备也容易损伤,且造成工作效率严重低下;3)刹车架调得适中,也会由于惯性作用使下辊停止运行时间较长(1 rain左右),工作效率无法得到提高;4)下辊电动机与电磁铁刹车架均在设备基础的深坑内,上盖有厚铁板 ,如需调整刹车,则必须先把铁板吊走,维护极不方便。

L121 l L137.5kW 上辊电动机30kW 下辊电动机图 1 电气原理图作者简介:王洪江(1974-),男,江苏徐州人,大专,电工高级技师,主要从事低压电气设备系统维护管理工作。

Machine Building Automation, "2013,42(3):J69~170,198动动· 169·· 电气与自动化 · 王洪江 ·能耗制动装置在三辊卷板机上设计应用2 能耗制动设计原理卷板机使用原来的电气控制系统时,接到停止指令后 ,由于惯性作用无法立即停止辊子的继续转动。整个系统的停止 ,要靠减速器、辊子等滚动摩擦来实现,所以造成卷板机停下来的时间长且不能按照要求停在所需位置,影响了产品加工工艺,使工作效率不能满足生产的需求。

针对上述情况,加装了-套能耗制动装置”(图2),其原理是把直流加入到异步电动机定子绕组中,直流电流通过定子绕组在空间产生-个固定不动的磁场,电动机转子由于惯性继续转动时,会在转子导体中产生感应电势和电流。转子中导体电流与固定磁场产生电磁力矩,其方向与电动机旋转的方向相反,起到制动作用。这种方法是把转子的动能变为电能,让其消耗在转子回路的电阻上,称之为能耗制动。该装置所用的主要电气原件有 :1)整流变压器 TC,型号:BK-1500VA,380V/24V,1个,用途:将 380V交流电压转变为整流电路所要求的电压值。

2)控制电路用电源的整流器 VC(硅整流二极管 V,型号:2CZIOOA/C,4个),用途:构成桥式整流回路,输 出直流,用以加到三相异步电动机(主机)的二相定子绕组上产生静磁极。

3)熔断器 FU,型号:RSO-500,额定电流 100 A,2个,用途:作过负荷保护,和短路保护。

4)接触器 KM5,型号:CJ20-160,1个,用途:通过接触器主触头的唱点来控制直流电源加入到二相定子绕组上 ,也就是制动接触器。

5)时间继电器 KT,型号:JS14P,1个,用途:通过时间继电器的设定,来控制能耗制动时间的长短,以达到下辊电动机处于比较理想的停止状态,为反方向运行创造良好条件。

整个能耗制动装置的控制原理 :在加工工件过程中,需要下辊子停止运行时,按下停止按钮 SB1,通过 SB1的常闭接点 1.3,令下辊电动机断电,通过 SB1的唱接点1-37,令制动接触器 KM5通电吸合 ,并通过辅助唱点 1-37自保,接触器 KM5主触头中唱点 103-102闭合,接通整流变压器,将 380 V交流电压转变为整流电路所需的24 V电压,KM5接触器主触头中的另两对唱点 109-110的闭合使桥式整流电路输出的直流电加到电动机定子绕组的 B,c两相上产生静止磁极,能耗制动开始运行,SB1唱接点 1.37的闭合,令制动接触器 KM5通电吸合的同时时间继电器 KT得电,时间继电器的延时常闭点 37-39开始整定延时,到其整定时间,延时常闭点打开,制动接触器 KM5断电,切断制动电源,至此能耗制动结束。

3 设计效果以及所达到的功效设计效果:当接受到停止指令后 ,可以使卷板机在整定时间内(延时8 s),令下辊电动机迅速停止运行 ,为反方向运行创造 良好的条件 :使用加装后的能耗制动装置”的卷板机具有以下功效:· 170 ·7.5kW 30kW 上辊电动机 下辊 电动机(a)主电路Ll2QF5Ll2Ll3TC 103 KM 5 102]FU(b)能耗制动装置L13下辊正转下辊正 点动下辊反转下辊 反点动上辊 正转点动上辊反转点动下辊转能耗制动制动延时继电器(c)控制电路图 2 增加能耗制动后电气控制原理图(下转第 198页)htp:/ZZHD.chinajourna1.net.cn E-mail:ZZHD###chainajouma1.net.en《机械制造与自动化》

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