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在壓路機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制中使用直線步進(jìn)電機(jī)


全液壓雙鋼輪壓路機(jī)是在現(xiàn)代路面施工中對(duì)路面進(jìn)行壓實(shí),使其達(dá)到預(yù)定密實(shí)度、平整度要求的一種施工設(shè)備。由于壓路機(jī)主要是利用它的行走及振動(dòng)進(jìn)行工作,因此,其行走速度和激振力則決定了施工質(zhì)量的關(guān)鍵。作為主動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī),其工作狀況和工作效率直接影響壓路機(jī)整機(jī)工作性能和壽命;其工作轉(zhuǎn)速直接影響整機(jī)輸出功率。為了提高壓路機(jī)整機(jī)工作性能、工作效率,最大限度發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)全程調(diào)速性能,我們通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制實(shí)ZG系列慣性振動(dòng)器現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)鵝卵石破碎機(jī)來達(dá)到上述目的。

雙鋼輪壓路機(jī)在正常工作中有三種狀態(tài):靜碾壓行走、振動(dòng)行走和轉(zhuǎn)場高速行走,這三種狀態(tài)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所要求的功率輸出是不同的,將行駛手柄、檔位開關(guān)及振動(dòng)開關(guān)三個(gè)開關(guān)量信號(hào)輸入到PLC,通過相互間的邏輯關(guān)系可分別確定發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速,同時(shí)PLC還接收到來至發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼上的轉(zhuǎn)速傳感器的脈沖信號(hào),兩個(gè)信號(hào)一同送入PLC中PID調(diào)節(jié)器,通過某種運(yùn)算,輸出一個(gè)高速脈沖和方向信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器將其轉(zhuǎn)換為兩個(gè)相位差180°的驅(qū)動(dòng)脈沖串給直線步進(jìn)電機(jī),電機(jī)旋轉(zhuǎn)一定轉(zhuǎn)角使花鍵軸發(fā)生相應(yīng)直線位移,并帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)油門拉桿精確到達(dá)給定位置,最終使發(fā)動(dòng)機(jī)在所給定的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行,保證了發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出與動(dòng)力需求的最佳匹配。kzs礦用振動(dòng)篩KZS系列礦用篩采

目前,在市場上應(yīng)用于電控油門皮帶給煤機(jī)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置有直線比例電磁鐵、擺動(dòng)步進(jìn)電機(jī)和直線步進(jìn)電機(jī),對(duì)比分析如下:

直線比例電磁鐵:結(jié)構(gòu)簡單,免維護(hù),可靠性高,響應(yīng)快,能實(shí)現(xiàn)位移的精確控制,采用PWM脈沖信號(hào)控制,脈沖頻率較低<200Hz;缺點(diǎn)是沒有自鎖能振動(dòng)送料機(jī)力,耗用電流大,最大位置時(shí)電流為3.5A,線圈發(fā)熱導(dǎo)致熱穩(wěn)定性差,線性差。

擺動(dòng)步進(jìn)電機(jī):可以采用PWM或P熱礦篩TO脈沖信號(hào)控制,響應(yīng)快,抗干擾能力強(qiáng),耗用功率??;缺點(diǎn)是直齒輪傳動(dòng),結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,沒有自鎖能力,閉環(huán)控制時(shí)穩(wěn)定性差。

直線步進(jìn)電機(jī):結(jié)構(gòu)簡單,免維護(hù),可振動(dòng)粉碎機(jī)靠性高,能實(shí)現(xiàn)位移的精確控制,采用PTO脈沖信號(hào)控制,假如步進(jìn)電機(jī)每得到一個(gè)脈沖轉(zhuǎn)一個(gè)轉(zhuǎn)角為5°~12°,轉(zhuǎn)換成直線位移則可達(dá)0.05~0.10mm的精確度,響應(yīng)快,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,十分容易實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、反轉(zhuǎn)和制動(dòng),抗干擾能力強(qiáng),有自鎖能力,缺點(diǎn)是要求脈沖頻率較高>500Hz,必須有極限位置過載保護(hù)裝置。

綜合以上分析,我們最終選擇了直線步進(jìn)電機(jī),通過提高安振動(dòng)傳感器裝配合精度,高怠速限位保護(hù)及程序軟保護(hù),不但滿足了恒轉(zhuǎn)速精確控制,控制精度±20RPM,使用壽命也大大提高,已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品批量使用1000小時(shí)無故障。


Y振動(dòng)機(jī)ZC12 Ⅱ全液壓雙鋼輪壓路機(jī)

在壓路機(jī)工作中,如果出現(xiàn)較大負(fù)載突變,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過或低于允許不銹鋼篩的工作轉(zhuǎn)度,有可能對(duì)設(shè)備造成重大的損壞,為此,需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行多種方式的限幅軟保護(hù)和機(jī)械限位硬保護(hù)。

在發(fā)動(dòng)機(jī)升速和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過程中,實(shí)錘式破碎機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)速值反饋回PLC,由PLC進(jìn)行高速計(jì)數(shù),步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn),高速計(jì)數(shù)器增計(jì)數(shù);步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn),高速計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù),PLC自動(dòng)分析發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)步數(shù),并進(jìn)行運(yùn)算處理得出步進(jìn)電機(jī)允許正轉(zhuǎn)的最高步數(shù),當(dāng)由于意外原因引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速向最高轉(zhuǎn)速上升時(shí),PLC自動(dòng)封鎖步進(jìn)電機(jī),以保證柴油機(jī)不會(huì)超過所允許的最高轉(zhuǎn)速;如果發(fā)動(dòng)機(jī)油門已處于最大開度,而此時(shí)轉(zhuǎn)速值仍低于給定值,PID將出現(xiàn)失調(diào),此時(shí)限位開關(guān)動(dòng)作,關(guān)閉高速脈沖輸出,PID清零,步進(jìn)電機(jī)停止工作。

我們先后在全液壓雙鋼輪壓路機(jī)、全液膠輪壓路機(jī)上采用了以上控制技術(shù),均取得了良好效果:第一,很容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化操作,減輕了操作手勞動(dòng)強(qiáng)度,操作臺(tái)布局更為簡化和美觀;第二,發(fā)動(dòng)機(jī)在不同負(fù)載時(shí)能自動(dòng)調(diào)節(jié)到不同轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)了負(fù)載與動(dòng)力的最佳匹配,降低了燃油消耗;第三,發(fā)動(dòng)機(jī)可以在低怠速下穩(wěn)定運(yùn)行,并避開了整機(jī)共振區(qū)域,降低了低速機(jī)器振動(dòng)噪音和排放污染。采用本控制裝置振動(dòng)粉碎機(jī)不僅大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率,整機(jī)的可靠性、可操作性得到提高,優(yōu)越性得到充分發(fā)揮,受到了廣大用戶的一致好評(píng)。 (

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