带式输送机液粘软起动系统的研究

发布时间：2017-06-24 02:04

  本文关键词：带式输送机液粘软起动系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：液体粘性离合器是一种利用油膜剪切力来传递动力的机电液一体化设备。由于大功率电机直接起动时会对电机本身及供电系统产生较大的冲击,通过采用液粘离合器来实现对电机软起动,可减小对电机和供电系统的冲击,实现电机可控的起动。本文以带式输送机为应用对象,对液体粘性离合器的传动机理及其控制技术进行研究。在对带式输送机的起动特性、液粘离合器的结构和原理的进行分析的基础上,针对带式输送机的调速特性和液粘离合器调速原理对带式输送机的速度控制特性进行分析研究,深入研究液粘离合器的调速机理,推导建立传递的转矩计算公式。采用有限元分析法分析液粘离合器稳定工作情况下,摩擦副的应力场分布,分析何种厚度摩擦材料摩擦片效果最好。通过液粘离合器的外特性曲线,采用局部线性化处理,建立液粘软起动的数学模型,进而分析液粘离合器的速度控制的绝对稳定区域,采用常规PID和模糊PID两种控制策略分别对数学模型进行控制仿真,并对结果进行分析比对,分析何种为最佳控制策略。结果表明采用模糊PID的控制策略输出的速度可更好的跟踪给定速度,并且响应速度快,证明理论分析的正确性。针对于大功率带式输送机的起动,以PLC为核心设计了一套液体粘性离合器的控制系统,可实现带式输送机的软起动。
【关键词】：液粘离合器 带式输送机 调速特性 数学模型 模糊PID PLC
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH222
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-19
• 1.1 课题研究背景11
• 1.2 可控软起动装置技术的发展现状11-15
• 1.2.1 交流变频器12
• 1.2.2 液力耦合器12-13
• 1.2.3 CST可控起动系统13-14
• 1.2.4 液体粘性离合器14-15
• 1.3 液体粘性传动国内外发展现状15-16
• 1.3.1 国外发展状况15-16
• 1.3.2 国内发展现状16
• 1.4 实际工程背景16-17
• 1.4.1 工程背景介绍17
• 1.4.2 原始参数17
• 1.5 本论文主要研究内容17-18
• 1.6 本章小结18-19
• 2 液粘传动调速起动机理分析19-39
• 2.1 带式输送机起动特性19-23
• 2.1.1 输送带的静、动态特性19-21
• 2.1.2 带式输送机的起动过程的特性21-22
• 2.1.3 带式输送机的起动曲线的研究22-23
• 2.2 液体粘性传动技术的基本原理23-24
• 2.3 液体粘性离合器的结构及原理24-28
• 2.3.1 主机结构25-26
• 2.3.2 机械主机的工作原理26
• 2.3.3 液压控制系统26-28
• 2.3.4 液体粘性离合器工作工况28
• 2.4 液体粘性离合器摩擦副的结构优化分析28-38
• 2.4.1 液粘离合器的选型28
• 2.4.2 液粘离合器的摩擦副28-29
• 2.4.3 液粘离合器的工作压力分布29
• 2.4.4 摩擦片的油槽种类29-30
• 2.4.5 工作油缸的受力分析30-32
• 2.4.6 有限元分析法32
• 2.4.7 弹性接触有限元基本理论32-34
• 2.4.8 摩擦片的有限元建模分析34-38
• 2.5 本章小结38-39
• 3 液体粘性离合器的特性分析39-45
• 3.1 摩擦特性分析39-40
• 3.2 转矩传递特性40-42
• 3.2.1 传递转矩的计算40-41
• 3.2.2 转矩特性曲线41-42
• 3.3 调速特性分析42-43
• 3.4 效率特性43
• 3.5 损失特性43-44
• 3.6 本章小结44-45
• 4 液体粘性离合器的系统建模分析45-60
• 4.1 软起动在带式输送机上的应用45
• 4.2 液粘离合器的数学模型45-49
• 4.2.1 数学模型的建立45-48
• 4.2.2 各参数对系统稳定工作区域的影响48-49
• 4.2.3 控制策略49
• 4.3 经典PID控制49-53
• 4.3.1 模拟PID控制49-50
• 4.3.2 数字式PID控制50-51
• 4.3.3 模糊控制51-53
• 4.4 模糊PID控制器的设计及其仿真分析53-59
• 4.4.1 论域、量化因子、比例因子54
• 4.4.2 模糊化54-55
• 4.4.3 规则库的建立55-57
• 4.4.4 模糊推理和解模糊集57
• 4.4.6 实验仿真及分析57-58
• 4.4.7 实验结果及仿真特性分析58-59
• 4.5 本章小结59-60
• 5 液体粘性离合器控制系统的实现60-71
• 5.1 控制要求60
• 5.2 控制方案60-62
• 5.2.1 启动模块60-61
• 5.2.2 运行模块61
• 5.2.3 参数检测模块61
• 5.2.4 带式输送机综合保护模块61
• 5.2.5 验带模块61-62
• 5.2.6 停止模块62
• 5.3 硬件的选型62-67
• 5.3.1 硬件系统设计62
• 5.3.2 控制核心器件62-63
• 5.3.3 传感器选型63-67
• 5.4 起动、停止程序设计流程67-68
• 5.5 模糊PID控制流程68-70
• 5.6 本章小结70-71
• 6 总结及展望71-73
• 6.1 总结71-72
• 6.2 主要结论72
• 6.3 展望72-73
• 参考文献73-76
• 作者简历76-78
• 学位论文数据集78

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙宝国;;浅谈软起动现状及发展方向[J];黑龙江科技信息;2003年11期

2 高越农,阎文金;迈向高压软起动的三个途径[J];电气传动自动化;2004年02期

3 吉洁;;软起动介绍[J];科学之友(学术版);2006年02期

4 张春雨;;浅谈软起动技术在煤矿电机控制中的应用[J];科技资讯;2009年19期

5 ;大功率高压软起动技术研讨会在京举行[J];电器工业;2012年03期

6 ;4万千瓦电机软起动技术获突破[J];化工自动化及仪表;2013年01期

7 徐东辉;三相鼠笼式异步电动机的软起动技术[J];电气开关;1995年04期

8 石战平;;软起动技术在纤维板厂中的应用[J];电气工程应用;1997年03期

9 高越农;电动机软起动学科[J];电气传动自动化;2005年01期

10 赵征燕;郭宇;;大电机软起动技术现状及展望[J];电气技术;2008年12期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 郑伟彦;郭国强;吴为麟;;一种新型节能软起动控制器[A];中国电工技术学会低压电器专业委员会第十三届学术年会论文集[C];2007年

2 苏淦万;;软起动在皮带输送机电机控制中的应用[A];赣闽皖苏湘五省煤炭学会联合学术交流会论文集[C];2004年

3 邵永实;郭德胜;高强;徐殿国;;异步电动机离散变频软起动技术综述[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年

4 郭荣祥;袁红霞;巩瑞春;秦补枝;;基于斩波方式的三相交流异步电动机软起动仿真研究[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年

5 郭荣祥;袁红霞;巩瑞春;秦补枝;;基于斩波方式的三相交流异步电动机软起动仿真研究[A];全国冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年

6 周芝峰;张星;;PLC和软起动技术在水泵控制系统中的应用[A];第12届全国电气自动化与电控系统学术年会论文集[C];2004年

7 蒋卫粮;;大运量长距离可伸缩带式输送机驱动技术的研究[A];面向21世纪迎接物料搬运技术新发展——中国机械工程学会物料搬运分会第六届年会论文集[C];2000年

8 明江勇;曾立群;;固态晶闸管软起动控制技术在转炉鼓风机的应用[A];2012年全国冶金安全环保暨能效优化学术交流会论文集[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 记者 王庆;大容量软起动设备国产化亟待提速[N];中国冶金报;2012年

2 记者 刘明 通讯员 刘勇 实习生 王ZS斐;“襄阳创造”继续领跑国内软起动产业[N];襄阳日报;2014年

3 张继红;我国软起动装备技术发展迅速[N];中国冶金报;2012年

4 记者余恒 晚报记者肖新芳 通讯员彭连成 曾宪辉;华云科技强强联姻应对金融危机[N];孝感日报;2009年

5 张继红;高压变频软起动技术的领跑者[N];中国化工报;2012年

6 记者 邓洪涛 通讯员 张继宏;襄阳突破4万千瓦电机软起动技术[N];湖北日报;2012年

7 秦明军;市场是检验产品好坏的惟一标准[N];中国企业报;2008年

8 记者 韩晓玲　通讯员 袁佳歆 实习生 上官征 李艳君;武大首创磁阀式高压大电机软起动技术[N];湖北日报;2010年

9 本报记者 杨明;我国大功率高压软起动技术取得新突破[N];中国工业报;2012年

10 证券时报记者 李东亮;大力电工弃低端产品追求高科技[N];证券时报;2012年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 常雨芳;高压大功率电动机自耦磁控软起动方法及其关键技术研究[D];武汉理工大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 滕旭;基于转速估计的交流电机软起动技术研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

2 张鑫;带式输送机液粘软起动系统的研究[D];辽宁工程技术大学;2014年

3 马燕平;一种新型行星式软起动方法的研究[D];苏州大学;2007年

4 彭万权;电机软起动智能控制器的研究[D];武汉理工大学;2008年

5 朱琦;可变电抗式智能固态软起动控制器研究[D];武汉理工大学;2007年

6 徐铁梁;智能固态软起动控制器研究[D];武汉理工大学;2009年

7 张平;智能软起动节能控制器的设计与仿真[D];辽宁工程技术大学;2003年

8 姬红旭;软起动控制器设计及应用[D];哈尔滨工程大学;2008年

9 罗鸣;6KV高压电机软起动系统的设计与研究[D];南华大学;2012年

10 岳强;中压三相异步电动机软起动关键技术的研究[D];安徽工程大学;2011年

  本文关键词：带式输送机液粘软起动系统的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：476825