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带式输送机的电气传动系统设计.doc
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【带式输送机的电气传动系统设计】 带式输送机是一种广泛应用在物流、采矿、制造等领域的连续输送设备,其核心部分是电气传动系统。该系统对于输送机的整体性能至关重要,因为它决定了设备的工作效率、可靠性和运行稳定性。随着科技的进步,带式输送机正朝着高速、长距离、大运量的方向发展,对电气传动系统的要求也日益提高。 电气传动系统通常由可编程逻辑控制器(PLC)、电动机和变频器等主要部件组成。PLC作为控制系统的核心,能够精确地监控和控制输送机的运行状态,确保设备按照预设程序稳定工作。在本设计中,选用的是西门子S7系列的PLC,因其在工业自动化领域有着广泛的应用和良好的口碑。 电动机为带式输送机提供动力,其性能直接影响输送效率。根据输送机的运量、带速和胶带强度等关键参数,可以计算出所需电动机的运行功率,从而选择合适的电动机型号。电动机与变频器配合,通过变频器调节电动机的转速,实现输送速度的灵活控制。变频器不仅可以实现无级调速,还具备节能、降低机械冲击等优点,大大提高了系统的运行效率和寿命。 在保护功能方面,带式输送机需要具备防止跑偏、检测欠速和撕裂等功能,以确保设备安全。为此,设计中选用了相应的传感器,如跑偏开关、速度传感器和撕裂检测器,这些传感器能实时监测输送带的状态,一旦出现异常,立即触发报警或停机机制,保障设备安全。 总结来说,带式输送机的电气传动系统设计是一个涉及多方面技术集成的过程,包括PLC控制策略的选择、电动机与变频器的匹配、保护功能的实现等。通过合理的设计和配置,可以确保带式输送机在满足高速、大容量运输需求的同时,保持高效率、高可靠性的运行状态,为各行业提供高效稳定的物料输送解决方案。
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带式输送机的电气传动系统设计
摘 要
带式输送机在现代物流和国民经济各部门当中发挥着极其重要的作用,随着带式输送机
向高速、长距离、大运量的快速开展,对传动系统的的要求也越来越高,传动系统直
接影响到输送机整机的工作可靠性及运行稳定性。这一系列的要求促进了如今带式输
送机的快速开展。
本设计针对带式输送机的现状,采用 PLC 对带式输送机进展控制,通过电动机对传
动系统提供动力,变频器控制电动机的转速。本文在介绍了带式输送机的根本构造的
根底上还深入分析了带式输送机的工作原理,阐述了变频器的特点及优点,其中重点
研究了输送机传动系统的设计方案,选择西门子公司的 S7 系列 PLC 作为系统的中控单
元,并根据中控单元选择了相应的附件。根据皮带的运量、带速、胶带强度等参数计
算出了带式输送机的运行功率,选择了电动机型号。依据电机参数通过计算得出需要
的变频器型号。带式输送机具有跑偏、欠速、撕裂等保护功能,据此选择了相应的传
感器,最后对本论文的研究进展了总结。
关键词:带式输送机 电气传动系统 PLC 控制 变频器 电动机
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Abstract
Belt conveyorplays an extremely important role inmodern logistics all
sectors of the national economy,As the belt conveyorto therapid
development of high speed,long distance,large capacity,the transmission
systemof theincreasingly high demands,and requirements of the
transmission system are also getting higher and higher, transmission
system directly a!ect the whole machine working reliability and the
operation stability of the machine.This series of requirementsto promote
the rapid development ofthebelt conveyor.
The design for the status quo of belt conveyor,Using PLC to control thebelt
conveyor,themotor provides the powerfor the transmission system,and
the inverter control motor speed.This paper introduces the basic structure
of the belt conveyor on the in-depth analysis of the working principle of
belt conveyor,also describes the featuresand advantages
ofinverter ,Which focuses on thedesign ofthe driving system of the
conveyer.Finally, this paper summarizes and prospects.
Keyword:belt conveyor electric drive system PLC control Frequency
converter Motor
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目录
摘 要...................................................................................................................................................................I
Abstract..............................................................................................................................................................II
1 绪论.................................................................................................................................................................1
1.1 本设计的研究背景及意义................................................................................................................1
1.2 论文的主要研究容............................................................................................................................2
1.3 国外研究现状.....................................................................................................................................2
2 带式传输机的概述.........................................................................................................................................3
2.1 带式传输机的定义..............................................................................................................................3
2.2 带式输送机的分类..............................................................................................................................3
2.3 带式输送机的构造.............................................................................................................................3
2.4 带式输送机的现状与开展趋势.........................................................................................................5
3 变频器的简介.................................................................................................................................................6
3.1 变频器的定义......................................................................................................................................6
3.2 变频器的分类......................................................................................................................................6
3.3 变频器的根本原理..............................................................................................................................7
3.4 变频器的选型原那么和考前须知.....................................................................................................7
3.5 通用变频器调速系统电动机容量的选择.........................................................................................9
3.6 变频调速的根本原理..........................................................................................................................9
4 传动系统的选择与计算...............................................................................................................................13
4.1PLC 选型............................................................................................................................................13
4.2 电机选型............................................................................................................................................15
4.3 变频器的选型....................................................................................................................................16
4.4 传感器的选型....................................................................................................................................19
5 系统电路图...................................................................................................................................................22
5.1 皮带输送机控制系统框图................................................................................................................22
5.2 电气原理图........................................................................................................................................23
5.3 变频器端子接线图............................................................................................................................24
结论..................................................................................................................................................................26
致......................................................................................................................................................................27
参考文献..........................................................................................................................................................28
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1 绪论
1.1 本设计的研究背景及意义
带式输送机自 1795 年被创造以来,经过两个世纪的开展,已被电力、冶金、煤炭、
化工、矿山、港口等各行各业广泛采用。特别是第二次工业革命带来了新材料、新技
术的采用,使带式输送机的开展步入了一个新纪元。当今无论从输送量、运距、经济
效益等各方面来衡量,它已经可以同火车、汽车运输相抗衡,成为三足鼎立局面,并
成为各国争先开展的行业。带式输送机因其具有构造紧凑、传动效率高、噪声低、使
用寿命长、运转稳定、工作可靠性和密封性好、占据空间小等特点,并能适应在各种
恶劣工作环境下工作,包括潮湿、泥泞、粉尘多等,所以它已经是国民经济中不可或
缺的关键设备。加之国际互联网络化的实现,又大大缩短了带式输送机的设计、开发、
制造、销售的周期使它更加具有竞争力。
带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备,与其他运输设备相比,不仅具有长
距离、大运量、连续输送等优点,而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是
对高产高效矿井,带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。
特别是近 10 年,长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现,使其在矿山建立的井
下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。 随着
自动化技术的不断开展,带式输送机将向现代化、智能化、平安化、方便可靠化的方
向开展,交流拖动控制系统和变频调速控制在输送机械中必将得到更为广泛的应用,
因此对输送机机控制系统进展研究具有重要的现实意义。
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1.2 论文的主要研究容
本设计针对带式输送机的现状,采用 PLC 对带式输送机进展控制,通过电动机对传
动系统提供动力,变频器控制电动机的转速。本文在介绍了带式输送机的根本构造的
根底上还深入分析了带式输送机的工作原理,阐述了变频器的特点及优点,其中重点
研究了输送机传动系统的设计方案,通过给定参数及要求,经过计算,对电动机、变频
器、传感器进展选型,最后对本论文的研究进展了总结。
1.3 国外研究现状
八十年代末期以来,我国的矿用带式输送机也有了很大的开展,对其关键技术研究和新
产 品 开 发 都 取 得 了 可 喜 的 成 果 。 输 送 机 产 品 系 列 不 断 增 多 , 从 定 型 的
SDJ、SSJ、STJ、DT 等系列开展到多功能、适应特种用途的各种带式输送机系列,如
国家“七五〞攻关
工程大倾角带式输送机成套设备、“九五〞攻关工程-高产高效工作面顺槽可伸缩带式输
送机等都填补了国空白,开发了大倾角、长距离输送原煤的新型带式输送机系列产品
并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进展了理论研究和产品开发,应用动态分
析技术和中间驱动与智能化控制等技术,研制成功了多种软起动和制动装置及以 PLC
为核心的可编程电控装置。但与国外相比,其机型一般都偏小,特别是带速通常均不
超过 4m/s,对高带速输送机及其动态设计与计算机监控等关键技术问题缺乏实践经历。
由于带速普遍较低,许多设计单位仍延用以往的静态设计法,用加大输送带平安系数
的方法来提高设计的可靠性,其结果不仅增大了设备本钱,而且降低了设备运行的可
靠性。此外,我国输送机制造企业追求小而全模式,未能像国外一样形成大规模的元
部件专业生产厂或加工中心,致使元部件设计与制造水平得不到有效提高。建立带式
输送机的输送带在起动和停机过程中的动力学方程,求解输送带上不同点随时间推移所
发生所的变化找出变化剧烈的力波可能造成的破坏,这就是带式输送机的动态分析。
动态分析技术是一门综合性学科,不仅要对整机运行全过程的动态特性进展分析更重
要的是对其涉及到的根底理论,运用现代先进技术进展系统研究,是当今世界的高新
技术。
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