hcf—80装盘机链条直流驱动系统变频调速技术改造

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1、HCF—80装盘机链条直流驱动系统变频调速技术改造　　摘要针对HCF80装盘机原有的链条直流驱动系统中调速装置A20和直流电动机M7存在的不足，如调速装置A20是采用专用的线路板式逻辑控制装置，设定调节困难，而且故障率高，出现的故障点多，并且难于查找；直流电动机换向器结构复杂，价格昂贵，特别在长时间运行，碳刷与换向器因烟尘接触不良，容易产生火花，产生安全隐患；此外电刷容易磨损，在运行中需要有经常性的维护检修。提出了一种利用变频器与交流异步电动机构成的交流调速系统对其进行改进的方法，通过采用这种改进

2、，解决了直流驱动系统存在的不足，提升了设备的有效作业率，降低了企业的生产和维护成本。关键词链条直流驱动系统；M7电机；变频器中图分类号：TD642文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）11-0000-008在卷烟设备中，有很多电动机需要按生产工艺的要求进行调速，由于电动机功率较小，大多数都采用直流调速。HCF-80装盘机是我国九十年代初从德国引进并经过技术消化的烟机设备，是一个将上游卷烟机（成型机）生产的烟支（滤棒）存储在烟盘内，或将卷烟机（成型机）生产的烟支（滤棒）直接输送给下游

3、机的设备。该设备形成生产、输送过程的自动化，提高了企业的生产效率。但是其链条驱动系统为专用电路板控制的直流系统，其调速装置——A20由调速板和功率驱动板以及专用直流电动机M7组成。并且在烟草行业运用多年。1HCF80装盘机链条直流驱动系统工作原理及存在的问题1.1HCF-80转盘机链条直流驱动系统工作原理在装盘机设备中，链条驱动系统是装盘机装盘过程中的重要环节，链条直流驱动电机M7驱动链条托盘装置，使烟盘作垂直下降运动。与此同时，M7还带动一个有六个凸轮块的控制轴，这些凸轮块用来激发各个相应的接近

4、开关。在烟盘下降的整个过程中，控制轴转一圈，满足整个装盘机的装盘、换盘、空盘输送、满盘输送的整个运转过程。在装盘过程中，烟盘慢速下行，装满后快速下降，接近满盘时又转为慢速，烟盘到达满盘台后M7电动机停止，之后又一个新的装盘过程开始，M7重复以上的运动。其中在链条电机运行中，链条的启动，停止、下降及下降的速度必须与烟支的落入情况相匹配，以免烟支在装盘过程中出现混乱的现象。其的链条驱动系统是由专用电路板控制的直流系统，其调速装置——A20（如下图）由调速板和功率驱动板以及专用直流电动机M7组成。81.

5、2链条直流调速系统逻辑控制原理原链条驱动电动机M7的转速由伺服放大器A20控制，可编程控制器PLC通过以下方式控制A20的逻辑单元，从而获得电动机M7的“慢速”、“快速”和“零”。（分配表如下）其中“慢速”档即装填速度，可通过电位器R71进行调节，如果按动操作面板上的按钮S31，继电器F立即合上，从而使电动机M7与A20的功率单元分开（M7获得释放），此时，M7可用手轮盘动；同样道理，如果PLC的输出信号使M7停止，那么，大约在设定的时间内，释放自动产生，电动机停止运行。1.3HCF-80转盘机链

6、条直流驱动系统存在的问题1.3.1直流电动机直流电动机本身存在着许多的不足，如换向器结构复杂，价格昂贵，且在运行中容易产生火花，产生安全隐患。由于国内直流电动机质量的问题，原来一直从德国进口直流电机，成本很高而且在工作过程中直流电动机的碳刷由于长期摩擦容易损坏，使用周期短，维修人员要经常进行定期维护；电动机的安装位置在维护保养时很不方便，出现故障的时候维修消耗的时间长，影响设备的有效作业率的提高。1.3.2调速装置8虽然直流电机调速系统动态特性良好，且调速方便，但是其的调速装置（A20）是采用专用

7、的线路板式逻辑控制装置，设定调节困难，而且故障率高，出现的故障点多，并且难于查找。特别是线路板问题，由于专用零备件，价格高，而且由于线路板对温度和湿度的要求高，零备件储存也是个问题。1.3.3备件问题装盘机直流链条电动机和调速装置A20为专用产品，其备件价格昂贵而且供货周期长，经常影响生产。2HCF80装盘机链条直流驱动系统的改造2.1装盘机直流链条驱动系统改造方案选用变频器替代A20调速装置，选用三相通用交流电动机替代原来的专用直流电动机M7，改造后交流调速系统为数字量控制，速度为开环的变频调速

8、系统，首先在变频器上设定好慢速和快速的频率，然后由PLC根据金属接近开关对各个凸轮的运行状态，经逻辑运算处理后发出控制信号作用于变频器，使交流电动M7按照工艺设计要求运行。（M7变频调速系统原理图见下）2.2装盘机HCF80链条直流驱动系统改链条新型交流拖动的具体实施2.2.1改造中链条新型交流拖动变频器、电机的选择8根据直流电动机M7的尺寸大小、参数的数据用YZA5634三相异步电动机（电压：380伏，转速：1400转/分，电流0.66安培，频率：50赫兹，功率180瓦）替代。通