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发表于 2016-6-10 03:55:34
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『应用范围--(一)卷绕』
在金属材料、纤维、造纸、塑料、橡胶及电线电缆等加工时,卷绕是最后一个工序,也是一个重要的工序。随着产品的卷绕,卷筒的直径逐渐增大,在这个过程中要求任何时间都能保持均匀的张力。这一点是十分重要的,因为张力太大会造成产品厚薄不均、线材直径变化、线径拉细甚至拉断;而张力过小将使卷绕松弛。卷绕时张力变化的最大因素,是由于产品卷绕到卷盘时径增大,卷绕力矩随卷径增大而增大,而主传动的速度是固定不变的,因此必须使卷盘转速随卷径的增加而降低。本系列力矩电机的机械特性使能满足上述要求的。
根据在卷绕过程中要求恒张力恒线速度传动,则P=F·V=常数,即M·n=常数(P=功率、F=张力、V=线速、M=力矩、n=转速),对应机械特性要求,M·n应为一双曲线。图1为典型的力矩电机转矩一转速特性与卷绕张力的匹配曲线,二条曲线相交之间的阴影部位,卷绕特性最为理想,亦即在1/3n0到2/3n0范围(卷径比1:2)时,相对功率近似不变,二张力则与功率成正比。所以在要求张力控制的情况下,这个特性说明在这个范围内力矩电机将一直保持张力恒定。对于卷径比1:3或1:4或更大时,在一定程度上也能达到控制张力的要求。
通常情况,设备不可能生产单一品种和规格的产品,当材料和规格需要更换时,所要求的张力和转速也不同。这个情况下,可很简单地利用一个调压装置调节电机地输入电压,以增减电机的输出力矩。图2所示是不同电压值的特性曲线族,力矩基本与电压平方成正比(三项平衡调压)。
本系列电动机用于卷绕时具有下列优点:
1.从空盘到满盘,卷绕张力保持平衡;张力调节方便,一次调节后便可正常使用;
2.电动机结构简单可靠,维护安装方便;控制线路简单,元件少、操作简便;
3.使用一般交流电源;成本低。
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(二)开卷
开卷也成松卷、放线等,用于将已成卷的产品松开再加工的场合,电动机起制动器作用,也是作张力控制。
电缆生产中,在电缆绞线机为多芯电缆外层包塑料护套时,如在搁置卷筒的台架上不采取任何措施,人卷筒自由地松卷,则有可能由于卷筒本身的不平衡以及摩擦阻力的因素,使开卷过程中材料不能始终保持张紧,产生时松时紧的现象,导致张力变化,从而影响到卷绕的质量。改善的方法是在开卷台上装上本系列力矩电机,并使电机的旋转方向与产品的传递方向相反,这时电动机处于反转状态,产生一制动力矩(图3)以消除上述影响。
在次情况下,必须附加调压装置,用以控制制动力矩大小,使之符合需要,以纺织因力矩过大损伤产品,特别是较脆弱的材料。此时,最高控制电压,以不超过300V,80N·m以上力矩电机不超过280V为宜。
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(三)卷绕/开卷
在大多数的装置上,没有必要对同一台电机同时要求卷绕和开卷。但也有例外的,如大型移动式起重机的供电电缆卷筒,要求在起重机向前开动时从电缆卷筒中拉出;而返回时,则要求电缆卷筒能将电缆自动地卷起,以免使电缆拖在地上而受到损伤。如果在电缆卷筒上,装了本系列电动机,这个问题就能顺利解决,此时力矩电机地旋转方向随着起重机行走方向地改变而改变。
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(四)堵转
一般情况下,电动机在工作时,其转轴总是转动的。但是某些特殊场合中,需要在一段时间内保持一静止的力矩,如电缆收卷起始阶段保持电缆张紧,大型锻压机的锻件夹持装置等。
由于本系列电机在设计时已考虑到多种用途的需要,小的制动电流和结构上采用强迫通风形式能满足短时间或长期堵转的需要。在力矩电机的铭牌上都标志出允许连续堵转的时间。有些堵转时间短的电机,如需要延长堵转时间,则可通过选用输出力矩较大的电机,并降低电压来获得。
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(五)调速
力矩电机的机械特性很软,当负载增加时,电机的转速降低输出力矩增加,而输出力矩时正比于电压平方。假如负载固定,则电机的转速将随电压而变化。如图4所示:图中u1-u6和n1-n6是电压于转速相应变化关系。因此在负载恒定的装置上,只要通过调压装置改变电机的输入电压,就能获得任意的转速。但是本系列电动机低速运转时,其效率较低,因此,不宜作长期低速运行。
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(五)调速
本系列电动机除上述几种用途外,还可根据其多种特点灵活应用,如其本身具有直流串激电机特性,可部分
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