zb45包装机烟库电机控制系统的改进

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1、吉林大学远程教育本科生毕业论文（设计）中文题目ZB45包装机烟库电机控制系统的改进学生姓名肖二凯专业电气工程及其自动化层次年级专升本1303学号201208279822指导教师马彦职称工程师学习中心漯河水利技工学校成绩2015年4月8日吉林大学远程教育学院本科生毕业论文（设计）摘要摘要ZB45硬盒卷烟包装机组是目前国内卷烟工业企业中广泛应用的高速卷烟包装设备之一。然而在长期使用的过程中发现，下烟库拨烟辊电机控制是由直流驱动实现，调速不方便，直流电机驱动器抗干扰和耐热能力不强，碳刷易磨损，严重可造成电枢环火，由于电机安装是平置的,碳刷电枢部分容易进油直接造成电机损坏，驱动器也极易损毁，故

2、在设备运转中常常由于晃烟电机运转不稳定导致整套设备的稳定性差，维护频率增高。而直流驱动器和直流电机不但价格昂贵，维修成本始终居高不下之外，而且其备件组织的周期也长。随着烟草行业对产品质量的要求越来越高，以及对设备的稳定性、设备维护成本的要求越来越高，这就需要减少设备的故障率和减少设备的维护率，为此，通过采用变频器和交流电机技术，取代了价格高的原装直流控制系统，解决了因直流电机碳刷严重磨损而停机之难题，减少了维修、维护的时间，提高了设备有效作业率。关键词：ZB45包装机抖晃电机变频器F/V转换器吉林大学远程教育学院本科生毕业论文（设计）目录第一章前言11．现状分析12．设计缺陷23．国内

3、研究现状分析2第二章技术方案31．技术方案设计32．电控系统的设计32．1原烟库电机控制分析32．2烟库电机的运行特性52．3新系统元件的选取52．4新系统电控构成52．5新系统运行原理分析73F/V频压转换模块说明74变频器的工作原理说明8结论9参考文献10致谢11吉林大学远程教育学院本科生毕业论文（设计）第一章前言ZB45包装机是我国于上世纪八十年代从意大利引进的香烟包装设备，该设备在我国各个卷烟生产企业中都有应用。但是，随着时间的推移以及现代科学技术生产力的高速发展，此包装机机组的技术缺陷日益突出。在电气传动方面,其控制方式、控制器件的单一性和局限性、不仅严重影响了生产，降低了设

4、备的有效作业率，也使维修费用居高不下，生产成本提高，这同建立现代企业制度的要求根本相悖,也远低于现代化生产工厂的需求。本着为企业高度负责的精神，决定对拨烟辊电机及其控制系统进行改造。通过运用现代控制技术，攻克技术难关，为企业节能降耗,将“科学技术是第一生产力”这一理念付诸实践。ZB45包装机烟库电机原设计是用一直流驱动器控制的直流电机，通过驱动器的控制，电机按设备所匹配的速度进行运转，使烟支能够以合适的速度、合理的工艺要求，均匀地落入到下烟库通道中，继而被包装成盒,作为成品烟流入到市场。对下烟库电机的改造就是本着对原设计的卷烟产品工艺要求，在设备的硬件和硬件控制方面下功夫，用通用型变频

5、器控制一个三相异步电动机，以同样的效果完成相同的驱动要求，同时又做到了节能、更易于调速、减少了故障率和维护率，使设计本身更接近于通用化、方便化，从而克服了烟草设备在电器行业内的局限性和垄断性。1．现状分析烟库驱动电机带动20个搅动辊和一个拍打器。通过搅动辊和拍打器不停地动作，使烟支顺利地下落到下烟通道内。第11页吉林大学远程教育学院本科生毕业论文（设计）下烟库中的烟支经过拨烟辊流入到下烟通道时，拨烟辊的左右旋转速度既不能太快、又不能太慢。如果速度过快，就容易使烟支在下落过程中由于频繁的旋转造成空头烟、甚至使烟支表面造成褶皱，严重地影响了烟支的内在质量和外观质量；而如果拨烟辊的速度过慢，

6、则容易造成烟库中的烟支在进入下烟通道时不流畅、不连贯，使得进入到烟支模盒中的烟支不全，造成设备的剔除与停机，频繁的停机就使得设备的有效作业率大大降低。这两种情况都不是一个现代化企业所要求的。ZB45包装机在原设计上是通过一直流驱动器来控制一直流电机来完成对拨烟辊的驱动。2M614为直流电机，由控制柜内的一直流控制器A456控制，2G614为一测速电机，用来测量2M614的速度。电机速度的参考值是由PLC输出的，通过N2模拟板第四路输出给控制器A456一频率信号，频率信号的大小决定电机速度的快慢。2．设计缺陷原ZB45包装机烟库下烟器驱动采用永磁直流伺服控制模式，由一个永磁直流伺服电机（

7、2M614）作为动力源。该系统存在以下缺陷：(1)永磁直流伺服电机易烧毁。因为该电机是水平方向安装，当油密封圈老化时，下烟器减速箱内的液体润滑油会沿电机轴渗透密封圈进入电机内部，然后逐渐溶解电机定子绕组上的绝缘漆，溶解达到一定程度时，绝缘漆被击穿，定子绕组间发生短路而使电机烧毁。(2)电机伺服板(A456)易损坏。该板采用GAL(通用阵列逻辑)器件16V8作为伺服的核心器件，原理复杂，器件多，系统可靠性低，故障率高，而且是四层板结构，所以故障很