浅析机械电子软起动及应用控制.doc

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1、浅析机械电子软起动及应用控制摘要：经济发展的方方面面都离不开机械电子行业，虽然机械电子业的迅猛发展取得了可喜的成绩.但是随着经济转型升级的深入，机械电子行业的发展曲临诸多现实问题与瓶颈，在此笔者主要对机械电子软起动相关技术应用问题进行了浅析。关键词：软启动；原理；控制系统Abstract:al1aspectsofeconomicdevelopmentisinseparablefromthemechanicalandelectronicindustry,althoughtherapiddevelopmentofmechanicalelectronicsindustryhasmadeg

2、ratifyingachievements・Butalongwiththeeconomictransformationandupgradeofthorough,mechanicalandelectronicindustryfacesmanyproblemsandbottieneck,theauthormainlyinthesoftstarttomechanicalandelectronictechnologyrelatedtotheapplicationofshallowproblems.Keywords:softstart;Principle;Controlsystem中图分类号

3、：U264.91+1文献标识码：A文章编号：引言机械电子系统的概念，机械电子系统就是将机械学、电子学、信息技术、计算机技术、控制技术等有机融合而形成的一门综合性的系统。机械电子系统是由日木的一位学者提出来的，它包含了技术和产品两个方面的内容：机电一体化技术就是指技术基础、技术原理在内的、使机电一体化产品或系统得到实现、使用和发展的技术。而机电一体化产品是指采用机电一体化技术.产品的机械系统与微电子系统相互置换或有机结合而构成新的系统、且赋予其新的功能和性能的新一代产品。可以说无论从哪个角度说机械电子系统都不是单一的一个技术或系统，而是多个学科、领域组成的多层次的、多种类的系统集成。

4、它被广泛应用于各类机电产品的研发、设计和制造工作。机械电子行业主要包括发展电子信息产业、机械和机电融合先进制造业、发展节能环保产业和发展优势特色装备产业等行业。机械电子产品已经渗透到我们H常工作生活的每一个角落，经济发展的方方面面都离不开机械电子的影子。1软起动装置组成机械电子式软起动装置由机械传动系统与控制系统两部分组成。机械传动系统由主电机、调速电机和差动轮系等构成；控制系统由计算机、可编程序控制器、变频器等组成。该装置系统如图1所示。图1机械电子软起动装置系统框图2机械电子式软起动装置工作原理传动系统原理如图2所示，主要由差动行星轮减速机构、蜗轮蜗杆机构组成。主电机9用于驱动

5、差动行星齿轮减速机构,以便驱动负载。在起动、停车的过程中，通过对调速电机8的转速进行控制，使差动行星机构差动传动，达到对输出轴无级调速的冃的。图2中主电机9的输出轴与行星齿轮传动机构的输入轴a相连，将驱动力输入行星传动机构。输入轴a的另一端连接齿轮1,通过齿轮2与中心轮3的输入轴b相连，屮心轮3经行星轮4和内齿圈5駆动行星架H,通过输出轴C将动力输出。调速电机8为小功率电机，经过蜗轮蜗杆传动,起控制速度（速度合成）的作用，用于控制内齿圈5的转速，并通过对内齿圈5的转速控制，最终实现对输出轴的转速控制，其功率主要消耗在软起动和软停车过程中对差动的内齿圈的速度控制上。在设计过程中，蜗杆

6、设计为单头蜗杆。在调速电机起动后，通过蜗轮蜗杆正行程实现减速，带动轮系的其它元件转动。在运动的控制端，由于系统选用螺旋升角远小于摩擦角的传动，在主电机传动过程中，蜗轮为主动构件，不能使从动的蜗杆冋转，机构出现自锁，调速电机不转动。利用蜗轮蜗杆反行程出现自锁，达到控制调速电机随时起停的目的。反行程具有的自锁特性常用于重型机械的起动过程，以达到安全可靠的目的。预起动时，首先通过PLC与变频器之间的通信启动调速电机，此时机械电子式软起动装置是一个单输入（内齿圈5）双输出（中心轮3和行星架H）的两自由度机构。由于减速器输出轴上的负载通常远大于与主电机输入轴相连的惯性负载，來自调速电机的动力

7、无法驱动行星架转动，使得传动系统实际上成为一个行星架H不动的定轴轮系。调速电机的动力经蜗轮蜗杆机构和齿轮传动机构将駆动主电机的转子转动，并使其逐步达到主电机的预期转速如空载转速。此后，控制系统接通主电机的电源，主电机的转子转速已达到预期值，不需再对主电机的转子进行加速，故在接通主电机电源后，主电机启动电流非常小（理论上为零），主电机实现空载起动。这时，主电机和调速电机均处于空载工作状态，传动系统成为一个行星架（输出轴）转速为零的差动行星轮系。图2机械传动系统原理图主电