外文翻譯--煤礦業(yè)帶式輸送機幾種軟起動方式的比較

1、<p>　　A Comparison of Soft Start Mechanisms for Mining Belt Conveyors</p><p>　　1800 Washington Road Pittsburgh, PA 15241 Belt Conveyors are an important method for transportation of bulk materials in th

2、e mining industry. The control of the application of the starting torque from the belt drive system to the belt fabric affects the performance, life cost, and reliability of the conveyor. This paper examines applications

3、 of each starting method within the coal mining industry.</p><p>　　INTRODUCTION</p><p>　　The force required to move a belt conveyor must be transmitted by the drive pulley via friction between t

4、he drive pulley and the belt fabric. In order to transmit power there must be a difference in the belt tension as it approaches and leaves the drive pulley. These conditions are true for steady state running, starting, a

5、nd stopping. Traditionally, belt designs are based on static calculations of running forces. Since starting and stopping are not examined in detail, safety factors are applied</p><p>　　SOFT START MECHANISM E

6、VALUATION CRITERION</p><p>　　What is the best belt conveyor drive system? The answer depends on many variables. The best system is one that provides acceptable control for starting, running, and stopping at

7、a reasonable cost and with high reliability (Lewdly and Sugarcane, 1978). Belt Drive System For the purposes of this paper we will assume that belt conveyors are almost always driven by electrical prime movers (Goodyear

8、Tire and Rubber, 1982). The belt "drive system" shall consist of multiple components including the ele</p><p>　　Belt Drive Component Attributes Size</p><p>　　Certain drive components a

9、re available and practical in different size ranges. For this discussion, we will assume that belt drive systems range from fractional horsepower to multiples of thousands of horsepower. Small drive systems are often bel

10、ow 50 horsepower. Medium systems range from 50 to 1000 horsepower. Large systems can be considered above 1000 horsepower. Division of sizes into these groups is entirely arbitrary. Care must be taken to resist the tempta

11、tion to over motor or under motor </p><p>　　Torque Control </p><p>　　Belt designers try to limit the starting torque to no more than 150% of the running torque (CEMA, 1979; Goodyear, 1982). The

12、limit on the applied starting torque is often the limit of rating of the belt carcass, belt splice, pulley lagging, or shaft deflections. On larger belts and belts with optimized sized components, torque limits of 110% t

13、hrough 125% are common (Elberton, 1986). In addition to a torque limit, the belt starter may be required to limit torque increments that would stretch belt</p><p>　　Thermal Rating </p><p>　　Duri

14、ng starting and running, each drive system may dissipate waste heat. The waste heat may be liberated in the electrical motor, the electrical controls,, the couplings, the speed reducer, or the belt braking system. The th

15、ermal load of each start Is dependent on the amount of belt load and the duration of the start. The designer must fulfill the application requirements for repeated starts after running the conveyor at full load. Typical

16、mining belt starting duties vary from 3 to 10 starts per</p><p><b>　　Cost</b></p><p>　　The drive designer will examine the cost of each drive system. The total cost is the sum of the

17、 first capital cost to acquire the drive, the cost to install and commission the drive, the cost to operate the drive, and the cost to maintain the drive. The cost for power to operate the drive may vary widely with diff

18、erent locations. The designer strives to meet all system performance requirements at lowest total cost. Often more than one drive system may satisfy all system performance criterions at</p><p>　　Complexity&l

19、t;/p><p>　　The preferred drive arrangement is the simplest, such as a single motor driving through a single head pulley.However,mechanical, economic,and functional requirements often necessitate the use of comp

20、lex drives.The belt designer must balance the need for sophistication against the problems that accompany complex systems. Complex systems require additional design engineering for successful deployment. An often-overloo

21、ked cost in a complex system is the cost of training onsite personnel, or the cos</p><p>　　SOFT START DRIVE CONTROL LOGIC</p><p>　　Each drive system will require a control system to regulate the

22、 starting mechanism. The most common type of control used on smaller to medium sized drives with simple profiles is termed "Open Loop Acceleration Control". In open loop, the control system is previously config

23、ured to sequence the starting mechanism in a prescribed manner, usually based on time. In open loop control, drive-operating parameters such as current, torque, or speed do not influence sequence operation. This method p

24、resumes</p><p>　　CONCLUSION</p><p>　　The best belt starting system is one that provides acceptable performance under all belt load Conditions at a reasonable cost with high reliability. No one s

25、tarting system meets all needs. The belt designer must define the starting system attributes that are required for each belt. In general, the AC induction motor with full voltage starting is confined to small belts with

26、simple profiles. The AC induction motor with reduced voltage SCR starting is the base case mining starter for underground b</p><p>　　REFERENCES</p><p>　　[1]Michael L. Nave, P.E.1989.CONSOL Inc.&

27、lt;/p><p>　　煤礦業(yè)帶式輸送機幾種軟起動方式的比較</p><p>　　1800 年華盛頓路匹茲堡, PA 15241帶式運送機是采礦工業(yè)運輸大批原料的重要方法。從傳送帶驅(qū)動系統(tǒng)到傳送帶紋理結(jié)構(gòu)啟動力矩的應(yīng)用和控制影響著運送機的性能，壽命和可靠性。本文考查了不同啟動方法在煤礦工業(yè)帶式運送機中的應(yīng)用。</p><p><b>　　簡介</b>

28、;</p><p>　　運行帶式運送機的動力必須由驅(qū)動滑輪產(chǎn)生，通過滑輪和傳送帶之間的摩擦力來傳遞。為了傳遞能量，傳送帶上面的張力在接近滑輪部分和離開滑輪部分必定存在著差別。這種差別在穩(wěn)定運行、啟動和停止時刻都是真實存在的。傳統(tǒng)傳送帶結(jié)構(gòu)的設(shè)計，都是根據(jù)穩(wěn)定運行情況下傳送帶的受力情況制定的。因為設(shè)計過程中沒有詳盡研究傳送帶啟動和停止階段的受力情況，所有的安全措施都集中在穩(wěn)定運行階段（Harrison 1987）。

29、本文主要集中講述傳送機啟動和加速階段的特性。傳送帶設(shè)計者在設(shè)計時必須考慮控制啟動階段的加速狀況，以免使傳送帶和傳送機驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生過大的張力和動力（Suttees，1986）。大的加速度產(chǎn)生的動力會給傳送帶的紋理、傳送帶結(jié)合處、驅(qū)動滑輪、軸承、減速器以及耦合器帶來負(fù)面影響。毫無控制的加速度產(chǎn)生的動力能夠引起帶式傳送機系統(tǒng)產(chǎn)生諸多不良問題，比如上下曲線運動、過度傳送帶提升運動、滑輪和傳送帶打滑、運輸原料的溢出和傳送帶的斷裂。傳送帶的設(shè)計需要

30、面對兩個問題：第一，傳送帶驅(qū)動系統(tǒng)必須能夠產(chǎn)生啟動帶式傳送機的最小轉(zhuǎn)動力矩；第二，控制加速度產(chǎn)生的動力在安全界限內(nèi)。可以通過驅(qū)動力矩控制設(shè)備來完成，控制設(shè)備可以是電子手</p><p>　　本文主要闡述輸送機的開始和加速的過程。傳送帶設(shè)計師必須控制開始加速度，防止過度張緊力使傳送帶開始傳動過程中斷裂. 強加速度可能有害地影響傳送帶織品，傳送帶接合，驅(qū)動皮帶輪，滑輪, 軸, 軸承。未控制的加速度可能造成皮帶輸送機有

31、垂直曲線的系統(tǒng)性能問題,如傳送帶緊線器運動, 驅(qū)動皮帶輪摩擦損失, 材料溢出。傳送帶設(shè)計員面對的第二個問題, 皮帶傳動系統(tǒng)必須有足夠的扭矩力使傳動機傳動, 以及控制加速度使其在安全范圍內(nèi)。無論是機械或電氣或兩者的結(jié)合（CEM,1979），光滑的啟動輸送機都可以實現(xiàn)驅(qū)動力矩控制設(shè)備的使用。</p><p><b>　　軟起動結(jié)構(gòu)評估標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　什么

32、是最佳的皮帶輸送機驅(qū)動系統(tǒng)? 答案取決于許多變量。最佳的系統(tǒng)是一個提供用于啟動，運行，并以合理的成本和高的可靠性運行的驅(qū)動控制系統(tǒng)。皮帶驅(qū)動系統(tǒng)為本文的目的, 我們將假定皮帶輸送機幾乎都是由電氣（固特異輪胎和橡膠，1982年）的主要推動者驅(qū)動。帶“驅(qū)動系統(tǒng)”應(yīng)包含多個組件，包括電氣原動機，電機與電控系統(tǒng)，電機聯(lián)軸器，減速機，低速聯(lián)軸器，皮帶傳動滑輪起動，制動和滑輪閘 (Cur 1986) 。重要的是帶設(shè)計師檢查每個系統(tǒng)組件是否適用于特定

33、的應(yīng)用。為本文的目的, 我們假設(shè), 所有驅(qū)動系統(tǒng)要建設(shè)在周圍是新鮮空氣, 位于非允許的礦山領(lǐng)域，或在非危險美國國家電氣規(guī)范500防爆的領(lǐng)域表面。</p><p>　　皮帶驅(qū)動元件屬性大小</p><p>　　某些驅(qū)動元件，可是使用在不同尺寸和適用的范圍。為這論述, 我們假設(shè)那皮帶傳動系統(tǒng)范圍從分?jǐn)?shù)馬力到千位的多個馬力。小驅(qū)動系統(tǒng)經(jīng)常是在50 馬力以下。中型系統(tǒng)范圍從50 到1000 馬力。

34、大型系統(tǒng)可能被考慮在1000 馬力之上。這些群體的大小成科是完全任意的。必須抵抗住對超出馬達(dá)或在馬達(dá)之下傳送帶飛行的標(biāo)準(zhǔn)化。驅(qū)動器存在在較低的效率和較高的扭矩的, 驅(qū)動器能導(dǎo)致其破壞性, 或過度加熱以至變馬達(dá)的壽命。</p><p><b>　　扭矩控制</b></p><p>　　傳送帶設(shè)計師設(shè)法限制起動力矩不超過150％的運行轉(zhuǎn)矩。在更大的傳送帶和傳送帶以優(yōu)化大小

35、的要素, 是公用扭矩限額110% 至125%。除了扭矩限制，可能需要帶起動轉(zhuǎn)矩增量限制。一個理想的起步控制系統(tǒng)將適用于在休息預(yù)緊扭矩帶直至分離點，或整個帶，然后扭矩相等與傳送帶的運動需求以負(fù)荷加上恒定的扭矩從初始加速到慣性的最終奔跑速度。此外, 輸送帶本身展現(xiàn)出兩種極端的負(fù)荷。一條空傳送帶正常存在最小的必需的扭矩, 當(dāng)一條充分地被裝載的傳送帶存在最高的必需的扭矩。開采礦山的驅(qū)動系統(tǒng)必須是能稱應(yīng)用的扭矩從一個2/1 比率為一個水平的簡單傳

36、送帶安排, 傾斜或復(fù)雜的帶專為10 / 1范圍內(nèi)的能力。</p><p><b>　　熱量評級</b></p><p>　　在開始和運行期間, 各個驅(qū)動系統(tǒng)也許消散廢熱。廢熱也許被解放在電子馬達(dá)、電子控制、, 聯(lián)結(jié)、速度還原劑, 或傳送帶制動系統(tǒng)。各個起始時間熱量負(fù)荷依靠相當(dāng)數(shù)量傳送帶負(fù)荷和起始時間的期限。設(shè)計員必須履行被重復(fù)的起始時間的申請需求在運行傳動機以后在全負(fù)

37、荷。典型的開采傳送帶開始的責(zé)任變化從3到10 個起始時間每時數(shù)等隔,或2到4 個起始時間在連續(xù)。被重復(fù)的開始也許要求減稅或系統(tǒng)要素。有一個直接關(guān)系在熱量評級為被重復(fù)的起始時間和費用之間。變速。有些皮帶驅(qū)動系統(tǒng)適合用于控制起動轉(zhuǎn)矩和速度，但只有在恒定的速度運行。一些帶應(yīng)用程序?qū)⑿枰?qū)動系統(tǒng)的長時間運行于全速能力較差。驅(qū)動器的負(fù)載必須與其他驅(qū)動器共享是很有用的。變速皮帶傳動將要求一個控制系統(tǒng)根據(jù)某一算法調(diào)控操作速度。再生或檢修負(fù)荷。一些傳送

38、帶配置文件存在翻修傳送帶系統(tǒng)用品能量對驅(qū)動系統(tǒng)的負(fù)荷的潛在。一些驅(qū)動器可能接受能量從負(fù)荷和退回它到輸電線供其它負(fù)荷使用。一些帶型材切換駕駛操作過程中再生的研究?？稍偕?qū)動系統(tǒng)接受了一定程度的應(yīng)用程序的能量？驅(qū)動系統(tǒng)是否要控制或調(diào)節(jié)大修期間的阻礙力的大?。看笮迺r，會出現(xiàn)是否運行和啟動？維護和支持系統(tǒng)。每個驅(qū)動器系統(tǒng)</p><p><b>　　成本</b></p><p&g

39、t;　　驅(qū)動器設(shè)計員將審查各個驅(qū)動系統(tǒng)的費用。成本合計是第一基建成本獲取驅(qū)動器, 費用安裝和委任驅(qū)動器, 費用運行驅(qū)動器, 和費用的總和維護驅(qū)動器。費用使力量運行驅(qū)動器也許廣泛變化用不同的地點。設(shè)計師力求以最低的總成本滿足所有系統(tǒng)的性能要求。</p><p><b>　　復(fù)雜性</b></p><p>　　首選的驅(qū)動裝置是一個單一的，例如通過一個單一的頭輪驅(qū)動電機簡單

40、。然而，機械，經(jīng)濟，功能需求往往需要復(fù)雜的驅(qū)動器。皮帶設(shè)計人員必須權(quán)衡的復(fù)雜問題需要伴隨復(fù)雜的系統(tǒng)。復(fù)雜的系統(tǒng)需要部署額外的設(shè)計成功的工程。在一個復(fù)雜的系統(tǒng)經(jīng)常被忽視的成本是現(xiàn)場人員的培訓(xùn)，或停機由于培訓(xùn)不足導(dǎo)致的成本。</p><p><b>　　軟起動驅(qū)動控制邏輯</b></p><p>　　每個驅(qū)動器系統(tǒng)將需要一個控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)啟動機制。 最共同的類型控制被使用

41、在更小對中等大小驅(qū)動以簡單的外形被命名"開環(huán)加速度控制"。在開環(huán)，控制系統(tǒng)配置的順序是以前在一個規(guī)定的方式開始的機制，通常是在時間為準(zhǔn)。在開環(huán)控制，如電流，轉(zhuǎn)矩，或速度驅(qū)動器運行參數(shù)不影響順序操作。這種方法假定該控制設(shè)計已充分參照輸送帶驅(qū)動系統(tǒng)的性能。對于較大或較復(fù)雜的皮帶，“閉環(huán)”或“反饋”控制，可能他利用。在閉環(huán)控制，在啟動時，控制系統(tǒng)通過傳感器監(jiān)控驅(qū)動器，如目前水平的電機，皮帶，皮帶上或部隊的速度運行參數(shù)，并修

42、改啟動順序控制，限制，或優(yōu)化一個或穿著參數(shù)。閉環(huán)控制系統(tǒng)的修改和之間的空滿載輸送帶的出發(fā)作用力。在數(shù)學(xué)模型與相關(guān)的系統(tǒng)驅(qū)動器的響應(yīng)測量變量常數(shù)被稱為調(diào)諧常數(shù)。這些常量必須適當(dāng)調(diào)整成功應(yīng)用到每個輸送機。輸送機啟動的閉環(huán)控制計劃是最常見的轉(zhuǎn)速表轉(zhuǎn)速控制和稱重傳感器力或轉(zhuǎn)矩控制驅(qū)動力反饋意見。在一些復(fù)雜的系統(tǒng)，它是最為理想的閉環(huán)控制系統(tǒng)調(diào)整中遇到的各種輸送條件本身。這被稱為“自適應(yīng)控制”。在這兩個極端可能涉及廣大負(fù)荷的變化，在輸送帶，關(guān)于配置

43、文件，或在多個驅(qū)動器選項輸送裝載位置的溫度。有三種常見的自適應(yīng)方法。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　最好的傳送帶啟動系統(tǒng)要求在不同的傳送帶負(fù)載條件下，能夠以合理的代價帶來可靠性高的可以接受的運行性能。但是至今沒有一個啟動系統(tǒng)能夠達(dá)到這樣的要求。傳送帶設(shè)計者必須為每個傳送帶設(shè)計啟動系統(tǒng)屬性?？偟脕碚f，全電壓交流發(fā)動機啟動適合于簡單結(jié)構(gòu)的小

44、型傳送帶。減電壓SCR交流發(fā)動機啟動是地下中、小型傳送帶的基本啟動方法。最新的進(jìn)展顯示，固定液體填充耦合系統(tǒng)的交流發(fā)動機是簡單結(jié)構(gòu)中、大型傳送帶基本啟動方法。對于那些大、中型而且需要重復(fù)啟動的復(fù)雜結(jié)構(gòu)傳送帶，繞線轉(zhuǎn)子發(fā)動機驅(qū)動是常用的選擇。在結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜，運行需要不同速度的傳送帶啟動中，傳送帶直流發(fā)動機驅(qū)動、不同填充液體驅(qū)動、和相異機械傳遞驅(qū)動系統(tǒng)一直實力相當(dāng)?shù)暮蜻x者。具體選擇哪個啟動方式是由使用環(huán)境，相對價格，運行能耗，反應(yīng)速度和使用