除鐵控制系統(tǒng)電氣線路的設(shè)計

蔡婷婷，解 鶴

（鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,江蘇 鎮(zhèn)江 212006）

1 除鐵系統(tǒng)組成

除鐵控制系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)包括輸送帶、行車行走除鐵裝置、智能控制裝置系統(tǒng)三大部分。除鐵控制的硬件系統(tǒng)主要包括以下幾部分：行車行走裝置、傳動結(jié)構(gòu)、定位裝置、安全裝置、勵磁吸附裝置、料箱閥門等硬件實(shí)現(xiàn)，此外，就地控制系統(tǒng)，也是由硬接線電路，通過接入按鈕來進(jìn)行控制。

圖1 系統(tǒng)總框圖

2 除鐵系統(tǒng)的電氣線路設(shè)計

2.1 除鐵系統(tǒng)行車行走設(shè)計

有兩排行車行走裝置，帶動除鐵器在導(dǎo)軌上行走。行車行走裝置的動作分別由兩個三相異步電動機(jī)進(jìn)行控制因?yàn)樾熊囆凶撸枰斑M(jìn)和后退，因此每組行車都有兩個交流接觸器，以此來控制除鐵器運(yùn)行的方向。

2.2 除鐵系統(tǒng)料箱閥門設(shè)計

由于料箱閥門是處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，對于角度的要求較高，電機(jī)的動作要能夠滿足工作角度的要求，因而選用步進(jìn)電機(jī)。

圖2 行車行走裝置的接線圖

步進(jìn)電機(jī)通過脈沖來控制角度，可以通過調(diào)節(jié)細(xì)分及電流值來控制脈沖與角度的關(guān)系，也就是選擇的速度，常用細(xì)分有 1、2、4、8、16、32、64、128，電流有 0.9、1.2、1.5、1.8、2.1、2.4、2.7、3 A，多種配合方式，能夠適應(yīng)各種工況中對于料箱閥門運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。此外，還可以改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，通常起動為順時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)方向輸出得電時，就會反轉(zhuǎn)，即逆時針旋轉(zhuǎn)。圖3 為料箱閥門接線圖。

圖3 料箱閥門的接線圖

2.3 除鐵系統(tǒng)勵磁裝置設(shè)計

勵磁裝置是通過直流電機(jī)驅(qū)動，使之產(chǎn)生磁性，從而吸走輸送帶上的物料中的雜質(zhì)鐵，達(dá)到除鐵的目的。

本系統(tǒng)選用他勵直流電動機(jī)，這樣直流電源可以直接對勵磁繞組供電，減少了損耗，并且直流電動機(jī)具有很好的調(diào)速性能，可以在重負(fù)載條件下，實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無極調(diào)速，而且調(diào)速范圍較寬，而另一方面，它的啟動力矩也大，可以均勻而經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，因而也常用于大型機(jī)器設(shè)備，滿足不同工況企業(yè)的要求。

因?yàn)閮蓚€軌道運(yùn)行，需要兩個勵磁裝置，因此分別由兩個他勵直流電機(jī)進(jìn)行控制，接線圖如圖4 所示。

圖4 勵磁裝置的接線圖

2.4 除鐵系統(tǒng)清障車設(shè)計

清障車是在行車運(yùn)行過程中，由于遠(yuǎn)程和就地控制失靈，斷開本級供給電源，啟動上一級優(yōu)先級電源，求救按鈕動作后5 s 內(nèi)，求救清障車要到達(dá)，清除除鐵器因斷電失去磁性而掉落的鐵磁雜質(zhì)。

系統(tǒng)中，在信號來到之前，轉(zhuǎn)子靜止不動；信號來到之后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動；當(dāng)信號消失，轉(zhuǎn)子能即時自行停轉(zhuǎn)。它能夠跟隨輸入量（或給定值）的任意變化而變化，并且能夠以一定的準(zhǔn)確度響應(yīng)控制信號，對功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控處理，使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制得非常方便，反應(yīng)快、靈敏、響態(tài)品質(zhì)好，本系統(tǒng)中采用的是松下的伺服驅(qū)動電機(jī)，接線圖如圖5 所示。

圖5 清障車的接線圖

2.5 除鐵系統(tǒng)的安全裝置設(shè)計

作為特種行業(yè)的特殊產(chǎn)品，事關(guān)工廠企業(yè)的安全生產(chǎn)，所以安全也是除鐵系統(tǒng)設(shè)計的首先考慮的因素。因此，除了在除鐵安裝機(jī)械安全裝置外，還應(yīng)安裝電氣安全裝置。在本系統(tǒng)中，采用限位開關(guān)裝置來保證的安全運(yùn)行。

長時間大功率的作業(yè)摩擦，也會讓除鐵器產(chǎn)生大量的熱量，對電機(jī)和系統(tǒng)而言都會有很大的影響，因此，我們必須要散熱降溫。

3 結(jié) 語

行車行走裝置和輸送帶分別用3 臺三相異步電動機(jī)控制，380 V 三角形連接，進(jìn)行全壓起動，能夠迅速達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。定位裝置選用靈敏度較高的傳感器行程開關(guān)和機(jī)械止擋，兩個元器件進(jìn)行雙重保證，達(dá)到精確檢測定位目的。安全裝置由非磁性材料制成的散熱圈，在除鐵器的外罩上焊接多個由導(dǎo)磁材料構(gòu)成的散熱片，散熱效果很好，使除鐵器工作時的溫度大大降低。

對于就地控制系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際的工作要求，通過接入按鈕來進(jìn)行控制，電路硬接線需要接為互鎖的形式，在進(jìn)行一個子功能動作的時候，避免了就地控制的各自的子功干擾，同時還需要注意接線的安全，所有的線的進(jìn)出都應(yīng)該經(jīng)過端子排。

實(shí)踐證明，該系統(tǒng)的電氣線路的設(shè)計運(yùn)行不僅減少了人員的投入，而且高效、穩(wěn)定、安全。