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1. 1. 下煙器的工作原理

煙支由煙支輸送系統(tǒng)進(jìn)入煙庫(kù)后，在回轉(zhuǎn)輪及左右煙支分離器作用下，均勻地向煙庫(kù)下方三個(gè)并列的下煙道分流。煙庫(kù)后面的有機(jī)玻璃拍煙板由于擺桿的帶動(dòng)而緩慢向后往復(fù)擺動(dòng)，對(duì)下落煙支輕微拍打，幫煙支理  齊和下落。下煙料斗是由 23 塊上寬下窄的導(dǎo)煙板分三組而組成。每塊導(dǎo)煙板上各有一左、右往返轉(zhuǎn)動(dòng)的六角形攪動(dòng)輥，由于攪動(dòng)作用，煙支順利進(jìn)入下煙槽，靠重力落到推煙板前方，完成煙支下落過(guò)程。回轉(zhuǎn)輪、拍煙板和攪動(dòng)輥是由抖動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和機(jī)車正常運(yùn)轉(zhuǎn)，要求抖動(dòng)電機(jī)的速度與機(jī)車速度相配匹，如電機(jī)速度過(guò)快，  易造成煙支空虛，如電機(jī)速度過(guò)慢，煙支供不上將造成停機(jī)。原機(jī)車抖動(dòng)電機(jī)采用直流電機(jī)控制，很好地實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。

1. 2. 直流電機(jī)控制原理

直流電機(jī)的起停由主程序控制。脈沖串表示來(lái)自上位機(jī)，直接用于電機(jī)速度控制信號(hào)。測(cè)速電機(jī)將速度信號(hào)反饋給伺服控制板，通過(guò)比較

實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。伺服控制板將電機(jī)工作狀態(tài)直接反饋給主控柜。

2. 問(wèn)題分析
   1. 車間卷煙包裝設(shè)備現(xiàn)狀

隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，一些較早使用的機(jī)車，煙庫(kù)下煙器驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)故障率高，到了需要更換的時(shí)間，而直流電機(jī)控制系統(tǒng)備件費(fèi)用較高，工  廠決定尋找一種價(jià)格低、性能相同的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)代替原控制系統(tǒng)。

1. 2. 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的不足
      1. 永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)易燒毀。該電動(dòng)機(jī)是水平方向安裝，當(dāng)油密封圈老化時(shí)，下煙器減箱速內(nèi)的液體潤(rùn)滑油會(huì)沿電動(dòng)機(jī)軸滲透密封圈進(jìn)入電動(dòng)絕緣漆機(jī)內(nèi)部，逐漸溶解電動(dòng)機(jī)定子繞組上的絕緣漆，達(dá)到一定程度時(shí)，絕緣漆被擊穿，定子繞組間發(fā)生短路而使電動(dòng)機(jī)燒毀。

2.2.2（A456）易損壞。作為伺服電動(dòng)機(jī)的核心器件，工作原理復(fù)雜，元器件多，故障率高，4 層板結(jié)構(gòu)，故障很難排除。另外，伺服控制實(shí)時(shí)性較差，當(dāng)電動(dòng)機(jī)因繞組間絕緣強(qiáng)度降低或其他原因而發(fā)生過(guò)流時(shí)，該伺服系統(tǒng)不能及時(shí)做出反應(yīng)，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)被燒壞，伺服板也同時(shí)損壞。

2. 1. 3. 直流電動(dòng)機(jī)要定期清潔換向器，而且需要更換碳刷。這既增加了維護(hù)工作，又降低了生產(chǎn)效率。
      4. 原裝電動(dòng)機(jī)及伺服板價(jià)格貴，供貨周期長(zhǎng)，不利于設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。針對(duì)原系統(tǒng)存在的以上問(wèn)題，考慮采用交流變頻系統(tǒng)取代，以克服原系統(tǒng)的不足。
3. 改進(jìn)方案

直流電機(jī)調(diào)速性能良好，但隨著變頻技術(shù)的日益發(fā)展，交流電機(jī)電機(jī)調(diào)速性能不斷完善，其調(diào)速性能可與直流調(diào)速性能相

3.1.3 變頻器自身具有診斷功能，將自診斷信號(hào)返回給上位機(jī)。

1. 2. 三相交流電機(jī)、變頻器的選用

選用三相異步交流電機(jī):型號(hào)為 YSJ7124，功率為 370W。變頻器選用西門(mén)子的MICROMASTER 440，功率為 0.75KW。

1. 3. 設(shè)計(jì)加工交流電機(jī)法蘭盤(pán)根據(jù)選型的三相交流電機(jī)固定底座和原直流電機(jī)的安裝位置進(jìn)行測(cè)繪，設(shè)計(jì)并加工固定件法蘭盤(pán)。
2. 具體實(shí)施
   1. 安裝過(guò)程
      1. 拆下原直流電機(jī)及安裝盤(pán)，并卸下直流電機(jī)聯(lián)軸器裝在交流電；機(jī)上，將加工好的法蘭盤(pán)固定在箱體上，再將電機(jī)與法蘭盤(pán)固定。
3. 1. 2. 在電控柜內(nèi)適當(dāng)位置打孔攻絲，固定變頻器支架，然后把變頻器；裝在該支架上。
4. 1. 3. 安裝頻壓轉(zhuǎn)換模塊、起停繼電器和空氣開(kāi)關(guān)，安裝在變頻器的安；裝支架上。
5. 1. 4. 連接線纜。

連接電動(dòng)機(jī)和變頻器。將電動(dòng)機(jī)動(dòng)力電纜（UVW）鋪設(shè)到電控柜里，與變頻器的相應(yīng)接口相連。

連接變頻器的控制端線路。將上位機(jī)模擬板的脈沖信號(hào)接到頻壓模塊  的輸入端，再將其輸出端連接到變頻器控制端子的模擬輸入端。將上位機(jī)  輸出板控制電動(dòng)機(jī)的起停信號(hào)線連接到起停繼電器的線圈端，選取繼電器  的一組常開(kāi)點(diǎn)連接到變頻器控制端的起停端子上。將變頻器的自診斷信號(hào)  端連接到上位機(jī)輸入板。

1. 1. 5. 給變頻器接動(dòng)力電源。從電控柜中引三相電源經(jīng)三相空氣開(kāi)關(guān)。接到變頻器的電源輸人端。
2. 1. 6. 把變頻器的地線接到電控柜中的地線排上。
   2. 設(shè)備啟動(dòng)運(yùn)行

機(jī)加電，開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，即可正常工作。工作過(guò)程如下：下煙庫(kù)抖動(dòng)電動(dòng)機(jī)隨主機(jī)做同步運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上位機(jī)起動(dòng)信號(hào)發(fā)出后，同時(shí)輸出對(duì)此電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)信號(hào)，經(jīng)起停繼電器電路送給變頻器的起動(dòng)控制端。該電動(dòng)機(jī)要與主  機(jī)速度跟隨，以供應(yīng)主機(jī)煙支，由主機(jī)輸出速度脈沖信號(hào)，經(jīng)頻壓轉(zhuǎn)換電路  將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，送給變頻器的模擬輸入信號(hào)，通過(guò)變頻處理  輸出，從而控制該交流電動(dòng)機(jī)。當(dāng)變頻器或電動(dòng)機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，將故障 信號(hào)送給上位機(jī)處理。

3. 改進(jìn)后系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
   1. 高可靠性。系統(tǒng)采用交流電動(dòng)機(jī)，沒(méi)有以前直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械式換；

向器和碳刷結(jié)構(gòu)，工作可靠性更高。

1. 2. 改進(jìn)成本低。永磁直流伺服系統(tǒng)成本 53816 元，改進(jìn)后的交流變頻；

拖動(dòng)系統(tǒng)成本 11300 元。

1. 3. 可維護(hù)性好。電動(dòng)機(jī)是無(wú)刷結(jié)構(gòu)，不需要像直流電動(dòng)機(jī)那樣定期維；

護(hù)換向器和更換碳刷。

3. 4. 電動(dòng)機(jī)壽命延長(zhǎng)。
   5. 完善的保護(hù)功能。具有自診斷、過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載、堵轉(zhuǎn)、超速、連線錯(cuò)誤、設(shè)置錯(cuò)誤等完善的系統(tǒng)實(shí)時(shí)保護(hù)功能。
4. 改進(jìn)后的效果

在車間 12 臺(tái)設(shè)備上對(duì)煙庫(kù)下煙器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作了改進(jìn)之后，使用了近三年，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。在近三年內(nèi)系統(tǒng)幾乎沒(méi)有做過(guò)任何維護(hù)保養(yǎng)，而且沒(méi)有發(fā)生過(guò)電動(dòng)機(jī)損壞的事故，有效地提高了設(shè)備作業(yè)率。

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