1、現(xiàn)代工程機(jī)械電液控制技術(shù),賀湘宇,12、瀝青混凝土拌和設(shè)備電控系統(tǒng),瀝青混凝土攪拌設(shè)備的電控系統(tǒng)控制攪拌設(shè)備生產(chǎn)全過(guò)程，是保證生產(chǎn)出高質(zhì)量的瀝青混凝土的關(guān)鍵。瀝青混凝土攪拌設(shè)備的控制系統(tǒng)一般具有以下3個(gè)功能： (1)各運(yùn)動(dòng)部件起動(dòng)和停機(jī)功能，即能根據(jù)要求和預(yù)先的設(shè)定順序依次起動(dòng)或停機(jī)。,12、瀝青混凝土拌和設(shè)備電控系統(tǒng),(2)溫度控制功能，包括礦料加熱溫度控制。瀝青加熱溫度控制，系統(tǒng)能根據(jù)設(shè)定和要求調(diào)節(jié)加熱系統(tǒng)燃燒器的火焰強(qiáng)度或電流大小，以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制。 (3)稱量與攪拌控制功能。,12、瀝青混凝土拌和設(shè)備電控系統(tǒng),12.1 三相異步電機(jī)的基本控制電路 12.2 冷集料給料裝置電控系統(tǒng) 1

2、2.3 集料烘干、加熱控制系統(tǒng) 12.4 計(jì)量控制系統(tǒng),12.1 三相異步電機(jī)的基本控制電路,1)三相異步電機(jī)的起動(dòng) 直接起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組承受的是額定電壓，起動(dòng)電流大(一般為額定電流的4-7倍)是這種起動(dòng)方式的最大缺點(diǎn)。對(duì)于經(jīng)常起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，過(guò)大的起動(dòng)電流所產(chǎn)生的熱量的積累，將使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，從而影響使用壽命。同時(shí)，過(guò)大的起動(dòng)電流將造成電網(wǎng)電壓的顯著下降，影響其他電動(dòng)機(jī)的正常工作，嚴(yán)重時(shí)可使這些電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)或無(wú)法帶負(fù)載起動(dòng)，在這種情況下應(yīng)采用降壓起動(dòng)以降低起動(dòng)電流。,12.1 三相異步電機(jī)的基本控制電路,12.1 三相異步電機(jī)的基本控制電路,12.1 三相異步電機(jī)的基本控制電路,2)正反轉(zhuǎn)控制電路

3、 3)制動(dòng)控制電路 瀝青拌和設(shè)備中的某些電動(dòng)機(jī)，例如振動(dòng)篩驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和成品料提升小車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，要求在電源切斷后將電動(dòng)機(jī)迅速制動(dòng)，使其完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)。制動(dòng)方法一般分為機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)兩大類。下面主要介紹電氣制動(dòng)的原理線路。常見(jiàn)的電氣制動(dòng)方法有：反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)等。,12.1 三相異步電機(jī)的基本控制電路,3)制動(dòng)控制電路 反按制動(dòng)： 三相異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)改變通入定子繞組的三相電源相序，使定子繞組產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子受到與其轉(zhuǎn)向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩而制動(dòng)停轉(zhuǎn)。但要注意路電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)應(yīng)即切斷電源，以免電動(dòng)機(jī)反向起動(dòng)。,12.1 三相異步電機(jī)的基本控制電路,3)制動(dòng)控制電路 反按制動(dòng)：圖所示電動(dòng)機(jī)

4、常用的反接制動(dòng)控制線路。電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，繼電器K1和K2一直通電，時(shí)間繼電器KT1、KT2和反轉(zhuǎn)接觸器KM2斷電。停車時(shí)，按下按鈕SB1，KM1和KM2斷電釋放。,12.1 三相異步電機(jī)的基本控制電路,3)制動(dòng)控制電路 反按制動(dòng)：電動(dòng)機(jī)脫離三相電源作慣性轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，時(shí)間繼電器KT1通電，經(jīng)一定延時(shí)后，其延時(shí)閉合常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，時(shí)間繼電器KT2和KM2接觸器同時(shí)通電，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始作反接制動(dòng)轉(zhuǎn)迅速下降。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，KT2的延時(shí)斷開(kāi)常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，KM2線圈斷電解放，切斷了電動(dòng)機(jī)的反相序電源，反控制動(dòng)結(jié)束,12.2 冷集料給料裝置電控系統(tǒng),1) 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 瀝青拌和設(shè)備廣泛采用皮帶式冷集

5、料供給裝置，通過(guò)改變皮帶的速度來(lái)調(diào)整某種集料的供給量。皮帶又有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)那么要想改變供給量就必須改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法常用的有變頻調(diào)速和電磁調(diào)速兩種形式。下面以變頻調(diào)速為例介紹一下電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。,12.2 冷集料給料裝置電控系統(tǒng),12.2 冷集料給料裝置電控系統(tǒng),2）計(jì)量裝置結(jié)構(gòu) 冷礦料的供給控制的關(guān)鍵是供料量的控制，圖為給料集料計(jì)量裝置示意圖。它的計(jì)量是在皮帶輸送機(jī)的中部裝有一個(gè)稱重機(jī)構(gòu)，稱重支架上有一個(gè)惰輪，支架的一端裝的在樞軸上。,12.2 冷集料給料裝置電控系統(tǒng),2）計(jì)量裝置結(jié)構(gòu) 另一端支撐在稱重傳感器上，當(dāng)輸送皮帶載著冷礦料通過(guò)稱重傳感器時(shí)，在物料質(zhì)量的作用下產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變

6、力。應(yīng)變力的增加或減少使得稱重傳感器輸出的電壓成正比例變化，稱重傳感器發(fā)出比例電壓信號(hào)并送至累加裝置。,12.2 冷集料給料裝置電控系統(tǒng),另外，在冷礦料皮帶輸送機(jī)上同時(shí)裝有一個(gè)速度測(cè)量器。它是一個(gè)速度脈沖發(fā)生器，每一個(gè)脈沖代表一定的皮帶移動(dòng)距離，稱為距離脈沖當(dāng)量。用脈沖計(jì)數(shù)器記錄下每秒鐘脈沖的個(gè)數(shù)，就可以折算出皮帶運(yùn)動(dòng)助速度，此信號(hào)也被送入累加計(jì)算裝置。,12.2 冷集料給料裝置電控系統(tǒng),該計(jì)量裝置將質(zhì)量與速度信號(hào)綜合在一起，通過(guò)信號(hào)變送器以標(biāo)準(zhǔn)毫安信號(hào)送到微處理機(jī)的接口電路，微處理機(jī)在得到此信號(hào)后，根據(jù)預(yù)先測(cè)定和輸入的冷礦料含水量，進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)在控制室的冷礦料瞬時(shí)流量計(jì)和噸位計(jì)數(shù)據(jù)上，顯示

7、出去除水分后的礦石料的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。,12.3 集料烘干、加熱控制系統(tǒng),1)干燥滾筒燃燒系統(tǒng) 瀝青混凝土攪拌設(shè)備的干燥滾筒燃燒系統(tǒng)一般由燃燒供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、空氣霧化及凈吹系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和系統(tǒng)保護(hù)控制裝置等5大部分組成。,12.3 集料烘干、加熱控制系統(tǒng),2) 燃燒器溫度控制的原理 根據(jù)瀝青混凝土拌和料的質(zhì)量要求，烘干筒的出料溫度一般為160-180度。具體值根據(jù)這個(gè)溫度范圍及周圍環(huán)境溫度變化，通過(guò)自動(dòng)調(diào)溫系統(tǒng)可以方便地使出料溫度控制在160-180度范圍內(nèi)的某一值。溫度控制裝置選擇熱電阻或紅外測(cè)溫儀進(jìn)行溫度檢測(cè)，以電流形式輸出。,12.3 集料烘干、加熱控制系統(tǒng),2) 燃燒器溫度

8、控制的原理 將標(biāo)準(zhǔn)電源的電壓作為溫度目標(biāo)，它可以在較小的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)地進(jìn)行工作。通過(guò)溫度檢測(cè)裝置所測(cè)得的信號(hào)反饋給輸入端，與溫度目標(biāo)進(jìn)行比較，所得的差值電壓經(jīng)比例積分調(diào)節(jié)器(PI)調(diào)節(jié)，在經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量，這個(gè)數(shù)字量再經(jīng)脈沖插補(bǔ)器得到一連串?dāng)?shù)目與A/D輸出數(shù)碼相等的脈沖串信號(hào)去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的繞組，使其步進(jìn)旋轉(zhuǎn)。,12.3 集料烘干、加熱控制系統(tǒng),2) 燃燒器溫度控制的原理 當(dāng)料溫低于目標(biāo)值時(shí)，差信值倍號(hào)大于零，極性判別將使步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)風(fēng)門和油閥增大，使燃燒火焰增強(qiáng)，料溫升高；當(dāng)料溫高于溫度目標(biāo)時(shí)極性判別將使步進(jìn)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，風(fēng)門和油閥減小，火焰減弱，溫度降低。反復(fù)調(diào)節(jié)直至

9、與目標(biāo)溫度相等時(shí)，差值信號(hào)為零，溫度保持恒定。,12.4 計(jì)量控制系統(tǒng),1)計(jì)量系統(tǒng) 瀝青混凝土攪拌設(shè)備的計(jì)量控制系統(tǒng)用來(lái)完成集料、粉料和瀝青的計(jì)量工作，間歇強(qiáng)制式攪拌設(shè)備的計(jì)量系統(tǒng)與連續(xù)式攪拌設(shè)備的計(jì)量系統(tǒng)有所不同，在此介紹間歇強(qiáng)制式攪拌設(shè)備的計(jì)量系統(tǒng)。,12.4 計(jì)量控制系統(tǒng),1)計(jì)量系統(tǒng) 攪拌設(shè)備的計(jì)量系統(tǒng)包括重力傳感器、電子稱處理單元、稱量顯示儀表等。傳感器把信號(hào)送到電子稱處理單元，電子稱處理單元采用高精度線性放大器，將信號(hào)調(diào)整放大并輸送到顯示儀表及控制系統(tǒng)中，采用可編程序可實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化控制。,12.4 計(jì)量控制系統(tǒng),1)計(jì)量系統(tǒng) 采集到的信號(hào)如開(kāi)關(guān)量、模擬信號(hào)、溫度信號(hào)等輸入到控制器

10、后，按照稱量攪拌的順序控制其輸出，滿足系統(tǒng)的要求。,12.4 計(jì)量控制系統(tǒng),2)熱集料計(jì)量 熱集料稱量斗通過(guò)4個(gè)10kN的稱重傳感器吊裝在熱儲(chǔ)料倉(cāng)的下面，不同規(guī)格的集料按級(jí)配質(zhì)量比先后放入稱量斗內(nèi)進(jìn)行累積計(jì)量，達(dá)到預(yù)定值后，開(kāi)啟斗門，將集料放入攪拌器內(nèi)。,12.4 計(jì)量控制系統(tǒng),2)熱集料計(jì)量 熱集料的稱量有一次稱量和二次稱量?jī)煞N方式，一次稱量的料倉(cāng)倉(cāng)門開(kāi)度恒定，放料時(shí)，待計(jì)量料的料倉(cāng)倉(cāng)門開(kāi)至最大，當(dāng)料斗中所落入的集料達(dá)到一定值時(shí)(如所需質(zhì)量的90，此初始值可人工設(shè)定，此后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制)，料倉(cāng)倉(cāng)門便在計(jì)算機(jī)的控制下提前關(guān)閉。,12.4 計(jì)量控制系統(tǒng),2)熱集料計(jì)量 這種稱量方式的實(shí)際稱量值受熱料倉(cāng)存料多少的影響較大，易出現(xiàn)各倉(cāng)的稱量值時(shí)多時(shí)少的現(xiàn)象，這樣不但沒(méi)有控制好計(jì)量精度，而且也影響了成品料的穩(wěn)定性。二次稱量分第一次的粗稱和第二次的精稱。,12.4 計(jì)量控制系統(tǒng),2)熱集料計(jì)量 第一次粗稱時(shí)，可根據(jù)各倉(cāng)設(shè)定值的大小，倉(cāng)門開(kāi)得相對(duì)較大。較快地稱完各倉(cāng)集料設(shè)定值的70(可調(diào))，剩下的30則將倉(cāng)門關(guān)小來(lái)進(jìn)行第二次的精稱。所以受熱料倉(cāng)存料多少的影響也較小，大大提高了集料的稱量精度及穩(wěn)定性。,12.4 計(jì)量控制系統(tǒng),3) 瀝青的計(jì)量 為了保證成品料瀝青的油石比，攪拌設(shè)備通常是根據(jù)集料的實(shí)際稱