機械電子式軟起動裝置設計探討

霍永強（邢臺新光工程技術有限責任公司,河北邢臺054000）

機械電子式軟起動裝置設計探討

霍永強
（邢臺新光工程技術有限責任公司,河北邢臺054000）

摘要:機械電子式軟起動裝置集合了機械傳動、計算機技術、傳感技術、電力電子技術，它能有效增強輸送機的起動動力，解決質(zhì)量大、距離長、速度快等運輸情況下引起的起動問題。本文介紹了該起動裝置的結(jié)構(gòu)和特點，簡要分析該起動裝置的軟件設計和硬件設計兩方面的內(nèi)容。

關鍵詞:機械電子;軟啟動;結(jié)構(gòu);設計

皮帶傳送裝置被廣泛地應用在散裝貨物的運輸裝取中，并憑借其操作簡單、造價低、可靠性強等優(yōu)勢越來越受到人們青睞。但是隨著時代的發(fā)展，散裝貨物的運輸傳送設備也開始轉(zhuǎn)型，機械電子式軟起動裝置就是一個成功的案例。

1機械電子式軟起動裝置的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)特點

機械電子式軟起動裝置主要由機械傳動操作系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成，傳動系統(tǒng)包括蝸桿傳動設備、齒輪減速設備和發(fā)動電機3部分，控制系統(tǒng)包括調(diào)速電機、編程控制設備、變頻設備和計算機4部分。機械電子式軟起動裝置進行工作時可以有效控制調(diào)速電機的轉(zhuǎn)動速度和頻率，從而確保輸出軸能夠進行無極調(diào)速[1]。

和傳統(tǒng)的啟動設備相比，機械電子式軟起動裝置具有以下特點：??（1）該起動裝置內(nèi)部裝有雙電機起動行星齒輪，它能有效控制起動裝置的運行速度，從而使機械電子式軟起動裝置的操作過程更加簡單、便捷。

（2）該起動裝置具有較強的穩(wěn)定性，安全系數(shù)也比較高，在使用過程中很少發(fā)生質(zhì)量問題和故障，大大減少了維修次數(shù)和養(yǎng)護費用，從而在一定程度上降低傳動設備的運行成本，同時也確保該設備運行的連續(xù)性，提高設備的工作效率，適合在行業(yè)內(nèi)大面積推廣。

（3）因為該裝置在運行過程中可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)運轉(zhuǎn)功率的大小，在不使用啟動液的情況下也能實現(xiàn)起動、傳輸工作，受環(huán)境約束的程度小，方便應用在各式各樣的工作環(huán)境中。

2機械電子式軟起動裝置的軟件設計

機械電子式軟起動裝置內(nèi)部控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)根據(jù)世界上的先進技術設計制造，并利用計算機技術充分控制該裝置每一個工作環(huán)節(jié)的流程和運行，鑒于其結(jié)構(gòu)比較復雜，所以在設計必須嚴格按照科學的方法和制作工藝進行。

2.1可編控程序制軟件設計

在設計可編控制程序設備時必須要經(jīng)歷兩個方面的過程，其一為設計整個操作系統(tǒng)的編程語言，其二為設計某一問題的具體形象語言。

通常來說，這兩個模塊的設計都能在一定程度上時整個系統(tǒng)的構(gòu)造變得簡單，樓梯形狀的代碼結(jié)構(gòu)還能大大節(jié)省內(nèi)存空間。控制系統(tǒng)的實際應用功能和控制系統(tǒng)的的設計操作流程圖是在設計該控制系統(tǒng)時必須要考慮的參考標準[2]，并在此基礎上根據(jù)控制系統(tǒng)實際運行過程的需要制定合理的設計方案，以保證該設計能夠為控制系統(tǒng)提供全部的功能。

2.2上位機軟件的編程設計

目前被廣泛應用在通訊控制和分布式控制系統(tǒng)設計上的主要工具就是VB開發(fā)工具，它也是業(yè)界最受歡迎的設計工具之一。機械電子式軟起動程序的完整過程可以由結(jié)合口的通接訊來實現(xiàn)，經(jīng)過它設計的語言程序通常在工作效率和執(zhí)行程度上具有較高的水平。目標代碼在設計程序的過程中起著十分重要的作用，而且目標代碼越緊湊，設計出的程序功能越穩(wěn)定。機械電子式軟起動裝置的程序設計應用了目標代碼和VB開發(fā)工具，通過設計操作界面和處理數(shù)據(jù)來實現(xiàn)該裝置的功能[3]。上位機軟件的編程設計包括可參數(shù)分析、參數(shù)控制、數(shù)據(jù)分析、離線編程、權限設計、遠程監(jiān)控等多個過程，在設計時利用先進的設計工具和方法將這些功能全部實現(xiàn)，按照設計規(guī)定落實各個設計環(huán)節(jié)的要求，確保上位機應用系統(tǒng)的功能。

3機械電子式軟起動裝置的硬件設計

要想將機械電子式軟起動裝置設計得合理，就要剖析該裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。一般的機械電子式軟起動裝置都采用雙電機行星齒輪作為減速結(jié)構(gòu)，這也是該裝置內(nèi)最主要的部件。裝置的主機運行后驅(qū)動設備上的太陽輪，隨之行星齒輪也開始轉(zhuǎn)動驅(qū)動行星架的運行，經(jīng)過這些部件的循環(huán)運行最終使整個裝置持續(xù)處于運行的狀態(tài)中。這些硬件是確保機械電子式軟起動裝置正常工作的基礎，因此在設計時必須注意它們的選擇和安裝。

皮帶傳送機在工作時對環(huán)境的要求非?？量?，也對系統(tǒng)運行過程的控制提出了較高要求，為滿足這些要求，在設計時應該使用可靠性高、穩(wěn)定性強的可編程序控制器來控制核心操作系統(tǒng)。同時根據(jù)實際運行的情況，確定機械電子式軟起動裝置各項系統(tǒng)的參數(shù)進而分析控制的內(nèi)容和過程，利用計算機的和可編程序控制器相接的優(yōu)勢，完成對該設備操作過程的參數(shù)記錄和分析。在設計機械電子式軟起動裝置的硬件時還要考慮到用戶的需求包括價格、質(zhì)量、重量、體積等。

蝸桿傳動系統(tǒng)也是機械電子式軟起動裝置中十分重要的硬件結(jié)構(gòu)，它的主要功能就是和行星齒輪一起參與該裝置運行速度的調(diào)節(jié)，通過調(diào)整行星齒輪的轉(zhuǎn)速控制調(diào)速電機輸出軸的轉(zhuǎn)動速度[4]。在該設備起動之后的一段時間內(nèi)主電機的動力會給蝸桿傳動系統(tǒng)施加一定量的負載力，所以在設計蝸桿傳動系統(tǒng)時必須為其設定自鎖功能，以保證系統(tǒng)維持在鎖定狀態(tài)或者使系統(tǒng)穩(wěn)定在低速狀態(tài)。由于蝸桿傳動系統(tǒng)的自鎖功能受到滑動速度、摩擦力、潤滑度等因素的影響，所以在設計時要充分考慮這些因素并采取一定的防護措施提高其自鎖水平。

4結(jié)語

機械電子式軟起動裝置隨科技的發(fā)展而誕生，和以往的傳動運輸設備相比復雜程度較大。但不可否認的是它極大地推動了我國散裝貨物運輸裝取的發(fā)展，同時也在一定程度上提高了我國的經(jīng)濟發(fā)展水平，體現(xiàn)了我國的技術水平，對其他的行業(yè)發(fā)展也起到了促進作用。

參考文獻：

[1]趙江平.機械電子式軟起動裝置設計分析[J].機電工程技術,2010(12):91-93+118.

[2]史阿庫,郭立,張凱.對機械電子式軟起動裝置設計的分析[J].黑龍江科技信息,2014(21):138.

[3]宋瑩.對機械電子式軟起動裝置設計的分析[J].科技致富向?qū)?2013(21):398.

[4]柳耀.機械電子式軟啟動裝置[J].機械管理開發(fā),2005(03):32-33+35.