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CST软启动装置在输送系统中的应用
发布时间：2013-05-17 08:23 来源：未知
多年来短途运送散体物料常采用胶带输送机。由于工业发展的需要，使胶带输送机的带宽增加、速度加快、机身加长、出力增大，且逐渐显露出一些问题。由于负载的惯性使胶带机难以启停的问题；运行中如何适应负载的变动，采用适当的节能措施等等。还有胶带的变形造成启动及停车时胶带内产生振荡波，致使结构产生高应力，托辊、滚筒和轴承发生故障，降低胶带使用寿命，甚至胶带接头断裂造成事故。由于这些原因，输送机的软启动、软停机、节能问题就提到了日程。
此类负载的转矩特性是恒定的，但鼠笼式异步电动机的启动力矩特性则不然，它的初始启动力矩很小，与转速的关系曲线是一条呈爬坡形状的曲线。启动过程中当转速增加时电机输出力矩随之增长。当越过极限点后，又由于转差的减小，使转子的电流下降，力矩也相应下降。从运行的稳定性角度来说，极限点是一个稳定分界点。转速高于此点对应值时的区域是稳定区域；低于此定值时的区域则为非稳定区域。正常工作时只能是运行在稳定区域，否则电动机要么爬坡越过极限点进入稳定运行区域，要么造成停运。从电动机的转矩特性曲线可见，其额定力矩比初始启动力矩要大很多。这样也就看到，若使电动机能带着具有很大反向转矩的负载启动，爬过高坡进入稳定运行区域，必需使电动机的容量很大才能有足够的启动力矩。这就出现了大马拉小车的现象，其效率是很低的。从经济角度来看，一方面，购买电动机的一次性投资大；另一方面，运行时电能损耗也大�；灰桓鼋嵌壤纯矗缍洗蟾汉刹捎糜残云舳�，启动电流则急速上升，会达到额定电流的6~ 10倍，将会造成配电系统压降过大，电能质量下降，这也同时波及到了其它用电设备。为保证电能质量满足要求及配电设备不致过热，需增大用户的配电容量及配电线路的导线截面积等，这将需要较大的投资，从而引出一系列的问题。同时，电动机电流越大则电能损耗越大，长时间会造成电动机过热，影响其寿命，甚至将其烧毁。胶带输送机的电动机容量是按额定负载工况选择的，但在运行中负载是经常变动的，变动的结果是大电机驱动小负载，造成能源浪费，这对电力用户来说，也是增加成本的一项不小的支出，若能解决上述问题，则可产生较大的经济效益。为此，近些年来国外尤其是美国的一些科研、设计者和制造商在努力研制、开发不同功能的软启动装置。
1、目前我国的软启动方式
许多年前，人们便从机械方面着手开发研制胶带输送机的软启动装置。在软启动概念未被人们认识之前，解决胶带输送机启动问题的方法是选择加大容量的电动机，后虽出现了机械式软启动装置，但选择电动机时，仍采取增加其容量的办法。随时间的推移，技术的进步，人们从不同角度研制开发了各种型式的软启动装置，归纳如下。
1.1机械方式
(1)液力偶合器；(2)涡流联轴器；(3)粒状联轴器。
1.2机电方式
(1)小型电机辅助启动；(2)可变驱动；(3)可变速直流驱动；(4)绕线转子电动机驱动；(5)CST软启动器。
1.3 电控方式
(1)自耦变压器；(2)Y一△接线法；(3)分布绕组法；(4)原边电抗／原边电阻法；(5)变频器；(6)PSI系列固态电路降压；(7)软启动器。
2、主要功能
前面列举的各种胶带输送机软启动方式，有一些还未被人们熟知，但现在已被淘汰，有一些虽知其名称，但由于功能不佳、运行操作不便等原因，一直未能采用，看来今后也不会被采用。在运煤专业工程的设计中，只用过2种，1种是液力偶合器；另1种是CST软启动器，美国道奇（Dodge）公司的产品。
2.1CST软启动器
CST软启动器是专门为胶带输送机及刮板输送机的软启动、软停车而设计、制造的，见图1。CST与胶带输送机其它部件的关系见图2。
2.2CST的主要功能及特点
(1)胶带输送机启动和停车的加、减速度能在大范围内被调节和控制。
(2)由于装置内设置了速度、应力及功率反馈回路，因此能控制胶带的速度、应力及功率平衡，从而为胶带输送机的多点驱动的同步提供了可能。
(3)应用湿式线性离合器调节输出速度，调节范围为10%~100%，同时为胶带输送机检验胶带速度提供了条件。
(4)湿式线性离合器提供了减速器与负载的双向�；�，既可保护减速器与负载，又可�；ぜ跛倨髅馐芙捍寤鞲涸氐挠跋�，还因限制了最大传递力矩而保护了胶带机免受过大驱动力矩的损害。
(5)寿命长。第一批产品已使用近15年，仍在继续使用，可用性指数超过98%．停车维修时间低于2%。
(6)选用CST软启动器后，胶带输送机的驱动电机是在空载下启动的，启动力矩比原来小了很多。
CST软启动器由5部分组成：主体是CST驱动减速器，另配有CST电液控制器系统、油泵和油压系统组件、油一气热交换器以及冷却控制系统组件。
驱动减速器的输入端为一组减速斜齿轮（平行输出轴）或一组减速伞齿轮（垂直输出轴）；输出端为一反应盘系统。反应盘系统构造比较复杂，加工精度要求也很高。
胶带输送机启动时，操作人员事先把要求的加速率设置在电液控制器内，在接收到电动机／起动器来的启动信号后，电液控制器允许电动机在空载的情况下达到全速。当电动机达全速时，其力矩在特性曲线上已爬过了高坡进入了运行稳定区域，此时可以稳定地带动力矩负荷，实际情况是由输入端低速轴带动太阳轮，同时太阳轮再带动3个行星齿轮，行星齿轮带动反应盘的旋转板（环齿轮），减速器的输出轴和行星轮的托架为一体，应不旋转，而在电动机到达全速的同时，液压控制器开始对反应盘系统增加液体压力，把压力加到环形活塞上，使反应盘系统的静止板及旋转板逐步接近，互相起作用，带动减速器的输出轴，即带动胶带输送机的传动液滚筒，负载按设置的加速率起动时，环齿圈也将按要求的减速率减速，也即负载慢慢地被带起来。
3、结论
CST型软启动装置具有降低启动电流的功能，CST型软启动器对胶带输送机、破碎机、磨粉机等变负荷的负载节电明显，投资小、见效快，因而被广泛采用。
