振动筛设备介绍、组成、工作原理

振动筛设备介绍、组成、工作原理（精选4篇）

篇1：振动筛设备介绍、组成、工作原理

一、设备介绍

振动筛是利用小麦与杂质粒度不同来清理杂质的一种筛选设备，它可以分离出小麦中的大、小杂质和轻杂，是目前国内制粉厂使用最广泛的筛选设备，多用于清理过程中的第一道筛选。振动筛借助小麦和杂质在粒度、比重、表面粗糙度等物理性质上的差异，利用表面配有和合适筛孔、且做往复运动的筛面，使物料在筛面上进行上下滑动，并充分运动分层，达到分离的目的。TQLZ型振动筛具有体积小、噪音低、分选效果好等优点，且能和垂直吸风道配套使用，是国内制粉厂中使用最多的一种振动筛。

二、设备组成

振动筛一般由进料结构构、筛体、出料结构、传动结构、机架等部分组成。进料结构是由进料套筒和进料箱组成。进料套筒采用偏心锥形圆筒，起缓冲作用；进料箱是由可调料板和均布挡板组成，起导料和调节流量的作用。振动筛筛体是由钢板焊接及螺栓连接而成，通过橡胶弹簧和机架相连接，筛体由两层抽屉式的筛格构成，筛格配有冲孔的薄钢板筛面。传动结构由两台振动电机组成，振动电机装在筛体的左右两侧圆盘上，采用双向振动电机，利用两端的偏重块产生激振力，两个偏心块产生的离心力沿筛体横向方向上互相抵消，而沿筛体纵向方向上相叠加，带动筛体做往复的直线运动。出料结构通过螺栓连接筛体上，随筛体一起振动，由大杂出料口、小麦出料口、小杂出料口组成。TQLZ型振动筛通常与风选设备中的垂直吸风道，利用垂直气流分离混在小麦中的轻杂。

三、工作原理

TQLZ型振动筛采用双振动电机驱动，当两台振动电机做同步、反向旋转时，其偏心块所产生的激振力在平行于电机轴线的方向相互抵消，在垂直于电机轴的方向叠为一合力，这部分力通过筛箱传递给筛箱内的筛面上，其两电机轴相对筛面有一倾角，在激振力和物料自重力的合力作用下，物料在筛面上被抛起跳跃式向前作直线运动，落下时小于筛孔的物料则能够穿透筛面，落在筛的下面，就这样物料周而复始的运动，从而完成筛分作业。

篇2：振动筛设备介绍、组成、工作原理

摘要：文章介绍了线性振动摩擦焊接技术原理及设备构成，线性振动摩擦焊接适用于各种热塑性材料连接,是先进的焊接方法。可焊接大型、形状复杂及装配形状不规则的焊接件。具有众多优点。被誉为绿色焊接技术。

关键词：线性振动摩擦焊;原理;设备Abstract:This paper introduces linear vibration friction welding technology and equipment constitute a principle.Linear vibration friction welding to connect all kinds of thermoplastic materials. Is an advanced welding methods. Welding can be large, complex shape and welding assembly irregularly shaped pieces. Has many advantages. Hailed as the green welding technology.Key words:Linear Vibration Friction Welding;Elements;Equipment1、引言线性振动摩擦焊接是基于摩擦焊的原理而新开发的一种焊接技术。适于精密熔接尺寸较大、形状特殊、难熔材质的产品。振动摩擦焊不受热塑材料的影响，由于它不使用另外的连接件或结合剂就能将各式各样的热塑性零件按工艺焊接起来，提高了产品的质量，降低了企业的成本、减少了环境污染。其优质、高效、低耗环保的突出优点，适应了企业大规模自动化生产的需求。2、线性振动摩擦焊接原理使两个压紧在一起的塑料焊件，保持一定的工作压力，振动其中的一个，使其相对另一个做往复位移运动，通过接触面之间、分子间的摩擦，使结合处温度剧升。当温度高到足以使塑料熔化时，使其在固定压力下固化，形成均匀的焊接。两个被焊接的零件必须是相同的热塑料材料，不同材料间的焊接质量不是很好。图1为振动摩擦焊接原理图图1振动摩擦焊接原理图摩擦压力和往复运动频率是影响振动摩擦焊接质量的主要因素。当摩擦压力和往复运动频率增加时，焊接热量输入也随之显著增加。由于材料变形的局部性和不均匀性，压力过大则会影响焊接件往复运动的稳定性，同时也会增加塑性焊接件的流出量，使飞边增大，因此，不能采用太大的压力值。在保证运动平稳的条件下，提高往复运动的频率是增加热输入和提高焊缝质量最有效的方法。摩擦时间也是线性摩擦焊接过程中的一个重要参数，但延长摩擦时间不是增加热量输入的最有效方法。因为热传导、对流及高温塑性焊接件的挤出等因素的存在，使得焊接过程中存在一热输入热输出的平衡点。在热平衡之前，增加摩擦时间对增加热输入有效，而在热平衡点之后，增加摩擦时间对热输入作用不大。因此以焊接深度的大小为焊接结束的标准较为可靠。3、设备工作过程及结构两个被焊零件中一个安装在升降台的固定夹具上，另一个安装在和振动器相连的夹具上，升降台启动，做垂直升降运动，由液压系统提供动力并控制工作压力。两个焊接件由升降台压紧在一起，在受压的状态下，振动电源驱动振动器振动，使两个焊接件间产生摩擦热，经过几秒后将两件焊接在一起。停止振动保持压力，熔化的焊接件在压力下短时间内被冷却下来并固化。最后升降台下降并回到卸荷的初始等待位置。本系统由PLC控制器、振动电源、振动器、液压系统、气动系统、人机界面、检测部分等7个主要部分构成。控制系统结构如图2所示。图2控制系统结构示意图振动电源采用德国VECTRON公司的VCB400-010型频率转换器。它能将频率为50Hz交流电能转换成频率为100Hz~250 Hz的高频电能。具有频率设置、自动调谐、信号反馈、故障报警、振幅设置和检测等功能。振动器是将振动能量源提供的高频电能转换成双向线形的机械振动。它被安装在机器框架的高强度橡胶垫上，由铸铁框架、弹簧组、两个励磁线圈和一组驱动磁铁。弹簧是悬臂式的束状弹簧，有整块高强度的合金加工成的。弹簧的一端与机器框架固定，另一端与夹具相连。振动电源向激励线圈以一定频率交替输入电能，使振动器振动，振动频率和弹簧质量和刚度有关。如果施加的电能频率和系统的共振频率相同，能量消耗为最小。振动器的结构如图3所示。对应不同的夹具，振动器系统有不同的共振频率。这个共振频率是由振动器上的弹簧刚度和连接在弹簧上部件重量决定的。振动器的型号为：VW-2，振动频率在100Hz~250 Hz之间，振动位移幅度在0~1.8mm之间。图3振动器的结构示意图液压系统的主要功能是通过液压缸的驱动力，驱动工作台做垂直升降运动，给被焊接塑料件提供焊接压力，使两个塑料件能稳定的压在一起。液压站为TOKIMEC公司制作，液压缸为PARKER公司制作。传动系统由升降台、两根导向轴、四个直线轴承和液压缸构成。升降台上装有下夹具。升降台的运动位置及速度由安装在框架上的三个位置传感器确定。该三个位置传感器按高度方向布置为上、中、下三处。最下面的位置传感器为升降台的初始工作位置，中间的位置传感器用来降低升降台的运动速度，升降台升到该位置时降低运动速度，使上下夹具可以慢慢合拢。最上面的位置传感器为焊接开始位置。焊接过程完成后，升降台以快速下降到初始位置。气动系统由开关阀、气动三联体、三位五通阀、2节流阀、消音器、汽缸、负压发生器等构成。主要用来驱动安全门的开关运动，焊接工件的定位夹紧。检测部分包括各种接近开关、光电开关、行程开关、位移开关，这些开关起到焊接工件的定位、操作者保护以及焊接深度检测等作用。人机界面在控制系统中起设定工作参数，显示各种信息和结果的作用。机器的操作都将通过人机界面来实现。它有以下工作界面供操作者使用：1)、自动模式界面：进行自动化操作。2)、手动模式界面：进行手工分步操作。3)、自动调谐界面：自动地寻找夹具的工作频率。4)、手动调谐界面：手动寻找夹具的工作频率。5)、参数设定界面：用以设定焊接时间、工作深度、振幅和压力等参数，存储和调用各组参数。6)、报警记录界面：可以显示报警信息的记录。7)、数据记录界面：记录焊接时的各种参数数据。PLC控制器用于设备的过程控制、信号采集、数据参数处理。4、结束语线性振动摩擦焊所需功率仅及传统焊接工艺的1/5～1/15，焊接过程不产生烟尘或有害气体，不产生飞溅，没有孤光和火花，没有放射线。由于具有焊接质量好、效率高、节能、节材、低耗、环保、无污染等优点，线性振动摩擦焊技术被誉为绿色焊接技术，值得大力推广。

篇3：振动筛设备介绍、组成、工作原理

1.1主回路的组成及反馈信号的采集处理

主回路原理图如图1所示。

系统采用双通道构成12相整流和12相逆变电路, 可以分时启动2台同步电动机, 以启动21 MW的电动机为例, 电机容量:21 MW, 10 kV, 1 368 A;LCI 容量:3 848 kW×2, DC 1 239 A×2, 降压变压器容量:3 909 kV·A×2, AC 981 A, 10 kV/2 300 V×2 ; 升压变压器容量:3 850 kV·A×2, AC 967 A;2 300 V×2/10 kV;晶闸管采用Ø53 mm, 3 500 V, 500 A, 每臂2串, 没有电压冗余能力。启动时LIB1, LOB和MS1合闸, 启动完成后MB1合闸, MS1, LOB和LIB1依次分闸, 电机并入电网同步运行。

图1中两个6脉冲的整流和逆变通道独立工作, 为了实现LCI控制, 每个通道需要检测整流侧和逆变侧的三相电压VAC, VCB, VBA, 整流侧输入的A, C相电流IA, IC, 逆变侧输出的A, C相电流IA, IC, 其电流和电压反馈信号的检测原理如下。

1) 电流反馈通道。

LEM (5 000∶1) +FCSA+VPBL+FCGD, 如图2所示。

图2中FCSA是接口板, 只负责将电流反馈的接线转为分离的单根电缆连接后, 接入外部信号与VME总线的接口板VPBL (提供扩展的VME总线J2, J3, 主要接入VME机架控制电源和用于传动控制的电压、电流反馈信号) , 并在这里通过匹配负载电阻将LEM块的电流信号转为电压信号后, 通过VME底板总线传给FCGD模板进行信号处理, 在FCGD板电流反馈信号经压控振荡器VCO变换成频率信号, 提高了电流反馈信号传输的可靠性, 由ABS+CKT模块构成硬件的过流保护。

2) 电压反馈通道。

NATO (666.78∶1) + VPBL+FCGD, 如图3所示。

图3中NATO板是采用电阻分压原理的电压衰减板, 线电压信号经过NATO板衰减后接入外部信号与VME总线的接口板VPBL, 再通过VME底板总线传给FCGD模板, 电压信号由FCGD模板上的硬件积分器电路完成物理重构, 产生三相磁通信号, 经过FCGD板上的过零比较器输出相位差信号和电机速度反馈信号, 再由PLL锁相环接收相位差信号后产生高精度的逆变桥触发脉冲。

1.2控制系统的组成

按照完成的功能不同, 分为LCI控制、励磁控制和MSC主顺序逻辑控制3个部分组成。

1.2.1 LCI控制

由采用VME总线的机架控制器组成, 它负责完成对整流侧的速度电流双闭环控制和对逆变侧的自控同步控制, 其硬件组成包括以下3种。

1) DSPC处理器。

它是VME机架的主处理器, 负责完成LCI中的闭环控制任务, 它通过ADMA子模板和DDTB接口板组成的快速 (360 Hz) I/O通道, 接收控制单元工作正常信号UCOK、源侧断路器LIB和运行断路器MB的合闸返回信号以及检测电压同步时系统所需要的并网侧PT电压信号;发出运行断路器MB的合闸信号、励磁系统的电流给定信号和源侧断路器LIB1, LIB2的分闸信号。DSPC处理器中的EEPROM存储了LCI控制程序运行所需要的参数配置表, flash ram存储了LCI的控制程序执行代码。

2) UCVE处理器。

它是VME机架的逻辑控制处理器, 负责完成LCI控制需要的一般外部信号的输入输出、面板操作、运行状态监视和顺序逻辑控制, 完成对2台同步电机的启动配置参数的选择及水冷系统的控制, 相当于传动部分的PLC, 通过VME底板总线与DSPC主处理器交换信号。

3) FCGD接口模板。

有4个FCGD接口模板, 分别作为A, B两个整流桥和A, B两个逆变桥的传动级信号接口, 它们插在VME机架中, 作为LCI控制和功率桥之间的接口模板, 同时完成部分硬件级的信号处理功能, 如电机磁通的重构, 电流反馈信号的处理及硬件过流保护功能, 它与VPBL板配合完成电压、电流反馈信号的接入 (见图2、图3) , 与FPGA和FHVA板配合构成了触发脉冲传输、晶闸管状态监视通道, 逆变侧A相的脉冲触发和状态监视如图4所示。

图4中, FPGA是脉冲放大板, 同时完成晶闸管阻断状态监视, 一个FPGA板负责每相上下两个桥臂晶闸管的触发, 它接收来自FCGD板触发脉冲命令, 经过放大后, 通过触发电流线将脉冲传给一个桥臂上串联的每个晶闸管的高电压隔离板FHVA, 脉冲信号经过FHVA上的环行电流互感器传给每个串联的晶闸管, 使它们同时触发, FHVA板不需要工作电源, FPGA的触发电流线即传给了它脉冲信号, 也传给了它正常工作所需要的能量, FHVA板同时监视每个晶闸管的阻断电压, 并将晶闸管是否短路的故障信号用光纤传给FPGA板, 再由FPGA板将来自FHVA的这些晶闸管状态监视信号综合后用光纤传给FCGD。FPGA板同时完成了电源转换功能, 它将120 V交流输入电压转换成逻辑控制和触发脉冲放大所需要的直流电源, 包括:逻辑电源P5 (DC 4.7～5.1 V) , P15 (DC 13.5～14.5 V) , P40 (DC 25 V) , 触发脉冲放大电源P90 (DC 80 V) 。由GE公司的微机保护单元745PC负责完成LCI主回路中降压变压器的过流、过载、频率高、频率低等保护动作。

1.2.2 励磁控制

励磁系统的PLC部分采用GE公司的90-30PLC, 硬件由CPU363带VersaMax IO和quickpanel 显示面板组成, 由于采用了交流无刷励磁, 驱动部分是由电流调节器板+脉冲形成与放大集成电路板构成的交流调压电路, 励磁电流的给定信号在软启动阶段来自MSC的模拟量输出, 并网同步后来自励磁系统的PLC, 并由励磁PLC完成同步并网后的励磁电流控制模式 (恒定励磁、恒定无功和恒定功率因数) 选择, 励磁部分的其他控制和监视如励磁控制使能、电机允许加载、励磁变压器温度保护、励磁电流监视、欠励磁/过励磁保护等都由励磁PLC完成。电动机并网运行后的保护如绕组温度、轴承温度、过电流、逆功率、差动保护由GE公司的微机保护单元469PC负责完成。

1.2.3 MSC主顺序逻辑控制

MSC部分采用GE公司的90-30PLC, 硬件由CPU363带VersaMax IO和quickpanel 显示面板组成, 它们之间的通讯采用genius bus, 通讯速率为153.6k, MSC主要完成2台电机的启动选择, 2台电机励磁系统启动命令和励磁电流给定值的发送, 断路器MS1, MS2, LIB1, LIB2, LOB的合闸控制及运行断路器MB1, MB2的分闸控制, 完成对LCI允许连续启动次数的控制 (每隔30 min, 允许启动3次, 2次启动之间间隔5 min, 每次的启动时间不能超过3 min) 。因此MSC的角色就是接收DCS系统的命令, 协调LCI控制系统、2台电机的励磁控制系统按照正常的时序工作。

2 LCI启动原理

当MSC接到DCS发出的启动命令后, 如果启动条件允许, MSC的启动中间继电器吸合, UCVE处理器通过VersaMax IO模块接收到MSC的启动命令后, 检查LCI的启动条件满足, 通过底板总线通讯, 向VME机架的主控制器DSPC发出运行命令, DSPC处理器给UCVE返回已运行信号后, UCVE处理器通过VersaMax IO模块的开关量输出向MSC发出LCI已运行信号, MSC收到后通过VersaMax IO模块的开关量输出向励磁系统发出启动命令, 同时通过由DDTB接口板和ADMA模数转换模块组成的快速I/O通道接收由DSPC计算得到的励磁给定信号es.frstart, 然后将励磁给定信号再发给相应的励磁系统, 同步电动机开始建立励磁, 系统进入启动状态:如果电机的磁通在es.fcdelay (磁通建立时间) /2内超过了es.mtrfmin (电机磁通最小值0.5PU) , 系统进入旋转启动方式 (从模式2开始) ;若磁通不满足条件, 系统进入静止启动方式 (从模式0开始) 。

2.1模式0 (lac_mode=0, 空闲状态)

这时LCI的整流桥和逆变桥都处于封锁状态, 系统等待电机磁场的建立, 励磁电流的给定信号为es.frstart (0.45) , 同时利用励磁电流建立过程中在电机三相定子绕组感应的电压信号判断电机转子的初始位置, 目的是判断先给哪一对晶闸管加触发脉冲, 电机可以获得最大的正向启动转矩。由于逆变桥的8种有效触发状态将定子旋转磁场的轨迹分成了一个正六边形, 因此判断转子的初始位置, 就是判断出转子磁极所在的60°区域。模式0只维持电机磁通的建立时间es.fcdelay, 一般为7～12 s, 在该时间过后的0.5 s内, 系统必须能判断出转子的初始位置, 否则系统会报故障“rotor pos not found”。

2.2模式1 (lac_mode=1, 固定频率触发)

电机磁通建立时间es.fcdelay延时到后, 便进入模式1, 此时LCI的整流桥和逆变桥的脉冲开放, 电流调节器开始工作, 但速度调节器、磁通调节器、负载侧PLL均不工作。电流调节器的给定为es.crstart=1.0, 即电机的额定电流, 整流桥的触发脉冲通过电源侧PLL (锁相环) 产生。逆变桥的输出频率由变量es.stfreq=0.5控制, 固定为0.5 Hz, 逆变桥中的第一对导通的晶闸管由转子初始定位决定, 以后每隔60°换向一次, 换向时采用电流断续强迫换向方式, 此时电机的励磁电流给定也固定为es.frstart。因此电机在静止状态下的启动转矩实际上主要由定子启动电流给定es.crstart、励磁电流给定es.frstart和磁通建立时间es.fcdelay决定, 如果电机无法转动, 一般先将励磁电流给定es.frstart增大。在模式1下的电流限幅设置为:es.srclsc=1.1, es.crmin=0.2。

2.3模式2 (lac_mode=2, 段触发也称为PLL开环方式)

电机在模式1下运行约2～3个触发脉冲 (约1 s) 后, LCI从负载侧的电压反馈信号判断电机已旋转, 且电机的磁通超过了es.mtrfmin (0.5PU) , 便进入模式2, 此时, 负载侧PLL开始工作, 但因相位误差大, 没有闭环;电流调节器工作, 磁通调节器仍不工作, 励磁电流给定固定为es.frstart。在段触发模式, 逆变桥的触发脉冲由三相磁通波形交叉点形成的60°段产生, 这样电机的旋转频率可能在0.5 Hz或更高, 但换向时仍采用电流断续强迫换向方式。当电机的运行频率达到约2.5 Hz时, 通过GE control system toolbox软件监控到的电机磁通幅值应达到1.0～1.1PU, 否则要增大励磁电流给定es.frstart。LCI进入段触发模式维持4个触发脉冲的固定定子电流 (由变量es.srinit定) 后, 速度调节器工作, 这时定子电流开始下降, 负载侧的PLL逐步收敛。在模式2下的电流限幅设置为:es.srclsc=0.9, es.crmin=0.2。

2.4模式3 (lac_mode=3, PLL闭环方式)

当三相磁通平衡在允许范围内 (es.intosd=0.25) 或电机的速度大于es.fcf_trxu_spd=4%, 且负载侧PLL的相位误差进入锁定区域 (|es.lapll.err|

2.5模式4 (lac_mode=4, 负载换向方式)

当电机的速度超过es.lcf_trxu_spd=10%时, 电机的端电压大小已经能够满足逆变侧晶闸管的可靠换向要求, 系统进入模式4, 此时负载侧PLL闭环, 电流调节器、速度调节器和磁通调节器都工作。在负载换向方式, 逆变桥的触发脉冲由负载侧的PLL产生, 但换向时利用同步电动机的端电压换向, 为了保证换向后的逆变侧晶闸管能够可靠阻断, 逆变侧的触发角β必须满足以下要求:

β>μ+γ≈30°

式中:μ为换向重叠角, 约为10°, 是换向电抗 (es.limarg) 、负载电流和磁通的函数;γ为换向余量角, 约为20°, 由变量es.imarg 设定。

因此在模式4, 在保证同步电动机自控同步运行的前提下, 逆变侧的触发角β还要受FALAP (尽可能晚触发) 调节器的控制, 保证换向余量角γ恒定, 以便在同样的定子电流下使电机获得最大的转矩。

在模式4下的一个特殊情况是当电机轻载时怎样保持电流的连续 (即最小电流要大于晶闸管的维持电流) , 为此在FALAP调节器中判断当速度调节器输出的转矩给定信号小于最小电流es.crmin=0.2时 (即tcom

如果系统停留在某一个模式或模式间的转换不够顺利, 可适当减小电机的最小磁通设置es.mtrfmin, 但不能小于0.4PU。

当从模式2速度调节器开始工作后, 电机便开始按照程序规定的斜坡加速, 加速度设定如下:速度小于10%, 加速率由变量es.rr6pa0=0.5%设定;速度大于10% 小于95%, 加速率由变量es.rr6pa1=1.0%设定;速度大于95%, 加速率由变量es.rr6pa2=0.5%设定。当电机在模式4下加速到速度大于95%后, 启动同步失败计时器es.symtotd (30 s) , 如果30 s后仍未发出运行断路器并网合闸信号 (CBC relay on) , 报“Sync match failure”故障信号, 电机速度下降到es.srminr (正常情况下, 电机速度从95%升到100%约需要10 s, 整个同步过程也不会超过15 s) 。当电机在模式4下加速到速度大于99%后, 系统发出同步请求信号sync request, 系统按照以下步骤完成同步并网过程:1) 匹配速度。通过速度调节器完成, 同步速度的参考值sy_speed由系统根据输入的电机基本运行频率es.frqm自动产生;2) 匹配电压幅值。由磁通调节器调整电机的励磁电流完成, 完成后置位变量sy_vmatch_ok;3) 匹配电压相位。系统检测电网电压和LCI输出电压的相位差, 相位差一致后置位变量sy_pmatch_ok;4) 同步完成。当电压和相位同步的完成信号sy_vmatch_ok, sy_pmatch_ok都置位的时间超过变量es.syoktd的设定值后, 发出同步完成信号sy_match, 系统检测其他同步并网条件满足后, 通过DDTB接口板时CBC中间继电器吸合。MSC通过VersaMax IO模块的开关量输入收到同步并网信号后, 命令相应的运行断路器合闸, 但系统必须在变量es.sybca (500 ms) 规定的时间内收到断路器的合闸返回点信号bypcc, 否则系统报“sync transfer failure”故障, 电机速度下降到es.srminr。

启动过程中系统相关变量的典型波形如图5所示。图5分别显示了同步电动机在启动过程的速度、电流、转矩、励磁电流和控制模式lac_mode的变化, 反映了LCI自控同步软启动的整个过程。

21 MW空压机软启动过程的电机电流、速度、磁通的变化及运行断路器的合闸波形如图6所示。

由图6可以看出, 整个启动过程从7∶57∶57 LIB1, LOB和MS1合闸开始到7∶58∶43 MB1合闸结束, 仅用46 s, 第1阶段固定频率方式是电机启动过程的关键, 此时电机的电流达电机接近同步转速时最大负载电流的2.5倍, 才能产生所需要的启动转矩。

3 两个特殊的调节器

在GE的LCI控制系统中有两个与整流侧触发角控制相关的调节器, 这在某些LCI控制系统中是没有的:1) Crosstie Regulator (交叉调节器) , 用于当电网电压降低或电机重载高速运行时, 整流侧触发角快速退出饱和区, 恢复电流调节器的调节作用。当计算出的源侧触发角超出了移相角的整流极限 (0°) 时起作用 (即变量alph_splovr_src>0) , 这时crosstie调节器取出溢出值alph_splovr_src给负载侧的触发控制部分, 请求负载侧触发角前移 (降低功率因数) 来降低逆变侧直流电压Vdc1, 从而使源侧的触发角退出饱和, 回到控制范围;Crosstie 起作用的信号同时送给FASAP调节器, 使电机的磁通适当降低, 以降低逆变侧直流电压Vdc1, 使负载侧的触发角回到尽可能晚触发调节器 (FALAP) 的工作范围内。2) Fire-As-Soon-As-Possible (FASAP 尽可能早触发调节器) , FASAP不是一个必须使用的调节器, 但使用 (通过将变量es.reg_config的第一位置1) 该调节器后, 可以在电机高速运行时使整流侧获得尽可能高的功率因数。当电机速度高于变量es.flearly的设定值后, FASAP监视电流调节器输出的溢出量alph_slpovr_src, 增加/减少磁通调节器的参考值 (增加和减少量由变量es.flalimp和es. flalimn设定) , 使源侧的触发角尽可能 (alph_cmnd_src) 移到整流极限。

4 结论

GE公司的LCI软启动对交-直-交电流型变频器的整流和逆变侧都进行了精确的控制, 在保证同步电动机正常启动性能的前提下, 通过控制尽量提高了整流侧的功率因数, 进一步减少了装置对电网的影响, 该系统在正常情况下, 从DCS发出启动命令到电机并网运行约需要130～135 s, 电机达到同步转速后的电压幅值和相位的同步调整过程一般仅需要2 s, 在同类的LCI启动装置中达到了较高的控制水平。

参考文献

[1]李华德.现代交流电机变频调速系统[M].北京:石油工业出版社, 1996.

[2]李志民, 张遇杰.同步电动机调速系统[M].北京:机械工业出版社, 1996.

[3]董世华, 仲明振, 章秀珍, 等.48MW大型同步电动机静止变频启动装置自动控制系统[J].电气传动, 1997, 27 (1) :30-33.

篇4：振动筛设备介绍、组成、工作原理

关键词：空气悬架；侧倾姿势控制；防俯冲控制；防后坐控制；速度感测控制

LS430汽车采用空气悬架系统作为标准配置，通过空气弹簧（具有减振作用）和减振器（能够快速有效地作出回应）的组合使用，该系统实现了良好的车辆稳定性和乘坐舒适性。

空气悬架系统采用非线性 H∞（H 无穷大）控制。这样保证良好的乘坐舒适性。采用霍尔集成电路型高度控制传感器。空气悬架系统使 VDIM（车辆动态综合管理）和碰撞预测安全系统协同控制以优化减振力。空气悬架系统包括悬架控制ECU、AFS ECU、HV ECU、四个高度控制传感器、高度控制继电器、四个悬架控制执行器、压缩机和干燥器总成、前后两个加速度传感器、前后两个高度控制器、转向角传感器、横摆率和减速度传感器、高度控连接器、制动灯开关、高度控制指示灯、悬架控制指示灯、主警告灯、减振模式开关和高度控制开关等组成，该系统主要实现的功能主要有两大功能：一是减振力的控制其中包括侧倾姿势控制、防俯冲控制、防后坐控制、速度感测控制，二是车辆高度控制其中包括自动调平控制、高速控制等功能。

一、空气悬架系统的组成

LS430空气悬架系统主要包括悬架控制ECU、AFS ECU、HV ECU、四个高度控制传感器、高度控制继电器、四个悬架控制执行器、压缩机和干燥器总成、前后两个加速度传感器、前后两个高度控制器、转向角传感器、横摆率和减速度传感器、高度控连接器、制动灯开关、高度控制指示灯、悬架控制指示灯、主警告灯、减振模式开关和高度控制开关等组成。

二、空气悬架工作原理分析

LS430汽车空气悬架系统主要可实现两大功能，一是减震器减震阻尼力的控制，二是车身高度的控制，其中减振力的控制包括汽车防后坐控制、防俯冲控制、侧倾姿势的控制、速度感测控制、半主动控制，车身高度的控制其中包括自动调平的控制、高速控制。

1、防后坐控制功能

当汽车在路面上行驶时悬架ECU接受车速传感器的信号、方向盘转角以及角速度的信号、加速度传感器的信号、横摆率和减速度传感器等信号，通过这几个信号来感知汽车现在处于什么状态，当驾驶员踩下油门加速行驶的时候，悬架ECU通过加速度传感器输出的信号电压和节气门位置传感器信号得知汽车正处于加速状态，此时悬架ECU控制左后悬架控制执行器使电流从RAL+端子到RAL-端子导通，此时左后悬架控制执行器内的连接杆开始转动，并且直接带动减震器内控制阻尼孔的连杆，使其阻尼孔逐渐关小，相应的阻尼力就会增加使减振力变得更强，悬架控制执行器能够控制九级阻尼力的大小，RAL+与RAL-两端子导通的时间越长，阻尼力就会变得越大，同样的右后悬架控制执行器也是同样动作，使RAR+与RAR-导通电流流入，使减震器内的阻尼孔逐渐关小，增大减震器的阻尼力，该控制抑制车辆在加速过程中尾部后坐并将车姿变化限制到最小。相反如果悬架ECU将左后悬架控制执行器RBL+与RBL-端子导通，右后悬架控制执行器的RBR+与RBR-端子导通，则两个减震器的阻尼力将减小。

2、防俯冲控制功能

当驾驶员踩制动刹车时，悬架ECU接受到刹车开关的信号，以及车速传感器信号得知汽车制动时为了防止汽车前部向下俯冲，此时悬架ECU控制左前悬架控制执行器的FAL+与FAL-两端子导通流入电流，则左前减震器的阻尼力将逐渐增大同样右前悬架控制执行器的FAR+与FAR-导通，则右前减震器的阻尼力将增大，该控制抑制车辆在制动过程中点头并将车姿变化限制到最小。相反如果悬架ECU将左前悬架控制执行器FBL+与FBL-端子导通，右前悬架控制执行器的FBR+与FBR-端子导通，则两个减震器的阻尼力将减小。

3、侧倾姿势的控制功能

当驾驶员向右转动方向盘时，汽车右转弯时因为离心力的作用车身外侧将有向上翘的趋势，此时悬架ECU通过方向盘转角传感器和横摆率传感器得知车身的实际状态，同时为了减小车身外侧向上的趋势，悬架ECU控制左前悬架控制执行器和左后悬架控制执行器将两侧减震器的阻尼力变大，防止车姿变形。当汽车向左转弯时情况则相反。该功能调节转向过程中车辆侧倾角和纵倾角之间的差值，从而实现平稳性和极好的操控性。车辆侧倾角和纵倾角之间的差值较小时，车身侧倾平稳而舒适。相反，差值较大时，车身无法平稳舒适地侧倾。

3、速度感测控制功能

当汽车行驶时，悬架ECU通过车速传感器得知汽车的实际车速，汽车低速行驶时为了得到较好的乘坐舒适性，悬架ECU控制四个悬架控制执行器将减震器的阻尼力变小，当汽车高度行驶时为了保证汽车的行驶稳定性，悬架ECU将是四个减震器的阻尼力变大，同时车身高度将被降低，这样提高的汽车的空气动力学性能和汽车的行驶稳定性。

4、半主动控制（非线性 H∞控制）

根据路面颠簸情况，该控制采用三个加速度传感器检测弹簧加速率并应用非线性 H ∞ 控制计算目标减振力。线性控制是减振力与弹簧加速率成比例的线性变化，与线性控制不同非线性 H ∞控制实现了更高的减振性能。从而，保证了在任何路面或任何行驶状态下极好的乘坐舒适性。

5、车身高度控制功能

无论乘客和行李的重量如何，都可使车辆高度保持不变。操作高度控制开关可将车辆目标高度调至 “正常”或 “高”的位置。具体控制过程如下，汽车行驶时如果驾驶员将高度控制开关按到“高”的位置上时，悬架ECU通过安装在汽车悬架臂上的四个高度控制传感器得知汽车的实际高度，当汽车的实际高度低于设定的目标高度时，悬架ECU将高度控制继电器的线圈通电，继电器触点闭合，压缩机电机通电开始工作产生高压气体，同时悬架ECU将提供给前高度控制阀SLFL和SLFR两端子电流，后高度控制阀SLRL和SLRR两端子电流，使压缩机产生的高压气体与左前气动缸、右前气动缸、左后气动缸、右后气动缸的通道连通，高压气体进入四个气动缸内车身高度将升高。当汽车承载的重量减少时车身高度将升高，此时四个高度控制传感器将车身升高的信号提供给悬架ECU，ECU将供给高度控制排气阀SLEX端子电流，排气阀打开，四个气动缸内的高压气体被排入到大气中，同时由于高压气体在排入大气的过程中会经过干燥器，此时干燥器的水分一同被排入大气中去。

总之，即使在最恶劣的情况下，LS430空气悬架系统的全部功能，也能为驾驶者提供能够良好操纵的转向稳定性，以及确保乘客的舒适度。

参考文献：

[1] 李铁军.柴油机电控技术使用教程[M].北京：机械工业出版社，2009.