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1、现代工程机械电液控制技术,贺湘宇,11、沥青混凝土拌和设备电控系统,沥青混凝土搅拌设备的电控系统控制搅拌设备生产全过程，是保证生产出高质量的沥青混凝土的关键。沥青混凝土搅拌设备的控制系统一般具有以下3个功能：(1)各运动部件起动和停机功能，即能根据要求和预先的设定顺序依次起动或停机。,11、沥青混凝土拌和设备电控系统,(2)温度控制功能，包括矿料加热温度控制。沥青加热温度控制，系统能根据设定和要求调节加热系统燃烧器的火焰强度或电流大小，以实现对温度的控制。(3)称量与搅拌控制功能。,11、沥青混凝土拌和设备电控系统,11.1 三相异步电机的基本控制电路11.2 冷集料给料装置电控系统11.3
2、集料烘干、加热控制系统11.4 计量控制系统,11.1 三相异步电机的基本控制电路,1)三相异步电机的起动直接起动时电动机绕组承受的是额定电压，起动电流大(一般为额定电流的4-7倍)是这种起动方式的最大缺点。对于经常起动的电动机，过大的起动电流所产生的热量的积累，将使电动机过热，从而影响使用寿命。同时，过大的起动电流将造成电网电压的显著下降，影响其他电动机的正常工作，严重时可使这些电动机停转或无法带负载起动，在这种情况下应采用降压起动以降低起动电流。,11.1 三相异步电机的基本控制电路,11.1 三相异步电机的基本控制电路,11.1 三相异步电机的基本控制电路,2)正反转控制电路3)制动控制
3、电路沥青拌和设备中的某些电动机，例如振动筛驱动电动机和成品料提升小车驱动电动机，要求在电源切断后将电动机迅速制动，使其完全停止转动。制动方法一般分为机械制动和电气制动两大类。下面主要介绍电气制动的原理线路。常见的电气制动方法有：反接制动、能耗制动等。,11.1 三相异步电机的基本控制电路,3)制动控制电路反按制动：三相异步电动机当改变通入定子绕组的三相电源相序，使定子绕组产生反向旋转磁场，使转子受到与其转向相反的制动转矩而制动停转。但要注意路电动机转速接近于零时应即切断电源，以免电动机反向起动。,11.1 三相异步电机的基本控制电路,3)制动控制电路反按制动：图所示电动机常用的反接制动控制线路
4、。电动机运转时，继电器K1和K2一直通电，时间继电器KT1、KT2和反转接触器KM2断电。停车时，按下按钮SB1，KM1和KM2断电释放。,11.1 三相异步电机的基本控制电路,3)制动控制电路反按制动：电动机脱离三相电源作惯性转动。同时，时间继电器KT1通电，经一定延时后，其延时闭合常开触点闭合，时间继电器KT2和KM2接触器同时通电，电动机开始作反接制动转迅速下降。当电动机转速接近零时，KT2的延时断开常闭触点打开，KM2线圈断电解放，切断了电动机的反相序电源，反控制动结束,11.2 冷集料给料装置电控系统,1)三相异步电动机的调速沥青拌和设备广泛采用皮带式冷集料供给装置，通过改变皮带的速
5、度来调整某种集料的供给量。皮带又有电动机驱动那么要想改变供给量就必须改变电动机的转速。电动机的调速方法常用的有变频调速和电磁调速两种形式。下面以变频调速为例介绍一下电动机的调速。,11.2 冷集料给料装置电控系统,11.2 冷集料给料装置电控系统,2）计量装置结构冷矿料的供给控制的关键是供料量的控制，图为给料集料计量装置示意图。它的计量是在皮带输送机的中部装有一个称重机构，称重支架上有一个惰轮，支架的一端装的在枢轴上。,11.2 冷集料给料装置电控系统,2）计量装置结构另一端支撑在称重传感器上，当输送皮带载着冷矿料通过称重传感器时，在物料质量的作用下产生一个应变力。应变力的增加或减少使得称重传
6、感器输出的电压成正比例变化，称重传感器发出比例电压信号并送至累加装置。,11.2 冷集料给料装置电控系统,另外，在冷矿料皮带输送机上同时装有一个速度测量器。它是一个速度脉冲发生器，每一个脉冲代表一定的皮带移动距离，称为距离脉冲当量。用脉冲计数器记录下每秒钟脉冲的个数，就可以折算出皮带运动助速度，此信号也被送入累加计算装置。,11.2 冷集料给料装置电控系统,该计量装置将质量与速度信号综合在一起，通过信号变送器以标准毫安信号送到微处理机的接口电路，微处理机在得到此信号后，根据预先测定和输入的冷矿料含水量，进行计算。同时在控制室的冷矿料瞬时流量计和吨位计数据上，显示出去除水分后的矿石料的瞬时流量和
7、累计流量。,11.3 集料烘干、加热控制系统,1)干燥滚筒燃烧系统沥青混凝土搅拌设备的干燥滚筒燃烧系统一般由燃烧供给系统、点火系统、空气雾化及净吹系统、温度控制系统和系统保护控制装置等5大部分组成。,11.3 集料烘干、加热控制系统,2)燃烧器温度控制的原理根据沥青混凝土拌和料的质量要求，烘干筒的出料温度一般为160-180度。具体值根据这个温度范围及周围环境温度变化，通过自动调温系统可以方便地使出料温度控制在160-180度范围内的某一值。温度控制装置选择热电阻或红外测温仪进行温度检测，以电流形式输出。,11.3 集料烘干、加热控制系统,2)燃烧器温度控制的原理将标准电源的电压作为温度目标，
8、它可以在较小的范围内连续可调地进行工作。通过温度检测装置所测得的信号反馈给输入端，与温度目标进行比较，所得的差值电压经比例积分调节器(PI)调节，在经A/D转换器转变为数字量，这个数字量再经脉冲插补器得到一连串数目与A/D输出数码相等的脉冲串信号去驱动步进电机的绕组，使其步进旋转。,11.3 集料烘干、加热控制系统,2)燃烧器温度控制的原理当料温低于目标值时，差信值倍号大于零，极性判别将使步进电机正向旋转，推动风门和油阀增大，使燃烧火焰增强，料温升高；当料温高于温度目标时极性判别将使步进电机反向旋转，风门和油阀减小，火焰减弱，温度降低。反复调节直至与目标温度相等时，差值信号为零，温度保持恒定。
9、,11.4 计量控制系统,1)计量系统沥青混凝土搅拌设备的计量控制系统用来完成集料、粉料和沥青的计量工作，间歇强制式搅拌设备的计量系统与连续式搅拌设备的计量系统有所不同，在此介绍间歇强制式搅拌设备的计量系统。,11.4 计量控制系统,1)计量系统搅拌设备的计量系统包括重力传感器、电子称处理单元、称量显示仪表等。传感器把信号送到电子称处理单元，电子称处理单元采用高精度线性放大器，将信号调整放大并输送到显示仪表及控制系统中，采用可编程序可实现其自动化控制。,11.4 计量控制系统,1)计量系统采集到的信号如开关量、模拟信号、温度信号等输入到控制器后，按照称量搅拌的顺序控制其输出，满足系统的要求。,
10、11.4 计量控制系统,2)热集料计量热集料称量斗通过4个10kN的称重传感器吊装在热储料仓的下面，不同规格的集料按级配质量比先后放入称量斗内进行累积计量，达到预定值后，开启斗门，将集料放入搅拌器内。,11.4 计量控制系统,2)热集料计量热集料的称量有一次称量和二次称量两种方式，一次称量的料仓仓门开度恒定，放料时，待计量料的料仓仓门开至最大，当料斗中所落入的集料达到一定值时(如所需质量的90，此初始值可人工设定，此后由计算机自动控制)，料仓仓门便在计算机的控制下提前关闭。,11.4 计量控制系统,2)热集料计量这种称量方式的实际称量值受热料仓存料多少的影响较大，易出现各仓的称量值时多时少的现
11、象，这样不但没有控制好计量精度，而且也影响了成品料的稳定性。二次称量分第一次的粗称和第二次的精称。,11.4 计量控制系统,2)热集料计量第一次粗称时，可根据各仓设定值的大小，仓门开得相对较大。较快地称完各仓集料设定值的70(可调)，剩下的30则将仓门关小来进行第二次的精称。所以受热料仓存料多少的影响也较小，大大提高了集料的称量精度及稳定性。,11.4 计量控制系统,3)沥青的计量为了保证成品料沥青的油石比，搅拌设备通常是根据集料的实际称量值和设定的油石比来确定沥青的最终供给量。,11.4 计量控制系统,3)沥青的计量沥青称量桶由3只2kN的拉力传感器并联使用。沥青称量时，沥青通过气控三通阀注入沥青称量桶，当沥青的质量达到预先设定值时，三通阀关闭完成一次沥青称量。在称量斗放料闸门第二个放料动作开始的同时，称量斗内称量好的沥青通过沥青喷射泵、喷嘴喷人搅拌器内，进行搅拌。,
