摘要：介紹搗固機（jī）控（kòng）製工藝，提出電氣控製係統的控製策略（luè）,設計（jì）變頻器控製（zhì）方案。采用GKAKE變頻器驅動直線電機，取得滿意的運行效果。

      一、 直線電機行業介紹

     搗固機是由直線電機構成的，在介紹搗固機前，先介紹下直線電機的優點機行業應用，直線電機的優點，直線位移機構的傳動元件和執行元件相結合。按能量轉換定（dìng）理，進給機（jī）構的（de）直線電機可分為同步電動機和異步電動機。直線（xiàn）電機結構緊湊、功率損耗小、快移速度（dù）高（gāo）、加速度（dù）高、運動噪聲低等優點，直線電機 驅動方式與（yǔ）旋（xuán）轉電（diàn）機驅動方式的最大區別是，取消（xiāo）了從電動機到工作台之間的一切機械中間傳動（dòng）環（huán）節，實現了“零傳動”，避免了絲杠傳（chuán）動中的（de）反（fǎn）向間隙、慣性（xìng）、摩擦力和剛性不足等缺點。

     1. 在工業與自動化中的應用

  
     由（yóu）於直線電機有其自身獨特的優（yōu）點（diǎn），因此在機械設備和（hé）機床（chuáng）中（zhōng）的機電一體（tǐ）化方（fāng）麵得到廣泛應用，如（rú）直線電機驅動的衝床，電磁錘（chuí）、螺旋（xuán）壓力機、電磁打箔機、壓鑄機和型材軋（zhá）製牽引機等。在（zài）機械加工機床中用於往複運動的動力源—直線電磁驅動裝置（zhì）在（zài）車（chē）銑、刨、磨、插、鋸、拉等機床中得到應用，替代傳統機械傳動裝置。在激光機械、半導（dǎo）體製造設備上也應用（yòng）了直線電（diàn）機驅動的X-Y工（gōng）作台。以及用於組合機床自動化生產機（jī）床間直線電機驅動傳（chuán）送線，用於浮法（fǎ）玻璃生產（chǎn）線上的熔融金屬（shǔ）攪拌器。用於電（diàn）網中（zhōng）的直線電機驅動真空斷路器，用於選礦的直線電機鐵磁（cí）分離器。 用於冶金工（gōng）業中的電磁泵、液態（tài）金屬攪拌（bàn）器。用於紡織工業中的直線電機驅（qū）動的電梭子、割麻裝（zhuāng）置以及（jí）各種自動化儀表和電動執行機構。

     2. 在交通運輸（shū）業中的應用

     直線電機技術在磁懸（xuán）浮列車方麵是很（hěn）重要的應用，在交通技術發展上是一個很大的（de）突破，除此之外，還有（yǒu）直線電機驅動的電磁推進器，直線電機驅動（dòng）的地鐵（tiě），直線電機（jī）驅動的（de）公路高（gāo）速電動車等。

     3. 在物料輸送與搬運（yùn）方麵的（de）應用

      直線電機在各種物料輸送和搬運方麵具（jù）有獨特的優勢，例如：在垂直輸（shū）送方麵（miàn）有直線電機（jī）電梯、升降機；在平麵輸（shū）送方麵有直線電（diàn）機（jī）驅動（dòng）的郵政包件分（fèn）揀輸送線、行李分揀（jiǎn）輸送（sòng）線、鋼材生產輸送線、電氣、電子、機（jī）械加工生產線、食品加工線、製藥生產線等各種工業加工（gōng）線、裝配線、檢測線，商（shāng）場、醫院等（děng）場（chǎng）合（hé）的物料輸送及立體倉庫的搬運、立（lì）體汽車庫的調度等（děng）。

     4. 在民用與建築業方麵的應用

     在民用與建築業方麵直線（xiàn）電機也得到廣泛應用，如：直（zhí）線電機驅動的（de）門與（yǔ）門（mén）鎖、窗與窗簾、床、餐桌、椅等，達有用直線電機驅動的洗衣機、幹燥機、晾衣架、電動（dòng）工具、搬手、擰緊裝置等。

     5. 直線電機在計算機及辦公設備領域的應用

     在計算（suàn）機光驅設備，輸入輸出設備（bèi）當（dāng）中，如數字掃描儀、打印機、都采用了直線電機驅動（dòng）。在辦公（gōng）設備中如繪（huì）圖、筆式記錄儀等直線電機也得（dé）到應用。

     6. 在軍事、醫療及其它方麵

     目前國外已把直線電機應用到電磁炮、潛（qián）艇、軍用仿真設施中，在衛星和宇宙飛船上也采用了一些直線電機。在醫療儀器中已經出現了直線電機驅動的人工心（xīn）髒、盲人觸覺（jiào）模擬器以及在電療、磁療按摩捶擊等方麵也應（yīng）用了直線電機。玩具業也大量使用了直（zhí）線電機。

      二、 直線電機驅動搗固機與（yǔ）傳統搗固機優勢
  

      1. 傳（chuán）統搗固機工作原理

      通過（guò）電機減（jiǎn）速機，利用減速機輸出軸旋轉（zhuǎn），通過聯軸（zhóu）器、變速機構、凸輪軸係、凸輪緣圓周運動，將搗固錘拋（pāo）起400mm，錘杆通過（guò）上、下部機架、導向裝置將錘杆準確進入煤槽。通過（guò）凸（tū）輪軸係連續的圓周運動將搗固錘上下（xià）拋（pāo）起（qǐ），實現連續搗固

      2. 傳統搗固機出（chū）現的（de）問題

1) 砸錘問題由於錘杆與導向裝置之間存（cún）在間隙較大，在搗固過（guò）程中，受外力的作用下，搗固錘無法垂（chuí）直落入煤槽，造成（chéng）砸錘（chuí）。
2) 減（jiǎn）速機齒輪打齒問題（tí）由於導向不準確，搗固（gù）錘在搗固過程中經常擺動，迫使搗固（gù）錘做無（wú）規則運動，致使搗固減速（sù）機在搗固（gù）過程中受到不均（jun1）勻的外力（lì）的碰撞，經（jīng）過長時間的不規則運動，造成減（jiǎn）速機（jī）齒輪打齒。
3) 機架開裂問題由於（yú）原機架設計的（de）鋼（gāng）結構較（jiào）軟，部分受力部位薄（báo）弱，再加上搗固錘的自重約400Kg，受無規則運動的擊（jī）打和搗固過程中的震動力，日積月累，搗固（gù）機機架鋼結構疲勞作業，造成機架開裂。
4) 彈性元（yuán）件損（sǔn）壞問題由於原（yuán）導向機構導向不準確，搗固錘杆在搗固（gù）過程中的擺動（dòng），彈性元件受外（wài）力擊打，造成頻繁損壞。
5) 設備容損件維護不方（fāng）便（biàn），搗固杆的摩擦片要定期更換，如在生產中有摩（mó）擦片脫落擠在偏心輪裏，致使搗固杆無法（fǎ）起錘，這種問題處（chù）理方式：放開固定絲，取出摩擦片，放（fàng）下搗固杆（gǎn），更換新的摩擦片與搗固杆，維修周期長，費用高（gāo），影響生產。

      三、 采用GTAKE變頻（pín）直線電機方案

      1、 直線電機搗固機組成

      單錘搗（dǎo）固機組成，有一台GK600-4T132G/160L,四台直線電機，額定功率17.5KW，額定（dìng）電流35A，額（é）定推力2500N，級數六級，功率因數0.54,一根480Kg錘杆，台（tái）架，導向輪及輔助機械（xiè），電控係統有西門子S7-300PLC與Wincc組成。

      2、 變頻器驅動直（zhí）線（xiàn）電機，四台直線電機為並聯方式（shì）

      變頻器同時為四台電（diàn）機供電，采用V/F控製（zhì）方式。

      控製參數
 

      四（sì）、 吉（jí）泰科控製（zhì）機控製係統優勢

      1. 采用變頻（pín）器驅動直線電機工作效率提高，在運行高度（dù）都（dōu）在（zài）400mm,傳（chuán）統搗固機運行次數在60次左右（yòu），采用變（biàn）頻器驅動直線電機運行次數在67次左右。

      2. 由於錘杆與電機線圈間的間隙在2mm左右，間隙小，不存在傳統搗固機砸錘現象。

      3. 直線電機為直驅方式運行，沒有減速機，不存在減速機的磨損與維修，減少了故障點。

      4. 老式搗（dǎo）固機為摩擦式，摩擦片要經常更換保養，曾加維護成本，維修（xiū）時間，並且故障（zhàng）率高，影響生（shēng）產，變頻直（zhí）線電機式搗固機沒有摩擦片，節約（yuē）維護成本維護時間。
 

     5. 設備穩定性提高，增加生產效率，有與（yǔ）原理不同，沒有減速機、摩擦片等機械（xiè）裝置減小了設備重量，在同等重量下台架的使用壽命增長。

      五、結束語

      以上解（jiě）決方案，已經得到多個場合應用，得到廠家認（rèn）可，長（zhǎng）期使用，運行（háng）平穩，控製效果優秀，獲得用戶好（hǎo）評。

      關於吉泰科          

                                                                      
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