原创变频控制柜12-11 07:23

摘要: 工作原理阿基米德螺旋泵工作原理是当电动机带动泵轴转动时,螺杆一方面绕本身的轴线旋转,另一方面它又沿衬套内表面


工作原理

阿基米德螺旋泵工作原理是当电动机带动泵轴转动时,螺杆一方面绕本身的轴线旋转,另一方面它又沿衬套内表面滚动,于是形成泵的密封腔室。螺杆每转一周,密封腔内的液体向前推进一个螺距,随着螺杆的连续转动,液体螺旋形方式从一个密封腔压向另一个密封腔,最后挤出泵体。螺杆泵是一种新型的输送液体的机械,具有结构简单、工作安全可靠,使用维修方便、出液连续均匀、压力稳定等优点。

来历

古希腊时期的阿基米德是有史以来最早的水泵发明者.阿基米德出生于公元前287的希腊叙拉古城.当时的叙拉古经济空前繁荣,科学研究之风甚浓,城里的许多人对哲学、几何学等颇有研究。他们喜欢辩论,把这当做学习的机会,阿基米德从小生活在这种氛围之中,养成了喜欢思索、喜欢学习的良好习惯。

当时处于尼罗河河口的亚历山大城,是地中海东部政治、经济、文化的中心,那里聚集了许多第一流的科学家.好学的阿基米德也来到亚历山大城,在这里学习数学、天文学和力学.一个星期天,阿基米德和同学们一起乘木船,在尼罗河上缓缓地行驶,两岸旖旎的风光让他目不暇接.忽然,他看到一群人在用木桶拎水,便问道:他们干嘛要拎水?

河床地势低,农田地势高,农民只好拎水浇地了。一位当地的同学告诉他.这样拎水的效率太低了,浇一丘田不知要拎多少桶。阿基米德心中产生了对农民的同情心.那位同学不以为然地说: 祖祖辈辈,人们都是这样做的。你有什么好办法?

回去后,阿基米德的眼前总是闪现出农民拎水时吃力的样子.可不可以让水往高处流呢?”阿基米德开始思考这一问题.渐渐地,在阿基米德的脑海中产生了一个设想:做一个大螺旋,把它放在一个圆筒里.这样,螺旋转起来后,水不就可以沿着螺旋沟带到高处去了吗?

阿基米德立即根据这一设想,画出了一张草图.他拿着这张草图去找木匠,请求师傅帮他做一个用于泵水的工具.经阿基米德的指点,木匠制出了一个怪玩意儿.阿基米德将这个东西搬到河边,并把它的一头放进河水里,然后轻轻地摇动手柄.咕噜噜,只见河水在摇动手柄的同时,从怪东西的顶端不断地涌出来.水,果然往高处流了。

前来围观的农民,被这神奇的东西迷住了。他们纷纷赞扬阿基米德为农民做了一件大好事.不久,这种螺旋水泵在尼罗河流域,乃至更广大的范围流传开了。人们把这种水泵称为阿基米德螺旋泵.直到现在,一些现代工厂仍然使用这种阿基米德螺旋泵来移动流质和粉物。

现代应用

在现代工厂应用中叫做螺旋输送机

螺旋输送机的特点是:结构简单、横截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低,便于中间装料和卸料,输送方向可逆向,也可同时向相反两个方向输送。输送过程中还可对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等作业。通过装卸闸门可调节物料流量。但不宜输送易变质的、粘性大的、易结块的及大块的物料。输送过程中物料易破碎,螺旋及料槽易磨损。单位功率较大。使用中要保持料槽的密封性及螺旋与料槽间有适当的间隙。


变频器驱动式输送机的优点:

可以利用鼠笼型感应电动机: 此型的电动机形体小, 可以像机械式变速机不要变速部的空间, 驱动都可以形小而轻;倘再附装传动装置(gear), 则效果倍乘. 无电刷或整流子, 因而基乎免维护的.

可以利用既设的电动机的, 于既设的电路中插入变频器就可以把一定速度的输送机, 实现无段化变速,控制效果更好。

提升生产性能: 使用变频器驱动那1:101:20的广范围速度控制, 是遥控改变周波数指令就能做出来. 所以容易选到最适合工作需要的速度, 尤其若采用向量控制变频方式, 则可以达到1:100的速度控制范围, 附有PG的更高达1:1000的速度控制范围之任选运转.

能柔顺地起动与停机: 输送带速度如受急遽变速, 则受送物会崩塌下来, 例如搬运玻璃瓶突然停顿, 则瓶与瓶相碰, 可能因而破损;但如以变频器操作, 则因为它是低周波数起动, 所以震荡小, 再经柔顺操控(soft start stop)而调整, 整定时间则真的会平滑柔顺地变更速度,全程都可安稳如意, 有助于产品平安, 确保品质.

能频频地运转、停机及反转:

a. 变频器从低域周波数及电压出发, 徐徐地上升周波数及电压值,因此较之商用电源直接起动的起动效率佳, 电流小而产生的起动转矩大,从而可以有效的保护电机,延长电机的使用寿命。

b. 正转或反转的控制是由变频器晶体管切换相旋转而得. 这种方式较之以前的主电路藉切换导线相位的方式, 是没有可动部份及摩擦部分, 发热量会少些, 因此可以充当横向来返(traverse)用途那样的频频正转反转的输送.

可以电气的剎车减速时,供应电动机的输出频率会徐徐下降,电机转速会有超越同步速度的情形.发生这种状态时,电机回升的能量是会被变频器直流电源部的电容器所吸收(直流电压升高);但当它上升到某标准时,晶体管就作动开闭动作(switching)而放电使电气的能量就在电阻器部位消耗掉.这样地把负载旋转能量透过电动机回生为发电机作用而变换为电气能量驱入电阻器转化为热能量而消耗掉就是回生制动.

即使不使用电阻器, 电动机仍可有内部损失为20%程度的制动力作用. 通常输送机乃定转矩性负载, 所以如非必要急遽减速, 则大多场合自无必要设置制动用电阻器. 对于制动频度少的场合, 则亦可有自高速给电动机流通直流电流的方式, 亦可达到剎车的效力;称为动态(dynamic)制动。

电气的剎车(制动)的优点能停机于指定位置, 即使电动机在高速中运转;亦可以使它自高速很快地抵达低速那种匍匐爬行状的缓行(creep)的速度, 而缩短工程的工作周期时间. 运转中周波数变化使电动机速度攀升,则此电气的剎车随着产生,如影随形,不必假借人手操作.尤其输送机的形状攸关搬送量,当它引致之电动机负值转矩缠身时,电气的剎车就作用而防止电动机那可能发生的大幅度速度上升之危害。

容易改变速度 只要提高供应电动机的频率, 输送机速度就上升;对于既有的输送设备,也是增加其10~20%程度的输送能力是简单容易做到的事. 应注意的事项是需要电动机的容量有余裕, 并且需要遵守“不超过齿轮容许的转数为约束的条件”.

随着科技的发展,更多先进的技术将应用在螺旋输送机等输送设备上,使得用户的使用操作更加简单,效果更好。

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