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離心機聯軸器的選型

發布者:鑫程機械  發布日期:2020-06-05

 以提升離心機系統轉速穩定度爲目標,聯軸器的設計選型顯然期望其既能夠濾除伺服驅動系統自生及內部的擾動扭矩—即選用剛性較低的聯軸器,又能夠有利于調整扭矩的傳遞—即選用剛性較高的聯軸器因此,離心機系統對聯軸器的設計選型綜合聯軸器的扭矩傳導頻響特性、系統擾動扭矩組成與系統實際[況等因素由此可得,典型離心機系統結構中(聯軸器兩端分別連接拖動電機轉子與系統負載,拖動電機産生的扭矩經電機轉子一聯軸器一系統負載完成力傳遞過程)

    在以外界扰动扭矩为主的离心机系统中,系统小转速波动量随着联轴器扭转刚度的增大逐渐降低,并收敛;同时与系统小转速波动量相对应的伺服驱动系统调速频率随着联轴器扭转刚度的增大逐渐上升,并收敛。可以认为,选取扭转刚度较高的联轴器确实有助于降低该运转工况下离心机系统的转速波动量,但由于伺服驱动系统调速频率的设计需要平衡调整扭矩与系统自生扰动扭矩,因此系统对于调速频率的需求存在一个上限值,即对应仿真结果中的收敛点。由此可知,过高的联轴器扭转刚度对于系统转速稳定度并没有优势,反而会增加系统的安装难度。

    在以伺服驱动系统的自生及内部扰动扭矩为主的离心机系统中,系统小转速波动量随着联轴器扭转刚度的增大逐渐上升并收敛,同时与之对应的

伺服驱动系统调速频率随着联轴器扭转刚度的增大却基本没有增加。这是由于在这一运转工况下,系统以自生扰动扭矩为控制目标,因此对于调速频率的需求较低(在该工况下约为25 Hz,远低于以外界扰动扭矩为主的工况中接近200 Hz的需求),从而限制了系统的动态响应能力。故扰动扭矩(以系统内部扰动扭矩为主)将基本不受伺服驱动系统调整扭矩的影响,并直接通过联轴器作用于系统负载之上,此时扭转刚度低的联轴器所拥有的小低通滤波截止频率将有助于消除高频段扰动扭矩对系统转速稳定度的影响。

聯軸器扭轉剛度對離心機系統轉速穩定度的影響來源于其對離心機系統動穩態調速性能的限制。選用扭轉剛度較高的聯軸器有助于提升離心機系統的動態性能以及對抗外界擾動扭矩的能力,選用扭轉剛度較低的聯軸器能夠提升系統的穩態性能,並降低系統驅動環節固有擾動扭矩所造成的影響。因此在離心機設計過程中,應根據離心機系統的動穩態性能需求、擾動扭矩組成、以及安裝難度等因素選擇扭轉剛度適中的聯軸器作爲系統動力傳遞裝置。

    不同离心机系统对动稳态调速性能的需求是不同的,因此针对离心机转速稳定度的联轴器设计选型,综合考虑离心机系统结构、系统扰动扭矩组成等因素。在确定离心机系统所要求的调速响应频率之后,方可基于联轴器的二阶滤波器特征对其技术指标进行设计,使之具备合适的扭矩传导截止频率。


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