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离心机联轴器的选型

发布者:鑫程机械  发布日期:2020-06-05

 以提升离心机系统转速稳定度为目标,联轴器的设计选型显然期望其既能够滤除伺服驱动系统自生及内部的扰动扭矩—即选用刚性较低的联轴器,又能够有利于调整扭矩的传递—即选用刚性较高的联轴器因此,离心机系统对联轴器的设计选型综合联轴器的扭矩传导频响特性、系统扰动扭矩组成与系统实际[况等因素由此可得,典型离心机系统结构中(联轴器两端分别连接拖动电机转子与系统负载,拖动电机产生的扭矩经电机转子一联轴器一系统负载完成力传递过程)

    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高频段扰动扭矩对系统转速稳定度的影响。

联轴器扭转刚度对离心机系统转速稳定度的影响来源于其对离心机系统动稳态调速性能的限制。选用扭转刚度较高的联轴器有助于提升离心机系统的动态性能以及对抗外界扰动扭矩的能力,选用扭转刚度较低的联轴器能够提升系统的稳态性能,并降低系统驱动环节固有扰动扭矩所造成的影响。因此在离心机设计过程中,应根据离心机系统的动稳态性能需求、扰动扭矩组成、以及安装难度等因素选择扭转刚度适中的联轴器作为系统动力传递装置。

    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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