【摘要】混凝土攪拌機(jī)運(yùn)行時(shí)需要兩臺(tái)同型號(hào)同功率的電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)一根機(jī)械軸，來(lái)滿(mǎn)足負(fù)載要求，兩臺(tái)電機(jī)必須具有較高的同步性和耦合性。我們通過(guò)電機(jī)的設(shè)計(jì)及制造過(guò)程的控制，加上出廠前做相應(yīng)的同步調(diào)整，滿(mǎn)足了用戶(hù)的使用需求。

【關(guān)鍵詞】變頻控制；同步性；軸向竄動(dòng)

1. 引言

（1）在起重、冶金、玻璃生產(chǎn)及水泥加工等行業(yè)由于可靠性要求，或是機(jī)械負(fù)載平衡性要求，又或者是同步性的要求，需要兩臺(tái)同功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)同一個(gè)負(fù)載，這就要求兩臺(tái)電機(jī)具有較高的轉(zhuǎn)速一致性。

（2）由三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式：n=60f（1-s）/p可知，為了達(dá)到轉(zhuǎn)速一致性，我們可以采用變頻器加編碼器的閉環(huán)控制方案，編碼器實(shí)時(shí)測(cè)出電機(jī)轉(zhuǎn)速并反饋信號(hào)到變頻器控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)改變輸出到電機(jī)的電源頻率從而達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。在某些使用更精準(zhǔn)的場(chǎng)合還可以直接使用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)直接代替普通電機(jī)。上述方案可以很好的滿(mǎn)足用戶(hù)要求，但使用成本將大幅提高。

2.可行性分析

控制方式的選用依賴(lài)與整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)所要達(dá)到的精度和速度，以及系統(tǒng)設(shè)備的具體參數(shù)。由于電機(jī)本身具有一定的柔性，相互間能根據(jù)負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速，根據(jù)這一點(diǎn)加上混凝土攪拌機(jī)系統(tǒng)在所要達(dá)到的精度和速度是在一定的范圍內(nèi)，因此我們可以直接選用兩臺(tái)同步性相對(duì)高的電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)混凝土攪拌機(jī)的傳動(dòng)軸，通過(guò)扭矩同步耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)傳遞電機(jī)轉(zhuǎn)矩。

3. 電機(jī)的設(shè)計(jì)及制造

為了制造出同步性相對(duì)高的電機(jī)，我們?cè)陔姍C(jī)材料的選用、使用及生產(chǎn)管理上我們制定了一系列管理規(guī)范和工藝守則：

3.1 作為電機(jī)導(dǎo)磁的關(guān)鍵部件定、轉(zhuǎn)子鐵芯是由硅鋼板疊壓而成的，因此為保證電機(jī)具有相同的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，我們規(guī)定同一批電機(jī)必須使用同一鋼廠（武鋼或首鋼）同一批號(hào)的板材；另外對(duì)同批的單臺(tái)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子鐵芯通過(guò)稱(chēng)重和數(shù)片的方法控制沖片的數(shù)量；選用相同的鐵芯疊壓系數(shù)，并采用相同的預(yù)壓力和疊壓步驟，從而保證同批所有電機(jī)鐵心的一致性。

3.2 電磁線的選用也是從長(zhǎng)期合格供方中選擇聲譽(yù)較好的生產(chǎn)廠家，也必須滿(mǎn)足同一批電機(jī)使用同一批次的電磁線，線圈采用短距線圈形式可以減少電磁諧波帶來(lái)的損耗，線圈形狀上可以設(shè)計(jì)成“T”，這樣可以最大限度的減少定子漏抗。

3.3 為了保證兩臺(tái)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)同一機(jī)械軸時(shí)具有良好的耦合性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中著重考慮了到減小電機(jī)的軸向竄，使轉(zhuǎn)子的軸向雙向竄動(dòng)量控制在0.36～0.6mm范圍內(nèi)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)把機(jī)座、端蓋、軸承內(nèi)外蓋及轉(zhuǎn)子軸肩的加工等級(jí)提高了一個(gè)精度等級(jí)，使得整機(jī)的裝配精度等級(jí)也提高一檔，從而保證了最小軸向竄動(dòng)量。

4. 同步調(diào)整

我們知道旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的根本，而穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是由電機(jī)的激磁電流激發(fā)產(chǎn)生的，為了達(dá)到同批電機(jī)轉(zhuǎn)速一致性要求，電機(jī)在出廠前除了其它的例行檢測(cè)外，著重對(duì)電機(jī)的空載電流進(jìn)行了測(cè)試，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子外圓的微加工，把空載電流控制在一個(gè)相同的很小的范圍內(nèi)。

5. 結(jié)束語(yǔ)

樣機(jī)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的運(yùn)行測(cè)試，性能完全滿(mǎn)足要求。至今已陸續(xù)供貨約1000臺(tái)（不同規(guī)格型號(hào)的電機(jī)）左右。為用戶(hù)降低了運(yùn)行成本，我們的設(shè)計(jì)及制造得到用戶(hù)的肯定，同時(shí)也為公司帶來(lái)了可觀的利潤(rùn)。

[作者簡(jiǎn)介] 何利強(qiáng)，男，工作單位：西安泰富西瑪電機(jī)有限公司，從事電機(jī)設(shè)計(jì)工作，1997年畢業(yè)于西安交通大學(xué)電氣學(xué)院電機(jī)設(shè)計(jì)制造專(zhuān)業(yè)。