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精準可靠,迎難而上
登山鐵路和滑雪纜車驅(qū)動裝置的測速發(fā)電機(也叫轉(zhuǎn)速計)暴露在各種惡劣環(huán)境之下。然而,它們又必須可靠地完成高精度速度測量。正因如此,設備制造商們都非常青睞堡盟的重載解決方案。
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登山鐵路和滑雪纜車驅(qū)動裝置的測速發(fā)電機(也叫轉(zhuǎn)速計)暴露在各種惡劣環(huán)境之下。然而,它們又必須可靠地完成高精度速度測量。正因如此,設備制造商們都非常青睞堡盟的重載解決方案。那么,測速發(fā)電機需要具備哪些性能,才能承受雪山上的惡劣工況呢?

多年來,奧地利蒂羅爾阿爾卑斯山(Tyrolean Alps)的纜車每天都會將數(shù)百人送至海拔2,964米的楚格峰(Zugspitze)峰頂。在兩臺500kW的電機牽引下,纜車以10米/秒的速度行進,整趟旅程耗時約7.5分鐘。在駕駛室,操作人員對電機進行控制:減速、空擋、前進、倒車、加速、剎車,這些操作都需要具備高精度和高可靠性的速度控制系統(tǒng)來保障,畢竟乘客的舒適性和安全性是第一位的。

然而,登山鐵路的組件暴露在各種惡劣的環(huán)境條件下:風霜雨雪長年肆虐,冬季寒冷,盛夏高溫。這正是堡盟模擬量重載測速發(fā)電機TDP 0.2 LT——一款特別堅固的高精度轉(zhuǎn)速計——的用武之地。那么,“重載”究竟意味著什么呢? 

重載技術——全方位的性能保障

重載技術意味著“堅固耐用”。然而,對于堡盟而言,“重載”不僅代表著厚壁外殼和防腐蝕保護,它還是全方位的性能保障:重載產(chǎn)品能夠長年可靠運行,從不讓用戶失望。這一點對于登山鐵路應用來說必不可少。為此,測速發(fā)電機必須滿足一些特定指標:

堅固性當然至關重要:登山鐵路驅(qū)動裝置中的測速發(fā)電機必須能夠長年抵御沖擊、振動以及作用在轉(zhuǎn)軸上的其他載荷,同時保持正常運行。畢竟產(chǎn)品更換成本高昂,這并不是因為測速發(fā)電機本身有多貴,而是因為它們安裝在難以觸及的位置,并且在更換期間需要關閉系統(tǒng)。首先,堅固的外殼、結實的殼壁必不可少,因此TDP 0.2 LT采用了壓鑄鋁外殼和不銹鋼軸設計;同時,測試發(fā)電機的內(nèi)部結構必須具有抗沖擊和抗振性,所以TDP 0.2 LT采用了兩端式軸承設計,可承受高徑向和軸向負載。

重載測速發(fā)電機的密封性必須足以抵御灰塵、污垢和濕氣的侵襲,因此其重載外殼必須密封良好,特別是在軸和電氣接口等關鍵位置。此外,還需要采用合適的材料和涂層,以保護測試發(fā)電機不受鹽水或化學品的腐蝕。

測速發(fā)電機內(nèi)部沒有電子元件,因而能夠有效地防止電磁場的有害影響。因此,鋪設在其周邊的非屏蔽電纜不會對其造成任何干擾。此外,由于軸承內(nèi)部的電勢差形成的軸電流可能會引燃軸承潤滑油,導致軸承損壞。因此,重載測速發(fā)電機的內(nèi)部帶有電絕緣層,能夠有效防范這類有害影響。

最后一點同樣非常重要,高精度也是這些“重量級”選手最難能可貴的重要特性之一。測速發(fā)電機必須隨時提供可靠的信號,以確保精確的驅(qū)動控制與調(diào)節(jié)。基于轉(zhuǎn)速信息,控制器可以識別任何可能的驅(qū)動速度偏差并及時干預。登山鐵路等重型機械中的重載測速發(fā)電機的精度絕不能輸給小型轉(zhuǎn)速計。而經(jīng)過實踐檢驗,TDP 0.2 LT具有極高的精度和可靠性:常規(guī)轉(zhuǎn)速為1000rpm時,輸出信號為60V;在最高轉(zhuǎn)速10,000rpm時,輸出信號甚至可以達到600V。 

在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)確保高精度輸出電壓

過去,測速發(fā)電機通常采用銅換向環(huán)和石墨電刷組合,不過這種方法過時已久。換向環(huán)表面的銅氧化物會造成不規(guī)則的過渡電阻,從而在轉(zhuǎn)速計輸出電壓中形成高紋波,這樣就無法進行精確的低速檢測。然而,滑動性能良好的石墨可確保電刷擁有較長的使用壽命。銅換向環(huán)和銀石墨電刷組合更適合低速檢測,因為電刷中的銀顆粒會轉(zhuǎn)移到換向環(huán)表面,形成高導電性的“銅綠”。不過,這種解決方案對于油脂或含硫和含鹽空氣等惡劣環(huán)境很敏感。這種情況下就無法形成導電銅綠,那么在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)就會喪失“良好的傳輸性能”。此外,含金屬顆粒的電刷直接在銅表面滑行,使換向環(huán)更易磨損。

堡盟轉(zhuǎn)速計采用的LongLife環(huán)技術于1987年獲得專利,該技術結合了上述兩種方案的優(yōu)勢,同時規(guī)避了二者的缺點。通過一道特殊工藝,根據(jù)轉(zhuǎn)速計的類型,堡盟將一根或兩根大尺寸銀軌嵌入換向環(huán)表面。由于轉(zhuǎn)速計電流相對較低,銀軌可以非常細。TDP 0.2 LT甚至擁有兩根銀軌,即便在惡劣工況下也能始終確保低接觸電阻。TDP 0.2 LT還能實現(xiàn)60mV/min-1的電壓常數(shù),轉(zhuǎn)速檢測范圍從低于0.08rpm到10,000rpm,能同時監(jiān)控機械和電氣極限轉(zhuǎn)速,動態(tài)范圍達1:125,000。除了LongLife換向環(huán),堡盟對電刷也進行了專門改造,確保電刷的使用壽命甚至可以超過滾珠軸承,而且無需維護。 

LongLife換向環(huán)在滑雪纜車上的應用

滑雪纜車每年都要將數(shù)百萬滑雪愛好者送上山頂,因此它們對驅(qū)動控制的要求同樣苛刻。為了確保乘客安全,制造商需要使用實踐應用中久經(jīng)考驗的測速發(fā)電機,即便在霜凍、降雪和寒風等惡劣天氣下也能保證設備可靠運行。為了實現(xiàn)平穩(wěn)啟動和行駛速度可調(diào),滑雪纜車現(xiàn)在也廣泛采用轉(zhuǎn)速可控的驅(qū)動裝置。幾十年來,纜車制造商都非常青睞堡盟的模擬量測速發(fā)電機,如GMP 1.0。這款測速發(fā)電機通過升壓轉(zhuǎn)換器和鏈輪驅(qū)動直接連接至低速絞盤,從而將電機變速箱的最低轉(zhuǎn)速同控制回路隔離開,即便在苛刻的環(huán)境條件下也能產(chǎn)生足夠的速度信號。GMP 1.0的換向環(huán)表面還嵌入了兩根銀軌,可始終保證低接觸電阻,從而擴大轉(zhuǎn)速檢測范圍,并確保良好的測量信號傳輸性能。憑借堅固的設計和標準溫度補償,測速發(fā)動機非常適合在雪山惡劣的環(huán)境下使用。

經(jīng)過半個多世紀的經(jīng)驗積累,堡盟重載測速發(fā)電機及編碼器產(chǎn)品組合日臻完善:它們精確可靠、堅固耐用,從小個子到大塊頭,應有盡有。它們支持所有相關的模擬量和數(shù)字量接口,并憑借在惡劣環(huán)境條件下的出色表現(xiàn)脫穎而出。登山鐵路和滑雪纜車等應用案例清楚地證明:對于要求苛刻的用戶來說,堡盟重載測速發(fā)電機堪稱最理想的選擇。

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堡盟測速發(fā)電機采用LongLife技術——換向環(huán)表面嵌入了銀軌。LongLife測速發(fā)電機將高動態(tài)控制所需的極佳信號質(zhì)量與出眾的堅固性和超長的使用壽命集于一身。

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堡盟測速發(fā)電機在登山鐵路和滑雪纜車的驅(qū)動裝置中多次證明了自己的實力。它們采用堅固的重載設計和兩端式軸承,即便在極高的負載和惡劣的環(huán)境條件下也具有很長的使用壽命,且無需維護。

驅(qū)動裝置的性能取決于速度反饋的質(zhì)量,因此轉(zhuǎn)速計必須滿足最高要求。堡盟測速發(fā)電機采用LongLife?專利換向環(huán),其表面嵌入了銀軌,是這一苛刻任務的理想選擇。 

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堡盟重載測速發(fā)電機憑借堅固的兩端式軸承設計從同類產(chǎn)品中脫穎而出。這種設計能夠有效抵抗軸向和徑向負載,可確保極高的承載能力和超長的使用壽命。 

堡盟集團

堡盟集團是國際領先的工廠自動化和過程自動化生產(chǎn)廠家之一。目前堡盟集團的足跡已遍布全球20個國家并擁有39家分公司。堡盟集團的產(chǎn)品業(yè)務主要涉及傳感器、運動控制、視覺技術、過程儀表和粘膠系統(tǒng),其豐富的產(chǎn)品線覆蓋在各個行業(yè)并使客戶受益于堡盟所提供的完整咨詢和可靠服務的國際平臺。

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