回转窑主机传动电流变化规律的实验研究

摘要

回转窑是一种大型工业过程装备，广泛应用于冶金、化工等工业部门。回转窑内物理化学反应复杂，在工业生产过程中主要是通过监控一些生产过程参数进行窑内工况判别，而主机传动电流作为一个十分重要的过程参数可以综合地反映窑内工况以及设备的运行情况。
　　目前针对回转窑主机传动电流的研究基本上都是基于生产现场情况并根据经验进行的一些定性分析，对于实际的生产过程，这种定性结论仅适用于人工调节，难以实现生产过程的自动控制。因此，研究回转窑主机传动电流变化规律及其与操作参数之间的定量关系并建立合适的数学模型具有一定的理论和实际应用价值。
　　本文根据国内外回转窑主机传动电流研究现状和成果，对回转窑主机传动电流进行了实验研究。本文自主设计了一台与工业回转窑的机械结构及传动方式一致的回转窑实验模型装置，并以其为研究对象开发完成了一套回转窑主机传动电流实时采集的软硬件系统。该系统可以实现主机传动电流、窑转速以及回转简内物料视频图像的实时采集、显示及保存。在此基础上完成了一系列不同转速和料重下的主机传动电流采集实验，得到了不同参数条件下的电流波形图。根据电流波形图初步分析了主机传动电流周期性变化规律，运用离散傅里叶变换方法对其进行了频谱分析，发现主机传动电流的变化周期与窑转速一致。通过图像处理方法获取回转筒轴心位置数据并对其进行频谱分析，验证了主机传动电流周期性变化规律是由回转筒轴心偏差引起的。通过对不同料重和转速情况下的主机传动电流均值进行回归分析，建立了主机传动电流均值回归模型，得出了主机传动电流均值，窑转速及料重三者之间定量的数学关系。本文的研究成果为完善现有的回转窑生产过程监控系统提供了可靠依据，具有一定的理论价值和实际应用价值。

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摘要

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第1章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．1．1 回转窑结构

1．1．2 回转窑工作原理

1．1．3 主机传动电流在回转窑工况判别中的意义

1．2 国内外研究现状

1．3 课题来源及本文主要内容

第2章 回转窑实验平台的设计与实现

2．1 回转窑实验模型设计

2．1．1 回转窑实验模型各部件尺寸设计

2．1．2 实验回转窑模型主电机选择

2．2 数据采集系统硬件设计

2．2．1 数据采集卡

2．2．2 编码器

2．2．3 直流电流传感器

2．2．4 直流电机调速器

2．3 本章小结

第3章 回转窑主机传动电流监测软件的设计与实现

3．1 软件总体设计

3．2 电流采集模块程序设计

3．3 转速采集模块程序设计

3．4 图像采集模块程序设计

3．5 本章小结

第4章 回转窑主机传动电流信号的采集与傅里叶分析

4．1 主机传动电流信号采集实验参数及步骤

4．1．1 实验参数

4．1．2 实验步骤

4．2 主机传动电流信号采集实验结果

4．3 主机传动电流信号的傅里叶分析

4．4 本章小结

第5章 回转窑主机传动电流均值的回归模型

5．1 操作参数对主机传动电流的影响

5．2 主机传动电流均值的回归模型

5．3 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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