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旋转磨擦驱动系统及驱动方法
    本发明涉及一种用于旋转超重、超大型旋转体的旋转磨擦驱动系统及驱动方法。

    目前，由于磨擦驱动容易打滑，对于较重一点的旋转舞台、大浮吊等都采用针齿轮驱动，只要齿轮的强度足够大，驱动电动机容量足够大，就足以使旋转体转起来。但是，它所需要的工期较长，造价昂贵；磨擦轮驱动大多采用单台电动机起动或多台电动机驱动，限制起动电流，这样的方案对于超大、超重的旋转体易出现磨擦打滑及电动机过载的现象。

    本发明的目的是提供一种工期短、造价低，在驱动重载、偏心、低速旋转的旋转体时不打滑不过载的磨擦驱动系统。

    本发明的技术解决方案是，采用多组滚轮支撑、多台电动机多点驱动，在起动的初始，降低电动机供电频率，同时降低电压，限制电动机堵转电流及其输出力矩，使各台电动机的负载均衡，电机以低频持续几秒钟，等待其它电动机也达到相近的输出力矩，旋转体启动后，再自动控制转换到正常频率值；采用变频供电的交流鼠笼异步电动机，通过减速器、磨擦轮驱动圆坛；驱动系统由计算机、变频器、电动机、减速器、万向节传动轴、电磁离合器、磨擦驱动轮及导轨组成。

    为了保证在任何情况下加在每个磨擦驱动轮上的驱动力矩都小于该滚轮能够产生的磨擦力矩不会打滑，同时所有磨擦驱动力矩的总和又大于整个旋转圆坛起动的阻力矩，以保证圆坛能够从静止启动，本发明采用了16台电动机—减速器—磨擦轮同时驱动，降低了对旋转圆坛钢结构切向刚度的要求，驱动电动机采用普通交流鼠笼异步电动机，变频器供电，使电动机工作转速可以按照需要连续改变，为了使圆坛在旋转过程中不打滑，本发明采用了16套变频器—鼠笼异步电动机组强制同步驱动系统，启动时降低起动频率，防止了驱动力矩上升快的电动机过载及磨擦轮打滑现象。

    图1为本发明地系统框图；

    图2为本发明的电动机电流及输出力矩、电动机转速、供电频率变化曲线与普通电机各曲线的比较示意图。

    本发明用于驱动中华世纪坛这样的巨型旋转体，世纪坛旋转圆坛设计重量高达3200吨，为了防止支撑轮和轨道承受的压强过大，减小每个支撑轮的承重，本发明采用了96个滚轮车，192个滚轮支撑，(滚轮车组已另案申请，申请号为00133323.2)，其中16个滚轮为驱动轮，每个驱动轮的驱动轴上安装驱动电动机，计算机控制变频器给定一低频频率，电动机通过减速器、万向节传动轴、电磁离合器驱动摩擦轮转动，旋转体的位置及速度经圆光栅反馈到计算机。这16套驱动部件安装在旋转体钢结构的底盘下面，它们共同作用使旋转体旋转，由于每个摩擦轮允许的驱动力矩受其承重的限制，其中任何一两台电动机都没有能力独自启动旋转体。计算机自动控制，启动时降低电动机供电频率(同时降低电压)，使各电动机在启动的初始处于允许的输出力矩下相互等待，以防止由于在旋转圆坛启动过程中各台电动机输出力矩增长速度不同而引起的输出力矩增长快的电动机的驱动磨擦轮打滑现象，计算机控制电动机以低频工作几秒钟后，再以正常的频率工作。

    图2中曲线1为本发明的工作曲线，2为常规启动时的工作曲线，t1时间为磨擦驱动轮开始打滑点，t2为达到最大转速时的时间，t3为旋转体开始转动的时间，t4为降频结束时间，f1表示启动频率，f2表示要求的电动机工作频率。由图中曲线2可知，按照常规在开始时，把电动机的工作频率及转速就设定为要求频率50Hz，电动机的转速在0-t1时间内为0，此时电动机的电流及输出力矩急速上升，t1时刻输出力矩大于该摩擦轮允许的最大驱动力矩，驱动轮开始打滑。t2时刻电动机转速达到最大，电动机电流及输出力矩反而下降，该摩擦驱动轮处于空转状态，对旋转体的启动再也不起作用了。这样，驱动摩擦轮依次出现空转打滑，造成旋转体转不起来；由曲线1可知，起动初始，变频器给出一个较低的频率值f1，电动机的转速在0-t3时间内为0，电动机电流受限，其输出力矩也小于该摩擦轮允许的最大驱动力矩，驱动摩擦轮不会出现打滑。t3时刻已有足够多(四台以上)的电动机的输出力矩达到预定值，它们的输出力矩之和大于旋转体启动摩擦阻力矩，电动机启动，转速缓慢上升，同时，此时旋转体开始转动，当旋转体转起来后，变频器降频结束恢复到工作频率50Hz，电动机正常运转。本发明中计算机控制变频器在电动机启动初始时工作频率f1为6Hz，t4时间为5秒钟，而后自动变为正常工作频率f2(如50Hz)。