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电动机论文大全11篇

时间:2023-03-23 15:13:54

电动机论文

电动机论文篇(1)

电动机具有结构简单,运行可靠,使用方便,价格低廉等特点。为保证时机的正常工作对运行的电动机要按电动机完好质量标准的要求进行检查,运行中的电动机与被拖动设备的轴心要对正,运行中无明显的振动,一定要保持通风良好、风翅等要完整无缺。要时刻观察和测量电动机电网电压和正常工作电流,电压变化不应超过额定电压的±5%,电动机的额定负荷电流不能经常超过额定电流,以防时机过热,同时检查电机起动保护装置的动作是否灵活可靠。检查电动机各部分温升是否正常,还要经常检查轴承温度,滑动轴承不得超过度,滚动轴承不得超过70度,滚动轴承运转中的声音要清晰、无杂音。对于电动机的运转环境要做到防砸、防淋、防潮。对于环境不良,经常挪动、频繁起动、过载运行等要加强日常维护和保养,及时发现和消除隐患。

一、电动机电气常见故障的分析和处理

(一)时机接通后,电动机不能起动,但有嗡嗡声

可能原因:(1)电源没有全部接通成单相起动;(2)电动机过载;(3)被拖动机械卡住;(4)绕线式电动机转子回路开路成断线;(5)定子内部首端位置接错,或有断线、短路。

处理方法:(1)检查电源线,电动机引出线,熔断器,开关的各对触点,找出断路位置,予以排除;(2)卸载后空载或半载起动;(3)检查被拖动机械,排除故障;(4)检查电刷,滑环和起动电阻各个接触器的接合情况;(5)重新判定三相的首尾端,并检查三相绕组是否有灿线和短路。

(二)电动机起动困难,加额定负载后,转速较低。

可能原因:(1)电源电压较低;(2)原为角接误接成星接;(3)鼠笼型转子的笼条端脱焊,松动或断裂。

处理方法:(1)提高电压;(2)检查铭牌接线方法,改正定子绕组接线方式;(3)进行检查后并对症处理。

(三)电动机起动后发热超过温升标准或冒烟

可能原因:(1)电源电压过低,电动机在额定负载下造成温升过高;(2)电动机通风不良或环境湿度过高;(3)电动机过载或单相运行;(4)电动机起动频繁或正反转次数过多;(5)定子和转子相擦。

处理方法:(1)测量空载和负载电压;(2)检查电动机风扇及清理通风道,加强通风降低环温;(3)用钳型电流表检查各相电流后,对症处理;(4)减少电动机正反转次数,或更换适应于频繁起动及正反转的电动机;(5)检查后姨症处理。

(四)绝缘电阻低

可能原因:(1)绕组受潮或淋水滴入电动机内部;(2)绕组上有粉尘,油圬;(3)定子绕组绝缘老化。

处理方法:(1)将定子,转子绕组加热烘干处理;(2)用汽油擦洗绕组端部烘干;(3)检查并恢复引出线绝缘或更换接线盒绝缘线板;(4)一般情况下需要更换全部绕组。

(五)电动机外壳带电:

可能原因:(1)电动机引出线的绝缘或接线盒绝缘线板;(2)绕组端部碰机壳;(3)电动机外壳没有可靠接地

处理方法:(1)恢复电动机引出线的绝缘或更换接线盒绝缘板;(2)如卸下端盖后接地现象即消失,可在绕组端部加绝缘后再装端盖;(3)按接地要求将电动机外壳进行可靠接地。

(六)电动机运行时声音不正常

可能原因:(1)定子绕组连接错误,局部短路或接地,造成三相电流不平衡而引起噪音;(2)轴承内部有异物或严重缺油。

处理方法:(1)分别检查,对症下药;(2)清洗轴承后更换新油为轴承室的1/2-1/3。

(七)电动机振动

可能原因:(1)电动机安装基础不平;(2)电动机转子不平衡;(3)皮带轮或联轴器不平衡;(4)转轴轴头弯曲或皮带轮偏心;(5)电动机风扇不平衡。

处理方法:(1)将电动机底座垫平,时机找水平后固牢;(2)转子校静平衡或动平衡;(3)进行皮带轮或联轴器校平衡;(4)校直转轴,将皮带轮找正后镶套重车;(5)对风扇校静。

二、电动机机械常见故障的分析和处理

(一)定、转子铁芯故障检修

定、转子都是由相互绝缘的硅钢片叠成,是电动机的磁路部分。定、转子铁芯的损坏和变形主要由以下几个方面原因造成。

(1)轴承过度磨损或装配不良,造成定、转子相擦,使铁芯表面损伤,进而造成硅钢片间短路,电动机铁损增加,使电动机温升过高,这时应用细锉等工具去除毛刺,消除硅钢片短接,清除干净后涂上绝缘漆,并加热烘干。

(2)拆除旧绕组时用力过大,使倒槽歪斜向外张开。此时应用小嘴钳、木榔头等工具予以修整,使齿槽复位,并在不好复位的有缝隙的硅钢片间加入青壳纸、胶木板等硬质绝缘材料。

(3)因受潮等原因造成铁芯表面锈蚀,此时需用砂纸打磨干净,清理后涂上绝缘漆。

(4)因绕组接地产生高热烧毁铁芯或齿部。可用凿子或刮刀等工具将熔积物剔除干净,涂上绝缘溱烘干。

(5)铁芯与机座间结合松动,可拧紧原有定位螺钉。若定位螺钉失效,可在机座上重钻定位孔并攻丝,旋紧定位螺钉。

(二)轴承故障检修

转轴通过轴承支撑转动,是负载最重的部分,又是容易磨损的部件。

(1)故障检查

运行中检查:滚动轴承缺油时,会听到骨碌骨碌的声音,若听到不连续的梗梗声,可能是轴承钢圈破裂。轴承内混有沙土等杂物或轴承零件有轻度磨损时,会产生轻微的杂音。

拆卸后检查:先察看轴承滚动体、内外钢圈是否有破损、锈蚀、疤痕等,然后用手捏住轴承内圈,并使轴承摆平,另一只手用力推外钢圈,如果轴承良好,外钢圈应转动平稳,转动中无振动和明显的卡滞现象,停转后外钢圈没有倒退现象,否则说明轴承已不能再用了。左手卡住外圈,右手捏住内钢圈,用力向各个方向推动,如果推动时感到很松,就是磨损严重。

(2)故障修理

轴承外表面上的锈斑可用00号砂纸擦除,然后放入汽油中清洗;或轴承有裂纹、内外圈碎裂或轴承过度磨损时,应更换新轴承。更换新轴承时,要选用与原来型号相同的轴承。

(三)转轴故障检修

(1)轴弯曲

若弯曲不大,可通过磨光轴径、滑环的方法进行修复;若弯曲超过0.2mm,可将轴放于压力机下,在拍弯曲处加压矫正,矫正后的轴表面用车床切削磨光;如弯曲过大则需另换新轴。

(2)轴颈磨损

轴颈磨损不大时,可在轴颈上镀一层铬,再磨削至需要尺寸;磨损较多时,可在轴颈上进行堆焊,再到车床上切削磨光;如果轴颈磨损过大时,也在轴颈上车削2-3mm,再车一套筒趁热套在轴颈上,然后车削到所需尺寸。

(3)轴裂纹或断裂

轴的横向裂纹深度不超过轴直径的10%-15%,纵向裂纹不超过轴长的10%时,可用堆焊法补救,然后再精车至所需尺寸。若轴的裂纹较严重,就需要更换新轴。

电动机论文篇(2)

论文摘要:现针对电机出现故障各种现象和相应对策做一分析和研究。 论文关键词:电动机;故障;维护;检修 0 引言 运作中的电动机要严格按照国家相关质量标准进行检查以确保电动机的正常使用,运作的电动机与被拖动的设备位置要恰当,保证运行的稳定性,不能有晃动,保证通风性能良好。有些电动机因为各种原因需要经常的挪动,搬运等,对于这种电动机要加强日常的维护和检查,保证电动机运转的稳定性。 1 电动机电气常见故障的分析和处理 1.1 电动机接通电源起动,电动机不转但有嗡嗡声音 可能原因:①由于电源的接通问题,造成单相运转;②电动机的运载量超载;③被拖动机械卡住;④绕线式电动机转子回路开路成断线;⑤定子内部首端位置接错,或有断线、短路。处理方法:第一种情况需检查电源线,主要检查电动机的接线与熔断器,是否有线路损坏现象;第二种情况将电机卸载后空载或半载起动;第三种情况估计是由于被拖动器械的故障,卸载被拖动器械,从被拖动器械上找故障;第四种情况检查电刷,滑环和起动电阻各个接触器的接合情况;第五种情况需重新判定三相的首尾端,并检查三相绕组是否有断线和短路。 1.2 电动机启动后发热超过温升标准或冒烟 可能原因:①电源电压达不到标准,电动机在额定负载下升温过快;②电动机运转环境的影响,如湿度高等原因;③电动机过载或单相运行;④电动机启动故障,正反转过多。处理方法:第一种情况调整电动机电网电压;第二种情况检查风扇运行情况,加强对环境的检查,保证环境的适宜;第三种情况检查电动机启动电流,发现问题及时处理;第四种情况减少电动机正反转的次数,及时更换适应正反转的电动机。 1.3 绝缘电阻低 可能原因:①电动机内部进水,受潮;②绕组上有杂物,粉尘影响;③电动机内部绕组老化。处理方法:第一种情况电动机内部烘干处理;第二种情况处理电动机内部杂物;第三种情况需检查并恢复引出线绝缘或更换接线盒绝缘线板;第四种情况及时检查绕组老化情况,及时更换绕组。 1.4 电动机外壳带电 可能原因:①电动机引出线的绝缘或接线盒绝缘线板;②绕组端盖接触电动机机壳;③电动机接地问题。处理方法:第一种情况恢复电动机引出线的绝缘或更换接线盒绝缘板;第二种情况如卸下端盖后接地现象即消失,可在绕组端部加绝缘后再装端盖;第四种情况按规定重新接地。 1.5 电动机运行时声音不正常 可能原因:①电动机内部连接错误,造成接地或短路,电流不稳引起噪音;②电动机内部抽成年久失修,或内部有杂物。处理方法:第一种情况需打开进行全面检查;第二种情况可以处理抽成杂物或更换为轴承室的1/2-1/3。 1.6 电动机振动 可能原因:①电动机安装的地面不平;②电动机内部转子不稳定;③皮带轮或联轴器不平衡;④内部转头的弯曲;⑤电动机风扇问题。处理方法:第一种需将电动机安装平稳底座,保证平衡性;第二种情况需校对转子平衡;第三种情况需进行皮带轮或联轴器校平衡;第四种情况需校直转轴,将皮带轮找正后镶套重车;第五种情况对风扇校静。 2 电动机机械常见故障的分析和处理 2.1 定、转子铁芯故障检修 定、转子都是由相互绝缘的硅钢片叠成,是电动机的磁路部分。定、转子铁芯的故障原因主要有以下几点。①轴承使用时间久,过度的磨损,造成定、转子相擦,使铁芯表面损伤,进而造成硅钢片间短路,电动机铁损增加,使电动机温升过高,这时应用细锉等工具去除毛刺,消除硅钢片短接,清除干净后涂上绝缘漆,并加热烘干。②拆除旧绕组时用力过大,使倒槽歪斜向外张开。此时应用小嘴钳、木榔头等工具予以修整,使齿槽复位,并在不好复位的有缝隙的硅钢

电动机论文篇(3)

汽车电控系统的功用是提高汽车的整体性能,包括动力性、经济性、安全性、舒适性、操纵性、通过性以及排放性能等。虽然汽车车型不同、档次不同,采用电控系统的功能和多少也不尽相同,但是汽车电子控制系统基本结构都是由传感器(传感软件)与开关信号、电控单元ECU和执行器(执行原件)三个部分组成,这是电控系统共同的特点。汽车电控技术所涵盖的范围是非常宽的,几乎遍及了汽车的各个系统,例如:电控发动机、电控自动变速器、电控制制动防抱死装置、电控安全气囊、电控悬持装置等等。本文就电控发动机维修进行分析介绍。

一、发动机电控技术

发动机电控技术包含内容也很多,主要由发动机电控燃油喷射系统、发动机电控点火正时系统、发动机怠速控制系统三个部分组成。

任何一个由微型号电脑控制的装置,都是由以下三个基本部分组成的:传感器控制电脑执行器。

传感器是电脑控制系统的眼睛,它用于观察各种变化的物理、化学量,并将这些物理、化学量转变为电脑可识别的电信号,例如水温传感器、空气流量计等。执行器是电脑控制系统的手,它用于执行电脑发出的各种命令,它可把命令变成对控制对象的具体动作,例如喷油器、怠速马达、点火线圈等。控制电脑是整个控制系统的指挥部,它用于分析处理各种信息,并操作各个执行器来完成整个系统工作。

二、汽车电控发动机维修步骤

电控系统在提高汽车性能的同时,也使汽车的故障诊断变得复杂起来。汽车故障自诊断系统的开发应用,对于及时发现故障以及故障维修提供了方便。汽车维修人员通过解读故障代码,大多数都能判明故障可能发生的原因和部位。然而,在对汽车维修时,若仅仅靠故障代码寻找故障,往往会出现判断上的失误。实际上,故障代码仅仅是电控汽车电脑(ECU)认可的一个是或否的界定结论,不一定是汽车真正的故障部位。因此,在对电控汽车进行维修时应综合分析判断,利用传统诊断结合汽车故障的现象来寻找故障部位。

所谓的传统诊断,就是不用任何的表、设备,对车辆故障进行人工诊断的方法。在汽车维修中最常用的直接诊断方法有“看、闻、听、问、试”,这些方法在国内汽车维修方面积累的经验比较丰富。高级轿车保有量虽正大幅度增加,但部分维修的仪器及检测设备尚不能监测到位,给车辆故障诊断带来很大困难,以致于造成误判。因此,充分利用成熟的维修经验也是非常必要的。电控汽车故障自诊断系统,一般有电子控制器(ECU)中的识别故障及故障运行控制软件、故障监测电路和故障运行后备电路等组成。不同厂家生产的汽车,其故障自诊断系统的故障检测项目不尽相同,故障代码储存和显示方式也有所不同。故障代码存在随机储存器(RAM)中,随机储存器与蓄电池直接相连,故障代码可长期保存,清除故障代码需要断开专门的随机储存器连接电路或者直接断开蓄电池。目前,解读电控汽车故障代码大多是通过3种方式来获取的:第一种是靠仪表盘上的故障指示灯间隔闪烁次数来读取;第二种是借助于专用的车型解码仪直接读取故障码;第三种是靠国内厂家生产的故障代码分析仪,以汉显的方式读取故障代码的汉语文字说明。以汉语文字的方式获得故障代码含义,是广大汽车维修者普遍青睐的一种方式。而前两种读码方式还需查有关的资料,才能懂得故障代码的含义。但是,无论采用何种方式解读故障代码,一旦电喷汽车的控制电脑出现纪录和储存错误的故障代码,则对电控汽车维修带来许多不便。

电控发动机的故障自诊断装置只能存储和显示故障代码。要开展维修工作还必须凭借该车型的有关资料去进行“解码”——明确其故障内容和部位等。

电控发动机在多数人眼里仍然很陌生,仍沿用传统观念,利用经验法进行维修。这种方法是不适应电控汽车维修的。因为电控汽车目前类型较多、系统型式较多,如果每辆车都只有积累经验后才修是不现实的。因此我们只要能掌握电控发动机的共性,并拥有其详细维修资料,即可主动维修,从而再积累经验。为此:①电控发动机出现故障后,对于一般的故障可用经验方法对其进行检验和排除,例如与电控系统无关的机械性故障等。②在读取电控发动机故障代码之前,有必要对发动机进行基本检查,即对发动机基本怠速和基本点火正时进行检测与调整,使发动机处于所要求的待检状态。不同车型的基本检查步骤、条件和方法也不尽相同。譬如在检查过程中,对冷却液的温度、附加电气设备的启闭状态、散热器(水箱)冷却风扇是否运转等都有特定的要求。具体操作时应严格遵循相应的“维修资料”。③在利用故障自诊断系统检查故障时,必须有本车型的相关资料作指导。譬如故障代码的读取方式、故障代码的含义以及各电控元件的基本结构参数和工件性能参数等,都应该有一个较详细的了解,这是维修好车辆的基本条件。

电控燃油喷射系统的电路同样具有与其他电子电路一样的电路特性,即具有自身工作特点的电压、电阻特性。例如,在ECU线束插接器的各端子上有不同的工作电压;在ECU控制的各电路及其传感器和执行元件端子间都具有自身的电阻值。因此,在没有汽车专用ECU故障检测仪时,可以通过万用表测量ECU线束插接器各端子(不拆开线束插接器)的工作电压值和各端子之间的电阻值(拆开线束插接器)来诊断ECU及其控制电路的故障。

用万用表检测ECU及其控制电路故障时,必须以被测汽车的详细维修技术资料为依据。例如,汽车发动机ECU线束插接器中各端子相连接的传感器和执行器的名称、电路连接图、发动机不同工作状态下各端子标准电压值和各端子之间的标准电阻值等资料。只有拿到详细维修技术资料才能展开维修工作,不应造成不必要的人为故障代码。

三、结论

开始维修电控发动机时,必须全面深刻了解电子控制燃油喷射发动机的原理,掌握有关功能作用,运用科学的分析方法和维修技巧,制定出切实可行而又经济的维修方案,以达到排除发动机故障的目的。

虽然汽车发展机电一体化越来越多,汽车维修更多是靠专用的故障诊断仪器,但一些特殊故障仍然需要经验丰富的维修技术人员靠传统维修手段来判断故障,未来的汽车维修人员不仅仅需有外语基础、电脑常识等高科技知识,同时也应具备丰富的传统维修技术。

参考文献

电动机论文篇(4)

带有热-磁脱扣的电动机保护用断路器热式作过载保护用,结构及动作原理同热继电器,其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置,有的使触点接通,最后导致断路器断开。电磁铁的整定值较高,仅在短路时动作。其结构简单、体积小、价格低、动作特性符合现行标准、保护可靠,故日前仍被大量采用。特别是小容量断路器尤为显著。例如从ABB公司引进的M611型电动机保护用断路器,国产DWl5低压万能断路器(200-630A)、S系列塑壳断路器(100、200、400入)。

电子式过电流继电器通过内部各相电流互感器检测故障电流信号,经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活,动作功能多样,能广泛满足各种类型的电动机的保护。其特点是:

①多种保护功能。主要有三种:过载保护,过载保护十断相保护,过载保护十断相保护+反相保护。

②动作时间可选择(符合GBl4048.4-93标准)。

标准型(10级):7.2In(In为电动机额定电流),4-1Os动作,用于标准电动机过载保护,速动型(10A级):7.2In时,2-1Os动作,用于潜水电动机或压缩电动机过载保护。慢动型(30级):7.2In时,9-30s动作,用于如鼓风机电机等起动时间长的电动机过载保护。

③电流整定范围广。其最大值与最小值之比一般可达3-4倍,甚至更大倍数(热继电器为1.56倍),特别适用于电动机容量经常变动的场合(例如矿井等)。

④有故障显示。由发光二极管显示故障类别,便于检修。

固态继电器它是一种从完成继电器功能的简单电子式装置发展到具有各种功能的微处理器装置。其成本和价格随功能而异,最复杂的继电器实际上只能用于较大型、较昂贵的电动机或重要场合。它监视、测量和保护的主要功能有:最大的起动冲击电流和时间;热记忆;大惯性负载的长时间加速;断相或不平衡相电流;相序;欠电压或过电压;过电流(过载)运行;堵转;失载(机轴断裂,传送带断开或泵空吸造成工作电流下跌);电动机绕组温度和负载的轴承温度;超速或失速。

上述每一种信息均可编程输入微处理器,主要是加上需要的时限,以确保在电动机起动或运转过程中产生损坏之前,将电源切断。还可用发光二极管或数字显示故障类别和原因,也可以对外向计算机输出数据。

软起动器软起动器的主电路采用晶闸管,控制其分断或接通的保护装置一般做成故障检测模块,用来完成对电动机起动前后的异常故障检测,如断相、过热、短路、漏电和不平衡负载等故障,并发出相应的动作指令。其特点是系统结构简单,采用单片机即可完成,适用于工业控制。

2温度检测型保护装置

双金属片温度继电器它直接埋入电动机绕组中。当电动机过载使绕组温度升高至接近极限值时,带有一触头的双金属片受热产生弯曲,使触点断开而切断电路。产品如JW2温度继电器。

热保护器它是装在电动机本体上使用的热动式过载保护继电器。与温度继电器不同的是带2个触头的碗形双金属片作为触桥串在电动机回路,既有流过的过载电流使其发热,又有电动机温度使其升温,达到一定值时,双金属片瞬间反跳动作,触点断开,分断电动机电流。它可作小型三相电动机的温度、过载和断相保护。产品如sPB、DRB型热保护器。

检测线圈测温电动机定子每相绕组中埋入1-2个检测线圈,由自动平衡式温度计来监视绕组温度。

热敏电阻温度继电器它直接埋入电动机绕组中,一旦超过规定温度,其电阻值急剧增大10-1000倍。使用时,配以电子电路检测,然后使继电器动作。产品如JW9系列船用电子温度继电器。

保护装置与三相交流异步异步电动机的协调配合

为了确保异步电动机的正常运行及对其进行有效的保护,必须考虑异步电动机与保护装置之间的协调配合。特别是大容量电网中使用小容量异步电动机时,保护的协调配合更为突出。

a.过载保护装置与电动机的协调配合

过载保护装置的动作时间应比电动机起动时间略长一点。由附图可见,电动机过载保护装置的特性只有躲开电动机起动电流的特性,才能确保其正常运转;但其动作时间又不能太长,其特性只能在电动机热特性之下才能起到过载保护作用。

过载保护装置瞬时动作电流应比电动机起动冲击电流略大一点。如有的保护装置带过载瞬时动作功能,则其动作电流应比起动电流的峰值大一些,才能使电动机正常起动。

过载保护装置的动作时间应比导线热特性小一点,才能起到供电线路后备保护的功能。

b.过载保护装置与短路保护装置的协调配合一般过载保护装置不具有分断短路电流的能力。一旦在运行中发生短路,需要由串联在主电路中的短路保护装置(如断路器或熔断器等)来切断电路。若故障电流较小,属于过载范围,则仍应由过载保护装置切断电路。故两者的动作之间应有选择性。短路保护装置特性是以熔断器作代表说明的,与过载保护特性曲线的交点电流为Ij,若考虑熔断器特性的分散性,则交点电流有Is及IB两个,此时就要求Is及以下的过电流应由过载保护装置来切断电路,Ib及以上直到允许的极限短路电流则由短路保护装置来切断电路,以满足选择性要求。显然,在Is-IB范围内就很难确保有选择性.因此要求该范围应尽量小。

电动机论文篇(5)

论文关键词:高阻抗差动保护匝数比

论文摘要:本文阐述了大型电动机高阻抗差动保护原理及整定原则和整定实例。分析了CT匝数比误差对高阻抗差动保护的影响,并介绍了匝数比误差的测量方法。

1概述

高阻抗差动保护的主要优点:1、区外故障CT饱和时不易产生误动作。2、区内故障有较高的灵敏度。它主要作为母线、变压器、发电机、电动机等设备的主保护,在国外应用已十分广泛。高阻抗差动保护有其特殊性,要保证该保护的可靠性,应从CT选型、匹配、现场测试、保护整定等多方面共同努力。现在我国应制定高阻抗差动保护和相应CT的标准,结合现场实际情况编制相应的检验规程,使高阻抗差动保护更好的服务于电网,保证电网安全。

2高阻抗差动保护原理及定值整定原则

2.1高阻抗差动保护的动作原理:

(1)正常运行时:原理图见图1,I1=I2ij=i1-i2=0.因此,继电器两端电压:Uab=ij×Rj=0.Rj-继电器内部阻抗。

电流不流经继电器线圈,也不会产生电压,所以继电器不动作。

(2)电动机启动时:原理图见图2,由于电动机启动电流较大,是额定电流的6~8倍且含有较大的非周期分量。当TA1与TA2特性存在差异或剩磁不同,如有一个CT先饱和。假设TA2先饱和,TA2的励磁阻抗减小,二次电流i2减小。由于ij=i1-i2导致ij上升,继电器两端电压Uab上升。这样又进一步使TA2饱和,直至TA2完全饱和时,TA2的励磁阻抗几乎为零。继电器输入端仅承受i1在TA2的二次漏阻抗Z02和连接电缆电阻Rw产生的压降。

为了保证保护较高的灵敏度及可靠性,就应使Uab减少,也就是要求CT二次漏阻抗降低。这种情况下,继电器的整定值应大于Uab,才能保证继电器不误动。

(3)发生区内故障:原理图见图3,i1=Id/n(n-TA1电流互感器匝数比)ij=i1-ie≈i1Uab=ij×Rj≈i1Rj此时,电流流入继电器线圈、产生电压,检测出故障,继电器动作。由于TA1二次电流i1可分为流向CT励磁阻抗Zm的电流ie和流向继电器的电流ij。因此,励磁阻抗Zm越大,越能检测出更小的故障电流,保护的灵敏度就越高。

2.2高阻抗差动保护的整定原则及实例

(1)整定原则:

a)、保证当一侧CT完全饱和时,保护不误动。

式中:U-继电器整定值;US-保证不误动的电压值;IKMAX-启动电流值;

b)、保证在区内故障时,CT能提供足够的动作电压:

Uk≥2US(3)

式中:Uk-CT的额定拐点电压。

CT的额定拐点电压也称饱和起始电压:此电压为额定频率下的正弦电压加于被测CT二次绕组两端,一次绕组开路,测量励磁电流,当电压每增加10%时,励磁电流的增加不能超过50%。

c)、校验差动保护的灵敏度:在最小运行方式下,电动机机端两相短路时,灵敏系数应大于等于2。

式中Iprim-保证继电器可靠动作的一次电流;n、Us-同前所述;m-构成差动保护每相CT数目;Ie-在Us作用下的CT励磁电流;Iu-在Us作用下的保护电阻器的电流;Rs-继电器的内阻抗。

(2)、整定实例:

电动机参数:P=7460KW;Ir=816A。CT参数:匝数比n=600;Rin=1.774Ω;Uk=170V。

CT二次侧电缆参数:现场实测Rm=4.21Ω。

差动继电器(ABB-SPAE010)参数:整定范围0.4-1.2Un;Un=50、100、200可选;Rs=6K。

计算Us:US=IKMAX(Rin+Rm)/n=10Ir(Rin+Rm)/n=10×816(1.774+4.21)/600=81.38V

选取Us=82V

校验Uk:Uk=170VUs在85V以下即可满足要求。

确定继电器定值:选取Un=100;整定点为0.82;实际定值为82V。

校验灵敏度:通过查CT及保护电阻器的伏安特性曲线可得在82V电压下的电流:Ie=0.03AIu=0.006AIprim=n(Us/Rs+mIe+Iu)=600(82/6000+2×0.03+0.006)=47.8A。

由此可见,高阻抗差动保护的灵敏度相当高,这也是该保护的主要优点之一。

3高阻抗差动保护的应用

3.1高阻抗差动保护在应用中除了应注意:

(1)、CT极性及接线应正确;(2)、二次接线端子不应松动;(3)、不应误整定;(4)、CT回路应一点接地等。还应注意:(1)、CT二次应专用;(2)、高阻抗差动保护所用CT是一种特别的保护用CT。为了避免继电器的误动作,对CT有三个要求:励磁阻抗高、二次漏抗低和匝数比误差小。高阻抗差动保护用的CT设计要点是:依据拐点电压及拐点电压下的励磁电流来确定铁芯尺寸。对于高阻抗差动保护用CT的特性匹配至关重要,在实际选用时应采用同一厂家,同一批产品性相近、匝数比相同的CT。

3.2下面主要探讨CT匝数比误差对高阻抗差动保护的影响

(1)匝数比n为二次绕组的匝数与一次绕组匝数的比值。匝数比的误差εt定义如下:

εt=(n-Kn)/Kn(6)

式中,Kn-标称电流比。

国外标准中规定此种CT的匝数比误差为±0.25%。

(2)匝数比误差要小:

当电动机启动时(见图2),电流互感器TA2未饱和,CT的二次电流接近于匝数比换算得来的数值,这是由于TA2未饱和时励磁阻抗较高的原因。一般情况下高阻抗差动保护用CT励磁阻抗为几十千欧姆的数量级。如果匝数比的分散性很大,TA1和TA2的二次电流i1和i2不能互相抵消,该差值电流ij流经继电器线圈,即成为产生误动作的原因。

(3)、匝数比误差规定为±0.25%,对于不同匝数比CT不尽合理。匝数较大CT容易满足该规定并且能保证保护不发生误动作。匝数较小CT即使满足该规定,在电动机启动时的差电压也较大,足以造成保护误动作。

下面列举两个例子:

a).两侧CT匝数比均满足±0.25%。假设:n1=3609(正误差);n2=3591(负误差)。

匝数比误差产生的不平衡电流:ij=(10×3600/3591-10×3600/3609)=0.05A

继电器两端不平衡电压:Uj=ij×Rs=0.05×6000=300V

Uj大于继电器整定值,保护在这种情况下将不可避免的发生误动作。

b).两侧CT匝数比相对误差满足±0.25。假设:n1=3609;n2=3600。

匝数比误差产生的不平衡电流:

ij=(10×3600/3600-10×3600/3609)=0.025A

继电器两端不平衡电压:Uj=ij×Rs=0.025×6000=150V

Uj小于继电器整定值,可满足工程要求。

例2:所有参数与整定计算实例相同。

a).两侧CT匝数比均满足±0.25%。

设:n1=601(正误差);n2=599(负误差)。

匝数比误差产生的不平衡电流:

Uj远大于继电器整定值(82V),保护将发生误动作。

b).两侧CT匝数比相对误差满足±0.25%,假设:n1=601n2=600

匝数比误差产生的不平衡电流:

Uj=ij×Rs=0.0226×6000=135V

Uj仍大于继电器整定值,保护将发生误动作。

通过上述两例足以说明对于高阻抗差动保护CT选择的苛刻条件,选择时应遵守CT匝数比误差相近的原则。建议在整定原则中增加继电器整定电压应大于由于匝数比误差产生的差电压,以保证高阻抗差动保护的可靠性。

3.3匝数比误差的测量

测量的方法有两种:

第一种:在CT二次侧短路状态下,测量流经额定一次电流i1时的比值差f1,设此时励磁电流为i0,则f1=-εt-i0/i1

二次回路连接与二次绕组阻抗相等的负荷,在额定一次电流的1/2电流下测量比值差f2,这时仍设励磁电流为i0,则f2=-εt-2i0/i1

匝数比误差为:εt=f2-2f1

电动机论文篇(6)

电动机的故障大体分为两部分:一部分是机械的原因。例如轴承和风机的磨损或损坏:另一部分是电磁故障,二者互有关连。如轴承损坏,引起电动机的过载,甚至堵转,而风叶损坏,使电动机绕组散热困难,温升提高,绝缘物老化。电磁故障的原因很多,如电动机的过载、断相、欠电压和短路都足以使电动机受损和毁坏。过载、断相、欠电压运行都会使绕组内的电流增大,发热量增加(导体的发热量是和电流的平方成正比的),而短路造成的危害就更大。短路的原因是电动机本身的绝缘材料质量差或电动机受潮(在农村是经常发生的,例如受雨淋或落水),以致于绕组的相间击穿,引起短路。此外,还有电动机置于有酸碱物的场所,因受腐蚀而损坏绝缘。

一、电动机的过载及其保护

电动机的过载除上述原因外,还有:

a.电动机周围环境温度过高,散热条件差;

b.电动机在大的起动电流下缓慢起动;

c.电动机长期低速运行;

d.电动机频繁起动、制动、正反转运行及经常反接制动。

电动机的过载由于电流增大,发热剧增,从而使其绝缘物受到损害,缩短了其使用寿命甚至被烧毁。

从电动机的结构来看,鼠笼型电机的定子铁心置放绕组的槽内必须有良好的绝缘物,绕组(铜线)表面有绝缘漆层,绕线式电动机转子绕组与定子绕组一样,绕组与铁心槽衬以绝缘物,三个端线所接的铜滑环,环间,环与转轴之间也是彼此绝缘的。为了保证电动机的相间、带电体与外壳的绝缘,通常是使用各种耐热等级的绝缘材料的。各种绝缘都有一定的耐受工作温度的指标。IEC85规定A级(105℃)、E级(120℃)、B级(130℃)、F级(155℃)……。八十年代,IEC216提出了一个新的耐热标准,称为温度指数TI(TemperatureIndex)以此代替IEC85。TI是按阿尼罗乌丝(Arrhenins)公式t=10a+b/T计算的。式中:t—寿命[小时(h)]

T—绝缘材料使用的温度(℃)

a、b—与材料有关的常数

例如:某电动机使用的绝缘材料a=-2,b=1034,使用温度T=164℃

得t=10-2+(1034/642)=104.30=2000h

它表示此绝缘物使用于164℃时,其使用寿命为20000小时。

如果把使用温度提高8℃,则T=164+8=172℃

t=10-2+(1034/172)=104=10000h

它说明很早以来,电工技术工作者提出的绝缘材料的使用温度每增加8℃,其使用寿命就减半是有理论和实践依据的。

电动机的过载保护安秒(I-t)曲线(反时限)

1.电动机的过载特性

2.保护电器的保护特性

3.电动机的起动电流特性

保护器的I-t曲线在电动机过载特性之内,但两曲线间距不必拉得过大,以便做到既不使电动机因为过载造成温升增大影响寿命,又充分利用电动机本身的最大耐受过载能力。根据生产和科学实践,对电动机的保护特性已由IEC947—4《低压开关设备和控制设备。低压机电式接角器和电动机起动器》作出了新的规定(我国的GB14048.4等效于IEC标准),对无温度补尝的保护电器:

1.0In>2h不动作

1.2In≤2h动作

7.2In:2s<Tp≤10s、4s<Tp≤10s、6s<Tp≤20s、9s<Tp≤30s(也分4组,与上面的1.5In的4组相对应)。

在八十年代,我国曾有科技人员对绕组采用B级绝缘(允许工作温度为130℃)的电动机,进行了实测(即不动作和动作的时间极限,此极限表明不会引起绝缘水平下降的电流与时间的最大值):

以上实测值是在几台电动机上测试的,不够全面,但它表明,这个标准还是比较实际的(6In是老标准)旧标准把6In作为可返回特性的电流,它相当于电动机的起动电流,经可返回时间(在通以6In时的延时时间,后将电流返回1倍In或0.9In,此段时间内保护电器不允许动作,这种可返回特性的规定是为了躲过电动机的起动,它的可返回时间应大于电动机的起动时间,旧标准的可返回时间分1s、3s、8s、13s几种)。鉴于把起动电流定在6倍和可返回时间固定在上述的4种已不能完全反映现实情况(例如Y型鼠笼型电动机的起动电流倍数就有5、5.5、6、6.5、6.8、7的六种),因此我国的GB14048.4(等效采用IEC947-4)统一规定为7.2倍,并对不同的起动时间规定了延时时间Tp。美国NEMA(美国全国电气制造商协会)1993年的MG-1标准对电动机的过载和失速(相当于电动机的堵转和刚起动——笔者注)保护作了新的规定:“输出功率不超过500HP(马力,相当于368kW—笔者注),额定电压不超过1kV的多相电动机,在正常工作温度初次起动,耐受1.5倍全额电流的时间应不等于2min”,又规定:“功率输出不超过500HP,额定电压不超过1kV的多相电动机,在正常温度初次起动时,应能耐锁定转子电流的失速时间不少于12s”,从以上标准和对我国绝大多数的电动机的起动时间的统计来看,选1.5In为2min,7.2In为2s<Tp≤10s是适合的。当然,如果失速或起动时间超过10s也可取其他的Tp值。怎样进行电动机的过载保护?现在对电动机的过载保护采用最多的是热继电器,也有相当数量采用有复式脱扣器(热动和电磁脱扣器,后者用于短路保护)的断路器。对于重载起动的电动机(起动时间为一般电动机的数倍),如果使用一般的热继电器,常常会在起动过程中发生误动作(跳闸),使电动机无法起动。因此需要选用带速饱和电流互感器或限流电阻的热继电器,这种型式是通过速饱和电流互感器或限流电阻使起动电流成比例地缩小,就可以大大延长电动机的起动时间,保证正常起动,还有采取起动时将热继电器短接,起动完毕再将热继电器投入运行——完全短路法。此外,对带速饱和互感器的热继电器,起动时将互感器二次绕组短接,起动完毕后再使之投入等方法,来满足重载起动电动机的需要。

二、电动机的短路保护(电动机保护电器瞬时动作电流整定值)电动机在短路情况下的保护,通常选用断路器,有的地方也使用熔断器。一些文献提到,断路器的瞬时动作电流整定值应能躲过电动机的全起动电流。Isct—断路器瞬时动作电流整定值A;k—可靠系数,它考虑了电动机起动电流的误差和断路器瞬动电流的误差,k一般取1.2;I''''st—全起动电流值,也称尖峰电流A。所谓全起动电流,是包括周期分量和非周期分量两部分。非周期分量的衰减时间约为30ms左右,而一般的非选择性断路器的全分断时间在20ms之内,因此必须把非周期分量考虑进去。I’st为1.7~2倍的电动机起动电流I’st。在诸多文献中,如《建筑电气设计手册》规定Isct≥(1.7~2)Ist,而《工业与民用配电设计手册》规定Isct=1.7Ist,有的手册则规定Icst为2~2.5倍的电动机起动电流。低压电器标准,如JB1284《低压断路器》的编制说明中认为,根据实验和统计,保护鼠笼型电动机的断路器,其瞬动电流是整定在8~15倍电动机的额定电流的,而绕线式电动机应整定在3~6倍电动机额定电流。8~15倍鼠笼型电动机额定电流是一个范围,具体的数值还需要考虑电动机的型号、容量、起动条件等等因素。以下,我们分析一下,鼠笼型电动机起动时的全起动电流(类峰电流)。

1.起动电流的低功率因数,过渡过程的非周期分量的存在。在这种情况下,周期分量的幅值尽管稳定,但受非周期分量的影响,故有尖峰电流流过(功率因数低,表示电感L大,时间常数T=L/R大,非周期分量Imsin(Ψ—)e-t/T值大,非周

期分量的衰减慢)。当起动电流的COS=0.3时,尖峰电流为起动电流(有效值)的2倍左右;

2.残余电压的影响而产生的瞬间再合闸的尖峰电流。电动机切断电源后再接通时,当切断电源而电动机尚未停下,就带有残余电压。这种残余电压不仅是由于有剩磁而产生,而且还由于次级线圈(转子)有残余电流而形成,所存在的残余电压与再合闸时的电源电压在某一相位时的叠加,就会产生尖峰电流。其大小与电动机完全停止后再起动相比,要大(残余电压+电源电压)比电源电压倍,这种尖峰电流虽然仅出现1-2周波,但足以使断路器的瞬时脱扣器动作。因为1、2两个原因,可出现下列情况:

(1)电动机直接起动

由于COS为0.3,尖峰电流为(6In)的2倍,等于In(有效值)故塑壳式断路器的瞬时脱扣器整定电流值最小值为8.5In,(In为电动机的额定电流)

(2)星—三角(Y-Δ)起动

也假设为COS0.3,当从Y起动到Δ运转的一瞬间(1~2周波),尖峰电流(峰值)约为额定电流(有效值)的19倍,则断路器必须把瞬时动作电流整定到14In?以上。

(3)自耦减压起动时

COS=0.3,电动机起动电流为6In,由于有尖峰电流的存在,原来按80%抽头的正常起动电流为3.84In,现提高到7.7In,按65%抽头的正常起动电流为4.3In,现提高到5In。

(4)瞬时再起动

按COS为0.3,起动电流为6In,考虑到残余电压的影响,尖峰电流为最大,是额定电流的24倍(6×2×2)(峰值),其有效值为=16.97≈17,因而断路器的瞬时脱扣器的整定电流必须在电动机额定电流的17倍以上。从以上分析可知,正是电动机的型号、结构、起动方式等的不同,导致尖峰电流的出现,由此而推出Isct在8~15倍In之内(个别的还可达到17倍In),对于瞬时动作电流可调的断路器,其调节范围按8~15倍In考虑,而大量的塑壳式断路器(不可调),取其平均值12In,误差

采用熔断器保护电动机的瞬动,熔断器的熔体电流可由下式确定:

Irin≥Ist比α

式中:Ist—电动机的起动电流A;

α—决定起动状况和熔断器的系数,一般为2~3之间。

三、关于鼠笼型电动机的断相保护电动机的断相分为两类,一是电动机外部的电源线断线;二是电动机内部定子绕组的断线,而电动机内部接线又分为星形联结和三角形连接两种。因此提到断相必须分清是那一种性质,另外,所谓断相保护,是指正在运行中的电动机。

1.被保护的电动机的定子绕组是星形联结,断相运行时,一般说未断的两相电流会增大。由于电压的不平衡,至少有一相电流增大。因是星形联结,线电流等于相电流,所以对于星形联结的电动机,选用一般的三极热继电器或三极保护电动机型的断路器,是能够起到有效保护的。

2.被保护的电动机的定子绕组是三角形联结,当电动机发生断相时会有两种情况产生:

a.电动机外部的电源线断线(如熔断器——相熔断),I2ph=2Iph,I2=I3=I1ph+I2ph=1.5I2ph此时线电流与相电流之间已不是的关系,线电流已经不能正确反映相电流的大小,即不能有效地反映电动机绕组是否已处于过载状态。当电动机在额定负载下断相运行时,I1ph=I3ph=0.58In(In为电动机的额定电流),I2ph=2Iph=1.16In,I2=I3=1.5I2ph=1.5×1.6In=1.73In。此时如果选用一般的三极热继电器(或断路器),勉强可以起保护作用但是当负载在额定负载的65%下断线运行时会动作,时间长了可能烧毁电动机。为解决保护问题,应采用带断相保护的热继电器,如JR20、T系列、3UA系列等。

b.电动机的定子绕组为三角形联结,绕组断了一相,此时就出现:I2=I3=IphI1=Iph

可以看到,有一相线电流与未断线前是一样的,因此,可以选用一般的三极热继电器来保护。

四、关于电动机的欠电压保

当低压配电和用电电路因发生故障而使网络电压大幅度降低时,就会使正常运转的电动机出现疲倒、堵转、使大批电动机产生几倍的过电流甚至短路。此时必须使用保护电器将故障电压切断,以便保护电动机(特别是功率为30kV及以上的电动机)及其线路。

电压降低到足以使电动机疲倒、堵转的电压,称为临界电压。在临界电压出现时,低压保护电器恰好会动作就称为欠电压保护。

当电网电压低于电动机的临界电压,保护装置方始动作,称为失压保护,失压保护是欠电压保护的一种。根据理论计算,在额定负载(满负荷)时,

鼠笼型电动机的临界电压Uk=0.67Ue;(Ue为电动机的额定电压);

绕线型电动机的临界电压Uk=0.71Ue。

如果负载率是50%,则

鼠笼型电动机的临界电压Uk=0.5Ue;

绕线型电动机的临界电压Uk=0.525Ue。

因此从理论值上看(理想的情况),无论是鼠笼型或绕线型电动机的欠电压保护值,其上限为0.70Ue,下限值为0.5Ue,而考虑各种误差因素,GB14048.2《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准规定,欠电压动作电压值为(70%~35%)Ue。

我们知道,在电动机的起动瞬间(或在全电压下电动机运转时的转矩小于负载转矩时)其电流变得很大,此时的电动机电流I2''''(折合到定子的转子电流),由于刚起动或堵转,n≈0,S≈1,I12很大,一般可达5~7倍的In。如果电路的电压下降到临界电压的上限值造成堵转时,电动机的电流最大可达5In,时间略长就要烧毁电动机。

前者有残余电压,故有残余电磁转矩的作用,这就是电动机达到停机的惰行时间较长。还可能带来本身的短路,且此时如果电网电压恢复正常,再起动时,会产生很大的冲击电流,扩大故障范围;而在电压完全消失时,或者仅有20%~30%额定电压下,达到停机的时间仅为纯机械的较短惰行时间而已,此时(电动机尚未全停下)即使电压恢复正常,所造成的冲击电流也不大。失压保护的意义在于防止自起动。

瞬时动作—对于不重要的,不影响生产工艺流程的电动机,一旦有低于临界电压者立即动作;一般短延时0.5s左右,短延时动作主要针对欠电压对象,用瞬时动作甩掉一批次要的电动机,而用短延时动作来保住一些主要的电动机。长延时动作—适用于重要的,起动条件不困难的绕线型电动机;可以自起动但技术保安条例不允许自起动的鼠笼型电动机,延时大约5~10s,通常它的整定时间大于5s而小于电动机的全部惰行时间。长延时动作主要针对失压保护,其目的是争取一部分比较重要,而其起动条件又不困难的电动机尽可能不退出运转。

五、电动机保护线路及其保护电器的选择

电动机保护的线路大致有以下四种

1.由热继电器FR,接触器kM和仅有瞬动保护的断路器QF组成,如图4所示。接触器用来起动、停止电动机,热继电器用来保护电动机的过载,而仅有瞬动保护的断路器是保护电动机的短路。

2.由热继电器FR,接触器kM和熔断器FS组成,如图5所示。热继电器保护电动机的过载,接触器起动和停止电动机,熔断器作电动机的短路故障保护。3.由一台接触器kM和一台电动机保护型的断路器QF组成,如图6所示。接触器作为电动机的起动和停止之用,电动机保护型断路器作电动机的过载和短路故障的保护。

4.由一台电动机保护型断路器组成,

电动机论文篇(7)

2.煤矿运输提升机械电气自动化

自从20世纪80年代以来,我们国家煤矿企业的开采量一直都是保持比较好的势头。至于运输井下厚煤方面,那些大型的煤矿企业用的方法都是胶带运输。在胶带运输的过程中,对于工况监控系统的研制总的来说取得的成果是可喜可贺的,并且对于它的应用已经进入了一个快速的发展阶段。现今,不管是计算机技术还是PLC技术,在实际生活中得到越来越多的应用,以前那些比较单一的保护现在也变得系统化、综合化。这里要提到的就是DCS结构,它实现了地面监控的目标。电气自动化技术目前来看,它发展得很不错,变频器的技术变得越来越成熟,这样也就使得调速系统发展得越来越好。一部分比较先进的国家,在采煤方面有很大的突破,它们对于提升机电控方面的研究比较深入,现在他们开始把PLC作为中心控制器,这样一来就实现了提升工艺控制,同路行程控制跟安全回路监控的全微机监控,从而改善了提升机安全运行方面的问题。现今社会,高科技文化发展的越来越好,对于煤矿机械设备而言,信息化设计它占据着重要的地位,总的来说,它是一个非常必要的环节。现在,我们国家的煤矿事业并不发达,比那些先进国家的相差很多,所以,我们国家一定要制定切实可行的政策,并且还要给予足够的技术扶持,这样一来才可以发展壮大我们国家的信息化建设事业。目前,我们国家的煤矿工业发展非常迅速,国家对煤矿开采的安全性以及煤矿机械设备的信息化建设提出了更高的要求,除此之外,煤矿企业本身为了得到更好的发展,不得不进行信息技术改革,这样一来就使得信息化设计在煤矿设备中占据的地位越来越高。

3.煤矿安全,监控控制系统

我们国家的很多煤矿企业,已经开始使用安全监控系统,这些监测装置非常的多,涵盖遥测仪、断电仪、红外线自动喷雾等装置,这些对于我们国家的煤矿生产的安全要求来说是完全足够的,但是遗憾的是,我们国家的相配的传感器种类非常的少,同时使用的寿命不是很长,除此之外,它的工作稳定性相对而言也比较差,这样一来就使得维护的工作量变得很大,以上的问题使得监控系统的工作缺乏安全性以及可靠性,在实际操作中没有得到充分的利用。对煤矿机械设备进行信息化设计对于提高工作效率是非常有帮助的,主要就是信息化设计可以改变落后的生产方式,同时改变了煤矿的作业模式。因此,研究信息化设计在煤矿机械设备中的应用具有深远的意义。

电动机论文篇(8)

值得注意的是,随着汽轮机功率的增大,在轴承座刚度相当大的情况下,转子的较大振动并不能在轴承座上反映出来。

振动是指一种周期性的往复运动,处在高速旋转下的汽轮发电机组,在正常运行中总是存在着不同程度和方向的振动。对于振动,我们希望它愈小愈好。

对设备的危害不大,因而是允许的。这里所讲的振动,都是指对设备有危害,超出了允许范围的振动。

汽轮发电机组振动过大时可能引起的危害和严重后果如下:

1)机组部件连接处松动,地脚螺丝松动、断裂;

2)机座(台板)二次浇灌体松动,基础产生裂缝:

3)汽轮机叶片应力过高而疲劳折断;

4)危机保安器发生误动作;

5)通流部分的轴封装置发生摩擦或磨损,严重时可能因此一起主轴的弯曲;

6)滑销磨损,滑销严重磨损时,还会影响机组的正常热膨胀,从而进一步引起更严重的事故;

7)轴瓦乌金破裂,紧固螺钉松脱、断裂;

8)发电机转子护环松弛磨损,芯环破损,电气绝缘磨破,一直造成接地或短路;

9)励磁机整流子及其碳刷磨损加剧等;

从以上几点可以看出,振动直接威胁着机组的安全运行。因此,在机组一旦出现振动时,就应及时找出引起振动的原因,并予以消除,决不允许在强烈振动的情况下让机组继续运行。

汽轮发电机组的振动是一个比较复杂的问题。造成振动的原因很多,但是我们只要能抓住矛盾的特殊性,即抓住振动时表现出来的不同特点,加以分析判断,就有可能找出振动的内在原因并予以解决。

1、励磁电流试验

试验目的在于判断振动是否由电气方面的原因引起的,以及是由电气方面的哪些原因引起的。

如加上励磁电流后机组发生振动,断开励磁电流振动消失。则可肯定振动是有电气方面的原因造成的,此时可继续进行励磁电流试验。通过励磁电流试验得出如下两种结果:

1)随着励磁电流的增加,振动数值跟着加大,此种情况表明,振动是由于磁场不平衡引起的。造成磁场不平衡的原因有:发电机转子线圈短路:发电机转子和静子间空气间隙不均匀等;

2)磁场电流增加时振动不立即增大,而是随着磁场电流增加在一定的时间内成阶梯状的增大,在励磁电流增大时尤为显著。这表明振动和转子在热状态下的质量不均衡有关。

2、转速试验

试验目的在于判断振动和转子质量不平衡的关系,同时可找出转子的临界转速和工作转速接近的程度。

试验一般在启动(或停机)过程中进行。转速每升高100—200r/min记录振动值一次,试验的最高转速最好取为105%工作转速,以便观察振动变化的趋向。本试验可在汽轮机与发电机断开情况下进行,也可在连接情况下进行。

通过本试验还应检查临界转速和工作转速是否过分接近。一般设计时应使二者相差30%左右,但由于运行期间拆去了一些零件或在转子上加工等,就有可能十分精确而达到完全平衡,这样工作转速离临界转速过近,机组运行中必然要发生较大振动。

3、负荷试验

试验的目的在于判断振动与机组中心、热膨胀、转子质量不平衡的关系,判断传递力矩的部件(靠背轮、减速齿轮)是否有缺陷。

试验可以升负荷方式进行,也可以降负荷方式进行,一般可分为零负荷、1/4负荷、1/2负荷、3/4负荷和满载负荷五个等级。每一级附和测量振动两次,即负荷刚改变后立即测量一次。负荷稳定30min后再测量一次。做负荷试验时,在测量振动的同时必须测量机组的热膨胀情况。一般通过负荷试验可得出如下三种结果:

1)振动随负荷增加而见效(数值不大)。这表明振动的原因在于转体质量的不平衡,此时可参照“转速试验”进行分析。

2)振动随负荷增加而加大,且于热膨胀无关(即每一级负荷的两次所测振动值变化不大)。

这表明振动和旋转力矩有关。其可能原因有:机组按靠背轮找中心时没有找准;活动或半活动式靠背轮本身有缺陷,如牙齿啮合不好或不均匀磨损等;

此种振动情况,一般在机组并列或接解列时振动值会有突变现象。

3)在负荷改变后的一段时间,振动随时间的加长而加大(即在每一负荷下稳定一定时间后所测得的振动值与第一次所测得的振动值有较明显的变化)。这表明振动与汽轮机的热状态有关,其可能原因有:滑销系统不良、基础不均匀的下沉;主蒸汽管道布置不当,在热膨胀时给汽缸施加了作用力;其它不正常的热变形引起机组中心线发生变化等。4、轴承油膜试验

试验目的在于判断振动是否是因为油膜不稳,油膜被破坏或轴瓦紧力不当所引起的。

试验是在保证轴承油压和油量的条件下通过改变油温来进行的,油温变动范围一般是正常油温的正负5℃,油温每变化1℃测量振动一次,并在上、下限油温时稳定30min后各多测振动一次。

油温试验的结果,有两种可能情况:

1)振动随油温升高而加大。这表明振动大多是由于轴瓦间隙太大所引起的。这种情况比较多见,因为运行中往往会由于乌金磨损,多次修刮而使轴瓦内径加大,致使油膜不稳;

2)振动随油温升高而减少。此时,振动大多是由于轴瓦间隙太小所引起的。

此外应注意,由于油温只是通过改变油的粘度间接影响油膜建立的,所以振动是否是由于油膜不稳或被破坏所造成,还应通过振动现象加以判断。油膜不稳或被破坏而引起振动的特点主要是:振动发生得比较突然和强烈,一般难于掌握其发生和消失的规律。振动波形紊乱,振动频率和转速不相适应;振动时机组声音异常,好像在抖动一样。

轴承紧力不够也会引起振动,此时振动值也很不稳定,且在振动部位可听见测到“咚东”的响声。

电动机论文篇(9)

值得注意的是,随着汽轮机功率的增大,在轴承座刚度相当大的情况下,转子的较大振动并不能在轴承座上反映出来。

振动是指一种周期性的往复运动,处在高速旋转下的汽轮发电机组,在正常运行中总是存在着不同程度和方向的振动。对于振动,我们希望它愈小愈好。

对设备的危害不大,因而是允许的。这里所讲的振动,都是指对设备有危害,超出了允许范围的振动。

汽轮发电机组振动过大时可能引起的危害和严重后果如下:

1)机组部件连接处松动,地脚螺丝松动、断裂;

2)机座(台板)二次浇灌体松动,基础产生裂缝:

3)汽轮机叶片应力过高而疲劳折断;

4)危机保安器发生误动作;

5)通流部分的轴封装置发生摩擦或磨损,严重时可能因此一起主轴的弯曲;

6)滑销磨损,滑销严重磨损时,还会影响机组的正常热膨胀,从而进一步引起更严重的事故;

7)轴瓦乌金破裂,紧固螺钉松脱、断裂;

8)发电机转子护环松弛磨损,芯环破损,电气绝缘磨破,一直造成接地或短路;

9)励磁机整流子及其碳刷磨损加剧等;

从以上几点可以看出,振动直接威胁着机组的安全运行。因此,在机组一旦出现振动时,就应及时找出引起振动的原因,并予以消除,决不允许在强烈振动的情况下让机组继续运行。

汽轮发电机组的振动是一个比较复杂的问题。造成振动的原因很多,但是我们只要能抓住矛盾的特殊性,即抓住振动时表现出来的不同特点,加以分析判断,就有可能找出振动的内在原因并予以解决。

1、励磁电流试验

试验目的在于判断振动是否由电气方面的原因引起的,以及是由电气方面的哪些原因引起的。

如加上励磁电流后机组发生振动,断开励磁电流振动消失。则可肯定振动是有电气方面的原因造成的,此时可继续进行励磁电流试验。通过励磁电流试验得出如下两种结果:

1)随着励磁电流的增加,振动数值跟着加大,此种情况表明,振动是由于磁场不平衡引起的。造成磁场不平衡的原因有:发电机转子线圈短路:发电机转子和静子间空气间隙不均匀等;

2)磁场电流增加时振动不立即增大,而是随着磁场电流增加在一定的时间内成阶梯状的增大,在励磁电流增大时尤为显著。这表明振动和转子在热状态下的质量不均衡有关。

2、转速试验

试验目的在于判断振动和转子质量不平衡的关系,同时可找出转子的临界转速和工作转速接近的程度。

试验一般在启动(或停机)过程中进行。转速每升高100—200r/min记录振动值一次,试验的最高转速最好取为105%工作转速,以便观察振动变化的趋向。本试验可在汽轮机与发电机断开情况下进行,也可在连接情况下进行。

通过本试验还应检查临界转速和工作转速是否过分接近。一般设计时应使二者相差30%左右,但由于运行期间拆去了一些零件或在转子上加工等,就有可能十分精确而达到完全平衡,这样工作转速离临界转速过近,机组运行中必然要发生较大振动。

3、负荷试验

试验的目的在于判断振动与机组中心、热膨胀、转子质量不平衡的关系,判断传递力矩的部件(靠背轮、减速齿轮)是否有缺陷。

试验可以升负荷方式进行,也可以降负荷方式进行,一般可分为零负荷、1/4负荷、1/2负荷、3/4负荷和满载负荷五个等级。每一级附和测量振动两次,即负荷刚改变后立即测量一次。负荷稳定30min后再测量一次。做负荷试验时,在测量振动的同时必须测量机组的热膨胀情况。一般通过负荷试验可得出如下三种结果:

1)振动随负荷增加而见效(数值不大)。这表明振动的原因在于转体质量的不平衡,此时可参照“转速试验”进行分析。

2)振动随负荷增加而加大,且于热膨胀无关(即每一级负荷的两次所测振动值变化不大)。

这表明振动和旋转力矩有关。其可能原因有:机组按靠背轮找中心时没有找准;活动或半活动式靠背轮本身有缺陷,如牙齿啮合不好或不均匀磨损等;

此种振动情况,一般在机组并列或接解列时振动值会有突变现象。

3)在负荷改变后的一段时间,振动随时间的加长而加大(即在每一负荷下稳定一定时间后所测得的振动值与第一次所测得的振动值有较明显的变化)。这表明振动与汽轮机的热状态有关,其可能原因有:滑销系统不良、基础不均匀的下沉;主蒸汽管道布置不当,在热膨胀时给汽缸施加了作用力;其它不正常的热变形引起机组中心线发生变化等。

4、轴承油膜试验

试验目的在于判断振动是否是因为油膜不稳,油膜被破坏或轴瓦紧力不当所引起的。

试验是在保证轴承油压和油量的条件下通过改变油温来进行的,油温变动范围一般是正常油温的正负5℃,油温每变化1℃测量振动一次,并在上、下限油温时稳定30min后各多测振动一次。

油温试验的结果,有两种可能情况:

1)振动随油温升高而加大。这表明振动大多是由于轴瓦间隙太大所引起的。这种情况比较多见,因为运行中往往会由于乌金磨损,多次修刮而使轴瓦内径加大,致使油膜不稳;

2)振动随油温升高而减少。此时,振动大多是由于轴瓦间隙太小所引起的。

此外应注意,由于油温只是通过改变油的粘度间接影响油膜建立的,所以振动是否是由于油膜不稳或被破坏所造成,还应通过振动现象加以判断。油膜不稳或被破坏而引起振动的特点主要是:振动发生得比较突然和强烈,一般难于掌握其发生和消失的规律。振动波形紊乱,振动频率和转速不相适应;振动时机组声音异常,好像在抖动一样。

轴承紧力不够也会引起振动,此时振动值也很不稳定,且在振动部位可听见测到“咚东”的响声。

电动机论文篇(10)

1电机绕组局部烧毁的原因及对策

1.1由于电机本身密封不良,加之环境跑冒滴漏,使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体,电机绕组绝缘受到浸蚀,最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象,从而导致电机绕组局部烧坏。

相应对策:①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象;②检修时注意搞好电机的每个部位的密封,例如在各法兰涂少量704密封胶,在螺栓上涂抹油脂,必要时在接线盒等处加装防滴溅盒,如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩;③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期,严重时要及时进行中修。

1.2由于轴承损坏,轴弯曲等原因致使定、转子磨擦(俗称扫膛)引起铁心温度急剧上升,烧毁槽绝缘、匝间绝缘,从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成:①轴承装配不当,如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损,导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小,出现跑内圈现象,装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁,特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升,只要轴承完好,允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净,运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工,电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加,温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够,致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高,且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题,例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行,油脂变质,轴承生锈而又未进行中修。

相应对策:①卸装轴承时,一般要对轴承加热至80℃~100℃,如采用轴承加热器,变压器油煮等,只有这样,才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗,轴承腔内不能留有任何杂质,填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中,不得错位。⑤电机外壳洁净见本色,通风必须有保证,冷却装置不能有积垢,风叶要保持完好。⑥禁止多种油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机,使用前必须进行必要的解体检查,更新轴承油脂。

1.3由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦,导致绕组局部烧坏。

相应对策:电机在更新绕组时,必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组,电机转子抽芯时必须将转子抬起,杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。

1.4由于长时间过载或过热运行,绕组绝缘老化加速,绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。

相应对策:①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动,必要时需对电机转子做动平衡试验。

1.5电机绕组绝缘受机械振动(如启动时大电流冲击,所拖动设备振动,电机转子不平衡等)作用,使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象,破坏效应不断积累,热胀冷缩使绕组受到磨擦,从而加速了绝缘老化,最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。

相应对策:①尽可能避免频繁启动,特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。

2三相异步电动机一相或两相绕组烧毁(或过热)的原因及对策

如果出现电动机一相或两相绕组烧坏(或过热),一般都是因为缺相运行所致。当电机不论何种原因缺相后,电动机虽然尚能继续运行,但转速下降,滑差变大,其中B、C两相变为串联关系后与A相并联,在负荷不变的情况下,A相为三相异步电动机绕组为Y接法的情况:电源缺相后,电动机尚可继续运行,但同样转速明显下降,转差变大,磁场切割导体的速率加大,这时B相绕组被开路,A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大,长时间运行,将导致两相绕组同时烧坏。

电动机论文篇(11)

一、机电一体化的产生与应用

20世纪60年代以来,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后,刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期,机电一体化技术和产品得到了极大发展。各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持,20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。

二、机电一体化的发展现状

机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。

20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,更为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

三、机电一体化的发展趋势

(一)智能化趋势

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能。

(二)模块化趋势

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样可利用标准单元迅速开发出新产品,也可以扩大生产规模,制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

(三)网络化趋势

计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产等领域都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐,因此机电一体化产品朝着网络化方向发展是为大势所趋。

(四)微型化趋势