HI,欢迎来到学术之家,期刊咨询:400-888-7501  订阅咨询:400-888-7502  股权代码  102064
0
首页 精品范文 运动相机

运动相机

时间:2023-05-30 09:12:42

运动相机

第1篇

[关键词]三相异步电动机;单相运行;避免

中图分类号:TM343 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0148-01

1.引言

三相异步电机,是靠同时接入380V三相交流电源(相位差120度)供电的一类电动机,由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转,存在转差率,所以叫三相异步电机。与单相异步电动机相比,三相异步电机结构简单,制造方便,运行性能好,并可节省各种材料,价格便宜。但是。电机因缺相造成单相运行的情况也时有发生。电机单相运行时电流增大,振动加剧,出力减少,极易造成烧毁电机的事故。

2.问题的提出

虽然三相异步电动机在一相断开电源的情况下仍然继续运行,但是另上两相就增加了断相的电流,这种状态称为单相运行。三相异步电动机为什么不能单相运行?电动机的单相运行时,其中有的绕组电流就会急剧增大,由于保护装置熔断器的熔体电流一般是按电动机额定电流的两倍选用,故不动作。单相运行是指电机工作时,三相电源中有一相断电而电机仍在工作,这是电机烧坏的的最主要原因。单机运行的原因主要表现在:保险、闸刀使用不当,如熔丝接触不良,接头松动,熔丝不合规格等。

那么,导致电动机单相运行的主要原因是什么呢?笔者认为:(1)电源缺相;(2)控制开关中有一相发生虚接;(3)熔断器的熔件或熔丝某一相压接不良或熔断;(4)采用星形接法时的中性点,有一相连接松动;(5)绕组内部或系统中的连接点脱焊,或者因接触不良而发生短路。据上所述,对运行中的电动机,必须定时巡回检查,发现问题,立即解决,以确保安全。

3.避免三相异步电动机单相运行的路径

针对上述单相运行的原因,必须做好相应的预防工作:

3.1 确保熔断器可靠工作

①正确选择适合工作环境的电动机与低压电器;正确安装与敷设线路;定期检查,及时维护,排除电机主回路单相接地与相间短路的事故隐患。②正确选择熔断器的额定电流。③正确安装熔断器。

3.2 确保操作电器可靠动作

①正确选择电器。检验触头的分断能力要能满足工作电流的需要;考核额定频率要能满足工作频率的需要;注意电器要求的使用环境能适应实际工作环境的条件。②根据实际运行情况,确定合理适时的定期检查周期,加强维护工作。

3.3 对导线线路的要求

线路的敷设,接点的连接,桩头的接线都要严格执行“规范”,做到文明施工,避免接触不良、导线损伤的情况发生。

3.4 对电机的要求

平时加强对新电机的解体检查,对运行电机的定期检查。发现问题及时处理,避免电机绕组故障与引出线松脱。

4.电动机单相运行的预防措施与处理对策

(1)当电动机不能起动,有嗡嗡声响,同时外壳有温升时或运行中转速明显下降,温升增加时,应立即切断供电电源,仔细查找故障原因。判断是否因缺相所造成的上述状况。(2)用500 V摇表摇测电动机的绝缘电阻和绕组电阻。一般情况下,绝缘电阻应>0.4 MΩ,每相绕组电阻为零。当确定电动机正常的情况下,应仔细检查电动机的接线端子,供电线路和供电线路中各种电器元器件是否完好。(3)当主电路电源线过细或者遇到外力伤害时,电动机三相电源因一相烧断或外力碰断,会造成电动机单相运行。电动机主电源电线的安全载流量为电动机额定电流的1.5~2.5倍,电源线的安全载流量与电源线的敷设方式密切相关。特别是与热力管道并行或相交时,必须大于50 cm间隔。电源线在70 ℃温升下可长期运行的安全载流量一般可由电工手册中查得。(4)空气开关或漏电保护器配置不当可能造成电动机单相运行。空气开关的额定电流应是电动机额定电流的1.5~2.5倍。另外,在电动机运行过程中,应监控空气开关的运行温度。(5)交流接触器造成电动机单相运行的情况有:①接触器配置过小,动静触头额定容量低,触头长期过热运行会产生形变,或因热继电器双金属片烧断而造成电动机单相运行。②灭弧装置不良,灭弧能力小,长期运行后触点灼伤,使动静触头粘在一起。三相触头动作不同步,从而造成缺相运行。③使用环境恶劣,造成触头或接点氧化,接触不良而造成缺相运行。预防措施有:①选择合适的交流接触器,交流接触器的额定电流应为电动机额定电流的1.5-2.5倍。②定期取下灭弧罩,观察动静触头有无灼烧,如有灼烧伤,及时刮磨修复或更换触头。③设法改善接触器的运行环境,使交流接触器能够安全稳定的运行。 (6)自耦变压器选择不当可能造成自耦变压器长期过热运行,烧断绕组或接点造成电动机缺相运行。所以要选择合适的自耦变压器并经常监控自耦变压器的运行温度和接点颜色有无变化,确定接点是否接触良好。(7)调频器的进出线的接线端子接触不良可能造成电动机缺相运行。接线端子的安全载流量要大于电线的安全载流量。并且端子和电线要有可靠的连接。必要时要进行挂锡焊接,同时要保证端子之间紧固的连接。(8)电动机质量不好,比如电动机内部定子线圈之间连线开焊或定子线圈引出线开焊可能造成电动机的单相运行。此时可以打开电动机的出线端的端盖。找出开焊点,重新焊接牢固,并做好绝缘处理,合上端盖后进行开机实验,看能否正常运行。(9)在有条件的情况下。可以在电动机的主线路上加装缺相互感器。当电动机缺相运行时,互感器检出缺相信号。给电动机控制设备,切断电动机三相供电电源,使电动机停机避免烧毁电动机。(10)控制柜中各元器件之间的连接线烧断可能会造成电动机单相运行。连接线烧断的原因有:①连接线过细。②连接线两端接头接触不良。③动物破坏。解决措施是:每次启动运行前应打开控制柜仔细检查各连接线的颜色有无变化,绝缘外皮有无烧灼痕迹。按电动机的负载电流合理配备电源线,接头按工艺要求连接。(11)要说明的一种情况是在以前的电动机控制线路中,有用熔电器作为相间短路或单相接地保护的情况,在此情况下,熔电器有两种熔断的可能,其一是遇相间短路熔断器熔断,其二是单相对地击穿造成熔断器熔断。熔断器的额定电流在有填料的情况下可以是电动机额定电流的2.5倍,在无填料的情况下,应为电动机额定电流的4-5倍。熔断器的主要材料为铅锡合金,易熔的熔断器的额定电流应为电动机额定电流的4-5倍,非易熔的熔断器额定电流应为电动机额定电流的2-3倍。

5.结语

当电动机发生单相运行后,其绕组电流迅速增加,绕组和金属外壳迅速发热,烧毁绕组绝缘,进而烧毁电动机绕组,影响正常生产活动的进行并且如果现场环境不好,周围堆积有易燃物品,非常容易引发火灾,造成更为严重的后果。

总之,我们在三相异步电动机的施工前,严格评估和筛选电动机以及电动机配套的电线开关,接触器,自耦变压器,调频控制器等各种设备的性能质量和规格。施工中,严格按照各种施工工艺的规范要求,保证安装质量。运行中定期对各种设备进行认真的维护保养,定期进行检查检修,一定能够避免由于电动机单相运行所造成的不必要的损失和危害。

参考文献

第2篇

关键词:绝缘测量 电动机正常维护 常见故障 处理故障

一、电动机的正常维护

对于停机72小时以上的电动机运行前必须进行绝缘测量。测量时通常用500V的兆欧表测量1KW-3KW电动机,其定子绕组相间及对地绝缘电阻按每伏工作电压不低于1KΩ,转子绕组及滑环之间每伏工作电压不低于500Ω 为合格。

二、电动机运行中的维护

运行中的电动机必须做好以几方面的维护工作

1、监视电动机运行中温度

运行中的电动机都要发热,热量在电动机内累积起来,引起电动机温度的上升,导致电动机绝缘损坏,轻则便寿命降低,重则烧毁电动机。因此电动机在运行中必须检查温度,检查电动机运行温度的方法一般采用温度表测量法。

2、监视电动机的电流

电动机运行时三相绕组电流值应基本平衡。若各相绕组电流不平衡,则有较大的嗡嗡声;当三相电流不平衡及缺相时嗡嗡声特别大;如果三相绕组电流值不相等的比例超过10%,应停机检查原因,通常测电动机的三相电流时使用钳形表进行测量。

3、注意电动机运行时的声音和气味

正常运行的电动机的声音均匀无特殊的尖厉响声。若电动机过负荷,轴承间歇不正常或滚珠损坏时;则发出“咕碌咕碌”的声响;而转子扫膛及笼型转子断裂脱槽则有严重的碰擦声。电动机过载发热时,可以闻到特殊的绝缘漆气味;如轴承油严重发热,则可以闻到油挥发的气味;油填充过量也会引起轴承发热。电动机运行时发现异常声音和气味应及时停机检查,排除故障后再继续运行。

4、注意电动机的振动情况

如果电动机运行时振动过大,则应停机检查原因,一般要检查地脚螺钉是否松动,皮带轮及联轴结的紧固情况等。

5、注意电动机的通风情况和环境清洁。

保持电动机的清洁,要求电动机周围不能堆放杂物,要经常清除电动机表面的油污和灰尘,定期清除电动机的碳刷灰,保证电动机的进风出风口畅通无阻。

三、电动机常见故障及处理

在巡视检查时,电工可以通过自身的感观了解电动机的运行状态是否正常,主要手段包括以下几方面:

看、观察电动机和所拖带的机械设备转速是否正常,看控制设备上的电压、电流表显示数值是否超出规定范围或偏低。

听、电工必须熟悉电动机起动、轻载、重载的声音特征;能辨认电动机缺相。过载故障时声音及转子扫膛;笼型转子断条;轴承故障时的特殊声响,电动机故障时的声音可帮助寻找故障部位,有经验的电工可以通过用螺丝刀的一端接触电动机外壳,用耳朵接触螺丝刀的另一端听电动机是否有抖动来检查电动机的轴承间隙是否过大。

摸、电动机发生过载及其它故障时,温升显著加大,必然造成工作温度上升,缺簖电源应马上摸摸电动机壳各个部位,可以判断温升情况以确认是否有故障。

闻、在运行中要注意电动机是否要异味产生。如果闻到异常气味,说明电动机可能内部发生了故障或者外部电路有问题。必须立即停机检查或检修。防止事故进一步扩大。

问、电动机运行时,询问操作者有无异常证侯;故障发生后,向操作者了解故障发生前后电机及拖带的机械的症状,对分析故障的原因有很大的帮助。

结束语,造成电动机故障的原因是复杂的,多方面的,有电气线路故障;也有机械故障,做好电动机的运行与维护工作,首先,启动前要测量电动机各部分的绝缘电阻,要求达到规定的标准才能投入运行;其次,要认真做好运行中电动机的维护巡视和检查工作,做到定期检查,及时发现故障,及时处理,把故障消后在萌芽状态,以确保电动机组的安会稳定运行。

参考文献:

第3篇

关键词:三相异步电动机;PLC技术;控制

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.029

1 引言

目前,PLC技术不断发展,功能越来越多,集成度也越来越高,网络功能也越来越强大,PLC技术与计算机网络技术更加广泛的使用于工业自动化的控制中。PLC技术与三电技术融合,具备出色的控制精确性以及可靠性,促使PLC技术成为现代化工业控制的基础。

2 PLC的定义与基本工作原理

PLC(可编程逻辑控制器),是目前一种广泛应用于现代化机械自动控制中的电子数字运算系统。PLC是一种可编程的储存器,应用于系统内部程序存储,通过对程序的执行,控制,定时以及操作等指令,面向用户,通过数字以及模拟的方式将各类的机械以及生产过程输入以及输出的过程。

PLC技术运行包括输入采样、用户程序执行以及输出刷三个步骤,通过以上三个步骤能够完成一个完整的PLC控制流程。在一个完整周期中,PLC的cpu通过一定的速度对以上三个步骤进行循环操作。

PLC相对于传统的控制技术,具有十分明显的优势,目前广泛的应用于现代化工业过程,称为现代化工业控制的基础。随着PLC技术与计算机网络技术的连用,目前的PLC水平已经远远超过其最初出现时的水平。目前,PLC能够完成各种数字处理功能,而且通过各种计算机接口,能够顺利的进行计算机模拟以及与生产机械建立联系,达到对整个机械生产过程控制的目的。尤其是超大规模的集成电路的发展以及计算机技术的不断进步,进一步扩充PLC应用范围,通过目前强大的网络以及网络通讯技术,PLC技术必将更加有力的推动现代化工业的发展。

3 三相异步电动机的PLC控制

3.1 三相异步电机的正反转控制

在现代化工业中,电动机往往需要进行正方方向的循环转动,例如升降机的重物的升降,车床的进与退的控制。分析电动机的工作原理,通过讲将电动机三相电源其中两相进行电流方向的调整,从而达到调换电动机工作顺序的目的。通过有序的进行任意两相电路的调换,完成对电动机工作方向的改变,在进行电路正反方向的控制过程中,往往会由于错误的操作,造成电源的短路,通过增加互锁机制,能够很好的解决上述问题。通过调整电路中任意两相的方向,实现电动机“正-停-反”以及“正-反-停”的两种不同工作模式的切换。详细的控制过程如图1。

PLC在三相异步电动机正反转控制流程:

第一:接通SB2,输入继电器0001动合触点关闭,输出继电器0500线圈闭合并且完成自锁,接触器KM1主触点完成闭合,三相异步电动机M开始正向工作。

第二:接通SB1,输入继电器0000关闭,输出继电器0500线圈断开电源,KM1主触点断电,三相异步电动机M断开电源停止正向工作。

第三:接通SB3,0002动合接通,0501线圈闭合并且完成电路自锁,KM2主触接通闭合,三相异步电动机M开始接通电源并且方向工作。

3.2 两台电动机顺序起动联锁控制

当一个生产过程中需要安装多台电动机,对电动机的控制往往需要按照一定顺序启动电动机以满足生产过程的要求。例如在某个生产过程中:首先需要启动A电动机,之后B电动机才能启动,如果A电动机停止运行,B电动机也会停止。

4 三相异步电动机使用PLC控制优点

随着PLC技术的发展,PLC越来越多的应用于现代化工业控制,尤其是PLC应用于三相异步电动机的控制有许多的优势:设备稳定,结构简单、成本低廉、工作效率高、操作模式灵活多变。三相异步电动机结构中必须包括一个旋转磁场,其中,三相异步电动机中的定子绕组就能起到产生磁场的作用。众所周知,相电源与相之间存在一个120度的差值,所以,三相异步电动机中的定子绕组在空间位置上,也存在一个120度的差值,通电的电子绕组就能够产生旋转磁场,电流与旋转磁场能够实现周期性工作,实现旋转磁场与电流的同步操作。根据公式n=60t/p, 其中n代表旋转磁场转速,f代表电源效率,P代表磁场的磁极对数,n的单位为每分钟转数。根据上式可知:磁极数与电源频率决定电动机的转速,通过PLC技术控制三相异步电动机,配合电动机本身工作性质以及结构模式,完成对三相异步电动机的有效控制,延长电动机的使用寿命,避免由于错误操作造成的电动机损坏,在使用PLC控制三相异步电动机时,应该确保电动机频率符合标准。

5 结语

相比于传统的继电器控制方式,PLC在三相异步电动机控制中具有巨大的优势,PLC控制技术具有速度快、准确率高、方便灵活、功能强大等优点。PLC技术不断发展,已经开始广泛的应用于自动化机械生产中,为实现机械自动化提供了支持,PLC控制技术能够为目前自动化提供可靠的支持与完美的解决方案,大规模的适用于现代化的工业发展。本为中通过两种PLC技术在三相异步电动机控制中的应用,突显了PLC技术的巨大优势。另一方面,PLC技术作为未来工业自动化的重要基础,还需要我们不断的去完善目前技术,弥补技术短板,加快PLC技术在自动化控制领域中的应用与普及。

参考文献:

第4篇

关键词:永磁同步直线电机;初始寻相;电角度;电磁推力

Abstract: Due the linear motor mover and its loaded platform and other factors to resulting the great resistance, it is difficult to achieve initialing phase correctly for vertical linear motor by a general method, causing the motor can not complete the follow-up action correctly. To solve this problem, this article presents a optimized method that make vertical Permanent Magnet Synchronous Linear Motor initialing phase correctly, firstly figuring out the relationship between the electromagnetic force of permanent magnet synchronous linear motor and the cross-axis current of motor winding, increasing the current smoothly, do motion reciprocally to initialize phase, then according to the position information fed back by grating to calculate electrical angle of the motor indirectly. In this way it can completely overcome friction to make motor running, at the same time, would not cause the motor to shake violently because of over current. The experiments show that there is good control effect to linear motor in this way, and effectively make vertical linear motors against gravity and friction initialing phase to complete the normal operation.

Keywords: permanent magnet synchronous linear motor; initialize phase; electrical angle;electromagnetic force

引言

永磁同步交流直电机系统为满足各种生产检测需求,有时需要竖立安装,竖立安装的电机存在多个电磁和机械变量,它们有较强的耦合效果。为了获得很好的控制效果以及优秀的动态变速特性,矢量控制技术成为直线电机系统中重要的控制技术[1-4]。如果上电时不能精确完成初始化寻相以及对电角度的测定,将导致直线电机运动有误,甚至不能启动。本文针对一般寻相方法无法完成竖立安装的直线电机初始寻相的问题,提出了一种有效的初始寻相优化方法。

1 电机的初始寻相

每次启动,无法确定直线电机动子的绝对坐标以及电机的相位角。因此每台电机还需要一个明确的机械原点,每次启动后电机都要先回原点,之后才能正常的工作。

可以在直线电机附近安装一个限位开关作为机械原点,限位开关处于负计数方向,当系统运行进入负方向直至限位开关触发+24V时,立即进入正方向直至直线光栅尺发出第一个Index脉冲信号为止,在负方向距离停止位置最近的一个Index对应的位置就是原点,计数器清零。该过程的原理如下。电机的确定原点后,通过实验来测量电机在原点处d轴和A轴之间的电角度,即为初始电角度。

这种方法中,电机回到原点前不能确定电角度。为了确定电角度,可以给电机的定子线圈加入方向确定的电压,如图2所示。

在初始阶段给电机通入固定的电压矢量,电机的动子会在电压作用下运动到与定子重合。此时电角度为90°,即为初始电角度。当通入的是直流电压时,线圈中的电流很大,所以要控制好通入电压的时间和幅值。若只考虑基波分量,需要借鉴dq轴模型[12]。dq轴模型的电压方程式与旋转电机电压方程式相似[13],其模型为:

式中,?姿d=Lsid+?姿PM1,为直轴磁通链,?姿d=Lsiq,为交轴磁通链,RS为电枢绕组的电阻,?棕r=?仔v/?子,v为线速度,p=d/dt。

由空载感应电动势基波分量公式:

得出总磁通:

通过对电机的参数、电流、电压及磁链作PARK变换得电磁功率:

推力为:

式中,?子为电机的极距,为定值,λPM为永磁体磁链,也为常量。

由上式知,绕组的电流分量iq决定了直线电机的推力。而寻相前静止的直线电机定子质量和磁阻力带来的静摩擦力很大,寻相时给电机施加的直流电压过小则无法克服初始静摩擦力而推力不足导致寻相失败,给电机施加直流电压过大时加速度过大则容易对电机端部产生碰撞损坏电机设备,为了避免上述情况,本文采用加大电流平滑增压往复运行的方式。

如图3所示,将换向角度设置为180°,平滑地增加电流直到检测到有一个电角度的运动,将换向角度减小一半,并反向移动。增加电流直到检测到有一个电角度的运动。重复操作直到电流增加到最大,即3A时,电机也没有发生运动,此时电角度为90°,即完成初始寻相。

试验表明这种方法可使电机平稳的定位。平稳增大电流既能完全克服电机的磁阻力和摩擦力等因素,让电机运转,又不因电流过大导致电机剧烈抖动造成机械损伤,完成了一般水平安装的电机寻相方法无法帮助竖立安装的直线电机寻找相位的难题。初始寻相中的往复运动则可以将测量过程中的误差累积降低到最小,实现精准寻相。

2 实验结果与结论

实验选用的永磁同步直线电机参数:动子质量为2 kg,永磁体有效磁链为0.106 wb,粘滞摩擦系数等于1.2Ns/m,动子电枢电阻等于8.8Ω,动子电感为3.2mH,极距等于42mm,极对数为3,相数等于3,电机额定电流等于24A。对电机进行初始寻相,在电机电流输入端上施加一个平滑增大至3A的电流,观察电机的电角度、速度、电流等的变化情况。实验时,电机空载,速度环的采样周期为:300us。直线电机驱动器型号:CDHD-4D5,PWM频率为16KHZ。本文所用实验设备如图4所示。

实验结果证明,采用优化后的初始寻相方法能使永磁同步直线电机具有良好的控制效果,在峰值为3A电流范围内,初始寻相电机速度响应曲线平滑稳定,完成寻相后电机能长时间稳定运动,不会发生因电角度测量误差积累而产生的失控现象。电机寻相过程伺服电机驱动器检测到的位移速度波形图和电流波形图如图5所示。

本文提出的平滑增大电流,往复运动寻找相位的方法不仅能有效的克服垂直运动直线电机阻力,使之正确完成寻相工作,对于水平运动的直线电机也有着良好的优化寻相作用,往复运动对相位角的寻找以及电角度的测量更为准确,在完全克服摩擦阻力使电机运转的同时,又不因电流过大导致电机剧烈抖动造成机械损伤,实际调试中此方法对直线电机有着良好的控制作用,能有效的让竖立放置的直线电机克服自身重力和摩擦阻力正常运转。

参考文献

[1]焦留成,袁世鹰.垂直运动永磁同步电动机运行分析[J].中国电机工程学报,2002,22(4):37-40.Jiao Liucheng,Yuan Shiying.Study on operating characteristics of permanent magnet linear synchronous motor for vertical movement[J].Proceedings of the CSEE,2002,22(4):37-40.

[2]焦留成,袁世鹰.恒流源供电对垂直运动永磁直线同步电动机电磁推力的影响[J].煤炭学报,2000,25(4):420-422.Jiao Liucheng,Yuan Shiying.Effect of constant current cource supply on the electromagnetic force of permanent magnet linear synchronous motor for vertical movement[J].Journal of China Coal Society,2000,25(4):420-422.

[3]Masayuki Sanada,Shigeo Morimoto,Yoji Takeda Interior Permanent magenet Linear Synchronous Motor for High-Performance Drives[J].IEEE Transactions on industry applications,1997,33(4):996-972.

[4]h选举,徐小平,于晓明,等.永磁同步直线电机的小波神经网络控制[J].电机与控制学报,2013,17(2):38-42.Dang Xuanju,Xu Xiaoping,Yu Xiaoming,Jiang Hui. Control for PMLSM based on wavelet neural network[J].Electric Machines and Control.2013,17(2):38-42.

[5]汪旭东,袁世鹰,王兆安.永磁直线同步电动机的二维傅里叶解析[J].煤炭学报,1998,24(4):411-415.Wang Xudong,Yuan Shiying,Wang Zhaoan.Two dimensional Fourier analysis of a permanent magnet linear synchronous motor[J].Journal of China Coal Society,1998,24(4):411-415.

[6]张广溢.直线电动机静态横向边端效应研究[J].电机与控制学报,1999,3(2):126-128.Zhang Guangyi.Research on the static transverse end effect of the linear motor[J].Electric Machines and Control.1999,3(2):126-128.

[7]f鲲,金辛海.表面式永磁同步电机初始转子位置估计技术[J].中国电机工程学报,2006,26(22):104-109.Wei Kun,Jin Xinhai.Initial Rotor Position Estimate Technique on Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Motor[J].Proceedings of the CSEE,2006,26(22):104-109.

[8]Jia ZENG,Ghislain REMY,Philippe DEGOBERT, Pierre-Jean BARRE.Thrust Control of the Permanent Magnet Linear Synchronous Motor with Multi-Frequency Resonant Controllers.

[9]Chang-Chou Hwang, Ping-Lun Li, and Cheng-Tsung Liu.Optimal Design of a Permanent Magnet Linear Synchronous Motor With Low Cogging Force[J].IEEE Transaction on Magnetics,2012,48(2):29-36.

[10]Seok-Myeong Jang,Sung-Ho Lee, and In-Ki Yoon.Design Criteria for Detent Force Reduction of Permanent-Magnet Linear Synchronous Motors With Halbach Array[J].IEEE Transaction on Magnetics,2002,38(5):41-44.

[11]王福忠,汪旭东,焦留成.同步电动机电磁力角与最大推力控制策略的研究[J].煤炭学报,2000,20(3):307-312.Wang Fuzhong,Wang Xudong,Jiao Liucheng.Research on control strategy of electromagnetic force angle and the maximum of thrust of permanent magnet linear synchronous motor for vertical movement[J].Journal of China Coal Society,2000,20(3):307-312.

[12]张相军,陈伯时.无刷直流电动机控制系统中PWM调试方式对换相转矩脉动的影响[J].电机与控制学报,2003,7(2):87-91.Zhang Xiangjun,Chen Boshi.The different influences of four PWM modes on commutation torque ripples in brushless DC motor control system[J].Electric Machines and Control.2003,7(2):87-91.

第5篇

【关键词】电动机;单相运行;原因;预防措施

1 电动机单相运行产生的原因及预防措施

1.1 熔断器熔断

(1)故障熔断:主要是由于电机主回路单相接地或相间短路而造成熔断器熔断。

预防措施:选择适应周围环境条件的电动机和正确安装的低压电器及线路,并要定期加以检查,加强日常维护保养工作,及时排除各种隐患。

(2)非故障性熔断:主要是熔体容量选择不当,容量偏小,在启动电动机时,受启动电流的冲击,熔断器发生熔断。

熔断器非故障性熔断是可以避免的,不要片面认为在能躲过电机的启动电流的情况下,熔体的容量尽量选择小一些的,这样才能够保护电机。我们要明确一点那就是熔断器只能保护电动机的单相接地和相间短路事故,它绝不能作为电动机的过负荷保护。

1.2 正确选择熔体的容量

一般熔体额定电流选择的公式为:

额定电流=K×电动机的额定电流

(1)耐热容量较大的熔断器(有填料式的)K值可选择1.5~2.5。

(2)耐热容量较小的熔断器K值可选择4~6。

对于电动机所带的负荷不同,K值也相应不同,如电动机直接带动风机,那么K值可选择大一些,如电动机的负荷不大,K值可选择小一些,具体情况视电机所带的负荷来决定。

此外,熔断器的熔体和熔座之间必需接触良好,否则会引起接触处发热,使熔体受外热而造成非故障性熔断。在安装电动机的过程中,应采用恰当的接线方式和正确的维护方法。

(1)对于铜、铝连接尽可能使用铜铝过渡接头,如没有铜铝接头,可在铜接头出挂锡进行连接。

(2)对于容量较大的插入式熔断器,在接线处可加垫薄铜片(0.2mm),这样的效果会更好一些。

(3)检查、调整熔体和熔座间的接触压力。

(4)接线时避免损伤熔丝,紧固要适中,接线处要加垫弹簧垫圈。

1.3 主回路方面易出现的故障

(1)接触器的动静触头接触不良。其主要原因是:接触器选择不当,触头的灭弧能力小,使动静触头粘在一起,三相触头动作不同步,造成缺相运行。预防措施:选择比较适合的接触器。

(2)使用环境恶劣如潮湿、振动、有腐蚀性气体和散热条件差等,造成触头损坏或接线氧化,接触不良而造成缺相运行。预防措施:选择满足环境要求的电气元件,防护措施要得当,强制改善周围环境,定期更换元器件。

(3)不定期检查,接触器触头磨损严重,表面凸凹不平,使接触压力不足而造成缺相运行。预防措施:根据实际情况,确定合理的检查维护周期,进行严细认真的维护工作。

(4)热继电器选择不当,使热继电器的双金属片烧断,造成缺相运行。预防措施:选择合适的热继电器,尽量避免过负荷现象。

(5)安装不当,造成导线断线或导线受外力损伤而断相。预防措施:在导线和电缆的施工过程中,要严格执行“规范”严细认真,文明施工。

(6)电器元件质量不合格,容量达不到标称的容量,造成触点损坏、粘死等不正常的现象。预防措施:选择适合的元器件,安装前应进行认真的检查。

(7)电动机本身质量不好,线圈绕组焊接不良或脱焊;引线与线圈接触不良。预防措施:选择质量较好的电动机。

2 单相运行的分析和维护

根据电动机接线方式的不同,在不同负载下,发生单相运行的电流也不同,因此,采取的保护方式也不同。例如:Y型接线的电动机发生单相运行时,其电机相电流等于线电流,其大小与电动机所带的负载有关。

当型接线的电动机内部断线时,电动机变成∨型接线,相电流和线电流均与电动机负载成比例增长,在额定电流负载下,两相相电流应增大1.5倍,一相线电流增加到1.5倍。

当型接线的电动机外部断线时,此时电动机两相绕组串联后与第三组绕组并联接于两相电压之间,线电流等于绕组并联之路电流之和,与电动机负荷成比例增长,在额定负载情况下,线电流增大3/2倍,串接的两绕组电流不变,另外一相电流将增大1/2倍。

在轻载情况下,线电流从轻电流增加到额定电流,接两相绕组电流保持轻载电流不变,第三相电流约增加1.2倍左右。

所以角型接线的电动机在单相运行时,其线电流和相电流不但随断线处的不同发生变化,而且还根据负载不同发生变化。

综上所述,造成电动机单相运行的原因无非是以下的几种原因造成的:

环境恶劣或某种原因造成一相电源断相;保险非正常性熔断;启动设备及导线、触头烧伤或损坏、松动,接触不良,选择不当等造成电源断一相;电动机定子绕组一相断路;新电机本身故障;启动设备本身故障。

只要我们在施工时认真安装,在正常运行及维护检修过程中,严格按标准执行,一定可以避免由于电动机单相运行所造成的不必要的经济损失。

3 电动机容量的选择

电动机容量的选择:电动机的选择主要是容量的选择,如果容量选小了,一方面不能充分发挥机械设备的能力,使生产效率降低,另一方面电动机长时间在过载的情况下运行,会过早损坏,同时还可能出现启动困难,经不起冲击负载等。容量选大了,不仅使设备投资费用增加,而且电动机经常在轻载情况下运行,运行效率和功率因数(对异步电动机而言)都会下降。电动机容量的选择应根据以下三项原则进行。

发热:电动机在运行时,必须保证电动机的实际最高温度等于或者小于电动机绝缘允许的最高温度。

过载能力:电动机在运行时必须有一定的过载能力。即所选电动机的最大转矩或最大允许工作电流必须大于运行过程中可能出现的最大负载转矩和最大负载电流。

启动能力:由于鼠笼式异步电动机的启动转矩一般比较小,所以电动机必须有可靠的启动负载转矩。

4 结束语

只要我们在日常的生活生产中加强对于电气设备的维修及保养,勤巡检、勤发现、勤动脑、勤思考,认真对待出现的问题,对于电动机选型方面,严格对待慎重分析,相信像上述所出的问题都会避免。这样不仅对于企业来说可以减少不必要的投资费用以及因设备故障所造成的经济损失,而且对于我们自身素质和实际能力及水平的提高都会相应的提高。

第6篇

论文关键词:成就动机,归因风格,应对方式,相关性

 

1.前言

运动员是当前所有职业人群中最容易、最频繁地经受来自于竞争压力的群体之一,成就动机对于运动员竞技心态的保持、竞赛水平的发挥以及竞赛成绩的创造都起到基础性的作用[1]。当前的研究[2]越来越清晰地显示成就动机是先天遗传和后天习得的产物,而且主要依靠后天的激发。既然成就动机比较明显的受到后天的影响,我们就应该在训练中注重对运动员成就动机水平的培养。但是综观当前实践中对运动员的成就动机的训练模式,由于缺少本领域独到的研究成果,教练员们只能是生搬硬套其他领域的研究成果来应用于运动员的训练,而缺乏具有本领域特色的指导。本研究认为应该积极探寻影响运动员成就动机水平提高的最佳时机、寻找影响运动员成就动机水平提高的相关人格因素,在训练中抓住这些关键点对运动员适时调控,才会使训练达到事半功倍的效果。

2.成就动机和归因风格、应对方式关系探讨

2.1 竞技中情绪体验是影响成就动机的主要因素

成就动机的研究最早可以追溯到墨里(Murry)。他是最早系统地提出“成就需要”这个概念的学者。他将成就需要(Need For Achievement,简称N-Ach)界定为“个体为完成困难的工作;为操纵、控制、组织、事物或人;为尽快独立的完成任务;为克服障碍而达到高的标准;为超越自己、为超越且胜过别人;以及为使得个人的才能透过成功的学习而增进自我尊重的一种欲望”。简单地说,墨里认为成就需要就是指个人想尽快的且尽可能的把事情做好的一种欲望或者倾向。这么做仅仅是想体现自我价值感(perception of self value),仅仅是想展示自己的才能,并使他人承认自己的价值,并不需要争取地位体育论文,也不重视个人的名利,但当名利能表示事业的成功时,他们也会去追求。

默里认为成就动机是人类28种心理需求(严格区分于饥饿等生理需要)的一种。他对成就需要的上述论述对后人有深刻的影响,时至今日,人们仍然沿用这一定义来描绘成就动机(Achievement Motivation)。

成就动机水平的高低主要由两个因素决定:追求成功的动机倾向和避免失败的动机倾向。阿特金森从数学推导和实验研究两个角度提出的“期望-价值”理论认为:个体在竞争中会产生两种内在倾向,追求成功的动机倾向和避免失败的动机倾向,而成就动机等于追求成功的动机倾向减去避免失败的动机倾向核心期刊目录。麦克里兰进一步认为造成个体在追求成功的动机和避免失败的动机这两个纬度高低不同的主要原因是由于个体在经历应激事件后的情绪感受所造成的,他在其“情绪激发理论”中指出成就动机是一个人人格中非常稳定的特质,个体记忆中存在成功的愉快体验,当情境能引起这些愉快的体验时,就能激发起个体的成就动机;同样的道理,个体记忆中存在着失败的不良情绪体验,当情境触发了这些不良情绪时,个体的成就动机就会遭到破坏。他的这个理论可以归纳为如图1所示模型[3]:

图1 成就动机水平不同的形成原因

由该理论可以看到,成功后的体验对成就动机的后天激发起到良性作用,而失败所带来的应激感受则是导致成就动机低下的原因。但一个人在面对应激事件时是选择接受挑战还是选择逃避要经过一个内心比较的过程。由莱文(Lewin)的“合成效价”理论可知,个体在各种可能性的选择目标当中,效价合力是其中主要决定因素。个体在竞争后会体验到成功的喜悦,或者是失败的痛苦,这些感受都会内化于个体的记忆中,先前的成功具有正效价,潜在的失败具有负效价。在面对未来的任务时,这些以往的经验就会促使他自主进行选择究竟是想接受挑战,努力去获取成功带来的愉悦,还是想避免可能的失败所造成的痛苦情感。比较的结果就会对不同个体的成就动机造成差异。

2.2 归因风格和应对方式是运动员调节情绪的主要方式

现实生活中,每一个人都必须要面对竞争,参与竞争就要经受输赢的洗礼,不同个体在面临胜利或者是失败所引发的不同强度的应激感受是造成成就动机不同的影响因素,那么又是什么因素导致人们面对输赢会有不同的情绪感受呢?贝克(Beck)创建的认知模型提出“黑箱理论”的假设体育论文,他认为在刺激和反应之间存在着中介调节因素--认知成分,研究者们受到贝克的启发,纷纷对“黑箱”进行不懈的探索,取得了丰硕的研究成果,梁宝勇等通过归纳这些研究成果得到如图2所示模型[4]:

图2 不良情绪发作中各个因素间的复杂关系

在本环状图中我们可以看到,心理调节手段、人格特征以及社会支持作为中介因素在应激和不良情绪之间起到调节的作用,它们将促进或者延缓不良情绪的发生。通过实践和理论研究发现,在各种心理调节手段中归因风格与应对方式在其中起着极其重要的作用。

归因是指人们对他人和自己的行为进行分析,指出其性质、推论及原因的过程。人类的任何行为都是有原因的,对行为结果的原因的推断,即原因知觉是人们行为的基本动因,它对情感反应、期望及行为反应有重要影响。

归因风格是指由于人的个体差异而引起的、在经常进行的不同条件下的归因活动所表现出的不同的个体归因倾向,即归因的个体风格。归因风格是个体在长期的归因过程中形成的一种稳定的归因倾向性,关于归因风格的研究领域主要局限于教育领域,基于对归因理论不同侧面的考查,学者们也提出不同的理论,由此归纳出相应的不同归因风格类型。

韦纳是归因理论的集大成者,他对原因知觉进行了系统的研究,提出了一套系统的归因理论。他认为成功和失败的结果都会激发人们寻找导致这种结果的原因,尽管人们寻找到的原因各不相同,但是它们都具有三个主要特性:即原因源、稳定性和控制性,且每个纬度与不同的后果相联系。原因源纬度与自我评价、自尊和自豪情感相联系,原因的稳定性纬度与对将来成功的期望相联系,原因的控制性纬度与责任知觉和愤怒、怜悯、感激、内疚等社会情绪相联系。所有这些归因的心理后果都将导致相应的行为后果,决定人们将作出什么样的行为反应。

应对(Coping)一词由其动词形式“Cope”变化而来。“Cope”原义为:有”能力”或成功地对付环境挑战或处理问题。但心理学家在使用中并未囿于词典的解释,而是不断地根据自己的解释赋予它新的内涵或变化它的外延。对于应对的定义心理学家们做了许多探讨,提出各自侧重点不同的定义,到上个世纪八十年代,研究者们才有了基本一致的看法:认为应对是个体为了处理被自己评价为超出自己”能力”资源范围的特定内外环境要求体育论文,而做出的不断变化的认知和行为努力。即应对包括认知评价和应对两个过程。认知评价过程是指对某物的性质加以判断;应对过程是指用行为或认知的方式或方法,努力处理环境和内部的需求及二者之间的冲突。

比林格斯和莫斯(Billing s﹠Moos)根据研究结果提出应对方式主要有三种类型:第一类,积极的认知应对,即指个体以一种有“能力”控制应激的乐观态度来评价应激事件,以便在心理上能更有效地应对应激;第二类,积极的行为应对,即指个体采取明显的行为,以行为解决问题;第三类,回避的应对,即指个体企图回避主动对抗或希望采取间接方式。

2.3 归因风格和应对方式制约着成就动机的高低

我们将梁宝勇所归纳的这种复杂关系融入到麦克里兰的“情绪激发理论”中,就可以得到如图3所示模型:

图3 心理调节因素作用示意图

由上图可见,正是这些心理调节手段通过多次的强化作用而最终导致人们的成就动机水平的不同。莫里认为成就动机是人的20种最基本需求之一,“人生而就有比较强的成就动机”[5],但是之所以有些人的成就动机比较低下,就是因为后天在遭遇失败后承受到过于强烈的不良情绪,而且这些不良情绪又没有得到恰当的调节所致。

2.4运动员失败情境下的成就动机培养尤其重要

运动员作为特殊职业者,在经历成功和失败的应激后,会经常性地承受由竞技结果所带来的刺激,已有的研究表明,个体在失败后所遭受的不良情绪应激会远远高于获胜时的情绪感受[6]。因此,我们更应该针对运动员在失败情境下的应激感受进行研究,并要把研究的重点放在对情绪影响的调节手段上。同时还要考虑到,归因风格和应对方式除了对个体的情绪会产生调节以外,而且对于其后续从事竞争性活动的信心和意志力都会产生影响核心期刊目录。

麦克里兰和温特(Wente)对人们的成就动机训练结果表明,通过某些途径可人的成就动机以在某些程度上得到改变,后来经过多次的实验研究和跟踪调查得到:“成就动机主要来自于后天教育的结果,其次是先天遗传”的科学论断。而且研究发现成就动机的培养黄金时期在人的少儿时期(八岁左右)。

目前,国内的学者就“情绪是否会影响成就动机水平”方面也从不同角度展开了研究。例如黄远翔[7]在对影响高校学生的体育竞赛中成就动机水平的考察中认为,导致高校学生在体育运动中成就动机水平不同的主要原因是学生在长期的体育运动中不同的情感体验所致体育论文,成就动机高的学生对竞赛成功的向往要高于对可能面临的失败的惧怕,而成就动机低的学生惧怕失败所带来的情绪体验要高于对成功所带来情感体验向往。隋光远[8]在对中学生的成就动机形成机制的研究中也得到相似的结果。

3.结果探讨

基于对已有理论研究结果的分析以及结合心理学相关理论进行的逻辑推导,本研究特提出以下假设:

3.1不同归因风格和不同成就动机具有相关性。在失败的情境下,成就动机水平高的运动员习惯于采用内控的,不稳定的、可控的归因风格(努力),成就动机水平低的运动员习惯于采用内在的、持久的、整体的归因方式(能力)。

3.2不同应对方式和成就动机具有相关性。在失败的情境下,成就动机水平高的运动员习惯于采用问题解决的应对方式。成就动机水平低的运动员习惯于采用容忍与失助性反应。

3.3应对方式和归因风格、成就动机三者存在着不同程度的相关性。归因风格和应对方式相互作用对成就动机产生影响。

总之,竞技体育属于高竞争、高成就和高应激的领域。对于从事任何一项竞技项目的运动员来说,成就动机是获得优异运动成绩的欲望,它是运动训练过程的控制和推动力量,具有成就动机是运动动机的升华和运动员自我完善过程的强势映射。

求胜的欲望的高低是决定运动员在竞技中心理品质的主要品质,而成就动机是决定运动员求胜欲望的最为主要的心里特征,运动员人格特征中的归因风格和应对方式在长久的影响成就动机,因此,心理学者在后续的研究工作中,采用实验探讨、论证三者之间的关系,并以此为理论基础,从根本上对于运动员的认知习惯进行修正,定能够取得事半功倍的效果。

[参考文献]

[1]徐培,漆昌柱.运动员运动动机的培养与激发[J].体育高教研究,1998,2.

[2]张爱卿.动机论:迈向二十一世纪的动机心理学研究[M].华中师范大学出版社,1999.

[3]丁桂莲.当前国内外成就动机研究述论[J].前沿,1996,12.

[4]梁宝勇,等.精神压力、应对与健康[M].2006.

[5]时蓉华.社会心理学[M].浙江教育出版社,1998.

[6]石林,古丽娜,梁竹苑,王谦,译.压力与健康[M].北京中国轻工业出版社,2000.

[7]黄远翔.高校体育教育中须重视培养学生的成就动机[J].体育科技,2006,5.

[8]隋光远.中学生成就动机归因训练效果的追踪研究[J]. 心理学报,2005,1.

第7篇

关键词:电动机 异常运行事故处理

1 引言

电动机在运行中可能发生故障,这些故障分为电气方面的故障和机械方面故障两大类。电气方面的故障包括定子绕组、转子绕组、断路器、熔断器、电缆及控制回路等损坏;机械方面的故障包括电动机的轴承、风叶、机壳及端盖等的损坏。有一些故障是潜伏性的,不需要立即停止电动机的运行,运行人员应加强监视和维护;有一些故障是突发性的,需将电动机紧急停用。所以,值班人员一旦发现电动机运行异常时,一定要判断准确,正确处理。

2 电动机的异常运行及处理

电动机在运行中经常会出现一些不正常的现象,如:电动机声音异常或发出焦臭味、电动机振动、电动机过负荷、轴承和线圈温度升高、电动机电流增大及转速变化等。这些异常现象虽然不会马上使电动机保护动作跳闸,但已影响到电动机的安全运行。当发现上述现象时,值班人员应仔细观察所发生的现象,判断故障原因,必要时立即汇报值长或值班负责人,经联系切换运行方式,将电动机停用,进行检查。某些异常运行的重要电动机,若不及时处理,不仅会造成电动机本身事故,而且可能扩大为停机、停炉等重大事故。

2.1 电动机的缺相运行

现象:电动机缺相运行时,电流表指示上升或为零(如果正好安装电流表的一相发生断线时,电流表指示为零);电动机本体温度升高,同时振动增大、声音异常。

原因分析:电动机的缺相运行就是三相电动机因某种原因造成回路一相断路的运行。造成缺相运行的原因很多,例如:一相熔断器熔丝熔断或接触不良,断路器、隔离开关、电缆头、接触器及导线中的一相断线等,这些是属于电动机一次回路电气元件故障引起;作为电动机本身的原因是钉子绕组一相断线和电动引线接头开焊或断线等,均可造成电动机缺相运行。

处理:当发生缺相时,应立即启动备用机组,停止故障电动机运行,并通知值长及电气值班负责人派人进行检查。厂用电工在处理故障时,应判断是电动机电源缺相还是电动机定子回路的故障。除此之外,为防止电动机的缺相运行,还需要在电动机回路中装设缺相保护器,当电动机发生缺相运行时,保护动作使其跳闸,避免电动机因缺相运行过热而烧坏。

2.2 电动机本体发热

电动机在运行中,若发现本体温度和温升比正常情况显著上升,且电流增大时,值班人员应迅速查找原因并按下述原则进行处理:

2.2.1检查所带机械部分有无故障(是否有摩擦或卡涩现象),当机械部分发生故障,应迅速启用备用机组,停止故障电动机运行。

2.2.2 检查机械负载是否增大,若属于机械负载增加时,要求减小负载。

2.2.3 检查电动机通风系统有无故障,如属于通风不良、周围环境不良等原因时,应迅速排除或采取强制风冷措施,否则采取减负荷的方法,直到温度降低到允许值以下。

2.2.4 检查电动机各相电流是否平衡,判断是定子绕组故障还是缺相运行,根据情况停机处理。

2.2.5 电动机停电后,检查判断是否为电动机定子铁心故障引起温度升高。

2.3 电动机的振动超标

由于电动机和所带机械都为旋转设备,均会引起振动。振动可能有以下几个方面的原因:①电动机与所带机械的中心找得不正;②电动机转子不平衡;③电动机轴承损坏,使转子与定子铁心或绕组相摩擦(即扫膛现象);④电动机的基础强度不够或地脚螺丝松动;⑤电动机缺相运行等。

当发生振动现象时,值班人员应对振动的程度进行测试。若振动在规定允许值内时,尚可以继续运行,并应积极查找振动原因,尽快安排停机处理;如强烈振动超出允许值范围时,应及时停止电动机运行。

3 电动机的事故处理

电动机运行中,属于电动机保护范围内的故障,电动机保护动作会使断路器自动跳闸。但有一些故障,如:机械振动超标、机械损坏等,对电动机暂时不会造成威胁,但对于机械设备的运行将产生不良后果,这就需要机械值班人员手动停止电动机的运行,以保证设备损坏程度不致扩大。

3.1 电动机自动跳闸事故处理

电动机在运行中,控制室中突然发生喇叭、警铃齐鸣,电动机电流表指示为零,断路器控制开关绿灯闪亮,电动机停转等现象,说明电动机已经自动跳闸。此时,机械值班人员应立即按下列步骤和原则进行处理,以保证整个系统的正常运行:

3.1.1 如果备用机组自动投入成功,应恢复警报音响,将各控制开关恢复到正常位置。

3.1.2 如果备用机组未自动投入,应迅速合上备用电动机的控制开关。

3.1.3 如果没有备用机组或启动备用机组需很长时间,影响发电时,允许将已跳闸的电动机强送电一次。但下列情况除外:当电动机及其回路上有明显的短路损伤现象(如电动机的电流表有严重冲击现象、电动机严重冒烟、着火、声音异常等);发生需要立即停止运行的人身事故;电动机所带的机械严重损坏。

3.1.4 通知电气值班负责人对故障电动机查找原因。

3.2 必须立即停止电动机运行的事故处理

第8篇

关键词 单相串激电动机;交直流电源;仿真;特性分析

中图分类号TM3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)113-0101-02

0 引言

单相串激电动机是一种应用非常广泛的单相电动机,这种电机具有很多优点,比如使用简单、调速方便、转速高、体积小、起动转矩大、过载能力强等。在我们的日常生活中,很多家用电器以及电动工具都是以单相串激电动机作为动力的,例如吸尘器、电吹风、搅拌机、电动缝纫机等家用电器以及手电钻、电刨、电锯、电锤、电剪、电扳手等各种电动工具。而且,随着国民经济的飞速发展和人民生活水平的显著提高,单相串激电动机的应用领域还在日益增多。

本文以一款家庭食物搅拌机用的单相串激电动机为例,对单相串激电动机的运行性能加以研究。对于普通的电机,它们所接的电源一般只有直流电源或交流电源其中的一种,而根据单相串激电动机自身的结构特点,它既可以在交流电源下运行,又可以在直流电源下运行,因此可以利用Ansoft电磁场仿真软件仿真单相串激电动机分别在交流和直流供电情况下的运行情况。通过仿真对比及理论分析,对单相串激电动机在两种电源下运行时的转矩、转速及效率情况加以研究,得出单相串激电动机在两种电源下运行时各自的特点,并且对比分析了单相串激电动机在两种电源下各种性能的优劣,为在一些特殊场合使用单相串激电动机需要选择电源时提供一些依据,也为以后对单相串激电动机的研究提供一定的参考价值。

1 模型的建立

本文以一款家庭食物搅拌机用单相串激电动机为例,对单相串激电动机在交流电源和直流电源下的运行性能分别加以研究,其技术指标如下:电源:220V;输入功率P:140±5%W;额定转速n:14000±5%r/min;额定效率η:≥60%;功率因数。

本文采用Ansoft电磁场仿真软件对电机进行建模及仿真分析。首先根据电机各部分的结构尺寸、 材料来建立电机的物理模型,具体操作步骤是:先在 Auto-CAD中画出单相串激电动机的平面图;然后导入Ansoft,设置定、转子材料型号;然后生成绕组,设定激磁绕组匝数;最后生成运动部件。有了物理模型,还需要根据串励电机的运行原理建立电机的电路模型,确定电枢绕组和换向片的正确连接,然后与激磁绕组串联,设置电刷、电源参数,最后连接电路。

2电机性能仿真

2.1 转速

将电机分别接在交流220V和直流220V电源上运行,用Transient求解器仿真求得电机在空载情况下的转速随时间变化的波形。由空载运行曲线可知:在交流220V电源下,电机稳定后转速为17490r/min,而在直流220V电源下,电机稳定后转速为17892r/min。

将电机负载设置为0.095Nm,用Transient求解器求得电机在负载情况下的转速随时间变化的波形。由负载运行曲线可知:在交流220V电源下,电机稳定后转速为12480r/min,而在直流220V电源下,电机稳定后转速为13483r/min。

在直流电源下,串激电机的电压平衡式为:

(4)

其中,U为电源电压,E为电枢反电势,,代入公式(4)得:

(5)

而在交流电源下,串激电机的电压平衡式为:

(6)

其中,为功率因数,E为电枢反电势,,代入公式(6)得:

(7)

比较公式(5)和(7)可知,串激电机在直流电源下的转速要比交流电源下大,仿真得出结果与公式结论相符。

2.2 效率

将电机接在交流220V电源上运行时,电机的效率可由下式计算:

(8)

其中,为额定电压220V,I为负载电流,,代入、、、得I=1.098A,又因电机总损耗为101W,代入公式(8)可求出。

将电机接在直流220V电源上运行时,电机的效率可由下式计算:

(9)

代入、I、的数值可求出。

由此可见,单相串激电机在直流电源下的效率比交流电源下高。

3结论

根据前面的仿真对比和理论分析可知,利用Ansoft电磁场仿真软件能够准确的分析单相串激电动在不同电源下的运行性能。通过对单相串激电动机在两种电源下运行时转速和效率情况的研究,得出以下结论:单相串激电动机在直流电源下的转速要比交流电源下大,而且电机在直流电源下的效率比较高。根据这些结论我们可以了解殊场合使用单相串激电动机需要选择电源单相串激电动机的一些运行特性,在一些特的情况下提供了一些依据,并为今后对单相串激电动机的研究提供了一定的参考价值。

参考文献

第9篇

(92569部队,海南三亚572021)

摘要:介绍了一起船舶电动锚机自动反转事件,分析了故障原因,提出了船舶电动锚机使用建议,以期为船舶电动锚机使用管理提供参考。

关键词 :船舶;电动锚机;反转;单相运行;启动转矩;外加负荷

0引言

某船在海上起锚时,三相交流电动锚机在三挡起锚运行过程中,电动机突然自动反转,由电动起锚变为电动抛锚状态。发现异常后,操作手立即将操纵手柄拉到停止,电动机停止运转,检查电动机温度无异常上升,发电机监控部位没有观测到输出负荷的明显突增现象。将锚机在空载时反复试验,均能正常动作,一、二挡时电动机工作电流正常,三挡时操纵台电流表显示比平时稍大,各挡位电动机运转声音正常且温度无异常上升现象。

1故障分析与排除

该船使用的三相交流电动锚机主要由一台鼠笼式三速交流电动机及减速齿轮箱构成,正常情况下通过改变输入电源的相序来实现锚机的正反转(电动起、抛锚),造成锚机电动机自动异常反转的原因,可以从内、外两方面去考虑。

1.1外因分析

当外加负荷过大(如起锚过程中在锚链拉直时突遇大浪将船艏大幅抬起),反向拖曳力矩超过电动机转矩及各种摩擦阻力矩时,锚机会反向转动,这种情况可以通过一些明显特征来判断:如果电动机本身无故障,且输入电源正常,则电动机输入电流会激增至过载,在电站上也容易造成较大冲击,过载保护电路也会动作。而且,对于正常锚机而言,外加负荷过大造成电动机反转,反转不会是连续的,只要外力减小到电动机转矩以下,电动机就会正转。

1.2内因分析

(1)在电动机无故障且输入电源正常的情况下,要实现自主反转,只能通过改变旋转磁场的旋转方向,即变换定子的输入三相交流电相序来实现。只要输入定子绕组的电源相序不变,电动机的转向不应发生改变。

(2)当电动机输入电源缺相时,三相交流电动机变得等同于单相电动机状态。鼠笼式三相异步电动机定子绕组无论是星形连接法还是三角形连接法,当输入电源缺相时,接通电源后,流经定子绕组的是单相电流,它们的相位相同,在气隙中只能建立脉振磁场,并产生脉振磁动势。一个脉振磁动势可分解为两个幅值相等、转速相同、转向相反的旋转磁动势。鼠笼式三相异步电动机缺相运行时可能出现以下情形:如果通电前电动机处在停止状态,缺相通电时,正转磁场与反转磁场产生的转矩大小相等、方向相反,彼此抵消,因此电动机无启动转矩,合闸后电动机不能转动并伴有嗡嗡声,此时电流很大,如果不及时断开电源,则有可能烧毁电动机。如果电动机在运行中出现缺相,正向磁场产生的力矩被反向磁场产生的力矩部分抵消,相对于三相正常运行而言,缺相(单相)运行时电动机承载能力大幅下降,如果电动机处在轻载状态,则其还可以继续运行,如果重载运行,则极有可能引起电动机过载,电流大幅增加,严重时会烧毁电动机。

1.3内、外因综合分析

假定电源输入相序没有变化,则运行中的三相电动机在没有输入反转指令的情况不会自行反转;即使电动机运行过程中定子绕组缺相,在没有外部强制力矩的干扰时,也不会自行反转,因此,排查方向应该从综合因素入手。下面通过借鉴单相电动机实现正反转的原理,来分析三相交流电动机在缺相运行时自动反转的可能性。

实践中单相电动机为解决无启动转矩的问题,通常会采用在定子中加入启动绕组、接入电容器等方法,使主绕组与启动绕组间产生相位差,这样可使电动机在启动时获得旋转磁场,从而使转子产生启动转矩。对于无启动绕组或没有接入电容器的单相电动机(例如启动电容损坏后的吊扇电动机),停止状态下通电是没有启动转矩、无法转动起来的,但只要给予一正转初始速度(如用外力拨动),则电动机开始正向旋转;相反,只要给予一反转初始速度,则电动机开始反向旋转。三相异步电动机缺相后,在等效绕组构成上与无启动绕组或没有接入电容器的单相电动机相似,因此,只要给予一正转初始速度,则电动机能正向旋转;相反,只要给予一反转初始速度,则电动机也能反向旋转。对于三相交流电动锚机而言,电动机缺相时在停止状态下通电是不能产生启动转矩的。出现电动机在运行中由正转(起锚)自动变为反转的情况,除了输入电源可能突然反序的原因以外,还可能是由于反向外力矩超过电动机转子转矩且定子绕组有一相缺相,在这种情况下电动机也是可以由正转变为反转的。

这一可能性存在的现实依据是:起锚时的海区涌浪较大,船头上下起伏幅度大,锚链拉直且船头抬起时,作用于锚链上的拉力瞬时剧增,如果此时电源缺相,电动机变为单相运行,输出扭矩大幅下降到小于锚链拉力产生的反力矩,加上运行状态下电磁刹车松开,则电动机会在外力拉动下反转,反转后,缺相电动机的输出扭矩反而与锚链拉力矩方向一致,因此电动机运行负载变轻,从电流表上观察到的电流较小。

1.4实际检查及排除故障情况

检查电动机绕组,正常;检查操纵台内各部件,正常;检查控制箱内部各元件,发现三挡接触器中间主触头烧蚀严重,接触不良。更换该接触器后,带负荷试验锚机,恢复正常。

2结论

(1)造成起锚时电动机反转的原因应是:三挡接触器中间主触头烧蚀严重,接触不良,造成三挡缺相运行,输出转矩大幅减小;受起锚时大浪的突然冲击,船头大幅起伏,当锚链吃力拉直且船头抬起时,作用于锚链上的拉力瞬时剧增,链轮上的反力矩瞬间超过电动机起锚转矩,且由于三挡状态下,电磁刹车处在放松状态,此时电动机在锚链拉力作用下只需克服起锚转矩就可由正转变为反转;由于缺相,电动机在外力作用下反向转动后,其自身也会产生一个反向转矩,在两种力矩的合力作用下,电动机以电动抛锚的形式转动,由于锚链的重力作用,此时锚电动机实际负荷较小,电流不大,因此在发电机输出负荷上未造成大的冲击。

(2)空载试验中,电动机在三挡时虽然缺相但仍能运行,原因是进入三挡前,锚机控制手柄必然会经由一、二挡,此时,电动机已经有了一个初始速度,因而在单相(缺相)状态下,电动机也能空载运行。

3建议

船舶在大风浪海区起锚时锚机的使用,应结合用车,减小锚链的拉力,减轻锚机负荷;在锚链吃力拉直后,可稍停起锚,依靠船的前进或起伏惯性来克服锚的抓力从而使锚离开海底。电工平时应经常检查大功率用电负载的线路,尤其是大电流接触器的触头,使其保持良好的通断状态。

参考文献]

[1]吴大榕.电机学[M].北京:水利电力出版社,1959.

第10篇

目前现代各大国的主力军用运输机一般按吨位分为中型运输机、大型运输机和超大型运输机三种类型:

最大起飞重量小于100吨的运输机一般称为中型运输机,典型机型包括美国C-130运输机、俄罗斯安12运输机和中国运8运输机等。

最大起飞重量大于100吨、小于200吨的运输机一般称为大型运输机,典型机型包括美国C-17运输机、俄罗斯伊尔-76运输机、安-70运输机、欧洲A400M运输机等。

最大起飞重量超过200吨,属于超大型运输机,典型机型包括美国C-5运输机和俄罗斯安-124运输机。

在上述三种军用运输机类型当中,发展最活跃、相应产品型号最多的当属大型军用运输机,其载重量较大、货舱空间大,足以运输大部分类型的军用物资,是目前各大国的主力运输机类型。

我国运-20整机外形结构与俄罗斯伊尔-76运输机相似,估计最大起飞重量与伊尔-76大致接近,约为190吨,因此属于大型运输机范畴。

气动外形分析

从媒体报道的图片来看,运-20采用了上单翼、翼吊发动机、T型尾翼、尾部设置大型货舱门和跳板的气动外形,这也是现代大型军用运输机的典型布局,与运20类型相似的美国C-17运输机、俄罗斯伊尔-76运输机和欧洲A400M运输机等莫不如此。

可能采用“超临界翼型”

虽然与运-20类型相似的美国C-17、俄罗斯伊尔-76、欧洲A400M运输机都采用上单翼,但各自机翼的翼型并不相同,其中伊尔-76的机翼构型是层流翼型,而C-17、A400M的机翼构型是超临界翼型。

从二战之后到上世纪60年代以前,飞机主要使用层流翼型,而超临界翼型是上世纪60年代后才出现的。层流翼型的典型特征是,机翼中部上下表面鼓凸,横截面形似纺锤形;超临界翼型与之不同,为机翼上表面较平,下表面鼓凸,至尾端又显著的内凹。

采用超临界翼型的好处,是可以更有效地提高飞机的巡航速度。采用层流翼型的飞机,巡航速度较高(一般约超过0.6马赫)时,其机翼上因为气流速度超过音速,就会产生超音速激波,气流从稳定的层流状态变成紊流,导致飞行阻力显著增加,阻碍飞机速度的提高。而超临界翼型,其上部较为平坦,下部前端为有鼓凸的流线弧形,至后端出现明显的变薄内凹,这样飞机在巡航速度时,表面气流的超音速激波位置恰好出现在内凹区域,由于其对超音速气流的整流、扩压作用,使得超临界翼型不但可以大幅度减小有害的激波阻力,反而会使得巡航升力有所提高。试飞验证数据表明,与层流翼型相比,超临界翼型的升阻比可以增大约10%,巡航马赫数也可以增大约10%,而耗油率可以降低约10%。超临界翼型的机翼还有另外的优点,由于其厚度相对较大,可以设置较大的机翼油箱,有利于增大航程;同时,其较厚的结构不仅有利于增加强度和寿命,其单位容积消耗的结构材料也较小,机翼结构重量可以比其他翼型减小一些。

俄罗斯伊尔-76运输机研制设计于上世纪60年代,当时超临界翼型还处于研究阶段,尚未推广,因此选择了当时普遍应用的层流翼型。而后来的美国C-17、俄罗斯安-70和欧洲A400M运输机,都是上世纪80年代之后相继问世的产品,此时的超临界翼型已经经过大量试飞验证,技术上达到了成熟阶段,在民用客机上已经广泛应用,因此都采用了超临界翼型。我国运20作为当前时期研制的新产品,相信其机翼翼型应该也会采用利于高巡航速度的超临界翼型,而不会采用落后的层流翼型。

机翼具有高升力设计

从运-20图片上看还可以看到,它的机翼采用了高升力设计,其实现高升力的途径分为两部分。

第一部分,为机翼本身设置的机械式增升装置,由前缘缝翼和后缘开缝襟翼共同组成,在飞机起降时,前缘缝翼和后缘开缝襟翼一起放下,共同使得机翼的升力系数大幅度增加。但仅有机械式增升装置是不能满足现代军用运输机的短距起降要求的,还必须采用第二部分,即动力增升,其原理是利用发动机工作时产生的气流与机械式增升装置互相配合,来进一步提供更高的升力。

像运-20这种采用喷气发动机的运输机,一般则采用吹气增升。吹气增升分为上表面吹气和下表面吹气两大类,前者以俄罗斯安-72运输机为代表,发动机安装在机翼前缘,高温高速的尾流直接流过机翼上表面,从而产生更高的升力,这种方式由于高温排气对机翼结构寿命的影响太大,没有得到广泛应用;后者以美国C-17运输机为代表,其采用的外吹气式动力增升,利用翼吊式发动机的尾流喷射到后缘开缝襟翼上,从而使得起降时的升力显著提高。运-20采用了翼吊式发动机,可以肯定也采用了与C-17运输机相似的外吹气式动力增升。

T型尾翼分析

从图片上看,运-20大型运输机采用了军用运输机常用的T型尾翼,其垂尾较高大,且后掠角较小,这也是有原因的。我们知道,飞机在起飞和降落时,机头昂起,形成一个仰角,目的是提高飞机机翼的升力,但是,仰起的前机身会对垂直尾翼产生遮蔽现象,也就是垂尾的根部会处于前机身形成的尾流中,失去方向操纵的能力,飞机仰角越大,垂尾被遮蔽的幅度也越大,会导致飞机的航向操纵性能随之下降。而且,由于垂尾后仰,其实际后掠角增大,也会导致操纵力的下降。对于民用运输机,可以通过限制起降仰角来避开这种危险,但是对于军用运输机来讲,由于要求很好的短距起降性能以适应野战机场的需要,一般为了尽可能提高升力,起降仰角都比较大,只能通过加大、加高垂尾、减小垂尾后掠角来应对。同时,大型化的垂尾还降低了飞机进入深失速的可能(T型尾翼的飞机在仰角较大、遮蔽垂直尾翼和水平尾翼时进入失速的状态称为深失速,由于此时尾翼操纵面基本上失灵,飞机无法改出,必然坠毁)。

座舱、航电以及加工工艺猜析

虽然目前还无法得知运-20座舱、航电系统相关细节,但可以推测其与中国空军目前使用的俄制伊尔-76运输机是完全不同的。

譬如,运20很可能采用类似美国C-17运输机那样的玻璃座舱。伊尔-76作为苏联最后一代采用机电式仪表和机电混合控制系统的大型运输机,其上共有-152块仪表,-47个控制盒,飞行员工作负荷大,而运-20采用了现代电子式仪表和机载计算机为主体的玻璃座舱之后,主要信息都通过几个大型显示器进行显示,飞行员的人机交互界面得到了极大的改善。而且,由于机载小型惯导系统和卫星导航系统的成熟,中国空军的新型飞机现在已经不再使用老式的地标导航方法,也无需设置专门的导航员,因此运20无需像伊尔-76运输机那样配备落后的导航员座舱和导航员编制,仅需两人(正副驾驶)便已足够,美国C-17运输机即是如此。

其次,运-20可能采用了电传操纵系统,而非伊尔-76运输机那样的机械式操控系统。通过采用电传操作系统,飞行员可以进行无忧虑操纵,而不必顾虑因操纵量过大导致飞机失控,而在遇到突凤等偶发不良状况时,即使飞行员来不及反应,电传操纵系统也能迅速做出响应,维持飞机的平稳,这使得运20在各种工作状态下的飞行安全得到了极大的保障。同时,电传操纵系统还允许进行主动控制,在飞行中可以进行机翼卸载,通过机翼内侧襟翼和外侧扰流板的适度放出,可以减小外侧翼段升力、增加内侧翼段升力,使得传统设计中弯矩最大的机翼与机身连接部位得到主动卸载,有利于提高机翼的疲劳寿命。

第三,运20在整机加工工艺上,无疑也将采用目前流行的整体成型加工方法来进行部件加工,与伊尔-76运输机的大量分散制造、组装的落后加工方法相比,不仅大幅度提高了翼梁、骨架等主要结构的生产质量,减轻了结构重量,而且由于减少了易出问题的铆接部位和数量,机体寿命也有了极大的提高,按照相关标准和要求,可望达到与美国C 17运输机相当(30000飞行小N/30年)的寿命要求。

发动机猜析

从图片上可以看出,运-20的翼吊发动机短舱与伊尔-76运输机极为相似,鉴于国外媒体报道,中国已经向俄罗斯订购了184台D-30KP-2型涡轮风扇发动机,而国内目前尚无成熟可用的国产大推力涡轮风扇发动机,可以断定,目前运-20上所用发动机与伊尔-76运输机一样,同为D-30KP-2型涡轮风扇发动机。

D-30KP-2型涡轮风扇发动机是上世纪60年代的设计,其涵道比仅有2.42,推力仅有12000千克力,不仅与美国同时代的TF-39型涡轮风扇发动机(装备于C-5运输机)相去甚远,与现在的F117型发动机(装备于C-17运输机)更是差距极大,目前仅是临时代用性质,待中国下一代自行研制的新型大涵道比涡轮风扇发动机投入使用之后,运-20不仅可以摆脱进口发动机的限制,总体性能也会上一个新的台阶。

货舱分析

从图片上看,运-20的机身直径要比中国空军现装备的伊尔-76运输机稍大,可以肯定的是,运-20具有比伊尔-76运输机更宽大的货舱。伊尔-76运输机的货舱宽3.4米,高3.46米,长20米。实际使用中,在扣除每侧至少0.15米的安全间隙后,只能装载宽度不大于3.1米的装备,导致使用上面临诸多尴尬,虽然载重量足够,却有很多装备因为稍微超宽而无法运输,譬如运输T-72坦克,首先必须拆掉其两侧的侧裙板装甲才行,而像T-90坦克宽度达到3.78米,根本无法直接装进其货舱。有统计表明,在俄罗斯陆军装备中,重量符合伊尔-76运输机载重量限制的,仅有-70%可以直接用伊尔-76运输机运输。

从图片上可以看出运-20很可能并没有采用与伊尔-76运输机相似的简单圆筒式机身设计,而是采用了与C-17运输机相似的现代化的钟形机身设计,虽然对结构设计的要求更为复杂,却可以在较小的机身内实现较大的货舱尺度,估计运-20的货舱长度与伊尔-76运输机相当,为20米左右,宽度和高度均有显著增加,均为4米左右。这意味着运-20对包括主战坦克在内的重型装备的适装率远高于伊尔-76的水平。

结语

中国空军目前装备有多架伊尔-76运输机,曾在多次军演中亮相,也就是说,中国空军已经积累了一定的大型军用运输机的使用经验。作为未来运-20的使用方,中国空军肯定会对运-20的设计从使用角度提出更多的要求,再加上一些新技术的使用,运-20的整体性能应在伊尔-76之上。

第11篇

关健词:异步电动机;故障;安全运行

中图分类号:U264.1+3文献标识码:A

一、选用异步电动机考虑的因素

为生产机械选择合适的电动机,内容主要包括确定电动机的额定电压、额定转速、结构型式和额定容量等。其中主要考虑因素有以下4个方面:

(一)根据电源电压条件,要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。

(二)在机械特性方面,所选用的电动机应满足被拖动生产机械提出的要求。

(三)电动机的结构型式,应适应周围环境条件的要求。

(四)正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配,同时与工作性质与其持续、间断的规律相适应。选小,不能保证正常工作,各部分过载、过热,温度上升超过允许的限度而过早损坏;选大,则增加设备的投资费用,电动机容量不能充分利用,效率和功率因数降低。

二、电动机运行注意事项

电动机运行前,应检查电动机各部分装配情况,按电动机铭牌要求接线,测量绝缘电阻,绕组绝缘电阻应符合要求,人工转动电动机应灵活无卡阻。除此之外,电动机在安全运行中应注意以下几个方面:

(一)注意运行参数,一般电动机要求电压波动为额定电压的±10%,三相电压之差不得大于5%;允许各相电流不平衡值不得超过10%。

(二)注意电动机的保护,为确保电动机安全运行,必须正确配置所用的低压断路器、接触器、熔断器和热继电器等控制和保护电器,对于重要的电动机还应装设缺相保护。另外,电动机外壳应根据电网的运行方式可靠地接零或接地。

(三)注意保养和维护,电动机应保持主体完整、零附件齐全、无损坏以及周围环境的清洁。定期检修和保养,是确保电动机安全运行的重要工作。日常维修包括清除外部灰尘和油污,监听有无异常杂音,并定期更换油。换油周期一般滑动轴承为lkh,滚动轴承为5kh。在巡视检查中要注意电动机的温升、气味及振动情况。正常运行的电动机,声音应轻而均匀,无杂音和特殊的叫声,无明显振动,转速达到额定转速,三相电流基本上平衡。

三、异步电动机的常见故障及分析

三相异步电动机是电力拖动中应用最多的一种动力设备,由于各种原因,三相异步电动机在运行中会出现各种故障,甚至损坏,影响生产设备的正常运行与生产任务的完成。三相异步电动机故障可分为电气和机械两大部分。当电动机发生故障时,由于现场电动机故障检测的仪器、仪表不齐备,所以我们应采取摸、闻、听和测量的方法,对电动机故障进行分析和检查,确定是电动机内部还是外部原因;是电气还是机械原因,采取恰当的处理措施和修理方法。

(一)机械方面

机械方面主要有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。异步电动机定、转子之间气隙很小,容易导致定、转子之间相擦。一般由于端盖轴承室内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形,使机座、端盖、转子三者不同轴引起扫膛。

振动应先区分是电动机本身引起的,还是传动装置不良所造成的,或者是机械负载端传递过来的,而后针对具体情况进行排除。属于电动机本身引起的振动,多数是由于转子动平衡不好,以及轴承不良,转轴弯曲,或端盖、机座、转子不同轴,或者电动机安装地基不平,安装不到位,紧固件松动造成的。振动会产生噪声,还会产生附加负荷。

(二)电气方面

电气方面障有定子绕组缺相运行,定子绕组首尾反接,三相电流不平衡,绕组短路和接地,绕组过热和转子断条、断路等。

缺相运行是常见故障之一。三相电源中只要有一相断路就会造成电动机缺相运行。缺相运行可能由于线路熔断器熔体熔断,开关触点或导线接头接触不良等原因造成。

三相电动机缺一相电源后,如在停止状态,由于合成转矩为零因而堵转(无法起动)。电动机的堵转电流比正常工作的电流大得多。因此,在此情况下接通电源时间过长或多次频繁地接通电源起动将导致电动机烧毁。运行中的电动机缺一相时,如负载转矩很小,仍可维持运转,仅转速略有下降,并发出异常响声;负载重时,运行时间过长,将会使电动机绕组烧毁。

三相绕组首尾错接时,接通电源后会出现三相电流严重的不平衡,转速下降,温升剧增,振动加剧,声音剧变等现象。如保护装置不动作,很容易烧坏电动机绕组。所以必须辨清电动机出线端首或尾后、方可通电运转

三相电流不平衡的故障,常常由于电动机外部电源电压不平衡所引起;其内部原因主要是绕组匝间短路或在电动机重绕修理时线圈匝数错误或接线错误。绕组接地和短路都会造成电流过大。接地故障可用兆欧表检查。短路故障可在降低定子绕组电源电压情况下,通过测量电流来判断,也可以测量其直流电阻来判断。

电动机过热主要原因是拖动的负荷过重,电压过高或过低也会使电动机过热。严重过热会使电动机内部发出绝缘烧焦气味,如不及时处理或保护装置不动作,很容易烧毁电动机。

笼型电动机转子铸铝导体断条或绕线式电动机转子绕组断路时,会造成定子电流不正常,出现时高时低周期性变化,还出现忽大忽小的噪声和振动。负载越重时,这种现象越显著。

第12篇

论文摘要:电动机在我区的使用很广泛,它遍及各行各业的各个角落,在生产、生活过程中发挥着极其重要的作用。但由于大部分电机使用年限较长,电机烧毁的事故常有发生,而且呈上升趋势,严重影响着生产、生活的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做一分析和研究。 

 

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禁止多种润滑油脂混用。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相电流过大,长时间运行,该相绕组必然过热而烧毁。 

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。 

特殊情况下,如果停止的电动机缺一相电源合闸时,一般只会发生嗡嗡声而不能启动,这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场,但当缺一相电源后,定子铁心中产生的是单相脉动磁场,它不能使电动机产生启动转矩。因此,电源缺相时电动机不能启动。但在运行中,电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场,所以,正在运行中的电动机缺相后仍能运转,只是磁场发生畸变,有害电流成分急剧增大,最终导致绕组烧坏。