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热变形的故障机理与研究论文

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热变形的故障机理与研究论文

发动机机械故障导致的气门关闭不严、各气缸缸压不同等;空气供给系统中的节气门脏污或节气门损坏;燃油供给系统压力过低或波动较大,喷油器积碳严重等。一般来说,发动机的缸数越多,发动机怠速抖动越轻微,而直列六缸发动机由于结构上能自动的平衡振动,所以它的平顺性最好;而现在使用日渐广泛的三缸发动机,自身的平顺性是极差的,需要设计平衡机构才能维持正常运转。如果坐在车里能明显的感觉到汽车在振动,手扶方向盘感觉振手,转速表指针上下跳动,或者打开发动机舱盖能明显的看到发动机在抖动,就说明发动机怠速抖动过大了。此时用发动机故障诊断仪查看发动机数据流,可以看到发动机转速值是忽高忽低的,正常情况下发动机转速上下跳动不会超过30转/分钟,如果这个数值超过了50转/分钟,就可以判断为发动机怠速抖动过大。

工程机械论文题目

机械工程是一门涉及利用物理定律为机械系统作分析、设计、制造及维修的工程学科。机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和维修各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。以下是机械工程硕士论文题目供大家参考。

工程机械论文题目大全

1、车载液压机械臂动态设计与研究

2、基于网络模型的复杂机电系统可靠性评估

3、螺纹联接自动装配系统的研究

4、轴承压装仿真与试验以及液力变矩器导轮的热装配变形分析研究

5、硫系自润滑钢中原位自生金属硫化物自润滑相的形成机制与控制方法

6、基于电动气旋流的吸附器的开发和特性研究

7、动圈式比例电磁铁关键技术研究

8、箱式风机管道法兰的柔性制造系统

9、六自由度运动平台优化设计及动态仿真研究

10、面向恶劣服役环境的工件抗缺陷结构优化设计方法及其应用

11、基于数字液压缸组的多浮力摆波能装置压力平衡研究

12、具有运动控制功能的电液比例阀控制器研究

13、微型轴承内圆磨削加工的质量监控系统研究

14、抗负载波动回转控制阀优化设计研究

15、气浮式无摩擦气缸静动态特性研究

16、模拟风力机载荷的电液加载装置的设计研究

17、用于扩散吸收式热变换器的气泡泵性能实验研究

18、脂肪醇聚氧乙烯醚与三乙醇胺硼酸酯水溶液的摩擦学性能研究

19、表面织构化固体润滑膜设计与制备技术研究

20、双压力角非对称齿轮承载能力的影响因素研究及参数优化

21、全电液式多路阀自动测试系统设计与实现

22、开关液压源系统研究分析及其试验系统的设计与搭建

23、飞轮储能系统电机与轴系设计

24、面向不完全数据的疲劳可靠性分析方法研究

25、树木移植机液压系统的设计研究

26、新型双输出摆线减速器的设计与分析

27、基于ARM9架构的工业喷码机研究与实现

28、超高压水射流破拆机器人液压系统设计与研究

29、考虑轴承影响的摆线针轮传动动力学研究

30、车辆传动装置供油系统设计方法研究

31、润滑油复合纳米粒子添加剂摩擦学性能的研究

32、高速气缸的缓冲结构研究

33、大长径比柔性对象自动送料关键技术研究

34、空间索杆铰接式伸展臂根部锁紧机构运动功能可靠性研究

35、基于能量梯度理论的离心压缩机固定元件性能改进研究

36、并联RCM机构构型综合及典型机构运动学分析

37、多自由度气动人工肌肉机械手指结构设计及控制

38、闸板位置对闸阀内部气固两相流及磨损的影响

39、电液伺服阀试验台测控系统的设计

40、多盘制动器加压装置典型结构设计及试验研究

41、重型多级离心泵穿杠螺母拧紧装置的设计

42、气动增压阀动态特性的仿真研究

43、小间隙下狭缝节流止推轴承特性研究

44、离心通风机的性能预测与叶片设计研究

45、基于有限元法的齿面修形设计

46、离心泵输送大颗粒时固液两相流场的数值计算

47、小流量工况下离心泵内部流动特性分析

48、双粗糙齿面接触时的弹流润滑数值分析

49、工程专用自卸车车架疲劳寿命分析

50、倾斜式带式输送机断带抓捕装置的研究

51、基于骨架模型的自卸车装配设计平台研究

52、双馈式风力发电机齿轮箱的'动态特性分析

53、定常扭矩激励下转子系统动力学与摩擦学研究

54、恒流量轴向柱塞液压泵的研究

55、下运带式输送机能量回馈与安全制动技术的研究

56、压力容器筒体自动组对及检测装置的研究

57、高压容腔卸压曲线及卸压阀研究

58、一种小冲击高性能液压缸双向制动阀的研究

59、盘式制动器摩擦副热结构耦合及模态分析

60、输送带摩擦学行为及动力学特性研究

61、圆环链与驱动链轮磨损试验研究

62、十字轴式万向联轴器的动力学特性仿真分析

63、乳化液过滤器多次通过试验系统开发

64、电液流量匹配装载机转向系统特性研究

65、大位移低电压的静电斥力微驱动器的设计与仿真研究

66、圆柱斜齿轮传动误差的补偿分析

67、基于物理规划法的柔顺机构多目标拓扑优化研究

68、桥式起重机桥架结构静动态分析及多目标优化

69、柱塞泵及管路流固耦合振动特性研究

70、非对称柱塞泵直驱挖掘机液压缸系统特性研究

71、波箔动压气体轴承承载特性的理论与实验研究

72、低温氦透平膨胀机中液体动静压轴承的承载特性研究

73、滚珠轴承支承高速电主轴热特性分析

74、基于许用压力角要求的共轭凸轮计算机辅助设计系统开发

75、圆筒涨圆机液压与电气控制系统的研究

76、再制造液压缸性能检测技术的研究

77、气动高压高速开关阀的设计与研究

78、四轮四向叉车非对称转向机构双目标优化研究

79、基于桁架结构的3D打印轻量化模型生成研究

80、无转速计阶比分析方法研究

81、非圆齿轮行星轮系传动性能分析

82、永磁同步电主轴机电耦联动力特性研究

83、气动柔性驱动器的位置控制研究

84、高速旋转接头试验台的研制

85、永磁同步电主轴电磁噪声影响因素研究

86、水泵转子静挠度检测系统的构建与实现

87、磁悬浮飞轮储能支承系统的控制策略研究

88、聚磁式永磁涡流耦合器的性能分析和测试

89、起重机用永磁同步电机的设计与研究

90、大型往复式迷宫压缩机气缸体关键部件受力分析

91、准双曲面锥齿轮实体建模与齿面接触分析

92、风机风量调节伺服缸试验系统设计及控制特性研究

93、大型往复式压缩机迷宫密封效果的影响因素分析

94、水泵轴向力测量装置现场静态标定系统设计

95、空压机用超超高效永磁同步电动机设计及铁耗研究

96、主动磁悬浮轴承及其控制方法研究

97、水泵转子径向跳动检测系统设计

98、板状超声物料输送装置的研究

99、钢制组合式路基箱力学性能研究

100、三种典型微细结构缺陷的试验研究

101、向心关节轴承摩擦磨损性能仿真及试验分析

102、离心压缩系统反转动力学特性研究与分析

103、计入弹性变形的复合材料水润滑轴承润滑特性的研究

104、气缸壁面温度预测研究

105、高速曳引界面的摩擦滑移实验方法研究

106、特征优化方法研究及其在轴承故障诊断中的应用

107、小型机械零件拣货系统改良设计研究

108、活塞式压缩机排气量测试系统的设计与开发

109、小型安全阀便携离线校验设备研制

110、轴流风机数值模拟的若干问题探讨

111、催化装置富气压缩机控制系统的设计与实现

112、变频电机拖动的变量柱塞泵液压动力系统特性研究

113、模具形线参数对厚壁封头成形的影响

114、条形砧旋转锻造封头的工艺研究

115、磁悬浮轴承-转子系统的运动稳定性与控制研究

116、两级行星齿轮减速器稳健设计方法的研究

117、机械产品原理方案优化建模与实现

118、错位码垛规划及其与码垛机器人控制融合的研究

119、3D打印技术中分层与路径规划算法的研究及实现

120、液压同步顶升系统设计及控制策略研究

121、机构可动性设计缺陷辨识模型与修复方法研究

122、码垛机器人控制系统的设计及实现

123、浮环轴承润滑特性研究

124、机械产品可持续改进研究设计

125、轮腿式轮椅传动机构的设计与仿真

126、低速叉车横置式转向电动轮设计与优化研究

127、面向机电系统运行状态监测的声源定位技术研究

128、摆线活齿传动齿形研究及仿真

129、旋转阀口试验台的研发及旋转阀口的仿真研究

130、水压阀口特性仿真研究

131、旋转式水压伺服阀的设计及研究

132、串联式混联机构的力学分析及动力学仿真

133、利用阳极键合封装MEMS器件所用离子导电聚合物开发

134、工业生产型立体仓库的设计与优化

135、九轴全地面起重机模糊PID电液控制转向系统分析

136、带式输送机多滚筒驱动功率平衡影响因素的分析与研究

137、折臂式随车起重机回转系统同步控制研究

138、九轴全地面起重机传动系统研究

139、桥式起重机安全监控与性能评估系统的研究与设计

140、大型磨机故障诊断方法的研究

141、水液压多功能试验台数据测控系统的研发

142、迷宫密封泄漏特性及新结构研究

143、组合型振荡浮子波能发电装置液压系统研究

144、机电一体化实训装置在中职教学中的应用研究

145、穿孔扭转微机械谐振器件的挤压膜阻尼机理与模型

146、双螺杆式空压机转子型线分析与加工优化

147、铸造起重机安全制动温度场热耦合及机构振动分析

148、渐变箍紧力作用的起重机卷筒结构分析与优化设计

149、汽车起重机动力、起升系统参数优化及节能分析

150、贝叶斯网络系统可靠性分析及故障诊断方法研究

151、圆锥破碎机止推盘磨损寿命预测及结构优化

152、喷油器火花塞护套成形工艺优化及模具分析

153、碟形砂轮磨削面齿轮加工技术及齿面误差生成规律研究

154、铝合金喷射沉积坯形状及组织控制

155、基于FACT理论的柔顺机构设计及其在振动切削方面的应用

156、高精度FA针摆传动尺寸链分析研究

157、水平带法兰阀体多向模锻工艺研究

158、并联机构的人机交互式装配实现及运动性能自动分析

159、铝合金薄壁件加工变形控制技术研究

160、三柱塞式连续型液压增压器的特性研究

161、液压泵新型补油装置研究

162、压力阀的新型阻尼调压装置研究

163、多轴电液转向系统优化设计

164、大型框架式液压机智能监控与维护系统设计

165、液压缸综合性能测试试验台机械结构及液控部分的设计与开发

166、考虑实际气体效应低速运转螺旋槽干气密封性能研究

167、液压型落地式风力发电机组主传动系统特性与稳速控制研究

168、装载机动臂液压缸可靠性研究

169、舰船稳定平台液压驱动单元控制及实验研究

170、单作用双泵双速马达专用换向阀设计与研究

171、二通插装式比例节流阀自抗扰控制方法研究

172、旋转机械状态趋势预测及故障诊断专家系统关键技术研究

173、阶梯滑动轴承油膜流态可视化试验装置设计与应用

174、大型平行轴斜齿轮减速器可靠性分析

175、曲沟球轴承的设计与试制

176、汇率波动对重庆市机电产品进出口贸易影响传导机制及对策研究

177、流体动压型机械密封开启过程的声发射特征监测研究

178、桥门式起重机蒙皮式主梁结构性能分析

179、螺纹插装比例流量控制阀的振动特性研究

180、农耕文化符号的转换和再利用

181、石墨烯作为润滑油添加剂在青铜织构表面的摩擦学行为研究

182、微粒子喷丸对螺纹紧固件抗松动性能影响研究

183、螺纹插装平衡阀结构和特性研究

184、机械密封端面接触状态监测技术研究

【拓展阅读】

工程机械基本介绍

工程机械是中国装备工业的重要组成部分。概括地说,凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备,称为工程机械。它主要用于交通运输建设,能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。

在世界各国,对这个行业的称谓基本雷同,其中美国和英国称为建筑机械与设备,德国称为建筑机械与装置,俄罗斯称为建筑与筑路机械,日本称为建设机械。在中国部分产品也称为建设机械,而在机械系统根据国务院组建该行业批文时统称为工程机械,一直延续到现在。各国对该行业划定产品范围大致相同,中国工程机械与其他各国比较还增加了铁路线路工程机械、叉车与工业搬运车辆、装修机械、电梯、风动工具等行业。

工程机械论文框架

1 绪论

1-1 全球工程机械市场概况

1-2 中国工程机械市场概况

2 中国工程机械的格局

2-1 中国工程机械的发展历程

2-2 国内外并购整合概况

2-3 中国工程机械的发展成就

3 中国工程机械现状分析

3-1 中国工程机械的发展优势

3-2 中国工程机械发展的劣势

3-3 中国工程机械发展的机遇

3-4 中国工程机械发展面临的问题

4 中国工程机械未来发展的思考

4-1 发展思路

4-2 对策措施

4-3 发展预测

结束语

致谢

参考文献

汽车发动机怠速成抖动现象的原因及排查方法探讨毕业论不是太好,用完车抖动,新车才3000公里,查不

发动机抖有以下几种可能1.“空气滤清器脏,堵塞,并且未及时更换,或是高压线断路影响点火以引起发动机的抖动。2.火花塞未及时更换或是燃油压力低导致的发动机抖动。3.节气门脏、喷油嘴堵塞,或是缸压低都可能会导致发动机抖动。

变压器发热故障毕业论文

存在内部损耗。变压器在运行中铁芯和线圈中由于铁芯的磁滞损耗、涡流损耗和线圈的铜损转化为热量,使温度升高,热量向周围以辐射、传导等方式扩散,当发热和散热达到平衡状态时,各部分的温度趋于稳定。

铁损是基本不变的损耗,是变压器结构有关,所以在运行中无法减少或消除,而铜损(线损)随负荷变化而变化。

电源变压器的好坏检测

1,初、次级所有线圈没有断路。一般小功率的降压变压器,初级线圈细而多,因而容易断,次级则是粗而少,很少会断的。初级电阻一般在几十到几百欧,功率越小,测得电阻越大。181欧,正常,估计为4~5W的变压器。次级电阻就小多了,应该在几欧到0.几欧。

2,初、次级线圈之间不短路,不漏电。用万用表高阻档,两表笔分别接初、次级线圈的各一个出线头,指示应在数兆欧以上,无穷大为佳。

3,初、次级线圈各自与铁芯不短路,不漏电。参照第2点测量。

4,初、次级线圈没有匝间短路的情况。如果空载上电,变压器就异常发热,就要想到是这个原因。而且,匝间短路还不能用万用表测出。

变压器发热的原因:变压器在运行中会发热,是由于变压器运行损耗导致的,一是变压器的铁损,二是变压器的铜损。

1、铁损:指磁路内部的损耗,变压器的磁路多半是导磁铁片迭成,这种损耗叫铁损。

2、铜损:指初级与次级绕组内的损耗。变压器的绕组一般由铜线组成,铜线有电阻,加上交流的阻抗,会产生一定的损耗,这种损耗为铜损。

由于铁损与铜损的存在,二者加起来,在变压器的运行中转化成热量,这就是变压器发热的原因。

变压器过热的处理办法

过热对变压器危害很大,变压器绝缘损坏大多是由过热引起的。

变压器温度的升高降低了绝缘材料的耐压能力和机械强度,在IEC354《变压器运行负载导则》指出变压器热点温度达到140℃时,变压器油中就会产生气泡,气泡会降低绝缘或引发闪络,造成变压器损坏。变压器的过热对变压器的使用寿命影响很大,国际电工委员会(IEC)认为在:80-140℃的温度范围内,温度每增加6℃,变压器绝缘有效使用寿命降低的速度会增加一倍,这就是变压器运行的6℃法则。

国标GB1094中规定:油浸变压器绕组平均温升限值是65℃,顶部油温升是55℃,铁芯和油箱是80℃.IEC还规定线圈热点温度任何时候不得超过140℃,一般取130℃作为设计值。

运行温度异常在变压器的各类故障中占相当比例,发生原因和表现的位置和特征各式各样,给现场处理和查找带来一定的难度。温度异常是一个恶性循环的过程,既增加变压器损耗,造成能源不必要的浪费,又损坏内部绝缘,进而造成更严重的故障。 在以往的文章中简单叙述了产生变压器温升的主要原因——各类损耗,下面我们结合之前的理论与本人的一些实际经验,对导致变压器温度异常的原因进行一些分析,欢迎各位同行拍砖。 A、初级或次级有极少数线圈短路(匝间短路、层间短路、段间短路、股间短路) 要比较全面的理解匝间短路、层间短路、股间短路、段间短路这几个概念,必须对变压器绕组的型式和变压器的绝缘构成有一定的理论基础。Ⅰ、基本概念 1)  匝: 导线与铁芯中磁通相交链一次就是一匝,用通俗地话说就是导线穿过铁窗一次。 2)  线段(线饼): 由多匝导线沿线圈辐向排列组成。 3)  段间油道: 一个线圈可由多个线段组成,段和段靠在一起,亦可用绝缘垫块隔开,其间隔就是段间油道。 4)  线层: 沿轴向高度排列的多匝导线叫线层。 5)  层间油道: 一个线圈可由多个线层组成,层与层之间用电缆纸或撑条或瓦楞纸板分隔开,此间隔就是层间油道。Ⅱ、线圈型式 线圈型式主要根据线圈电压等级和容量大小来选择,同时也要考虑电气强度、机械强度、散热以及制造工艺的可行性。 变压器线圈大致可分为层式和饼式两种。 1)层式线圈 绕组的线匝沿着轴向一次排列连续绕制的,称为层式绕组,每层如筒状,即圆筒式绕组。由两层组成的绕组称为双层圆筒式绕组 (用于三相容量为630kVA及以下,电压为1kV及以下的低压绕组) 。由多层组成的称多层圆筒式绕组 (用于三相容量为630kVA及以下,电压为3kV~35kV的高压绕组) 。线圈沿轴向分成多段的称为分段圆筒式绕组 (多用于试验变压器的高压线圈和电压互感器等高电压小容量产品) 。 圆筒式绕组是最简单型式,一般由一根或数根联绕而成,绕时沿线模轴一匝紧靠一匝地绕制,类似一个圆形密绕的螺旋弹簧。特点是绕制简单,工艺好,层间油道散热好,但端部支撑面小,机械强度差。 正是由于单层结构机械强度差,所以一般绕制成多层结构,由于相邻两层电位差较大,要设置层间绝缘。其层间电容较大,对地电容小,在冲击电压下层间电压分布较均匀。多层绕组在层间设置绝缘撑条构成垂直油道用以散热,但油道长而窄,不利于散热。 分段圆筒式可以看作由两个或多个多层圆筒式绕组串联而成,由于串联的分压效应,与普通圆筒式相比,层间电压低。在串联部位有电缆纸或绝缘纸做成的段间绝缘,因此它同时具备了段间油道及层间油道。 绕组线匝示意图如下所示: 注:多层圆筒式与双层圆筒式,型式相同,只是层数上的区别。故没有画出。 这里说一下箔式绕组,箔式绕组型式也如圆筒式,线匝是沿轴向连续绕制的,一般情况下一匝就是一层,每层之间用绝缘材料隔开,故可属于层式绕组。 其实物图如下所示: 箔式绕组的优势有以下几点: ⑴ 箔式绕组可以把导电材料和绝缘材料放在一起用绕线机绕制,生产自动化程度高。 ⑵ 箔式绕组的匝间绝缘就是绕组的层间绝缘,其空间利用率好,可缩减变压器尺寸和 重量。 ⑶匝间即层间,所以匝间电容较大,其抗雷电冲击能力强。 ⑷当电流较大时,普通圆筒式往往采用多线并绕,会产生较大螺旋角,在短路时在线 圈的垂直方向上会产生很大的机械力,而箔片端面是平的,消除了螺旋角,所以抗 短路冲击能力比较强。 ⑸ 表面及边缘都十分光滑,其局部放电量小。 ⑹ 由于其厚度较铜线薄很多,集肤效应及邻近效应小,在高频下传输效率高。其绕组 涡流损耗也低。 箔式绕组主要用于中小型变压器绕组。 2)饼式线圈 绕组的线匝沿其幅向(沿着线圈半径方向)连续绕制而成一饼(段),再由许多饼沿轴向(沿着线圈高度方向)排列组成的绕组称为饼式线圈。饼式线圈又由螺旋式、连续式、纠结式、内屏蔽式、交错式。下面我们一一为大家介绍: a)螺旋式绕组 变压器的低压绕组电流很大而匝数很少,因此需要用很多导线并联起来绕制,但圆筒式绕组不宜用太多导线并联,因为这样会造成线匝的螺距太大,使绕组很不稳固,于是出现了螺旋式绕组。 螺旋式绕组是由许多根等截面积的扁导线摞成一组来进行绕制的,线匝之间不是彼此紧靠着,而是用绝缘垫块隔开一定距离(油道)的绕组,像是一个被拉伸的螺旋弹簧。一匝为一个线饼的称为单螺旋式线圈。而当并联导线更多时,可以把两个或四个线饼作为一匝。一匝为两个线饼的称为双螺旋线圈;一匝为四个线饼的则称为四螺旋式线圈。 当温升和绝缘允许时,螺旋式绕组可以采用油道与线圈交错分布的形式,即正常宽度的油道与宽度为正常油道一半左右的小油道交错绕线的结构,称为半螺旋,其空间利用系数高。绕组为单螺旋时,称为单半螺旋,绕组为双螺旋的称为双半螺旋。 其绕制示意图如下所示: 有一个便于理解,但不恰当的描述:螺旋式绕组就是多根导线叠并绕的单层圆筒式线圈的拉伸,拉伸出的空隙形成了幅向油道。由于匝间有幅向油道,所以属于饼式线圈。 综上螺旋式绕组主要特点如下: ⑴并联导线根数多(需进行换位,否则会出现环流); ⑵线饼成螺旋状; ⑶螺旋式绕组的匝数比较少(受到轴向高度限制)。 螺旋式绕组主要用与三相容量800kVA及以上,电压为35kV及以下的大电流绕组和有载调压变压器的调压绕组。 b)连续式绕组 由一根或多根扁导线经特殊工艺方法在绝缘筒或线模撑条上连续绕成多个饼状线段组成。 线饼(线段)与线饼之间的连接是交替地在绕组内侧和外侧,并且都是用绕制绕组的导线自然连接起来,因此,只要导线长度足够,就可以绕成一个连续的无焊接头的绕组。为了使首末两端从绕组的外部引出,线饼应为偶数。当绕组由二根或多根并联绕制时,为减小并联导线的环流,应进行换位。绕组线匝示意图如下所示: 通过上图我们可以看到,从首端起,奇数段导线从外向里绕,这就叫做反段,而偶数段导线从里向外绕出,这就叫做正段,一个正段与反段组成一个单元,称为双段单元。 单元内油道为向外油道,单元间油道称为向内油道。 上图为的绕组为一般连续式,还有一种半连续式,它们之间区别通过下面这张图就能清楚的看出来,注意箭头所指部位。 通过上图我们可以看到,连续式绕组的半连续式其实与螺旋式绕组的半螺旋式,其实是一样的。 连续式线圈优点是机械强度高,散热性能好,但绕制工艺比较复杂,其纵向电容小,在雷电冲击下各线饼间电压分布很不均匀。 连续式线圈主要用于630kVA及以上,电压为3kV~35kV的各种绕组。 c)纠结式绕组 纠结式绕组(b)是为了改善连续式绕组冲击电压分布不好的缺席而孕育而生的一种绕组。它与连续式绕组(a)的不同是线匝顺序。它们的绕组线匝对比图如下所示: 由上图可知,纠结式绕组就是由交错纠连的纠结线段组成。而纠结线段实质上就是在绕组的相邻数序线匝插入了不相邻数序的线匝。上述结构使得绕组的纵向电容增加,这就使得沿绕组的轴向高度上冲击梯度分布特性得到了改善。 连续式绕组的线匝顺序是1、2、3…n,那么纠结式绕组的线匝顺序是1、(n/2+1)、2、(n/2+2)、3、(n/2+3)…m,(n/2+m);其中n为每对线段的线匝数,m=1、2、3…n/2。显然纠结式绕组的两相邻匝间电压差要大于连续式绕组,理论值是纠结式比连续式要大n/2倍,在上图中就是大10倍,这显然对工艺提出了更高的要求。 下面来粗略地介绍下纠结式绕组的几种形式: ⑴普通纠结式 普通纠结式常用的是双纠结,即在两个线饼内完成一个纠结单元,若干个纠结单元组成一个绕组。绕组线匝示意图如下图所示: 上图中红、绿表示底位线;黑表示纠位线;黄表示连位线,蓝表示引出线。 一个单元的两段都是双数匝,称双—双纠结;都是单数匝称单—单纠结,同理还有单—双纠结,双—单纠结。上图中便是双—双纠结。 ⑵插花纠结式 其绕组线匝示意图如下所示: 插花纠结式绕组的等值电容比普通纠结式大得多,而且并联导线越多,线圈间的等值电容越大。 对插花纠结式本人有一个不完善的看法,但是便于理解,现在拿出来和大家一起分享,欢迎变压器绕组绕制方面的专业人士拍砖。我认为插花式就是多线并绕而致使底位线变多,形成类似于插花的样式。 普通纠结式和插花纠结式为全纠结。 ⑶纠结连续式(部分纠结) 首先纠结式绕组的线路需要进行焊接且焊接点较多,而且当并联根数较多时,制造工艺困难。其次由于变压器受到的过电压冲击,通常大部分降落于绕组首端几个线段上,且沿绕组起始电压分布不均匀。结合以上两点,纠结连续式就由此诞生。 整个绕组仅首端或两端有几个纠结单元,其余全是连续式,称为纠结连续式绕组。它在成本与性能上取得了一定的平衡。 纠结式线圈一般用于三相容量为6300kVA及以上、电压为110kV-500kV的绕组。全纠结常用于220kV及以上电压等级,部分纠结式常用于60kV-110kV电压等级。   d)屏蔽式绕组(插入电容式绕组) 屏蔽式绕组是连续式绕组线饼外侧内部的匝间插入增加纵向电容的导线(屏蔽线)而成,故又称插入电容式,其外观极似纠结式。插入线饼及插入的匝数可根据所需要电容大小而定,屏蔽线无工作电流通过,但有涡流损耗。因此通常采用很薄的导线,宽度比工作线的宽度略小。其绕组线匝示意图如下所示: 从上图中可以看到,屏蔽线紧贴着线匝导线,电容比较大,所以可以使冲击电流通过导线与屏蔽线间的电容流到屏蔽线上,又通过电容流到另一饼的紧贴着它的线匝上去,起到了增大匝间电容的作用。 插入电容式绕组采用连续式绕制,与纠结式绕组相比可以减少大量的焊接点,且插入屏蔽线的匝数可以自由调节,从而可以按需要调节纵向电容。 目前普遍应用于大型变压器的110kV及以上的高压线圈。 e)交错式绕组 交错式又称为交叠式,大电流线圈及调压线圈采用交错式线圈有出头容易,轴向易于紧固、线圈卷制和套装简单的优点。但这种线圈用于高电压时,由于绝缘距离过大而不经济;用于大容量时,横向漏磁场能引起局部过热和附加损耗,且其轴向力较大,易造成匝间短路,所以仅广泛应用于容量较小(5500kVA及以下),绝缘等级较低(通常为10kV及以下)的电炉变压器或整流变压器等特种变压器上。 交错式又可分为直绕式(高低压线圈依次绕成)和套装式(高压线圈绕成双饼线段,低压线圈绕成短螺旋式)。 通俗地来讲,交错式线圈是把一种线圈沿轴向分成数个区段,高、低压线圈交错布置的线圈。一般高压线圈在首尾两端,低压线圈在中间。 f)“8”字绕组 “8”字线圈是由许多绕成“8”字的双饼套装而成,每个线圈全部“8”字双饼并联焊接,因此可通过数万至十几万安培的电流,常用于大容量、有载调压的特种变压器的低压线圈。 本人也没有见过这种线圈,只好随便在网上找了一个小型的“8”字线圈,供大家参考,侵删。 Ⅲ、绝缘的构成 要了解变压器的绝缘由哪些构成,下面这张图就够了。这张图中概念我就抽几个与本文有关的来讲讲: 在文章的最开头,我们提到了3个短路:匝间短路、层间短路、段间短路、股间短路。下面我们和大家谈谈这几个短路。 1)匝间短路 匝间绝缘是指绕组中相邻的两根导线之间的绝缘。由于线匝的电阻极低为毫欧级别,我们假设匝间电压仅为10V,如果发生匝间短路,那么电流可高达近万安培,这毋庸置疑是一个非常大的电流。 短路的匝数越多,线匝间的电压越高,短路电流越大,因此变压器温度会出现异常升高的现象。 轻微的匝间短路不会立即显现出故障,但匝间短路会对输出电压造成波动,一次绕组匝间短路,输出电压会升高;二次绕组匝间短路,输出电压会降低。 2)层间短路 层间绝缘是针对圆筒式绕组来说的,是指绕组中相邻两层导线的绝缘。匝间短路使匝数发生较小的变化,那么层间短路就是匝数发生了很大的变化。层间短路的故障电压很大,短路电流也会很大,不像匝间短路故障会有一个恶化的过程,层间短路会立即烧毁整个线圈。 4)段间 短路 : 还记得饼式线圈中的饼,饼与饼之间的绝缘就是段间绝缘。这里的绝缘故障一般发生较少。 5)股间 短路 : 大容量电力变压器的线圈采取几根、几十根甚至上百根导线并联绕制,以限制其中的涡流损耗,并联导线(即股与股)之间的绝缘就是股间绝缘。股间短路会在线圈短路处形成局部过热,会降低变压器的绝缘强度,产生局部放电,从而缩短变压器的寿命,甚至导致变压器故障。其突发性,严重性弱于匝间短路。 备注: 匝间绝缘与股间绝缘主要是导线表面的绝缘纸等。圆筒式线圈的层间绝缘是电缆纸或软纸板。连续式线圈和纠结式线圈的段间绝缘是绝缘垫块。 一般来说上述几种故障,发生最多的是匝间短路。根据统计结果表明,线圈匝间短路事故占变压器事故的70%~80%,以上概念部分结束了,下面开始分析。 Ⅳ 绕组绝缘故障的起因 当变压器绕组在绕制、加压干燥、套装等工艺过程中,由于导线质量、换位、弯折引出线,焊头等处理不当,常会引起潜在缺陷,在出厂试验中无法完全暴露,在长期运行过程中情况会逐渐恶化,一旦有过电压冲击变压,此时缺陷很容易转变成故障。下面随便聊聊一些可能发生的情况: 1、当绕组绕制导线的圆角半径较小,则在变压器负荷运行时产生振动;亦或是变态器因短路及变压器投入网络而遭受重复的电磁力冲击,导线的陡棱可能逐渐切断绝缘而导线相邻线匝短路。此种现象多发生与变压器的高压线圈。 2、当变压器绕组受到严重的外部短路,特别是发生三相短路情况时,在短路电流瞬时峰值作用下,即使不立即发生绝缘击穿,巨大电动力也可能使得线圈发生变形而造成严重的故障隐患。 当线圈遭受短路电流冲击次数越多,承受短路电流峰值概率就越多,越有可能导致线圈变形。当线圈变形之后,机械性能变差,当冲击再度发生时,又会出现更严重的变形,形成恶性循环,最终导致线圈移位及其压紧构件的损坏。这样的情况可能导致线圈某一线段的一匝或多匝导线可能发生错位,由此可能造成匝间短路。 线匝产生错位以后也不一定立即发生击穿现象。但在变压器在负载运行期间,由于电磁力的作用而产生振动,因此相邻错位线匝的绝缘由于摩擦可能导致击穿。 变压器的发生严重负荷波动造成线圈的膨胀与收缩,也极易造成线圈的损伤。 3、当扁导线包扎绝缘纸达不到紧度的要求时,会产生隆起现象,导线绝缘越厚越明显,使导线形状发生变化,实际上有可能呈圆形。这样的弯曲有可能会引起匝间短路,因为在线圈的某些位置,相邻导线是靠近端面的,在运行时,线匝绝缘受到摩擦,就可能引起击穿。当导线的圆角半径较小,这种现象越严重。 4、大型电力变压器中常设有可调节的线圈压紧装置,供变压器运行中绝缘产生收缩及时调节线圈的压力。线圈的压紧程度应由制造厂在器身绝缘装配时加以调整,以便对线圈施加合理的压力。如果调整不当,会导致线匝错位,以致匝间故障的发生。 5、工艺、设计或运维上的各种缺陷,例如 运维方面:线圈中掺入水分, 工艺方面:干燥处理时间过短、线圈接头焊接质量不佳。 设计方面:安匝不平衡。 说明: a、电抗高度是进行变压器阻抗计算时使用,层式线圈的电抗高度等于机械高度减去一匝导线高度。 b、轴向力是由幅向漏磁通引起的,幅向漏磁通大小取决于安匝不平衡程度,高、中、低压绕组要保证电抗高度一致或接近。一般通过高、中压分接区减匝或调整油道以保证该区域安匝平衡。 c、由安匝不平衡产生的额外轴向力和正常幅向漏磁所产生的轴向力一样使线饼向竖直方向弯曲,并压缩线饼间垫块,严重时出现线饼向绕组中部变形或翻转现象。 d、工艺流程、运行过程也易导致安匝不平衡,例如在绕组套装后不能确保中心电抗高度对齐,运行一段时间后较厚的垫块自然收缩量较大,导致电抗高度不一。6、结构上的固有缺憾,一般产生不影响,但当设计或工艺有偏差时,会造成恶劣后果。例如: 连续线圈,其幅向尺寸大于轴向尺寸,但比值过大的话在线圈内侧将产生过热点,使绝缘催化,如果幅向油道尺寸过小的话,这种情况就会更为恶劣了。 纠结式线圈,由于结构原因,匝间、段间电压差较大,纠结线又需要进行焊接,焊点较多,这些均可能造成绝缘弱点和过热的原因。 螺旋式线圈,通常采用多根并联导线以增大通流。 并联导线一般常采用矩形导线,其窄边垂直与漏磁通,宽边与漏磁通平行,若其比值不合理,则导线中会产生较大涡流,造成异常发热。 多根导线并联时,同匝各股导线相接处电位相同,但纵观整体不可能每点电位相同,若股间绝缘损坏,将会引起循环电流,造成发热。若加上换位不完全的话,同匝各股导线电位有差异会导致环流,这种情况迟早会损坏股间绝缘,造成更严重的损伤。 综上,本篇文章将由纵绝缘而引起的过热常见原因,结合变压器的线圈型式与绝缘结构梳理了一遍,谢谢大家!

机车信号的研究与故障分析论文

在这些区段以160km/h及以下速度运行的列车,大都安装通用式机车信号加机务监控装置。对此,铁道部明确要求,新标准要涵盖这一情况,保证通用机车信号设备在200km/h区段能正常工作。这要求机车信号设备在信息接收方面要向上兼容。 ...

铁道信号自动化论文

铁道信号是一种控制列车运行间隔保证列车运行的一种技术手段,本文为铁道信号自动化论文,希望对大家有帮助!

摘要: 铁路信号设备的地位是组织指挥列车运行,保证行车安全,提高运输效率,传递信息,改善行车人员劳动条件的关键设施。信号继电器是铁路信号中所用各类继电器的统称。信号机和信号表示器构成信号显示,用来指示列车运行和调车作业的命令。轨道电路用来监督列车对轨道的占用和传递行车信息。

关键词: 铁路信号设备 信号继电器 动作原理

安全型继电器是铁路信号继电器的主要定型产品,采用24V直流系列的重弹力式直流电磁继电器,其基本结构是无极继电器。电磁原理使其吸合,依靠重力使其复原。信号机和信号表示器构成信号显示,在列车提速的情况下,迫切需要将机车信号主体化,其显示方式也逐步实现数字化。轨道电路有调整状态、分路状态和断轨状态三种最基本的工作状态,其基本参数有道岔电阻、钢轨阻抗等。信号设备大体上可以分为车站联锁设备、区间闭塞设备、机车信号和列车运行控制设备、调度监督和调度集中、驼峰调车、道口信号设备等,信号现代化的方向是数字化、网络化、智能化和综合化。

1 铁路信号继电器

(1)继电器的基本原理。由接点系统和电磁系统两大部分组成,电磁系统由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动的衔铁。接点系统由动接点、静接点构成。(2)动作原理。当线圈中通入一定数值的电流后,由于电磁作用或感应方法产生电磁吸引力,吸引衔铁,由衔铁带动接点系统,改变其状态、从而反映输入电流的状况。可以说明继电器最基本的工作原理:可见,继电器具有开关特性,利用其接点的通、断电路,从而构成各种控制表示电路。(3)继电器的作用。能够以极小的电信号控制执行电路中相当大的对象,能够控制数个对象和数个回路,也能控制远距离的对象。有着良好的开关性能:闭合阻抗小、断开阻抗大,有故障→安全性能,能控制多回路、抗雷击性能强、无噪声、温度影响小等。在以继电技术构成的系统中,大量使用,在以电子元件和微机构成的系统中,作为接口部件,将系统主机与信号机、轨道电路、转辙机等执行部件结合起来。

2 安全型继电器

AX系列安全型继电器是直流24V系列的重弹力式直流电磁继电器,其典型结构为无极继电器,其它各型号都是由其派生而成。因此,决大部分零件都能通用。

2.1 插入式和非插入式

外观上是否有防尘罩,前者单独使用,后者匝内使用。

2.2 型号的表示法

采用汉字拼音字母和数字表示,字母表示继电器种类,数字表示线圈的阻值.

2.3 安全型继电器的结构和动作原理

(1)无极继电器:结构:电磁系统(线圈、铁心、轭铁、衔铁)接点系统(拉杆、动静接点组);动作原理:电→磁→力→动作拉杆,F吸引力>F重力为吸起状态。F吸引力  3 铁路信号中的继电器的应用继电器构成的各种控制表示电路,统称继电电路。

(1)选择继电器的一般原则。继电器的类型、线圈电阻,应满足各种电路的基本要求。电路中串联使用继电器时,串联继电器的数量满足电压的要求。继电器接点通过的`电流不应小于电路的工作电流,必要时采用并联。继电器接点数量不够时(不能满足电路要求时),设置复示继电器反映主继电器工作状态。电路中串联继电器接点时,接点的接触电阻满足电路要求(不影响电路正常工作)。

(2)继电器的表述。继电器的名称符号根据主要用途和功能命名。如:按钮继电器为AJ,信号继电器为XJ等。对于同一功能和作用的继电器不止一个时,名称必须加以区别。如:XLAJ,SLAJ等。

(3)继电器的定位。

1)继电器的定位状态必须和设备的定位状态一致。如:信号机以关闭为定位状态;道岔以开通定位为定位状态,轨道电路以空闲为定位状态。

2)继电器的落下状态必须与设备的安全侧相一致,满足故障——安全原则。如:信号继电器落下——信号机的关闭,轨道继电器的落下——轨道电路被占用。在电路中,凡是以吸起为定位状态的继电器,其接点和线圈均以“↑”符号表示,凡是以落下为定位状态的继电器,其接点和线圈以“↓”表示。

3)继电器的符号,对于线圈必须注明其定位状态箭头和线圈端子号。对于其接点只须标出其接点组号,而不必详细标明动、前、后接点号。但必须标出箭头方向。

4 继电器线圈的使用的要求

必须满足继电器的工作安匝和释放安匝。串联:前后线圈串联;如:JWXC-1700。并联:前后线圈并联;如:JWXC-850/850。单线圈使用时,为了保证得到与两线圈串联使用同样的工作安匝,通过线圈的电流必须比串联时大一倍,所消耗功率也大一倍。此时,电源容量要大,线圈易发热。因此,继电器大都采用两线圈串联使用的方法。但当电路需要时,也采用分线圈使用的方法。两线圈并联使用时,所需电压比串联时低一半,一般使用在较低电压的电路中。

参考文献

[1]25HZ相敏轨道电路(第三版).人民铁道出版社.

[2]陈广存.铁路信号概论.

[3]铁路信号基础设备.西南交通大学出版社,2008.

[4]铁路信号新技术概论(修订版).中国铁道出版社.

数控机床的故障研究论文

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数控机床维修论文范文 论文 关键字:使用 一般 机床 加工 维护 需要 数控 数控系统 电池 《数控机床维修论文》这篇材料工程学论文来自网络,版权归作者所有; 数控机床的应用与维护 科学技术的发展,对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求,而且产品的更新换代也在加快,这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求,而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。数控机床就是针对这种要求而产生的一种新型自动化机床。数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体,是高度机电一体化的典型产品。它本身又是机电一体化的重要组成部分,是现代机床技术水平的重要标志。数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流,是衡量机械制造工艺水平的重要指标,在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。因此,如何更好的使用数控机床是一个很重要的问题。由于数控机床是一种价格昂贵的精密设备,因此,其维护更是不容忽视。 一、数控机床 1. 数控加工的概念 数控机床的工作原理就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液)和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示,通过控制介质(如穿孔纸带或磁盘等)将数字信息送入数控装置,数控装置对输入的信息进行处理与运算,发出各种控制信号,控制机床的伺服系统或其他驱动元件,使机床自动加工出所需要的工件。所以,数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取,即数控编程。数控加工一般包括以下几个内容: (1) 对图纸进行分析,确定需要数控加工的部分; (2) 利用图形软件(如CAXA制造工程师)对需要数控加工的部分造型; (3) 根据加工条件,选择合适的加工参数,生成加工轨迹(包括粗加工、半精加工、精加工轨迹); (4) 轨迹的仿真检验; (5) 生成G代码; (6) 传给机床加工。 2. 数控机床的特点 (1) 具有高度柔性 在数控机床上加工零件,主要取决于加工程序,它与普通机床不同,不必制造、更换许多工具、夹具,不需要经常调整机床。因此,数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发,缩短了生产准备周期,节省了大量工艺设备的费用。 (2) 加工精度高 数控机床的加工精度,一般可达到0.005~0.1mm,数控机床是按数字信号形式控制的,数控装置每输出一个脉冲信号,则机床移动部件移动一个脉冲当量(一般为0.001mm),而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿,因此,数控机床定位精度比较高。 (3) 加工质量稳定、可靠 加工同一批零件,在同一机床,在相同加工条件下,使用相同刀具和加工程序,刀具的走刀轨迹完全相同,零件的一致性好,质量稳定。 (4) 生产率高 数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间,数控机床的主轴转速和进给量的范围大,允许机床进行大切削量的强力切削,数控机床目前正进入高速加工时代,数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工,减少了半成品的工序间周转时间,提高了生产效率。 (5) 改善劳动条件 数控机床加工前经调整好后,输入程序并启动,机床就能自动连续的进行加工,直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测,零件的检验等工作,劳动强度极大降低,机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外,机床一般是封闭式加工,即清洁,又安全。 (6) 利于生产管理现代化 数控机床的加工,可预先精确估计加工时间,所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息,易于实现加工信息的标准化,目前已与计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)有机地结合起来,是现代集成制造技术的基础。 3. 数控机床使用中应注意的事项 使用数控机床之前,应仔细阅读机床使用说明书以及其他有关资料,以便正确操作使用机床,并注意以下几点: (1) 机床操作、维修人员必须是掌握相应机床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员,且必须按安全操作规程及安全操作规定操作机床; (2) 非专业人员不得打开电柜门,打开电柜门前必须确认已经关掉了机床总电源开关。只有专业维修人员才允许打开电柜门,进行通电检修; (3) 除一些供用户使用并可以改动的参数外,其它系统参数、主轴参数、伺服参数等,用户不能私自修改,否则将给操作者带来设备、工件、人身等伤害; (4) 修改参数后,进行第一次加工时,机床在不装刀具和工件的情况下用机床锁住、单程序段等方式进行试运行,确认机床正常后再使用机床; (5) 机床的PLC程序是机床制造商按机床需要设计的,不需要修改。不正确的修改,操作机床可能造成机床的损坏,甚至伤害操作者; (6) 建议机床连续运行最多24小时,如果连续运行时间太长会影响电气系统和部分机械器件的寿命,从而会影响机床的精度; (7) 机床全部连接器、接头等,不允许带电拔、插操作,否则将引起严重的后果。 二、数控机床的维护 数控系统是数控机床的核心部件,因此,数控机床的维护主要是数控系统的维护。数控系统经过一段较长时间的使用,电子元器件性能要老化甚至损坏,有些机械部件更是如此,为了尽量地延长元器件的寿命和零部件的磨损周期,防止各种故障,特别是恶性事故的发生,就必须对数控系统进行日常的维护。概括起来,要注意以下几个方面。 1. 制订数控系统日常维护的规章制度 根据各种部件特点,确定各自保养条例。如明文规定哪些地方需要天天清理(如CNC系统的输入/输出单元——光电阅读机的清洁,检查机械结构部分是否润滑良好等),哪些部件要定期检查或更换(如直流伺服电动机电刷和换向器应每月检查一次)。 2. 应尽量少开数控柜和强电柜的门 因为在机加工车间的空气中一般都含有油雾、灰尘甚至金属粉末。一旦它们落在数控系统内的印制线路或电器件上,容易引起元器件间绝缘电阻下降,甚至导致元器件及印制线路的损坏。有的用户在夏天为了使数控系统超负荷长期工作,打开数控柜的门来散热,这是种绝不可取的方法,最终会导致数控系统的加速损坏。正确的方法是降低数控系统的外部环境温度。因此,应该有一种严格的规定,除非进行必要的调整和维修,不允许随便开启柜门,更不允许在使用时敞开柜门。 3. 定时清扫数控柜的散热通风系统 应每天检查数控系统柜上各个冷却风扇工作是否正常,应视工作环境状况,每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多,需及时清理,否则将会引起数控系统柜内温度高(一般不允许超过55℃),造成过热报警或数控系统工作不可靠。 4. 经常监视数控系统用的电网电压 FANUC公司生产的数控系统,允许电网电压在额定值的85%~110%的范围内波动。如果超出此范围,就会造成系统不能正常工作,甚至会引起数控系统内部电子部件损坏。 5. 定期更换存储器用电池 FANUC公司所生产的数控系统内的存储器有两种: (1) 不需电池保持的磁泡存储器。 (2) 需要用电池保持的CMOS RAM器件,为了在数控系统不通电期间能保持存储的内容,内部设有可充电电池维持电路,在数控系统通电时,由+5V电源经一个二极管向CMOS RAM供电,并对可充电电池进行充电;当数控系统切断电源时,则改为由电池供电来维持CMOS RAM内的信息,在一般情况下,即使电池尚未失效,也应每年更换一次电池,以便确保系统能正常工作。另外,一定要注意,电池的更换应在数控系统供电状态下进行。 6. 数控系统长期不用时的维护 为提高数控系统的利用率和减少数控系统的故障,数控机床应满负荷使用,而不要长期闲置不用,由于某种原因,造成数控系统长期闲置不用时,为了避免数控系统损坏,需注意以下两点: (1) 要经常给数控系统通电,特别是在环境湿度较大的梅雨季节更应如此,在机床锁住不动的情况下(即伺服电动机不转时),让数控系统空运行。利用电器元件本身的发热来驱散数控系统内的潮气,保证电子器件性能稳定可靠,实践证明,在空气湿度较大的地区,经常通电是降低故障率的一个有效措施。 (2) 数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的,应将电刷从直流电动机中取出,以免由于化学腐蚀作用,使换向器表面腐蚀,造成换向性能变坏,甚至使整台电动机损坏。

摘要]电子技术的发展以及国内数控装置的发展使得数控装置的价格走低,特别是经济型数控车系统的价格已经是到达了它的最低点。经济型数控车床在中国的机械加工行业中得到了迅速普及,使得我国机械加工水平无论在加工质量方面还是在加工效率方面也得到了迅速提高。但是随着机床使用时间的延长,数控机床会出现这样或那样的故障,本文就以经济型数控机床的常见故障为例,谈了一些解决的办法。 [关键词]数控车床 霍尔开关 继电器 伺服驱动 数控车床典型故障诊断及维修一、换刀装置故障 数控车换刀一般的过程是:换刀电机接到换刀信号后,通过蜗轮蜗杆减速带动刀架旋转,由霍尔元件发出刀位信号,数控系统再利用这个信号与目标值进行比较以判断刀具是否到位。刀换到位后,电机反转缩紧刀架。在我维修数控车的过程中遇到了以下几个故障现象。 故障一:一台四刀位数控车床,发生一号刀位找不到,其它刀位能正常换刀的故障现象。 故障分析:由于只有一号刀找不到刀位,可以排除机械传动方面的问题,确定就是电气方面的故障。可能是该刀位的霍尔元件及其周围线路出现问题,导致该刀位信号不能输送给PLC。对照电路图利用万用表检查后发现:1号刀位霍尔元件的24V供电正常,GND线路为正常,T1信号线正常。因此可以断定是霍尔元件损坏导致该刀位信号不能发出。 解决办法:更换新的霍尔元件后故障排除,一号刀正常找到。 故障二:一台六刀位数控车床,换刀时所有刀位都找不到,刀架旋转数周后停止,并且数控系统显示换刀报警:换刀超时或没有信号输入。 故障分析查找:对于该故障,仍可以排除机械故障,归咎于电气故障所致。产生该故障的电气原因有以下几种:1.磁性元件脱落;2.六个霍尔元件同时全部损坏;3.霍尔元件的供电和信号线路开路导致无电压信号输出。其中以第三种原因可能性最大。因此找来电路图,利用万用表对霍尔元件的电气线路的供电线路进行检查。结果发现:刀架检测线路端子排上的24V供电电压为0V,其它线路均正常。以该线为线索沿线查找,发现从电气柜引出的24V线头脱落,接上后仍无反应。由此判断应该是该线断线造成故障。 解决办法:利用同规格导线替代断线后,故障排除。 故障三:一台配有FANUC-0imate系统大连机床厂的六刀位车床,选刀正常但是当所选刀位到位之后不能正常锁紧。系统报警:换刀超时。 故障分析查找:刀架选刀正常,正转正常,就是不能反向锁紧。说明蜗轮蜗杆传动正常,初步定为电气线路问题。在机床刀架控制电气原理图上,发现刀具反向锁紧到位信号是由一个位置开关来控制发出的,是不是该开关即周围线路存在问题呢?为了确认这个故障原因,打开刀架的顶盖和侧盖,利用万用表参照电路图检查线路,发现线路未有开路和短路,通过用手按动刀架反向锁紧位置开关,观察梯形图显示有信号输入,至此排除电气线路问题。推断可能是挡块运动不到位,位置微动开关未动作。于是重新换刀一次来观察一下,结果发现:果然挡块未运动到位。于是把挡块螺栓拧紧,试换刀一次正常。再换一次刀,原故障又出现了,同时发现蜗杆端的轴套打滑并且爬升现象。难道是它造成了电机反转锁紧时位置开关的挡块不能到位?于是把该轴套进行了轴向定位处理,将刀架顶盖装好。结果刀架锁紧正常了。 解决办法:对轴套进行轴向定位故障解决。 二、稳压电源故障 机床在运行时机床照明灯突然不亮,机床操作面板灯也不亮,系统电源正常,同时系统急停报警,和主轴无信号警。关机后重新上电故障依旧。 故障分析检查:经询问当时操作人员,没有违规操作,排除人为原因,也可以排除机械原因,应该是电气故障引起。该机床的电器原理图显示,这些失电区域都和24V有关,并且该机床拥有两个稳压电源,一个是I/O接口电源,另一个为系统电源。失电区域都与I/O接口有关,于是打开电气柜观察发现I/O接口稳压电源指示灯未能点亮,说明该电源未能正常工作或损坏。由稳压电源的工作原理知道,稳压电源有电流短路和过载保护的功能,当电源短路或过载时自动关断电源输出,以保护电源电路不被损坏。于是试着把电源的输出负载线路拆下来,结果发现重新上电后电源指示灯亮了。这说明电源本身没有损坏。通过分析得知该电源为I/O接口电源,负载不大,也不会出现过载现象,应该是输出回路中有短路故障。沿着输出线号进行检查发现有一根24V+输出线接头从绝缘胶布中露出并接触到机床床体。原因很明显:由于该线与机床发生对地短路,造成该稳压电源处于自我保护状态,使得操作面板和一些I/O接口继电器供电停止,导致发生以上故障。至于变频器报警可能24V信号不能到位发出报警。 解决办法:用绝缘胶布把接头处重新包好,重新上电开机所有故障解决,报警解除照明灯也亮了。

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变压器故障分析与处理论文格式

变电运行中的隐患问题与解决方法探讨论文

论文摘要:对变电运行隐患及其预控的概念进行了阐述,针对变电运行作业危险点及隐患问题提出了强化危险点预防、加强人员安全教育培训和将红外热像仪等新技术融入变电运行等有效的解决方法和预防措施。

论文关键词:变电运行;隐患;解决方法

随着我国经济建设步伐的不断加快,作为电网安全前沿的变电运行安全管理工作越来越得到企业、社会和研究人员的关注。变电运行的一大特点是设备多、危险点或隐患出现的几率大,而且隐蔽性强,变电运行作业中任何不规范的工作程序都会影响电力的正常运行甚至整个电网的安全和重大人身事故的发生。所以,如何寻找设备运行状况的危险点、对潜在的安全隐患问题进行分析和探讨、制订严谨的、科学的安全防护措施已成为电力系统变电运行亟待研究和解决的热点问题。

一、变电运行隐患及其预控的概念

变电运行中潜在的可能发生安全事故的场所、元器件、作业工具和操作等均称为安全隐患。

安全隐患分为三个方面。

一是作业场所未按照环境与职业健康安全要求进行设置,高温、噪音、气味等危害的作业环境会直接或间接地对作业人员的身体健康造成危害而诱发职业病。

二是作业现场的机器设备防护不到位,如缺乏危险标识、机械链轮不设安全罩等,会对人体直接造成伤害。

三是安全管理不到位,操作人员安全意识淡漠,违反安全作业条例所形成的安全隐患。

危险点隐患的预控就是在作业前采用技术手段,找出作业危险点,对其进行科学的分析和评估,制订严谨的、切实可行的控制方案、采取积极有效的预防方法。它既是将事故隐患消除在萌芽状态或将安全隐患带来的风险和损失降至最低,也是确保电网正常运行的有效途径。

二、变电运行管理中的危险点与隐患分析

1.变压器

(1)操作危险点及隐患。变压器的操作是变电运行操作中最常见的、典型的操作之一,它的内容包括向变压器充电、带负荷、切断空载变压器等。通常情况下,操作变压器时,在切合空载变压器的过程中,存在操作过电压情况的出现而影响或危及变压器的绝缘的现象以及变压器的空载电压升高而导致变压器绝缘遭受损坏的危险和隐患。

(2)防范措施。变压器的操作应谨慎小心,避免因疏忽而产生难以挽回的后果。变压器采用中性点接地方式是为了避免产生操作过电压。

变压器中性点接地倒闸应遵循的`原则:

1)当数台变压器运行时并列于不同的母线,为防止由于母联开关跳开发生母线不接地现象,要求每一条母线应有1台以上变压器中性点直接接地。

2)当变压器低压侧配有电源时,要求变压器的中性点必须直接接地,以防止当高压侧开关跳闸时变压器成为中性点绝缘系统而产生安全隐患。

3)应采用投入电抗器、降低送端电压和改变有载调压变压器分接头等方法,避免变压器空载电压的升高。

2.母线倒闸

(1)操作的危险点。母线是变电运行设备的汇合场所,其特点是连接元件多、操作工作量大。在母线的送电、停电以及母线上的设备在两条母线之间的倒换过程会产生危险点和隐患,应严格按照操作要求进行操作。

母线操作潜在的危险点有以下几点:

1)带负荷拉刀闸事故。

2)对继电保护或自动装置切换不正确而引起的误动。

3)在向空载母线充电时,电感式电压互感器与开关断口电容之间所形成的串联谐振。

(2)防范措施。

1)当备用母线存在故障时,为防止事故扩大可由母联开关将其切除。

2)在母线倒闸过程中,应将母联开关的操作电源拉开,避免操作过程中母联开关误跳闸,造成带负荷拉刀闸安全事故的发生。

3)在进行将一条母线上的所有元器件全部倒换至另一母线上时,应根据操作机构的位置和操作人员的习惯,正确使用以下两种倒换次序:一种是将某一元件的刀闸合于一母线,而拉开另一母线刀闸;另一种是将全部元器件均合于一母线之后,再拉开另一母线的所有刀闸。

4)当设备倒换使得母线上的电压互感器停电,因注意不可使继电保护及自动装置因失去电压而发生误动作而向不带电母线反充电,从而引起电压回路熔断器熔断、继电保护误动等情况的出现。

5)由于设备倒换至另一母线或母线上的电压互感器停电,继电保护及自动装置的电压回路需要转换由另一电压互感器给电时,应注意勿使继电保护及自动装置因失去电压而误动作。避免电压回路接触不良以及通过电压互感器二次向不带电母线反充电的现象。

6)母线操作时应根据母差保护运行规程对母差进行保护。母差保护应贯穿于倒母线操作过程中,母线装有自动重合闸,操作中应根据需要对重合闸方式作相应改变。

3.直流回路操作时的危险点及防范

直流回路操作是变电运行操作人员常见的操作项目。直流回路操作方法不正确,致使某些保护及自动装置误动作等危险和隐患。

(1)取下直流控制熔断器时,为防止产生寄生回路,避免保护装置的误动作,应严格按照先取正极、后取负极的操作顺序;装上直流控制熔断器时,应严格执行先装负极,后装正极的操作。在进行装、取熔断器时,判断正确后应果断和迅速,避免反复地接通、断开的操作方式,在取下和再装上之间应有不小于5s的时间间隔。   (2)运行中需要停用直流电源时,应采取先停用保护出口连接片,再停用直流回路的正确顺序;恢复时采用相反的操作顺序。

(3)断路器停电操作中,应在确认拉开开关做好了安全措施之后取下。

(4)在断路器送电操作中,断路器的控制熔断器应在拆除安全措施之前装上。这是因为在装上控制熔断器后,可以检查保护装置和控制回路工作状态是否完好。

4.环形网络的并解列操作危险点及其防范

环形网络的并解列即合环、解环操作,是电力系统变电运行中由一种方式向另一种方式转变的常见操作。环网的并解列操作中,除应满足线路和变压器自身操作的一般要求,还应正确预计每一步骤的潮流分布、对各元件允许范围进行安全控制,确保环网并解列操作后电力系统的安全运行。

环网的并解列操作应满足以下条件:

(1)初次合环,或在可能引起线路相位变化的检修之后进行合环操作时,为保证相位一致,必须随时进行相位测定。

(2)应对电压差进行调整和控制,保证最大允许电压差不超过20%;特殊情况下,应将环网并列最大电压差控制在30%以内。

(3)合环后应保证线路各元件不过载、对各结点电压进行控制和监测,使之不超出规定值。

(4)继电保护系统应满足和适应环网的方式。

(5)解环操作时,应综合考虑解环对潮流电压、负荷转移以及自动装置继电保护的变化等。

以上这些潜在的危险点构成变电运行的隐患,若不能得到及时有效的预控,将会导致安全事故的发生。

三、变电运行作业危险点及隐患预防措施

变电运行日常工作中,应在建立规章制度执行危险点控制的同时,强化危险点预防工作。

1.提高危险点预防意识

变电运行作业中,应结合现场实际,强化安全理念,不断提高操作人员的安全意识,实现创新管理。将操作人员心理状态、变化因素等纳入危险点预防工作范围内。

2.实行人性化管理

“人性化”的安全管理是众望所归,它是企业实现长治久安的关键,是刚性约束与柔性管理的润滑剂。合理运用人性化管理,可增强操作人员工作的责任心和荣誉感,激发工作人员爱岗敬业精神。

3.强化员工执行标准化操作的力度

通过严格执行操作票、流程卡工作制度等标准化作业模式规避操作危险点和杜绝隐患的有力保证。

4.加强人员危险性教育和培训工作

要使员工切实感受现实存在的危险。开展实用性技术培训是提高人员整体素质、防止人员误操作、对危险点有效预防和控制的重要手段。此外,还应建立有效的激励机制,提高员工的学习力。

5.将红外热像仪等新技术融入变电运行

红外热像仪可对变电运行的高、低压电气设备实时进行远距离的、非接触式的诊断。与传统的停电预防性检测相比较,红外热像仪更能对设备的缺陷进行有效地、真实的检查。由于红外测温仅仅是对物体发出的红外线进行接收而不对设备外加任何红外源,所以对运行中的设备不会损害和影响正常的电力生产、运行的连续性。

四、结论

综上所述,安全生产是电力企业常抓不懈、永恒不变的主题,是电力系统工作的中心。明确隐患的概念和构成是实现危险点的预控、确保变电运行的首要环节。只有对安全隐患进行全员、全过程、全方位的控制和预防,才能保证变电运行工作的正常运行,在给社会带来稳定的同时为企业创造效益。

关于变压器的保护措施分析论文

摘要:文章分析了换流变压器的特点以及超高压直流输电的各种运行工况对换流变压器保护带来的影响。提出了换流变压器保护的总体设计思想。

关键词:换流变压器 保护 分析

0 引言

超高压直流输电由于其特有的优点,越来越广范的得到应用。这些优点包括:不须考虑稳定问题;线路故障恢复能力较强;调节作用利于交流系统的稳定;减少互联交流系统的短路容量;超过一定距离建设投资更经济等。换流变压器是直流输电系统中必不可少的重要设备。它可以提供相位差为30°的12脉波交流电压,降低交流侧谐波电流;作为交流系统和直流系统的电气隔离,提供阀的换相电抗;通过换流变压器可以在较大范围内调节交流电压,以使直流系统运行在最优的状态等。

1 换流变压器的特点

1.1 短路阻抗 直流输电中阀的换相过程实际上就是两相短路,为了将换向过程中的电流限制在一定范围内,换流变压器的短路阻抗要大于一般变压器。短路阻抗过大,会使换流变压器二次侧故障时短路电流较一般变压器小,因此保护配置与整定要在这方面予以考虑。

1.2 直流偏磁 当直流系统在使用大地回线的情况下,在一些运行工况下会有直流电流流入大地,如双极不平衡运行,单极大地回线方式等,使地电位发生变化,造成直流电流流入变压器原边绕组,使换流变压器发生直流偏磁,工作点偏移。如果此直流电流过大,会导致换流变压器铁心饱和,同时损耗和温升也将增加。因此,要配置相应的保护防止这种情况下对换流变压器造成的损坏。

1.3 谐波 由于换流器的非线性,在交流和直流系统中将出现谐波电压和电流。对于换流变压器,主要会流过特征谐波电流,即p*n+1次谐波电流(p为脉波数,n为任意正整数)。在运行中,谐波电流会使换流变压器损耗和温升增加,产生局部过热,发出高频噪声,还会使交流电网中的发电机和电容器过热,对通讯设备产生干扰。这些谐波电流应加以考虑,以免对保护装置造成影响。

1.4 调压分接头 为了使直流系统运行在最优的工况,减少交流系统电压扰动对直流系统的影响,换流变压器都具有较大范围的利用分接头调整电压的功能。例如:三峡到常州工程三峡侧换流变压器档位范围+25/-5,每档调节范围1.25%。因此保护设计时要考虑分接头调整带来的影响,如正常运行时变比的变化等。

1.5 直流系统的特殊运行工况 由于直流控制系统的特殊调节作用,使换流变压器遇到的运行工况以及故障情况不同于普通变压器。这些不同主要包括以下几点:

1.5.1 直流系统的故障相当于换流变压器的区外故障,一般短路电流都不会太大。对于整流侧,穿越换流变的'电流会增大,但由于直流控制保护系统的快速作用,很快会减小。对于逆变侧,直流系统的故障会造成直流电流无法传变至交流侧,反而会使穿越电流减小。

1.5.2 对于换流变压器保护来说,直流系统造成的最严酷的区外故障为整流侧的阀短路故障,相当于换流变出口的两相或三相短路故障。但由于直流保护的干预,实际只会出现半个周波的两相短路。对于逆变侧,由于触发角很大,阀短路时流过换流变压器的电流较整流侧小很多。

1.5.3 换流变压器发生区内故障时,直流系统一般不会提供短路电流。这是由直流控制系统的作用造成的。在整流侧,功率由交流侧转换至直流侧,换流变压器的故障只会造成这种转换的停止,而不会使功率反向,因此直流侧不会提供短路电流;在逆变侧,当故障轻微换相可以正常进行时,由于直流系统的定电流控制特性,直流侧不会提供额外的短路电流。如果故障严重,必然造成换相无法进行(交流电压降低),直流侧更不会提供短路电流。

1.5.4 由于直流控制系统快速的调节作用,在需要的时候,可以快速的将功率传输由一个方向反至另一个方向,对于换流变压器来说,就会出现快速的潮流反向。

1.5.5 换流变压器保护区内发生接地故障时,实际造成了阀的短路。由于阀的单向导电性,故障电流半周电流大,半周电流小,导致差电流中含有较大的二次谐波。

1.5.6 对于逆变侧的换流变压器的区内故障,往往会导致换相失败的发生,从而在穿越电流电流中产生很大的谐波,但差电流(即提供给故障点的电流)仍主要为工频分量。

1.5.7 由于换流变压器的特殊运行方式以及较大的漏抗(作为换相电抗),二次侧故障一般不会造成各侧TA的饱和,即使饱和造成保护的“误动作”也是正确的(换流变的区外即阀的区内故障,都会造成直流的停运)。但对于一个半开关的接线方式,交流系统区外故障时高压侧TA存在饱和的可能。。这种情况下的误动作是不可接受的,必须防止。

1.5.8 在阀未解锁前,当阀侧交流连线存在接地故障时,并不产生接地电流,也不会对变压器造成损害。但如此时不发现故障,阀一解锁后,就会造成阀的短路。因此要设置保护检测这种情况下的接地故障。

2 换流变压器的保护措施

2.1 保护的配置原则 为了保证既可靠又安全,在既简单又经济的情况下,可以这样配置换流变压器保护:每台换流变压器保护装设两台保护装置,每台保护装置的电源、输入独立,每台装置的输出都可以到达断路器的两个跳闸线圈以及直流控制的两个系统。每台装置采取措施防止自身误动作,而靠两装置的或出口防止故障情况下的拒动作。 2.2 保护的配置及原理 为了避免换流站特有的谐波对保护的影响,保护装置应从硬件和软件上采取措施,使保护只针对工频分量。

主保护包括稳态比率差动、差动速断、工频变化量比率差动、零序比率差动、过激磁保护。后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。

2.2.1 稳态比率差动保护 由于变比和联接组的不同,电力变压器在运行时,各侧电流大小及相位也不同。在构成继电器前必须消除这些影响。换流变压器的TA一般装在各侧绕组上,因此原、副边绕组电流相位相同,因此只需要对变比的影响进行补偿。以下的叙述的前提均为已消除了变压器各侧幅值和相位的差异。

稳态比例差动保护用来区分感受到的差流是由于内部故障还是不平衡输出(特别是外部故障时)引起。装置采用初始带制动的变斜率比率制动特性,稳态比率差动元件由低值比率差动(灵敏)和高值比率差动(不灵敏)两个元件构成。为了保证区内故障的快速切除,只有低值比率差动元件(灵敏)设有TA饱和判据,高值比率差动元件(不灵敏)不设TA饱和判据。

对于换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡,可用三种方法来解决:一是通过整定值躲开;二是利用浮动门槛自适应调整;三是利用分接头位置来调整。方法一、二简单实用,三实现起来复杂。

2.2.2 工频变化量比率差动保护 装置中依次按相判别,当满足 一定条件时,工频变化量比率差动动作。工频变化量比率差动保护经过涌流判别元件、过激磁闭锁元件闭锁后出口。

由于工频变化量比率差动的制动系数可取较高的数值,其本身的特性抗区外故障时TA的暂态和稳态饱和能力较强。工频变化量比率差动元件提高了装置在变压器正常运行时内部发生轻微匝间故障的灵敏度。且工频变化量比率差动保护不会受换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡的影响。

2.2.3 后备保护 后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。

3 小结

分析换流变压器与交流系统的主变压器比较所具有特点,阐述了这些特点以及直流输电的各种特殊运行工况对换流变压器保护带来的影响,并提出了相应的保护方案。

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