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电机简单控制与故障论文

2023-12-07 02:32 来源:学术参考网 作者:未知

电机简单控制与故障论文

  电机常见问题浅析及对策

  简 介: 结合生产运行与检修实践对生产过程中电机常见的一些问题及解决方案检修工艺标准工艺卡作初步探讨。
  关键字:电机绕组 绝缘破坏 问题附表 电机检修工艺卡

  一、引言
  某集团共有生产用电机10000余台,遍及集团公司生产装置的各个角落,在生产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,且不少电机长年累月运行在较恶劣的环境中,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简要分析和介绍,希望能对从事电气工作和安全管理工作的人员有所帮助。
  二、电机绕组局部烧毁的原因及对策
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  三、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。在这里不作深刻的理论分析,仅作简要说明。
  如图1所示为三相异步电动机绕组为△接法的情况:

  图2 Y接法电动机缺相运行示意图
  当电机不论何种原因缺相后(如图1b所示),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。
  如图2所示为三相异步电动机绕组为Y接法的情况:电源缺相后(如图2b),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。

  图1 △ 接法电动机缺相运行示意图
  这里需要特别指出,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。
  相应对策:无论电动机是在静态还是动态,缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时,由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时,缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时,必须对电机相应的MCC功能单元进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。杜绝缺相运行。
  四、常见问题汇总,详见附表。
  五、为规范电机检修及保证检修质量,制定如下电机工艺卡
  低压交流异步电动机检修工艺卡
  设备名称 检修单位
  KKS编码 工作负责人
  设备型号 工作成员
  检修时间 年 月 日 时 分 ---- 年 月 日 时 分
  作业工具
  序号 名称 型号规格 数量 单位 备注
  1 □手拉葫芦 2 个
  2 □钢丝绳 2 根
  3 □U型卡环 4 个
  4 □抽、装转子专用工具 1 套
  5 □拔对轮及风扇叶专用工具 各1 套
  6 □轴承拉马 1 套
  7 □内六角扳手 1 套
  8
  □大锤 8磅 1 把
  9 □手锤 1.5磅 1 把
  10 □油盘 2 个
  11 □铜棒 Ф60,紫铜 1 根
  12 □电工组合工具 24件 1 套
  13 □敲击扳手 1 把
  14
  □梅花扳手 8-12 1 套
  15 □活扳手 18
  16 □烤把 1 把
  17 □撬棍 大、小 各2 把
  18 □吹吸风机 220V、1000W 1 台
  19 □电线轴 220 V带漏电保护器 1 个
  20 □毛刷 2寸 2 把
  21 □轴承加热器 DKQ-V,220V 1 个
  22 □手电筒 1 把
  23 □道木 2 根
  24 □千斤顶 32T 1 个
  25 □胀钳 1 套
  26 □改锥 1 把
  27 □内、外径千分尺 0.01mm,0-25mm~225-250mm 1 套
  28 □摇表 3121,1000V 1 块
  29 □测温仪 JIC6802 1 块
  30
  □测振仪 EMT220ANC 1 块
  31 □听针 800mm,铜 1 根
  消耗材料
  序号 名称 型号 数量 单位 备注
  1 □润滑脂 与电机所用润滑脂相同 4 Kg
  2 □清洗剂 爱斯25 25 kg
  3 □塑料布 宽1m 10 m
  4 □绝缘塑料带 黄、绿、红 各1 卷
  5 □高压自粘带 1 盘
  6 □氧气、乙炔 各1 瓶
  检修所需备品备件
  序号
  名称 型号 数量 单位 备注
  1 □负荷侧轴承 1 盘
  2 □非负荷侧轴承 1 盘
  安全措施防范
  序号 危险点 防范措施 签证点
  1 □人身伤害 停电、验电挂警示牌,必要时设围栏。无电压后方可工作。不要误入带电间隔、与带电设备保持安全距离
  2 □工器具伤人 正确使用工器具和防护用具
  3 □设备损坏 不误碰无关设备
  4 □无票作业 应办理工作票之后方可开展工作
  5 □电子干扰 关闭手机等通讯工具

  检修项目及工艺要求
  序号 检修程序 工艺标准及注意事项 签证点
  检修工序 □接线盒拆卸 首先确认隔离,做好准备工作,核对电机编号并抄录铭牌,将待拆动的部件做好相应的标记

  □接线盒检查 检查是否有密封不严现象,应无污物,按顺序检查密封圈老化破损情况(必要时更换)
  □引线检查 检查引线绝缘及铜鼻子和导线焊接情况,导线应无折断,绝缘良好。检查引线无过热、变色、变形、磨损和覆盖漆剥落现象。
  □拆除地脚、对轮,起吊 起重作业由专业指挥。
  □捋对轮 对轮加热时,温度不超过200℃。
  □拆风扇罩,取下风扇 先将风扇罩拆除,之后用专用工具将风扇顶出。
  □拆开负荷侧及非负荷侧端盖 将电机两侧轴伸吊住,防止端盖受力,用顶丝将端盖顶出。
  □轴承检修 轴承内、外滑道、滚珠或滚柱无脱皮、无麻点、无锈斑、无过热、无划痕、无老化磨损。 W1
  □电动机组装 按照与拆卸相反的顺序进行。 W2
  回装检测 □电动机试验 绝缘电阻和直流电阻测试按照规程执行。
  □电动机就位 就位后恢复接地线及电源线。
  □空载试运电动机 押回工作票,试运时测量振动、温度及声音情况应符合规程要求,检测电机转向正确。 H1
  检 修 记 录 卡
  专业:__ 日期: 年_ _ 月_ _ 日
  系统 设备名称
  检修前工况:
  检修情况:
  发现的问题分析:
  更换配件记录(规格型号):
  试转情况:

  运行电流 A相 B相 C相
  电机振动 负荷侧 ― ⊥ ⊙
  非负荷侧 ― ⊥ ⊙
  电机轴承温度 负荷侧 电机本体温度 电动机轴承声音 负荷侧
  非负荷侧 非负荷侧

  工作负责人签字:
  工作审核人签字:
  设备部负责人签字:
  备注:

  四、结论
  某集团公司从1987年试生产至2002年3月15年间,累计烧毁电机达1300余台次,平均每年达80余台次,仅修理费用支出达200余万元。其中77%属于维护不良(如电机进水、轴承缺油、通风不畅等)、检修不当(如轴承拆装不当、缺陷消除不彻底、附件不全等)、机加工精度不符合要求(如对转轴堆焊后加工精度不够、端盖嵌套过盈量大等)、运行环境恶劣(如现场跑冒滴漏严重、水冲电机等)等原因所致。希望以上分析能够对从事电工工作的人员有所帮助和借鉴。
  附表:三相异步电动机常见故障及处理方法
  序号 故障现象 故障原因 处理方法
  1 通电后电动机不能转动,但无异响,也无异味和冒烟。 1. 电源未通(至少两相未通);
  2. 熔丝熔断(至少两相熔断);
  3. 控制设备接线错误;
  4. 电机已经损坏。 1. 检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是否有断点,修复;
  2. 检查熔丝型号、熔断原因,更换熔丝;
  3. 检查电机,修复。
  2 通电后电动机不转,然后熔丝烧断。 1. 缺一相电源,或定子线圈一相反接;
  2. 定子绕组相间短路;
  3. 定子绕组接地;
  4. 定子绕组接线错误;
  5. 熔丝截面过小;
  6. 电源线短路或接地。 1. 检查刀闸是否有一相未合好,或电源回路有一相断线;消除反接故障;
  2. 查处短路点,予以修复;
  3. 消除接地;
  4. 查出误接,予以更正;
  5. 更换熔丝;
  6. 消除接地点。
  3 通电后电动机不转,有嗡嗡声。 1. 定子、转子绕组有断路(一相断线)或电源一相失电;
  2. 绕组引出线始末端接错或绕组内部接反;
  3. 电源回路接点松动,接触电阻大;
  4. 电动机负载过大或转子卡住;
  5. 电源电压过低;
  6. 小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬,轴承卡住。 1. 查明断点,予以修复;
  2. 检查绕组极性;判断绕组首末端是否正确;
  3. 紧固松动的接线螺栓,用万用表判断各接头是否假接,予以修复;
  4. 减载或查出并消除机械故障;
  5. 检查是否把规定的△接法误接为Y接法;是否由于电源导线过细使压降过大,予以纠正;
  6. 重新装配使之灵活;更换合格油脂,修复轴承。
  4 电动机起动困难,带额定负载时,电动机转速低于额定转速叫多。 1. 电源电压过低;
  2. △接法误接为Y接法;
  3. 笼形转子开焊或断裂;
  4. 定子、转子局部线圈错接、接反;
  5. 电机过载。 1. 测量电源电压,设法改善;
  2. 纠正接法;
  3. 检查开焊和断点并修复;
  4. 查出误接处,予以改正;
  5. 减载。
  5
  电动机空载电流不平衡,三相相差大。 1. 绕组首尾端接错;
  2. 电源电压不平衡;
  3. 绕组有匝间短路、线圈反接等故障。 1、检查并纠正;
  2、测量电源电压,设法消除不平衡;
  3、消除绕组故障。
  6 电动机空载电流平衡,但数值大。 1. 电源电压过高;
  2. Y接电动机误接为△接;
  3. 气隙过大或不均匀。 1. 检查电源,设法恢复额定电压;
  2. 改接为Y接;
  3. 更换新转子或调整气隙。
  7 电动机运行时响声不正常,有异响。 1. 转子与定子绝缘低或槽楔相擦;
  2. 轴承磨损或油内有砂粒等异物;
  3. 定子、转子铁心松动;
  4. 轴承缺油;
  5. 风道填塞或风扇擦风罩;
  6. 定子、转子铁心相擦;
  7. 电源电压过高或不平衡;
  8. 定子绕组错接或短路。 1. 修剪绝缘,削低槽楔;
  2. 更换轴承或清洗轴承;
  3. 检查定子、转子铁心;
  4. 加油;
  5. 清理风道,重新安装风罩;
  6. 消除擦痕,必要时车小转子;
  7. 检查并调整电源电压;
  8. 消除定子绕组故障。
  8 运行中电动机振动叫大。 1. 由于磨损,轴承间隙过大;
  2. 气隙不均匀;
  3. 转子不平衡;
  4. 转轴弯曲;
  5. 铁心变形或松动;
  6. 联轴器(皮带轮)中心未校正;
  7. 风扇不平衡;
  8. 机壳或基础强度不够;
  9. 电动机地脚螺丝松动;
  10.笼形转子开焊、断路、绕组转子断路;
  11.定子绕组故障。 1. 检查轴承,必要时更换;
  2. 调整气隙,使之均匀;
  3. 校正转子动平衡;
  4. 校直转轴;
  5. 校正重叠铁心;
  6. 重新校正,使之符合规定;
  7. 检修风扇,校正平衡,纠正其几何形状;
  8. 进行加固;
  9. 紧固地脚螺栓;
  10.修复转子绕组;
  11.修复定子绕组。
  9 轴承过热。 1. 润滑脂过多或过少;
  2. 油质不好含有杂质;
  3. 轴承与轴颈或端盖配合不当;
  4. 轴承盖内孔偏心,与轴相擦;
  5. 电动机与负载间联轴器未校正,或皮带过紧;
  6. 轴承间隙过大或过小;
  7. 电动机轴弯曲。 1. 按规定加润滑油脂(容积的三分之一至三分之二);
  2. 更换为清洁的润滑油脂;
  3. 过松可用粘结剂修复;
  4. 修理轴承盖,消除擦点;
  5. 重新装配;
  6. 重新校正,调整皮带张力;
  7. 更换新轴承;
  8. 矫正电机轴或更换转子。
  10

  10 电动机过热甚至冒烟。 1. 电源电压过高,使铁心发热大大增加;
  2. 电源电压过低,电动机又带额定负载运行,电流过大使绕组发热;
  3. 定子、转子铁心相擦,电动机过载或频繁起动;
  4. 笼形转子断条;
  5. 电动机缺相,两相运行;
  6. 环境温度高,电动机表面污垢多,或通风道堵塞;
  7. 电动机风扇故障,通风不良;
  8. 定子绕组故障(相间、匝间短路;定子绕组内部连接错误)。 1. 降低电源电压(如调整供电变压器分接头),若是电机Y、△接法错误引起,则应改正接法。
  2. 提高电源电压或换相供电导线;
  3. 消除擦点(调整气隙或锉、车转子),减载,按规定次数控制起动;
  4. 检查并消除转子绕组故障;
  5. 恢复三相运行;
  6. 清洗电动机,改善环境温度,采用降温措施;
  7. 检查并修复风扇,必要时更换;
  8. 检查定子绕组,消除故障,

三相异步电动机常见故障处理方法的论文

三相异步电动机常见故障分析 你想了解吗???滑环电机无刷无环液阻起动器、磁控(磁饱和)软启动器、高低压电机液阻起动器与液阻调速器 编辑:电机软启动网-电机软起动网 发表时间:2008-6-21 阅读次数:772 1、 三相异步电动机结构 三相异步电动机的种类很多,但各类三相异步电动机的基本结构是相同的,它们都由定子和转子这两大基本部分组成,在定子和转子之间具有一定的气隙。此外,还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件。三相电动机的定子一般由外壳、定子铁心、定子绕组(可以接成星形Y或三角形△)等部分组成,转子主要由转子铁心和转子绕组(分为绕线形与笼形两种,由此分为绕线转子异步电动机与笼形异步电动机),其他部分包括端盖、风扇等。 2、常见故障分析 2.1、通电后电动机不能转动,但无异响,也无异味和冒烟。 2.1.1故障原因:①电源未通(至少两相未通);②熔丝熔断(至少两相熔断);③过流继电器调得过小;④控制设备接线错误;等等。 2.1.2故障排除:①检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是否有断点,修复;②检查熔丝型号、熔断原因,换新熔丝;③调节继电器整定值与电动机配合;④改正接线。 2.2、通电后电动机不转,然后熔丝烧断。 2. 2.1故障原因:①缺一相电源,或定子线圈一相反接;②定子绕组相间短路;③定子绕组接地;④定子绕组接线错误;⑤熔丝截面过小;等等。 2.2.2故障排除:①检查刀闸是否有一相未合好,或电源回路有一相断线;消除反接故障;②查出短路点,予以修复;③消除接地;④查出误接,予以更正;⑤更换熔丝; 2.3、通电后电动机不转有嗡嗡声 2.3.1故障原因:①定、转子绕组有断路(一相断线)或电源一相失电;②绕组引出线始末端接错或绕组内部接反;③电源回路接点松动,接触电阻大;④电动机负载过大或转子卡住;⑤电源电压过低;⑥小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬;⑦轴承卡住;等等。 2.3.2故障排除:①查明断点予以修复;②检查绕组极性;判断绕组末端是否正确;③紧固松动的接线螺丝,用万用表判断各接头是否假接,予以修复;④减载或查出并消除机械故障,⑤检查是否把规定的△误接为Y;是否由于电源导线过细使压降过大,予以纠正,⑥重新装配使之灵活;更换合格油脂;⑦修复轴承。 2.4、电动机起动困难,额定负载时,电动机转速低于额定转速较多 2.4.1故障原因:①电源电压过低;②△电机误接为Y;③笼型转子开焊或断裂;④定转子局部线圈错接、接反;③修复电机绕组时增加匝数过多;⑤电机过载;等等。 2.4.2故障排除:①测量电源电压,设法改善;②纠正接法;③检查开焊和断点并修复;④查出误接处,予以改正;⑤恢复正确匝数;⑥减轻负载。 2.5、电动机空载电流不平衡,三相相差大 3. 5.1故障原因:①重绕时,定子三相绕组匝数不相等;②绕组首尾端接错;③电源电压不平衡;④绕组存在匝间短路、线圈反接等故障;等等。 3. 5.2故障排除:①重新绕制定子绕组;②检查并纠正;③测量电源电压,设法消除不平衡;④峭除绕组故障。 2.6、电动机空载,过负载时,电流表指针不稳,摆动 3.6.1故障原因:①笼型转子导条开焊或断条;②绕线型转子故障(一相断路)或电刷、集电环短路装置接触不良;等等。 3.6.2故障排除:①查出断条予以修复或更换转子;②检查绕转子回路并加以修复。 2.7、电动机空载电流平衡,但数值大 3.7.1故障原因:①修复时,定子绕组匝数减少过多;②电源电压过高;③Y接电动机误接为Δ;④电机装配中,转子装反,使定子铁芯未对齐,有效长度减短;⑤气隙过大或不均匀;⑥大修拆除旧绕组时,使用热拆法不当,使铁芯烧损;等等。 2.7.2故障排除:①重绕定子绕组,恢复正确匝数;②设法恢复额定电压;③改接为Y;④重新装配;③更换新转子或调整气隙;⑤检修铁芯或重新计算绕组,适当增加匝数。 2.8、电动机运行时响声不正常,有异响 3.8.1故障原因:①转子与定子绝缘纸或槽楔相擦;②轴承磨损或油内有砂粒等异物;③定转子铁芯松动;④轴承缺油;⑤风道填塞或风扇擦风罩,⑥定转子铁芯相擦;⑦电源电压过高或不平衡;⑧定子绕组错接或短路;等等。 3.8.2故障排除:①修剪绝缘,削低槽楔;②更换轴承或清洗轴承;③检修定、转子铁芯;④加油;⑤清理风道;重新安装置;⑥消除擦痕,必要时车内小转子;⑦检查并调整电源电压;⑧消除定子绕组故障。 2.9、运行中电动机振动较大 3.9.1故障原因:①由于磨损轴承间隙过大;②气隙不均匀;③转子不平衡;④转轴弯曲;⑤铁芯变形或松动;⑥联轴器(皮带轮)中心未校正;⑦风扇不平衡;⑧机壳或基础强度不够;⑨电动机地脚螺丝松动;⑩笼型转子开焊断路;绕线转子断路;加定子绕组故障;等等。 3.9.2故障排除:①检修轴承,必要时更换;②调整气隙,使之均匀;③校正转子动平衡;④校直转轴;⑤校正重叠铁芯,⑥重新校正,使之符合规定;⑦检修风扇,校正平衡,纠正其几何形状;⑧进行加固;⑨紧固地脚螺丝。 2.10、轴承过热 3.10.1故障原因:①滑脂过多或过少;②油质不好含有杂质;③轴承与轴颈或端盖配合不当(过松或过紧);④轴承内孔偏心,与轴相擦;⑤电动机端盖或轴承盖未装平;⑥电动机与负载间联轴器未校正,或皮带过紧;⑦轴承间隙过大或过小;⑧电动机轴弯曲;等等。 2.10.2故障排除:①按规定加润滑脂(容积的1/3-2/3);②更换清洁的润滑滑脂;③过松可用粘结剂修复,过紧应车,磨轴颈或端盖内孔,使之适合;④修理轴承盖,消除擦点;⑤重新装配;⑥重新校正,调整皮带张力;⑦更换新轴承;⑧校正电机轴或更换转子。 2.11、电动机过热甚至冒烟 2.11.1故障原因:①电源电压过高,使铁芯发热大大增加;②电源电压过低,电动机又带额定负载运行,电流过大使绕组发热;③修理拆除绕组时,采用热拆法不当,烧伤铁芯;④定转子铁芯相擦;⑤电动机过载或频繁起动;⑥笼型转子断条;⑦电动机缺相,两相运行;⑧重绕后定于绕组浸漆不充分;⑨环境温度高电动机表面污垢多,或通风道堵塞;等等。 2.11.2故障排除:①降低电源电压(如调整供电变压器分接头),若是电机Y、Δ接法错误引起,则应改正接法;②提高电源电压或换粗供电导线;③检修铁芯,排除故障;④消除擦点(调整气隙或挫、车转子);⑤减载;按规定次数控制起动;⑥检查并消除转子绕组故障;⑦恢复三相运行;⑧采用二次浸漆及真空浸漆工艺;⑨清洗电动机,改善环境温度,采用降温措施。

步进电机控制技术论文

  步进电机作为执行元件, 是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。我为大家整理的电机控制技术论文,希望你们喜欢。
  电机控制技术论文篇一
  步进电机控制系统

  摘要:步进电机作为执行元件, 是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展, 步进电机的需求量与日俱增, 在各个国民经济领域都有应用。

  关键词:步进电机;执行元件;计算机;发展

  1步进电机原理及特征

  1.1步进电机的目前发展情况

  步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。当步进驱动器接收到一个脉冲信号, 它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”), 它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量, 从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度, 从而达到调速的目的。在非超载的情况下, 电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数, 而不受负载变化的影响, 即给电机加一个脉冲信号, 电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在, 加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域使用步进电机进行控制变得非常简单。步进电机可以作为一种控制用的特种电机, 利用其没有积累误差(精度为100%)的特点,广泛应用于各种开环控制。

  1.2步进电机的特点

  1.步进电动机工作时每相绕组不是恒定地通电, 而是按一定的规律轮流通电。 2.每输入一个脉冲电信号转子转过的角度称为步距角。 3.步进电机可以按特定指令进行角度控制, 也可以进行速度控制。角度控制时, 每输入一个脉冲, 定子绕组就换接一次, 输出轴就转过一个角度, 其步数与脉冲数一致, 输出轴转动的角位移量与输入脉冲成正比。速度控制时, 步进电机绕组中送入的是连续脉冲, 各相绕组不断地轮流通电, 步进电机连续动转, 它的转速与脉冲频率成正比。改变通电顺序, 即改变定子磁场旋转方向, 就可以控制电机正转或是反转。

  1.3步进电机的一些典型运用场合

  ①步进电机主要用于一些有定位要求的场合。例如:线切割的工作台拖动,植毛机工作台(毛孔定位),包装机(定长度)。基本上涉及到定位的场合都用得到。

  ②广泛应用于ATM机、喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。特别适合要求运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩的应用场合。

  ③步进电机在电脑绣花机等纺织机械设备中有着广泛的应用,这类步进电机的特点是保持转矩不高,频繁启动反应速度快、运转噪音低、运行平稳、控制性能好、整机成本低。

  目前用于电脑绣花机的步进电机多数为三相混合式步进电机,并采用细分驱动技术可以大大改善步进电机的运行品质,减少转矩波动,抑制振荡,降低噪音,提高步矩分辨率。

  1.4 步进电机的运转原理及结构

  步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

  在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。

  1.5 旋转

  如A相通电,B,C相不通电时,由于磁场作用,齿1与A对齐,(转子不受任何力,以下均同)。如B相通电,A,C相不通电时,齿2应与B对齐,此时转子向右移过1/3て,此时齿3与C偏移为1/3て,齿4与A偏移(て-1/3て)=2/3て。如C相通电,A,B相不通电,齿3应与C对齐,此时转子又向右移过1/3て,此时齿4与A偏移为1/3て对齐。 如A相通电,B,C相不通电,齿4与A对齐,转子又向右移过1/3て。

  这样经过A、B、C、A分别通电状态,齿4(即齿1前一齿)移到A相,电机转子向右转过一个齿距,如果不断地按A,B,C,A……通电,电机就每步(每脉冲)1/3て,向右旋转。如按A,C,B,A……通电,电机就反转。由此可见:电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。

  2电路设计分析

  2.1 8253及8255驱动步进电机电路

  ①按图连接线路,利用8255 输出脉冲序列,开关K0~K6 控制步进电机转速,K7控制步进电机转向。8255 CS 接288H~28FH。PA0~PA3 接BA~BD;PC0~PC7 接K0~K7。

  ②编程:当K0~K6 中某一开关为“1”(向上拨)时步进电机启动,并且电机转动速度大小不同。K7 向上打电机正转,向下打电机反转。

  2.2实验重要参数计算

  由实际测试得,stepcount步数设定为约59步时。步进电机转动一圈。

  由实验要求:先顺时针,每分钟6圈,转十分钟。约得stepcount=59*6*10=3540。

  停止三秒:8086机器周期为1/5MHz.3s=1/5MHz*15*exp6即15M个机器周期的指令。

  后逆时针,每分钟30圈,转十分钟。约得stepcount=59*30*10=17700。

  2.3 实际问题及解决方法

  ①硬件连接及软件程序不够熟练,经多方面查资料,翻阅书籍,确定设计方案及硬件软件的具体设计内容。

  ②键盘及LED显示的控制不够理想,经程序的细心解读,最终达到了设计的目的。按10号键显示0。。。0030,按12号键显示1。。。0006,按14号键启动运行,按15号键停止运行。   ③转速控制,开始不够精确。经反复测试,最终确定为59步每圈。并计算出6R/MIN,30R/MIN的设定步数。

  3总结体会

  首先,利用星研集成环境软件编辑并运行程序,在STAR ES598PCI实验仪上调试实验结果,分析实验程序及硬件电路;然后,在利用原有源程序进行实验时,电机的转速控制不是很明显,这就要求修改控制步速Takesetpcount的数值,及8253的分频数,以使电机转速达到6r/min和30r/min。其次,调节8259控制键盘及显示,最终达到实时显示转速及转动方向,并用键盘控制其启动与停止。由于步进电动机的运转是由电脉冲信号控制的,步进电动机的角位移量或线位移量与脉冲数成正比,每给一个脉冲,步进电机就转动一个角度(步距角)或前进/倒退一步,所以希望清晰的看到电机的此特性。我们通过设定步速及转速,此时可以观测到电机的步进及转动一圈的步数。

  参考文献

  【1】王忠民,等。微型计算机原理(第二版)。西安:西安电子科技大学出版社,2007

  【2】江晓安,董秀峰。模拟电子技术(第三版)。西安:西安电子科技大学出版社,2009

  【3】李全利。单片机原理及接口技术。北京:高等教育出版社,2010

  步进电机控制系统

  韩 浩

  (西安文理学院物理与机械电子工程系 陕西西安 710000)

  摘要:步进电机作为执行元件, 是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展, 步进电机的需求量与日俱增, 在各个国民经济领域都有应用。

  关键词:步进电机;执行元件;计算机;发展

  1步进电机原理及特征

  1.1步进电机的目前发展情况

  步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。当步进驱动器接收到一个脉冲信号, 它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”), 它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量, 从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度, 从而达到调速的目的。在非超载的情况下, 电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数, 而不受负载变化的影响, 即给电机加一个脉冲信号, 电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在, 加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域使用步进电机进行控制变得非常简单。步进电机可以作为一种控制用的特种电机, 利用其没有积累误差(精度为100%)的特点,广泛应用于各种开环控制。

  1.2步进电机的特点

  1.步进电动机工作时每相绕组不是恒定地通电, 而是按一定的规律轮流通电。 2.每输入一个脉冲电信号转子转过的角度称为步距角。 3.步进电机可以按特定指令进行角度控制, 也可以进行速度控制。角度控制时, 每输入一个脉冲, 定子绕组就换接一次, 输出轴就转过一个角度, 其步数与脉冲数一致, 输出轴转动的角位移量与输入脉冲成正比。速度控制时, 步进电机绕组中送入的是连续脉冲, 各相绕组不断地轮流通电, 步进电机连续动转, 它的转速与脉冲频率成正比。改变通电顺序, 即改变定子磁场旋转方向, 就可以控制电机正转或是反转。

  1.3步进电机的一些典型运用场合

  ①步进电机主要用于一些有定位要求的场合。例如:线切割的工作台拖动,植毛机工作台(毛孔定位),包装机(定长度)。基本上涉及到定位的场合都用得到。

  ②广泛应用于ATM机、喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。特别适合要求运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩的应用场合。

  ③步进电机在电脑绣花机等纺织机械设备中有着广泛的应用,这类步进电机的特点是保持转矩不高,频繁启动反应速度快、运转噪音低、运行平稳、控制性能好、整机成本低。

  目前用于电脑绣花机的步进电机多数为三相混合式步进电机,并采用细分驱动技术可以大大改善步进电机的运行品质,减少转矩波动,抑制振荡,降低噪音,提高步矩分辨率。

  1.4 步进电机的运转原理及结构

  步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

  在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。

  1.5 旋转

  如A相通电,B,C相不通电时,由于磁场作用,齿1与A对齐,(转子不受任何力,以下均同)。如B相通电,A,C相不通电时,齿2应与B对齐,此时转子向右移过1/3て,此时齿3与C偏移为1/3て,齿4与A偏移(て-1/3て)=2/3て。如C相通电,A,B相不通电,齿3应与C对齐,此时转子又向右移过1/3て,此时齿4与A偏移为1/3て对齐。 如A相通电,B,C相不通电,齿4与A对齐,转子又向右移过1/3て。

  这样经过A、B、C、A分别通电状态,齿4(即齿1前一齿)移到A相,电机转子向右转过一个齿距,如果不断地按A,B,C,A……通电,电机就每步(每脉冲)1/3て,向右旋转。如按A,C,B,A……通电,电机就反转。由此可见:电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。   2电路设计分析

  2.1 8253及8255驱动步进电机电路

  ①按图连接线路,利用8255 输出脉冲序列,开关K0~K6 控制步进电机转速,K7控制步进电机转向。8255 CS 接288H~28FH。PA0~PA3 接BA~BD;PC0~PC7 接K0~K7。

  ②编程:当K0~K6 中某一开关为“1”(向上拨)时步进电机启动,并且电机转动速度大小不同。K7 向上打电机正转,向下打电机反转。

  2.2实验重要参数计算

  由实际测试得,stepcount步数设定为约59步时。步进电机转动一圈。

  由实验要求:先顺时针,每分钟6圈,转十分钟。约得stepcount=59*6*10=3540。

  停止三秒:8086机器周期为1/5MHz.3s=1/5MHz*15*exp6即15M个机器周期的指令。

  后逆时针,每分钟30圈,转十分钟。约得stepcount=59*30*10=17700。

  2.3 实际问题及解决方法

  ①硬件连接及软件程序不够熟练,经多方面查资料,翻阅书籍,确定设计方案及硬件软件的具体设计内容。

  ②键盘及LED显示的控制不够理想,经程序的细心解读,最终达到了设计的目的。按10号键显示0。。。0030,按12号键显示1。。。0006,按14号键启动运行,按15号键停止运行。

  ③转速控制,开始不够精确。经反复测试,最终确定为59步每圈。并计算出6R/MIN,30R/MIN的设定步数。

  3总结体会

  首先,利用星研集成环境软件编辑并运行程序,在STAR ES598PCI实验仪上调试实验结果,分析实验程序及硬件电路;然后,在利用原有源程序进行实验时,电机的转速控制不是很明显,这就要求修改控制步速Takesetpcount的数值,及8253的分频数,以使电机转速达到6r/min和30r/min。其次,调节8259控制键盘及显示,最终达到实时显示转速及转动方向,并用键盘控制其启动与停止。由于步进电动机的运转是由电脉冲信号控制的,步进电动机的角位移量或线位移量与脉冲数成正比,每给一个脉冲,步进电机就转动一个角度(步距角)或前进/倒退一步,所以希望清晰的看到电机的此特性。我们通过设定步速及转速,此时可以观测到电机的步进及转动一圈的步数。

  参考文献

  【1】王忠民,等。微型计算机原理(第二版)。西安:西安电子科技大学出版社,2007

  【2】江晓安,董秀峰。模拟电子技术(第三版)。西安:西安电子科技大学出版社,2009

  【3】李全利。单片机原理及接口技术。北京:高等教育出版社,2010
  电机控制技术论文篇二
  步进电机的加减速控制

  [摘 要]本文详细分析了步进电机及其工作原理,并基于MCS-51系列单片机设计步进电机的数字控制系统。在设计中加入了步进电机的细分技术和恒频脉宽调制技术。结合脉冲分配器的使用,开发了简单的细分驱动控制电路。

  [关键词]步进电机;单片机;细分控制

  中图分类号:F140 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)40-0038-01

  一、引言

  随着科学技术的发展和微电子控制技术的应用,步进电机作为一种可以精确控制的电机,广泛应用在高精密加工机床,微型机器人控制,航天卫星等高科技领域。

  二、 步进电机的原理

  步进电机是一种控制用的特种电机,它无法像传统电机那样直接通过输入交流或直流电流使其运行,而是需要输入脉冲电流来控制电机的转动,所以步进电机又称为脉冲电机。其功能是将脉冲电信号变换为相应的角位移或直线位移,即给一个脉冲电信号,电机就转动一个角度或前进一步。按励磁方式可以分为反应式、永磁式和混合式三种类型,本设计中选用的是反应式步进电机,其结构如图1所示。

  这是一台四相反应式步进电机的典型结构。共有4套定子控制绕组,绕在径向相对的两个磁极上的一套绕组为一相,也就是说定子上两个相对的大齿就是一个相,电机按照A―B―C―D―A……的顺序不断接通和断开控制绕组,转子就会一步一步的连续转动。其转速取决与各控制绕组通电和断电的频率,即输入的脉冲频率。旋转的方向则取决与各控制绕组轮流通电的顺序。

  三、步进电机的驱动控制

  步进电机不能直接接到直流或交流电源上工作,必须使用专门的步进电机驱动控制器。步进电机和步进电机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电机驱动系统的性能,不仅取决于步进电机自身的性能,也取决于步进电机驱动器的优劣。

  步进电机的驱动方式有很多种,包括单电压驱动、双电压驱动、斩波驱动、细分驱动、集成电路驱动和双极性驱动。本设计选用的是恒频脉宽调制细分驱动控制方式,这是在斩波恒流驱动的基础上的进一步改进,既可以使细分后的步距角均匀一致,又可以避免复杂的计算。

  四、恒频脉宽调制细分电路的设计

  1、脉冲分配的实现

  在步进电机的单片机控制中,控制信号由单片机产生。它的通电换相顺序严格按照步进电机的工作方式进行。通常我们把通电换相这一过程称为脉冲分配。本设计中选用8713脉冲分配器芯片来进行通电换相控制。

  2、系统控制电路设计

  步进电机控制系统主电路设计如图2所示。

  从上图可以看出,8713脉冲分配器的5、6、7引脚均接高电平,所以这是一个控制四相步进电机按四相八拍运行的控制电路。8751单片机的P1.0和P1.1端口分别与8713脉冲分配器的3引脚和4引脚相连。由8751单片机的P1.0端提供步进脉冲,P1.1端则控制步进电机的转向,输出高电平,步进电机正传;输出低电平,步进电机反转。单片机依然是控制的主体,它通过定时器T0输出20kHz的方波,送D触发器,作为恒频信号。同时,由8713脉冲分配器的脉冲输出端输出的方波脉冲信号作为控制信号,它的方波电压的每一次变化,都使转子转动一步。

  当8713脉冲分配器的脉冲输出端输出的方波脉冲信号Ua不变时,恒频信号CLK的上升沿使D触发器输出Ub高电平,使开关管T1、T2导通,绕组中的电流上升,采样电阻上R2上压降增加。当这个压降大于Ua时,比较器输出低电平,使D触发器输出Ub低电平,T1、T2截止,绕组的电流下降。这使得R2上的压降小于Ua,比较器输出高电平,使D触发器输出高电平,T1、T2导通,绕组中的电流重新上升。这样的过程反复进行,使绕组电流的波顶呈锯齿形。因为CLK的频率较高,锯齿形波纹会很小。

  当Ua上升突变时,采样电阻上的压降小于Ua,电流有较长的上升时间,电流幅值大幅增长,上升了一个阶段,但由于这里输出的是方波信号而不是阶梯信号,所以只有一个上升阶段,也就是说这个“阶梯信号”只包含了一个阶,并没有把每一步细分成许多步,而是令输出脉冲信号上升和下降的坡度变大,使原本的方波输出变的圆滑,实现了控制信号类似梯形的平滑处理,如图3所示。

  同样,当Ua下降突变时,采样电阻上的压降有较长时间大于Ua,比较器输出低电平,CLK的上升沿即使会让D触发器输出1也马上清零。电源始终被切断,使电流幅值大幅下降,降到新的阶段为止。

  以上过程重复进行。Ua每一次变化,就会使转子转过一个细分步。

  在这个电路中有一个最突出的特点,那就是用8713脉冲分配器所输出的脉冲信号取代了典型恒频脉宽细分电路中D/A转换器所提供的阶梯控制信号。这样的设计极大的简化了电路,并且降低了脉冲分配的控制难度。虽然用方波信号取代了阶梯波信号,使得单一相运行时的细分程度有所降低,但是由于步进电机的四相绕组是同进进行工作的,所以也可以达到了步进电机细分驱动控制的目的。

  六、结束语

  当前,步进电机的应用正不断深入到日常生活和工业制造的各个方面,并且国内外对步进电机及其控制技术的研究也在不断的进步。这些知识的掌握在今后的工作和生活之中将会起到非常积极的影响。

  参考文献

  [1] 吴守箴,臧英杰等.电气传动的脉宽调制控制技术[M].北京: 机械工业出版社,2002.

  [2] 王晓明.电机的单片机控制[M].北京航空航天大学出版社,2002.

  [3] 李建忠主编.单片机原理及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2008.

  [4] 李仁定主编.电机的微机控制[M].北京:机械工业出版社,2004.

  [5] 黄勇,廖宇,高林.基于单片机的步进电机运动控制系统设计[J].电子测量技术,2008,31(5):150-154.

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电动机故障诊断技术的应用分析论文

电动机故障诊断技术的应用分析论文

无论是在学习还是在工作中,大家一定都接触过论文吧,论文一般由题名、作者、摘要、关键词、正文、参考文献和附录等部分组成。相信写论文是一个让许多人都头痛的问题,下面是我收集整理的电动机故障诊断技术的应用分析论文,欢迎阅读与收藏。

摘要:

当前,大型机械设备中安装电动机是非常普遍的,是辅助机械设备生产功能的一种手段,然而电动机在长期不间断工作,在电能转化为机械能的过程中造成温度持续上升、电动机性能降低、工作效率低下、电动机出现故障的情况,因此故障诊断技术的快速发展是延长电动机使用寿命的关键。本文立足于现实角度,针对现阶段电动机容易出现故障的类型,维修管理中应用的故障诊断技术的如何应用进行分析。希望通过本次研究,来探讨故障诊断技术在电动机维修管理上的应用情况,从而对相关专业知识有更深层次的理解。

关键词:

故障诊断技术,电动机,维修管理,技术

引言:

电动机的出现可以追溯到上个世纪初,随着二次工业革命的快速发展,电动机发挥了巨大的作用。随着我国科学技术、生产技术的突飞猛进,电动机在制造业、工业、农业中发挥了巨大的作用。然而长时间通过工程机械高频率使用电动机,很容易造成电动机故障。因此,故障诊断技术也顺势而生,当前电动机的故障主要包括四种类型,然而该如何进行故障诊断,从而对症下药,是当前专家学者与技术人员共同重视的问题,也是需要持续研究的课题。

1、电动机出现的故障类型分析

1.1转子故障

转子故障主要是因为电动机在长期运行的过程中,由于转子长期处于机械制动的高频率里,所以很容易存在转子故障。电动机转子也包括两个板块:定位轴承、非定位轴承。定位轴承主要是承担转子在高速运转过程中承担负荷力度。在电动机运行的过程中为了避免其他外部作用力造成的损害电动机的情况,还需要安装非定位轴承。

因此,定位轴承与非定位轴承都可能因为电动机遭受了各种作用力造成损害或者损毁的情况,最终导致电动机出现转子故障,这种故障出现是电动机的常见故障之一,也是电动机无法持续运转的关键因素,最终形成断条。

1.2定子故障

定子故障的产生很大程度是因为电动机的外部绝缘体受到了损害导致的;还有一种可能是由于电动机在使用的过程中出现了匝间短路故障。一旦出现了匝间短路则匝间绝缘需要承担暂态过电压。出现这种情况很大程度上是由于电动机长期处于较差环境中,并且持进行高速作业,造成的短路故障、绝缘变形、绝缘损坏的情况下出现的定子故障。

定子故障的产生也是非常常见的,维修人员可以通过故障检修技术来探讨电动机的使用状况、预计电动机的未来使用寿命。定子故障的产生也说明电动机的各个零部件、线路的性能出现了问题。

1.3气隙偏心故障

气隙偏心故障的产生是由于电动机在组装过程中产生零部件、线路出现偏差。出现这种故障一般情况下是由于组装问题、组装人员专业素质导致的。

出现气隙偏心故障的另一原因就是电动机长期作业,在不断震动和高频度使用的过程中造成了零部件松动、轴承故障,或者是因为定子铁芯内径的椭圆度不符合电动机的长期作业指标,从而导致的气隙偏心故障。一旦出现这种故障,很容易产生连锁效应,导致电动机无法正常运作,最终导致定子、转子之间出现了间隙。当电动机无法正常运转时,自然对工程机械的使用造成了困难。

1.4轴承故障

轴承故障的产生原因与气隙偏心故障有相似之处,也是由于零部件长期作业的过程中出现了松动、间隙之后产生的问题。由于轴承承担着电动机运转的多方力量,所以在实际运作的过程中很容易出现温度升高的情况。当温度不断升高,则轴承的径杆因热量影响,产生胀力,从而使轴承松动。电动机的轴承受到转子重力的影响,也必然会导致轴承径杆的表面因为长时间的旋转导致了磨损的情况。再加上轴承圈和轴表面在长期的旋转中呈现机械摩擦,最终导致电动机内部出现热量,最终对轴承造成破坏,导致电动机无法正常、持续的运转。

2、电动机故障诊断技术的应用分析

2.1神经网络诊断

神经网络诊断的方法是目前使用较多的一种诊断方法。神经网络诊断是模仿人类大脑神经元结构,将电动机内部作为大脑结构,从而建立起非线性动力学网络系统,最终由各个单元进行集成式扫描处理,高度并联。

通过互联网数学模拟的能力,进行电动机的故障诊断工作。神经网络诊断方法与传统的计算机诊断方法有所不同。只需要通过软件编制相应的程序,以软件编制任务为基础,高度实行诊断指令,感知与处理电动机内部各个零部件的参数、具体数据,并对比故障之前的.电动机各项零部件的参数,从而扫描出高故障的零部件样本。

通过这种方法,能够更强的感知到电动机内部故障,判断是定子故障还是转子故障,并判断什么区域的零部件出现了松动、磨损的情况。因此,可以看出神经网络诊断主要是将电动机内部各项参数提前掌握,最终实现运算、对比、扫描工作来确诊。

2.2专家系统诊断

专家系统故障诊断与神经网络诊断有相似之处,前者是依靠互联网数字技术,而专家系统诊断则是依靠了人工智能技术。该技术是综合了电动机故障检修相关专家的意见,并结合智能技术检测电动机各项参数,最终进行综合判断。

在使用专家系统诊断时,工程师需要根据自身知识素养来建立诊断模型,通过模型对比,逐一排查的方式,对电动机故障确诊。这种方法是目前较为新颖的检测技术,在建立模型、与专家系统诊断结合的过程中,能够对应解决故障,针对性延长电动机使用寿命,而且综合判断的准确率很高,在快速检测中实现全面排查工作,还能够对电动机有更加系统的诊断报告,帮助相关人员了解与判断电动机状态、未来预计使用寿命。

2.3信号处理诊断

信号处理诊断技术是针对电动机发生故障后发出信号、指令来判断故障情况。除了一些先进的电动机机器设备外,一些企业会在电动机的绝缘设备上安装诊断用信号处理装置,通过安装这种装置,能够完全对应信息处理要求。而维修人员、工程师则根据信号处理诊断技术,对电动机发出的信号时域、时频来进行分析(分析内容是信号的时域、频域、频率分量的变化、信号非平稳时的时变函数判断),从而对相关设备发出的故障进行计算、参数对比,信号处理方式。

2.4混合诊断方法

混合诊断方法也是常见的故障诊断技术,是结合以往的应急型故障诊断方法(该方法需要综合素质较高的工程师、检修工人来进行,结合仪器检测来综合判断电动机故障原因,但由于是肉眼检测和主观判断检测,所以准确率不高)的基础上,结合电动机维修管理工作,实施定期维护、管理工作,来进一步获取电动机内部定子、转子、各项零部件的数据参数,从而避免一旦出现故障会出现明显的数据误差,不利于判断重点损坏区域。当前,这种故障诊断技术随着互联网技术、数字技术的推进,也逐渐走向智能化,方便检修人员实时进行参数对比,方便预判电动机的状态,制定故障维修方案。

3、结束语

本文主要分析的是故障诊断技术在电动机维修管理中的应用,针对目前电动机故障类型进行系统分析与探讨,并针对故障诊断技术的分别具体应用进行详细的探讨,希望通过本文的分析,能够对相关专业知识有更深层次的了解。电动机是工程机械运行的重要组成部分,因此了解故障诊断技术的基础上,能够对相关专业研究有一定的引导作用。

参考文献

[1]刘迎春.故障诊断技术在煤矿机电设备维修中的运用探讨[J].现代工业经济和信息化,2019,9(02):111-113.

[2]王镇林.“电动机故障诊断”实训教学中任务驱动教学法的“微课”应用[J].科技创新导报,2018,15(31):144,146.

[3]孙慧影,林中鹏,刘银丽,李萌.基于随机游走蜂群算法优化的RBF神经网络电动机故障诊断研究[J].水电能源科学,2017,35(08):165-168.

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