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電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,使用方便,價(jià)格低廉等特點(diǎn)。為保證時(shí)機(jī)的正常工作對(duì)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)要按電動(dòng)機(jī)完好質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行檢查,運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)與被拖動(dòng)設(shè)備的軸心要對(duì)正,運(yùn)行中無(wú)明顯的振動(dòng),一定要保持通風(fēng)良好、風(fēng)翅等要完整無(wú)缺。要時(shí)刻觀察和測(cè)量電動(dòng)機(jī)電網(wǎng)電壓和正常工作電流,電壓變化不應(yīng)超過(guò)額定電壓的±5%,電動(dòng)機(jī)的額定負(fù)荷電流不能經(jīng)常超過(guò)額定電流,以防時(shí)機(jī)過(guò)熱,同時(shí)檢查電機(jī)起動(dòng)保護(hù)裝置的動(dòng)作是否靈活可靠。檢查電動(dòng)機(jī)各部分溫升是否正常,還要經(jīng)常檢查軸承溫度,滑動(dòng)軸承不得超過(guò)度,滾動(dòng)軸承不得超過(guò)70度,滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中的聲音要清晰、無(wú)雜音。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境要做到防砸、防淋、防潮。對(duì)于環(huán)境不良,經(jīng)常挪動(dòng)、頻繁起動(dòng)、過(guò)載運(yùn)行等要加強(qiáng)日常維護(hù)和保養(yǎng),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患。
一、電動(dòng)機(jī)電氣常見(jiàn)故障的分析和處理
(一)時(shí)機(jī)接通后,電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng),但有嗡嗡聲
可能原因:(1)電源沒(méi)有全部接通成單相起動(dòng);(2)電動(dòng)機(jī)過(guò)載;(3)被拖動(dòng)機(jī)械卡住;(4)繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路開路成斷線;(5)定子內(nèi)部首端位置接錯(cuò),或有斷線、短路。
處理方法:(1)檢查電源線,電動(dòng)機(jī)引出線,熔斷器,開關(guān)的各對(duì)觸點(diǎn),找出斷路位置,予以排除;(2)卸載后空載或半載起動(dòng);(3)檢查被拖動(dòng)機(jī)械,排除故障;(4)檢查電刷,滑環(huán)和起動(dòng)電阻各個(gè)接觸器的接合情況;(5)重新判定三相的首尾端,并檢查三相繞組是否有燦線和短路。
(二)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難,加額定負(fù)載后,轉(zhuǎn)速較低。
可能原因:(1)電源電壓較低;(2)原為角接誤接成星接;(3)鼠籠型轉(zhuǎn)子的籠條端脫焊,松動(dòng)或斷裂。
處理方法:(1)提高電壓;(2)檢查銘牌接線方法,改正定子繞組接線方式;(3)進(jìn)行檢查后并對(duì)癥處理。
(三)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后發(fā)熱超過(guò)溫升標(biāo)準(zhǔn)或冒煙
可能原因:(1)電源電壓過(guò)低,電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下造成溫升過(guò)高;(2)電動(dòng)機(jī)通風(fēng)不良或環(huán)境濕度過(guò)高;(3)電動(dòng)機(jī)過(guò)載或單相運(yùn)行;(4)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)頻繁或正反轉(zhuǎn)次數(shù)過(guò)多;(5)定子和轉(zhuǎn)子相擦。
處理方法:(1)測(cè)量空載和負(fù)載電壓;(2)檢查電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇及清理通風(fēng)道,加強(qiáng)通風(fēng)降低環(huán)溫;(3)用鉗型電流表檢查各相電流后,對(duì)癥處理;(4)減少電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)次數(shù),或更換適應(yīng)于頻繁起動(dòng)及正反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī);(5)檢查后姨癥處理。
(四)絕緣電阻低
可能原因:(1)繞組受潮或淋水滴入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部;(2)繞組上有粉塵,油圬;(3)定子繞組絕緣老化。
處理方法:(1)將定子,轉(zhuǎn)子繞組加熱烘干處理;(2)用汽油擦洗繞組端部烘干;(3)檢查并恢復(fù)引出線絕緣或更換接線盒絕緣線板;(4)一般情況下需要更換全部繞組。
(五)電動(dòng)機(jī)外殼帶電:
可能原因:(1)電動(dòng)機(jī)引出線的絕緣或接線盒絕緣線板;(2)繞組端部碰機(jī)殼;(3)電動(dòng)機(jī)外殼沒(méi)有可靠接地
處理方法:(1)恢復(fù)電動(dòng)機(jī)引出線的絕緣或更換接線盒絕緣板;(2)如卸下端蓋后接地現(xiàn)象即消失,可在繞組端部加絕緣后再裝端蓋;(3)按接地要求將電動(dòng)機(jī)外殼進(jìn)行可靠接地。
(六)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)聲音不正常
可能原因:(1)定子繞組連接錯(cuò)誤,局部短路或接地,造成三相電流不平衡而引起噪音;(2)軸承內(nèi)部有異物或嚴(yán)重缺油。
處理方法:(1)分別檢查,對(duì)癥下藥;(2)清洗軸承后更換新油為軸承室的1/2-1/3。
(七)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)
可能原因:(1)電動(dòng)機(jī)安裝基礎(chǔ)不平;(2)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡;(3)皮帶輪或聯(lián)軸器不平衡;(4)轉(zhuǎn)軸軸頭彎曲或皮帶輪偏心;(5)電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇不平衡。
處理方法:(1)將電動(dòng)機(jī)底座墊平,時(shí)機(jī)找水平后固牢;(2)轉(zhuǎn)子校靜平衡或動(dòng)平衡;(3)進(jìn)行皮帶輪或聯(lián)軸器校平衡;(4)校直轉(zhuǎn)軸,將皮帶輪找正后鑲套重車;(5)對(duì)風(fēng)扇校靜。
二、電動(dòng)機(jī)機(jī)械常見(jiàn)故障的分析和處理
(一)定、轉(zhuǎn)子鐵芯故障檢修
定、轉(zhuǎn)子都是由相互絕緣的硅鋼片疊成,是電動(dòng)機(jī)的磁路部分。定、轉(zhuǎn)子鐵芯的損壞和變形主要由以下幾個(gè)方面原因造成。
1)軸承過(guò)度磨損或裝配不良,造成定、轉(zhuǎn)子相擦,使鐵芯表面損傷,進(jìn)而造成硅鋼片間短路,電動(dòng)機(jī)鐵損增加,使電動(dòng)機(jī)溫升過(guò)高,這時(shí)應(yīng)用細(xì)銼等工具去除毛刺,消除硅鋼片短接,清除干凈后涂上絕緣漆,并加熱烘干。
(2)拆除舊繞組時(shí)用力過(guò)大,使倒槽歪斜向外張開。此時(shí)應(yīng)用小嘴鉗、木榔頭等工具予以修整,使齒槽復(fù)位,并在不好復(fù)位的有縫隙的硅鋼片間加入青殼紙、膠木板等硬質(zhì)絕緣材料。
(3)因受潮等原因造成鐵芯表面銹蝕,此時(shí)需用砂紙打磨干凈,清理后涂上絕緣漆。
(4)因繞組接地產(chǎn)生高熱燒毀鐵芯或齒部。可用鑿子或刮刀等工具將熔積物剔除干凈,涂上絕緣溱烘干。
(5)鐵芯與機(jī)座間結(jié)合松動(dòng),可擰緊原有定位螺釘。若定位螺釘失效,可在機(jī)座上重鉆定位孔并攻絲,旋緊定位螺釘。
(二)軸承故障檢修
轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承支撐轉(zhuǎn)動(dòng),是負(fù)載最重的部分,又是容易磨損的部件。
(1)故障檢查
運(yùn)行中檢查:滾動(dòng)軸承缺油時(shí),會(huì)聽(tīng)到骨碌骨碌的聲音,若聽(tīng)到不連續(xù)的梗梗聲,可能是軸承鋼圈破裂。軸承內(nèi)混有沙土等雜物或軸承零件有輕度磨損時(shí),會(huì)產(chǎn)生輕微的雜音。
拆卸后檢查:先察看軸承滾動(dòng)體、內(nèi)外鋼圈是否有破損、銹蝕、疤痕等,然后用手捏住軸承內(nèi)圈,并使軸承擺平,另一只手用力推外鋼圈,如果軸承良好,外鋼圈應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn),轉(zhuǎn)動(dòng)中無(wú)振動(dòng)和明顯的卡滯現(xiàn)象,停轉(zhuǎn)后外鋼圈沒(méi)有倒退現(xiàn)象,否則說(shuō)明軸承已不能再用了。左手卡住外圈,右手捏住內(nèi)鋼圈,用力向各個(gè)方向推動(dòng),如果推動(dòng)時(shí)感到很松,就是磨損嚴(yán)重。
(2)故障修理
軸承外表面上的銹斑可用00號(hào)砂紙擦除,然后放入汽油中清洗;或軸承有裂紋、內(nèi)外圈碎裂或軸承過(guò)度磨損時(shí),應(yīng)更換新軸承。更換新軸承時(shí),要選用與原來(lái)型號(hào)相同的軸承。
(三)轉(zhuǎn)軸故障檢修
(1)軸彎曲
若彎曲不大,可通過(guò)磨光軸徑、滑環(huán)的方法進(jìn)行修復(fù);若彎曲超過(guò)0.2mm,可將軸放于壓力機(jī)下,在拍彎曲處加壓矯正,矯正后的軸表面用車床切削磨光;如彎曲過(guò)大則需另?yè)Q新軸。
(2)軸頸磨損
軸頸磨損不大時(shí),可在軸頸上鍍一層鉻,再磨削至需要尺寸;磨損較多時(shí),可在軸頸上進(jìn)行堆焊,再到車床上切削磨光;如果軸頸磨損過(guò)大時(shí),也在軸頸上車削2-3mm,再車一套筒趁熱套在軸頸上,然后車削到所需尺寸。
(3)軸裂紋或斷裂
軸的橫向裂紋深度不超過(guò)軸直徑的10%-15%,縱向裂紋不超過(guò)軸長(zhǎng)的10%時(shí),可用堆焊法補(bǔ)救,然后再精車至所需尺寸。若軸的裂紋較嚴(yán)重,就需要更換新軸。
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相應(yīng)對(duì)策:①盡量消除工藝和機(jī)械設(shè)備的跑冒滴漏現(xiàn)象;②檢修時(shí)注意搞好電機(jī)的每個(gè)部位的密封,例如在各法蘭涂少量704密封膠,在螺栓上涂抹油脂,必要時(shí)在接線盒等處加裝防滴濺盒,如電機(jī)暴漏在易侵入液體和污物的地方應(yīng)做保護(hù)罩;③對(duì)在此環(huán)境中運(yùn)行的電機(jī)要縮短小修和中修周期,嚴(yán)重時(shí)要及時(shí)進(jìn)行中修。
1.2由于軸承損壞,軸彎曲等原因致使定、轉(zhuǎn)子磨擦(俗稱掃膛)引起鐵心溫度急劇上升,燒毀槽絕緣、匝間絕緣,從面造成繞組匝間短路或?qū)Φ亍胺排凇薄?yán)重時(shí)會(huì)使定子鐵心倒槽、錯(cuò)位、轉(zhuǎn)軸磨損、端蓋報(bào)廢等。軸承損壞一般由下列原因造成:①軸承裝配不當(dāng),如冷裝時(shí)不均勻敲擊軸承內(nèi)圈使軸受到磨損,導(dǎo)致軸承內(nèi)圈與軸承配合失去過(guò)盈量或過(guò)盈量變小,出現(xiàn)跑內(nèi)圈現(xiàn)象,裝電機(jī)端蓋時(shí)不均勻敲擊導(dǎo)致端蓋軸承室與軸承外圈配合過(guò)松出現(xiàn)跑外圈現(xiàn)象。無(wú)論跑內(nèi)圈還是跑外圈均會(huì)引起軸承運(yùn)行溫升急劇上升以致燒毀,特別是跑內(nèi)圈故障會(huì)造成轉(zhuǎn)軸嚴(yán)重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會(huì)造成軸承溫度急劇上升,只要軸承完好,允許間斷性跑外圈現(xiàn)象存在。②軸承腔內(nèi)未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內(nèi)的微小剛性物質(zhì)未徹底清理干凈,運(yùn)行時(shí)軸承滾道受損引起溫升過(guò)高燒毀軸承。③軸承重新更換加工,電機(jī)端蓋嵌套后過(guò)盈量大或橢圓度超標(biāo)引起軸承滾珠游隙過(guò)小或不均勻?qū)е螺S承運(yùn)行時(shí)磨擦力增加,溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉(zhuǎn)子鐵心軸向錯(cuò)位或重新對(duì)轉(zhuǎn)軸機(jī)加工后精度不夠,致使軸承內(nèi)、外圈不在一個(gè)切面上而引起軸承運(yùn)行“吃別勁”后溫升高直至燒毀。⑤由于電機(jī)本體運(yùn)行溫升過(guò)高,且軸承補(bǔ)充加油脂不及時(shí)造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號(hào)油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質(zhì)量問(wèn)題,例如滾道銹斑、轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、游隙超標(biāo)、保持架變形等。⑧備機(jī)長(zhǎng)期不運(yùn)行,油脂變質(zhì),軸承生銹而又未進(jìn)行中修。
相應(yīng)對(duì)策:①卸裝軸承時(shí),一般要對(duì)軸承加熱至80℃~100℃,如采用軸承加熱器,變壓器油煮等,只有這樣,才能保證軸承的裝配質(zhì)量。②安裝軸承前必須對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的清洗,軸承腔內(nèi)不能留有任何雜質(zhì),填加油脂時(shí)必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉(zhuǎn)軸機(jī)加工及電機(jī)端蓋嵌套工作。④組裝電機(jī)時(shí)一定要保證定、轉(zhuǎn)子鐵心對(duì)中,不得錯(cuò)位。⑤電機(jī)外殼潔凈見(jiàn)本色,通風(fēng)必須有保證,冷卻裝置不能有積垢,風(fēng)葉要保持完好。⑥禁止多種油脂混用。⑦安裝軸承前先要對(duì)軸承進(jìn)行全面仔細(xì)的完好性檢查。⑧對(duì)于長(zhǎng)期不用的電機(jī),使用前必須進(jìn)行必要的解體檢查,更新軸承油脂。
1.3由于繞組端部較長(zhǎng)或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦,導(dǎo)致繞組局部燒壞。
相應(yīng)對(duì)策:電機(jī)在更新繞組時(shí),必須按原數(shù)據(jù)嵌線。檢修電機(jī)時(shí)任何剛性物體不準(zhǔn)碰及繞組,電機(jī)轉(zhuǎn)子抽芯時(shí)必須將轉(zhuǎn)子抬起,杜絕定、轉(zhuǎn)子鐵芯相互磨擦。動(dòng)用明火時(shí)必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機(jī)回裝前要對(duì)繞組的完好性進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的檢查確診。
1.4由于長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載或過(guò)熱運(yùn)行,繞組絕緣老化加速,絕緣最薄弱點(diǎn)碳化引起匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪返痊F(xiàn)象使繞組局部燒毀。
相應(yīng)對(duì)策:①盡量避免電動(dòng)機(jī)過(guò)載運(yùn)行。②保證電動(dòng)機(jī)潔凈并通風(fēng)散熱良好。③避免電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng),必要時(shí)需對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡試驗(yàn)。
1.5電機(jī)繞組絕緣受機(jī)械振動(dòng)(如啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊,所拖動(dòng)設(shè)備振動(dòng),電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡等)作用,使繞組出現(xiàn)匝間松馳、絕緣裂紋等不良現(xiàn)象,破壞效應(yīng)不斷積累,熱脹冷縮使繞組受到磨擦,從而加速了絕緣老化,最終導(dǎo)致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。
相應(yīng)對(duì)策:①盡可能避免頻繁啟動(dòng),特別是高壓電機(jī)。②保證被拖動(dòng)設(shè)備和電機(jī)的振動(dòng)值在規(guī)定范圍內(nèi)。
2三相異步電動(dòng)機(jī)一相或兩相繞組燒毀(或過(guò)熱)的原因及對(duì)策
如果出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)一相或兩相繞組燒壞(或過(guò)熱),一般都是因?yàn)槿毕噙\(yùn)行所致。當(dāng)電機(jī)不論何種原因缺相后,電動(dòng)機(jī)雖然尚能繼續(xù)運(yùn)行,但轉(zhuǎn)速下降,滑差變大,其中B、C兩相變?yōu)榇?lián)關(guān)系后與A相并聯(lián),在負(fù)荷不變的情況下,A相為三相異步電動(dòng)機(jī)繞組為Y接法的情況:電源缺相后,電動(dòng)機(jī)尚可繼續(xù)運(yùn)行,但同樣轉(zhuǎn)速明顯下降,轉(zhuǎn)差變大,磁場(chǎng)切割導(dǎo)體的速率加大,這時(shí)B相繞組被開路,A、C兩相繞組變?yōu)榇?lián)關(guān)系且通過(guò)電流過(guò)大,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,將導(dǎo)致兩相繞組同時(shí)燒壞。
2電動(dòng)機(jī)重點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1軸承
傳統(tǒng)的同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)是采用座式滑動(dòng)軸承,電動(dòng)機(jī)機(jī)座與端罩及軸承同裝在一個(gè)底板上,兩軸承中心的軸向距離為2000mm(圖3)。而采用端蓋滑動(dòng)軸承后兩軸承中心的軸向距離壓縮為1770mm。通過(guò)本次改進(jìn),采用滾動(dòng)軸承后的兩軸承中心的軸向距離壓縮到了1297mm。
2.2集電環(huán)
對(duì)用戶要求集電環(huán)防護(hù)等級(jí)為IP23的同步機(jī),原來(lái)設(shè)計(jì)的集電環(huán)為下端采用支架承托和上端用螺桿拉緊聯(lián)合固定形式(到機(jī)座端面距離為850mm)。在本電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)改變大型同步機(jī)集電環(huán)的支撐形式,在電動(dòng)機(jī)端蓋上加工止口,并設(shè)計(jì)了高度為100mm的連接環(huán),實(shí)行過(guò)渡連接(集電環(huán)端面到機(jī)座端面距離為650)。由于連接環(huán)的高度有限,原用軸承測(cè)溫元件WZP-280體積大,考慮到安裝特別困難,設(shè)計(jì)時(shí)改用體積小,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的端面熱電阻WZPM-201來(lái)檢測(cè)軸承溫度。改進(jìn)集電環(huán)連接形式后,安裝方便,電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)因此而更加緊湊。
2.3連接環(huán)
設(shè)計(jì)連接環(huán)時(shí),在保證連接環(huán)與軸承外蓋不干涉的情況下,考慮用戶給軸承加脂以及排脂時(shí)的空間、方便安裝軸承測(cè)溫和把合螺絲,所以連接環(huán)的圓周設(shè)計(jì)為輻射筋、周邊為敞開的形式。
在使用完農(nóng)業(yè)機(jī)械后,要對(duì)機(jī)械進(jìn)行清洗,除去機(jī)器表面的泥土和其它污染物,如油類、泥土等。在完成擦洗工作后還要整理一些部件,如,對(duì)于容易發(fā)生氧化的部位要涂上石蠟,在運(yùn)轉(zhuǎn)中容易發(fā)生磨損的部位要涂上油,如果長(zhǎng)期存放,油箱內(nèi)也不要保留機(jī)油。認(rèn)真檢查機(jī)械的零部件,尤其是容易磨損部位,嚴(yán)重的要進(jìn)行更換,遇有漆皮脫落時(shí)要重新涂抹。
1.2涂抹防銹油
為了防止機(jī)械生銹,可以在機(jī)械容易發(fā)生銹蝕部位涂抹防銹油,同時(shí)做好以下工作:涂抹防銹油要充足,要全部涂抹農(nóng)機(jī)容易發(fā)生銹蝕的部位;在完成防銹油的涂抹工作后,因?yàn)橛皖惾菀孜粒裕€要定期做好農(nóng)業(yè)機(jī)械的清潔工作;已經(jīng)發(fā)生破損的農(nóng)業(yè)機(jī)械,要修理好后做好保養(yǎng)工作,防止二次生銹;對(duì)于露天存放的農(nóng)業(yè)機(jī)械要經(jīng)常進(jìn)行檢查,暴露部位要涂抹防銹油,防止發(fā)生氧化現(xiàn)象。要重視機(jī)械容易發(fā)生磨損和脫落表皮部位,保證機(jī)械在修復(fù)后高效運(yùn)轉(zhuǎn);要經(jīng)常檢查機(jī)器的風(fēng)吹日曬部分,對(duì)于容易發(fā)生銹蝕部位涂抹防銹油,防止發(fā)生氧化現(xiàn)象。
1.3調(diào)整農(nóng)機(jī)狀態(tài)
在農(nóng)用機(jī)械的保養(yǎng)中,還需注意一項(xiàng)重要措施,就是適當(dāng)調(diào)整閑置機(jī)械的存放狀態(tài),使其做到放松,可以維護(hù)機(jī)械的性能。如,讓發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)5min,停車后將機(jī)油放凈,灌上新機(jī)油;同時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸罩上的加油螺栓拆下,灌上1~2兩新機(jī)油;按下減壓手柄,轉(zhuǎn)動(dòng)啟動(dòng)柄2~3圈。然后放下減壓手柄,使其還原,慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)啟動(dòng)手柄,感覺(jué)到壓力較大時(shí)放開。
1.4柴油過(guò)濾處理及油
在購(gòu)買柴油后,要放置2~4天以上。還有,對(duì)機(jī)器進(jìn)行加油時(shí)要過(guò)濾,可以減輕柴油供給系統(tǒng)在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中的損耗,防止發(fā)生意外故障,使農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)揮最大效用。在選擇油時(shí),要依據(jù)柴油機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格,還要及時(shí)清理柴油機(jī)的機(jī)油濾清器、油底殼、油路等部位,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)換入純凈機(jī)油。如果機(jī)械工作超過(guò)2500h,或者使用時(shí)間超過(guò)一年,就要拆下軸承進(jìn)行清洗,同時(shí)灌加新油。
2定期檢查并調(diào)整
長(zhǎng)期不使用農(nóng)業(yè)機(jī)械時(shí),要經(jīng)常檢查機(jī)械的零部件是否出現(xiàn)變形現(xiàn)象,對(duì)于出現(xiàn)故障的零部件要進(jìn)行更換;使用過(guò)程中松動(dòng)的螺絲要擰緊,防止發(fā)生掉落現(xiàn)象。還有,還要定期調(diào)整機(jī)械的離合器間隙等,保證機(jī)器的正常使用。
3注重對(duì)電動(dòng)機(jī)的檢查
電動(dòng)機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用中發(fā)揮著重要作用,所以要認(rèn)真做好電動(dòng)機(jī)的維護(hù)工作。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)檢查電動(dòng)機(jī)是否出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象,可以利用鉗形電流表來(lái)觀察三相電流的強(qiáng)度。假如電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷過(guò)大,或者電壓過(guò)低,出現(xiàn)機(jī)械卡滯現(xiàn)象,都不利于電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。假如電動(dòng)機(jī)在條件不正常情況下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn),就會(huì)吸收電網(wǎng)中的大量有功功率,使電流迅速升高,同時(shí),溫度也會(huì)隨之升高,機(jī)器長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài),電動(dòng)機(jī)的絕緣體就會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象,容易燒毀。
引言
電機(jī)電腦節(jié)電無(wú)觸點(diǎn)軟起動(dòng)器是近年來(lái)在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的新技術(shù),具有節(jié)電效率高,軟起動(dòng)特性好等特點(diǎn)。對(duì)于我公司這樣的大型企業(yè),在動(dòng)力設(shè)備中的應(yīng)用,節(jié)能降耗的意義將十分重大。我公司具有中、小型異步電動(dòng)機(jī)600余臺(tái),裝機(jī)容量7000KW。電能消耗是一筆大的數(shù)目。例如:一廠區(qū)鍋爐房使用軟起動(dòng)器后,2臺(tái)75KW加壓水泵,一個(gè)采暖期運(yùn)行4300小時(shí),就可節(jié)電79200Kwh;一臺(tái)37KW的粉碎機(jī),一個(gè)采暖期可節(jié)電2800Kwh。節(jié)約電能的同時(shí)維修費(fèi)用也降低。
一、電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器的節(jié)電原理
在生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中,一些電氣設(shè)備經(jīng)常處于空載或輕載狀態(tài)下運(yùn)行,輕載或空載的電動(dòng)機(jī)在額定電壓的工作條件下,效率和功率因數(shù)均很低,造成電能大量浪費(fèi)。
衡量電動(dòng)機(jī)節(jié)電性能的重要指標(biāo)為電機(jī)空載或輕載時(shí)最低運(yùn)行電壓的大小,即功率因數(shù)CosΦ的大小。為了說(shuō)明電動(dòng)機(jī)在不同負(fù)載的情況下運(yùn)行,電壓U與功率因數(shù)CosΦ的關(guān)系,以Y132S-4型,5.5KW三相異步電動(dòng)機(jī)為例。
CosΦ的大小反應(yīng)了負(fù)載的變化。軟起動(dòng)器正是利用微機(jī)技術(shù),用單片機(jī)作CPU,用可控硅作為執(zhí)行元件,實(shí)時(shí)檢測(cè)電流和電壓滯后角,即功率因數(shù)Φ角,輸入給單片機(jī),單片機(jī)根據(jù)最佳控制算法,輸出觸發(fā)脈沖,調(diào)整可控硅的導(dǎo)通角,即可調(diào)整可控硅的輸出電壓,使空載或輕載運(yùn)行時(shí)降低電機(jī)的端電壓,可使電機(jī)的鐵損大大減小,同時(shí)也可減小電機(jī)定子銅損,從而減小電機(jī)空載或輕載時(shí)的輸入功率,也就減小了電機(jī)有功和無(wú)功損耗,提高了功率因數(shù),實(shí)現(xiàn)了節(jié)電控制。
二、電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)技術(shù)
電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)的起動(dòng)方式有全壓起動(dòng)和將壓起動(dòng),軟起動(dòng)是一種完全區(qū)別于全壓和降壓起動(dòng)的新的起動(dòng)方式,是電子過(guò)程控制技術(shù)。所謂軟起動(dòng),是以斜坡控制方式起動(dòng),使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速平滑,逐步提高到額定轉(zhuǎn)速。按照電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流大小進(jìn)行分類,全壓和降壓起動(dòng)屬于大電流起動(dòng)方式,軟起動(dòng)屬于小電流起動(dòng)方式。
全壓起動(dòng),起動(dòng)電流是額定電流的4-7倍,起動(dòng)沖擊電流是起動(dòng)電流的1.5-1.7倍;起動(dòng)電流大,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不相應(yīng)增大,Ts=KtTn=K(0.9-1.3)Tn。
降壓起動(dòng),可部分減小起動(dòng)電流,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降到額定電壓的K2倍。降壓起動(dòng)是輕載起動(dòng),有起動(dòng)沖擊電流、起動(dòng)電流及二次沖擊電流;二次沖擊電流同樣對(duì)配電系統(tǒng)有麻煩。
全壓和降壓起動(dòng)的大電流,致使電動(dòng)機(jī)諧波磁勢(shì)增大,增大后的諧波磁勢(shì)又加劇了附加轉(zhuǎn)矩,附加轉(zhuǎn)矩是電機(jī)起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)和噪音的原因。
全壓和降壓起動(dòng),都要受單位時(shí)間內(nèi)起動(dòng)次數(shù)的限制。電動(dòng)機(jī)本身的發(fā)熱主要建立在短時(shí)間大電流時(shí)。如通過(guò)6倍額定電流,溫升為8-15℃/S;起動(dòng)裝置的自耦變壓器或交流接觸器起動(dòng)引起堆積熱;如交流接觸器一般要求起動(dòng)次數(shù)每分鐘不超過(guò)10次。而軟起動(dòng)器可頻繁操作,具有①電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流小,溫升低;②軟起動(dòng)器采用的無(wú)觸點(diǎn)電子元件,除大功率可控硅外,工作時(shí)溫升很低。
此外,軟起動(dòng)器還具有多種保護(hù)功能,配合硬件電路,軟件設(shè)計(jì)有過(guò)載、斷相、欠壓、過(guò)壓等保護(hù)程序,動(dòng)作可靠程度高。歸納起來(lái),軟起動(dòng)器很好的解決了全壓和降壓起動(dòng)電流過(guò)大及其派生的許多問(wèn)題。
三、軟起動(dòng)器在動(dòng)力設(shè)備上的應(yīng)用
軟起動(dòng)器箱內(nèi)面板上設(shè)有兩個(gè)速率微動(dòng)開關(guān),分別對(duì)應(yīng)四種起動(dòng)速率:重載、次重載、次輕載、輕載,起動(dòng)時(shí)間分別是90S、70S、65S、60S。使用時(shí)根據(jù)起動(dòng)負(fù)載選相應(yīng)的起動(dòng)速率。例如我公司供水泵電動(dòng)機(jī)的起動(dòng):供水泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的阻轉(zhuǎn)矩,主要由水的靜壓、慣性、管道阻力、水泵的機(jī)械慣性和靜動(dòng)摩擦等構(gòu)成。水的阻力,水泵的機(jī)械慣性、阻力均與水泵的轉(zhuǎn)速,加速度及葉輪的直經(jīng)有關(guān),速度低時(shí)阻力小。水的靜壓阻力與揚(yáng)程有關(guān),水泵起動(dòng)時(shí),由于水管中止回閥的作用,靜壓與摩擦不同時(shí)起作用,有利于起動(dòng)。供水泵起動(dòng)阻轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的30%,屬于輕載起動(dòng)。在實(shí)際應(yīng)用中供水泵電機(jī)輕載運(yùn)行者居多,節(jié)電潛力大。
引風(fēng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)的起動(dòng):其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與離心式水泵類似,阻轉(zhuǎn)矩都與轉(zhuǎn)速成正比,但是,風(fēng)機(jī)與水泵的結(jié)構(gòu)不同,風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比水泵大的多,空氣的流動(dòng)性比水小,如果風(fēng)機(jī)不關(guān)風(fēng)閥起動(dòng),將因空氣升能,管道阻力,摩擦阻力等因素,致使風(fēng)機(jī)起動(dòng)比水泵難,起動(dòng)加速的時(shí)間較長(zhǎng),風(fēng)機(jī)起動(dòng)屬重載起動(dòng)。
風(fēng)機(jī)輸送的流體——煙氣的溫度也是影響風(fēng)機(jī)負(fù)荷量大小的重要因素。溫度不同,煙氣的容量及密度變化大,溫度低時(shí),煙氣似凝滯狀態(tài),風(fēng)機(jī)負(fù)荷量增大。鍋爐開爐之初,爐膛內(nèi)溫度低,一般需要30分鐘爐溫才能升上來(lái),這段時(shí)間里,引風(fēng)機(jī)處于超負(fù)荷運(yùn)行階段。如:一臺(tái)引風(fēng)機(jī)配用電機(jī)22KW,輸送的煙氣溫度200℃,容量7.3N/m3。如輸送煙氣溫度20℃時(shí),負(fù)載功率:
N=KYQH/η*1/ηt=27.78KW
式中:
K——電機(jī)容量?jī)?chǔ)備系數(shù),對(duì)引風(fēng)機(jī)取1.3。
Y——流體容量(N/m3)
Q——風(fēng)機(jī)流量(m3/h)
H——全壓(Kgf/m2)
η、ηt——風(fēng)機(jī)效率
引言:
隨著電力電子學(xué)、微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制理論的迅速發(fā)展,交流傳動(dòng)系統(tǒng),在寬調(diào)速范圍高穩(wěn)速精度、快速響應(yīng)和四象限運(yùn)行等性能方面也達(dá)到了與直流調(diào)速媲美的效果。尤其是讓變頻器為核心的變頻調(diào)速因其優(yōu)異的調(diào)速性能而被公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。目前,變頻器已邁進(jìn)了高性能、多功能、小型化和廉價(jià)化階段。為便于變頻器的合理使用,本文將對(duì)變頻器容量選擇過(guò)程作簡(jiǎn)略探討。
1、變頻器容量的選擇
變頻器容量的選擇是一個(gè)重要且復(fù)雜的問(wèn)題,要考慮變頻器容量與電動(dòng)機(jī)容量的匹配,容易偏小會(huì)影響電動(dòng)機(jī)有效力矩的輸出,影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,甚至損壞裝置,而容量偏大則電流的諧波分量會(huì)增大,也增加了設(shè)備投資。
1.1變頻器容量選擇的步驟:
變頻器容量選擇可分三步:
(1)了解負(fù)載性質(zhì)和變化規(guī)律,計(jì)算出負(fù)載電流的大小或作出負(fù)載電流圖I=f(t)。
(2)預(yù)選變頻器容量及其他
(3)校驗(yàn)預(yù)選變頻器。必要時(shí)進(jìn)行過(guò)載能力和起動(dòng)能力的校驗(yàn)。若都通過(guò),則預(yù)選的變頻器容量便選定了;否則從(2)開始重新進(jìn)行,直到通過(guò)為止。
在滿足生產(chǎn)機(jī)械要求的前提下,變頻器容量越小越經(jīng)濟(jì)。
1.2基于不用電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流下變頻器容量的選擇
一般地說(shuō),變頻器的容量有三種表示方法:①額定電流;②適配電動(dòng)機(jī)的額定功率。③額定視在功率。不管是哪一種表示方法,歸根到底還是對(duì)變頻器額定電流的選擇,應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況根據(jù)電動(dòng)機(jī)有可能向變頻器吸收的電流來(lái)決定。通常變頻器的過(guò)載能力有兩種:①1.2倍的額定電流,可持續(xù)1分鐘;②1.5倍的額定電流,可持續(xù)1分鐘;而且變頻器的允許電流與過(guò)程時(shí)間呈反時(shí)限的關(guān)系。如1.2(1.5)倍的額定電流可持續(xù)1min;而1.8(2.0)倍的額定電流,可持續(xù)0.5min。這就意味著:①不論任何時(shí)候向電動(dòng)機(jī)提供在1min(或0.5min)以上的電流都必須在某些范圍內(nèi)。②過(guò)載能力這個(gè)指標(biāo),對(duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),只有在起動(dòng)(加速)過(guò)程中才有意義,在運(yùn)行過(guò)程中,實(shí)際上等同于不允許過(guò)載。
下面討論如何根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流的情況來(lái)選擇變頻器的容量。
1.2.1一臺(tái)變頻器只供一臺(tái)電動(dòng)使用,即一拖一。
在計(jì)算出負(fù)載電流后,還應(yīng)考慮三個(gè)方面的因素:①用變頻器供電時(shí),電動(dòng)機(jī)電流的脈動(dòng)相對(duì)工頻供電時(shí)要大些;②電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要求。即是由低頻低壓起動(dòng),還是額定電壓、額定頻率直接起動(dòng)。③變頻器使用說(shuō)明書中的相關(guān)數(shù)據(jù)是用該公司的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)測(cè)試出來(lái)的。要注意按常規(guī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的電機(jī)在性能上可能有一定差異,故計(jì)算變頻器的容量時(shí)要留適當(dāng)余量。
(1)恒定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí)變頻器容量的計(jì)算。
由低頻低壓起動(dòng)或由軟起動(dòng)器起動(dòng),而變頻器只用來(lái)完成變頻調(diào)速時(shí),要求變頻器的額定電流稍大于電動(dòng)機(jī)的額定電流即可:IFN≥1.1IMN,其中,IFN—變頻器額定電流,IMN——電動(dòng)機(jī)額定電流。
額定電壓、額定頻率直接起動(dòng)時(shí),對(duì)三相電動(dòng)機(jī)而言,由電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)可知,起動(dòng)電流是額定電流的5—7倍。因而得用下式來(lái)計(jì)算變頻器的頻定電流。
IFN≥Imst/KFg
式中Imst—電動(dòng)機(jī)在額定電壓,額定頻率時(shí)的起動(dòng)電流。
KFg—變頻器的過(guò)載倍數(shù)
(2)周期性變化負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí)變頻器容量的計(jì)算。
很多情況下電動(dòng)機(jī)的負(fù)載具有周期性變化的特點(diǎn)。顯然,在此情況下,按最小負(fù)載選擇變頻器的容量,將出現(xiàn)過(guò)載,而按最大負(fù)載選擇,將是不經(jīng)濟(jì)的。由此推知,變頻器的容量可在最大負(fù)載與最小負(fù)載之間適當(dāng)選擇,以便變頻器得到充分利用而又不到過(guò)載。
首先作出電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流圖n=Φt)及I=f(t),然后求出平均負(fù)載電流Iav再預(yù)選變頻器的容量,關(guān)于Iav的計(jì)算采用如下公式:
Iav=(I1t1+I2t2+…+Ijtj+…)÷(t1+t2+…+tj+…)
考慮到過(guò)渡過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)從變頻器吸收的電流要比穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)大,而上述Iav沒(méi)有反映過(guò)渡過(guò)程中的情況。因此,變頻器的容量按IFN≥(1.1—1.2)Iav修正后預(yù)選(式中,Ij為第j段運(yùn)行狀態(tài)下的平均電流,tj為第j段運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的時(shí)間,同時(shí)若過(guò)渡過(guò)程在整個(gè)工作過(guò)程中占較大比重,則系數(shù)(1.1—1.2)選偏大的值。
(3)非周期性變化負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí)變頻器容量的計(jì)算。
這種情形一般難以作出負(fù)載電流圖,可按電動(dòng)機(jī)在輸出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的電流計(jì)算變頻器的額定電流,可用該式IFN≥IM(max)/KFg(式中IM(max))為電動(dòng)機(jī)在輸出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的電流,確定。
1.2.2一臺(tái)變頻器同時(shí)供多臺(tái)電動(dòng)機(jī)使用,即一拖多
除了要考慮一拖一的幾種情形外,還可以根據(jù)以下三種情況區(qū)別對(duì)待。
(1)各臺(tái)電動(dòng)機(jī)均由低頻低壓起動(dòng),在正常運(yùn)行后不要求其中某臺(tái)因故障停機(jī)的電動(dòng)機(jī)重新直接起動(dòng),這時(shí)變頻器容量按IFN≥IM(max)+ΣIMN,(式中ΣIMN,為其余各臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流之和。IMst(max)為最大電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流?
(2)一部分電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng),另一部分電動(dòng)機(jī)由低頻低壓起動(dòng)。
除了使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的總電流不超過(guò)變頻器的額定輸出電流之外,還要考慮所有直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流,即IFN≥(ΣIMst’+ΣIMN’)/KFg,(式中,ΣMisty為所有直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)在額定電壓,額定頻率下的起動(dòng)電流總和,ΣIMN為全部電動(dòng)機(jī)額定電流的總和)。
上述是變頻器容量選擇的一般原則和步驟。生產(chǎn)實(shí)際中,還需要針對(duì)具體生產(chǎn)機(jī)制的特殊要求,靈活處理,很多情況下,也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或供應(yīng)商提供的建議,采用一些比較實(shí)用的方法。
2、變頻器起動(dòng)加速為能力的校驗(yàn)
電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,使用方便,價(jià)格低廉等特點(diǎn)。為保證時(shí)機(jī)的正常工作對(duì)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)要按電動(dòng)機(jī)完好質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行檢查,運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)與被拖動(dòng)設(shè)備的軸心要對(duì)正,運(yùn)行中無(wú)明顯的振動(dòng),一定要保持通風(fēng)良好、風(fēng)翅等要完整無(wú)缺。要時(shí)刻觀察和測(cè)量電動(dòng)機(jī)電網(wǎng)電壓和正常工作電流,電壓變化不應(yīng)超過(guò)額定電壓的±5%,電動(dòng)機(jī)的額定負(fù)荷電流不能經(jīng)常超過(guò)額定電流,以防時(shí)機(jī)過(guò)熱,同時(shí)檢查電機(jī)起動(dòng)保護(hù)裝置的動(dòng)作是否靈活可靠。檢查電動(dòng)機(jī)各部分溫升是否正常,還要經(jīng)常檢查軸承溫度,滑動(dòng)軸承不得超過(guò)度,滾動(dòng)軸承不得超過(guò)70度,滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中的聲音要清晰、無(wú)雜音。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境要做到防砸、防淋、防潮。對(duì)于環(huán)境不良,經(jīng)常挪動(dòng)、頻繁起動(dòng)、過(guò)載運(yùn)行等要加強(qiáng)日常維護(hù)和保養(yǎng),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患。
一、電動(dòng)機(jī)電氣常見(jiàn)故障的分析和處理
(一)時(shí)機(jī)接通后,電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng),但有嗡嗡聲
可能原因:(1)電源沒(méi)有全部接通成單相起動(dòng);(2)電動(dòng)機(jī)過(guò)載;(3)被拖動(dòng)機(jī)械卡住;(4)繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路開路成斷線;(5)定子內(nèi)部首端位置接錯(cuò),或有斷線、短路。
處理方法:(1)檢查電源線,電動(dòng)機(jī)引出線,熔斷器,開關(guān)的各對(duì)觸點(diǎn),找出斷路位置,予以排除;(2)卸載后空載或半載起動(dòng);(3)檢查被拖動(dòng)機(jī)械,排除故障;(4)檢查電刷,滑環(huán)和起動(dòng)電阻各個(gè)接觸器的接合情況;(5)重新判定三相的首尾端,并檢查三相繞組是否有燦線和短路。
(二)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難,加額定負(fù)載后,轉(zhuǎn)速較低。
可能原因:(1)電源電壓較低;(2)原為角接誤接成星接;(3)鼠籠型轉(zhuǎn)子的籠條端脫焊,松動(dòng)或斷裂。
處理方法:(1)提高電壓;(2)檢查銘牌接線方法,改正定子繞組接線方式;(3)進(jìn)行檢查后并對(duì)癥處理。
(三)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后發(fā)熱超過(guò)溫升標(biāo)準(zhǔn)或冒煙
可能原因:(1)電源電壓過(guò)低,電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下造成溫升過(guò)高;(2)電動(dòng)機(jī)通風(fēng)不良或環(huán)境濕度過(guò)高;(3)電動(dòng)機(jī)過(guò)載或單相運(yùn)行;(4)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)頻繁或正反轉(zhuǎn)次數(shù)過(guò)多;(5)定子和轉(zhuǎn)子相擦。
處理方法:(1)測(cè)量空載和負(fù)載電壓;(2)檢查電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇及清理通風(fēng)道,加強(qiáng)通風(fēng)降低環(huán)溫;(3)用鉗型電流表檢查各相電流后,對(duì)癥處理;(4)減少電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)次數(shù),或更換適應(yīng)于頻繁起動(dòng)及正反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī);(5)檢查后姨癥處理。
(四)絕緣電阻低
可能原因:(1)繞組受潮或淋水滴入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部;(2)繞組上有粉塵,油圬;(3)定子繞組絕緣老化。
處理方法:(1)將定子,轉(zhuǎn)子繞組加熱烘干處理;(2)用汽油擦洗繞組端部烘干;(3)檢查并恢復(fù)引出線絕緣或更換接線盒絕緣線板;(4)一般情況下需要更換全部繞組。
(五)電動(dòng)機(jī)外殼帶電:
可能原因:(1)電動(dòng)機(jī)引出線的絕緣或接線盒絕緣線板;(2)繞組端部碰機(jī)殼;(3)電動(dòng)機(jī)外殼沒(méi)有可靠接地。
處理方法:(1)恢復(fù)電動(dòng)機(jī)引出線的絕緣或更換接線盒絕緣板;(2)如卸下端蓋后接地現(xiàn)象即消失,可在繞組端部加絕緣后再裝端蓋;(3)按接地要求將電動(dòng)機(jī)外殼進(jìn)行可靠接地。
(六)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)聲音不正常可能原因:(1)定子繞組連接錯(cuò)誤,局部短路或接地,造成三相電流不平衡而引起噪音;(2)軸承內(nèi)部有異物或嚴(yán)重缺油。
處理方法:(1)分別檢查,對(duì)癥下藥;(2)清洗軸承后更換新油為軸承室的1/2-1/3。
(七)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)
可能原因:(1)電動(dòng)機(jī)安裝基礎(chǔ)不平;(2)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡;(3)皮帶輪或聯(lián)軸器不平衡;(4)轉(zhuǎn)軸軸頭彎曲或皮帶輪偏心;(5)電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇不平衡。
處理方法:(1)將電動(dòng)機(jī)底座墊平,時(shí)機(jī)找水平后固牢;(2)轉(zhuǎn)子校靜平衡或動(dòng)平衡;(3)進(jìn)行皮帶輪或聯(lián)軸器校平衡;(4)校直轉(zhuǎn)軸,將皮帶輪找正后鑲套重車;(5)對(duì)風(fēng)扇校靜。
二、電動(dòng)機(jī)機(jī)械常見(jiàn)故障的分析和處理
(一)定、轉(zhuǎn)子鐵芯故障檢修
定、轉(zhuǎn)子都是由相互絕緣的硅鋼片疊成,是電動(dòng)機(jī)的磁路部分。定、轉(zhuǎn)子鐵芯的損壞和變形主要由以下幾個(gè)方面原因造成。
(1)軸承過(guò)度磨損或裝配不良,造成定、轉(zhuǎn)子相擦,使鐵芯表面損傷,進(jìn)而造成硅鋼片間短路,電動(dòng)機(jī)鐵損增加,使電動(dòng)機(jī)溫升過(guò)高,這時(shí)應(yīng)用細(xì)銼等工具去除毛刺,消除硅鋼片短接,清除干凈后涂上絕緣漆,并加熱烘干。
(2)拆除舊繞組時(shí)用力過(guò)大,使倒槽歪斜向外張開。此時(shí)應(yīng)用小嘴鉗、木榔頭等工具予以修整,使齒槽復(fù)位,并在不好復(fù)位的有縫隙的硅鋼片間加入青殼紙、膠木板等硬質(zhì)絕緣材料。
(3)因受潮等原因造成鐵芯表面銹蝕,此時(shí)需用砂紙打磨干凈,清理后涂上絕緣漆。
(4)因繞組接地產(chǎn)生高熱燒毀鐵芯或齒部。可用鑿子或刮刀等工具將熔積物剔除干凈,涂上絕緣溱烘干。
(5)鐵芯與機(jī)座間結(jié)合松動(dòng),可擰緊原有定位螺釘。若定位螺釘失效,可在機(jī)座上重鉆定位孔并攻絲,旋緊定位螺釘。
(二)軸承故障檢修
轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承支撐轉(zhuǎn)動(dòng),是負(fù)載最重的部分,又是容易磨損的部件。
(1)故障檢查
運(yùn)行中檢查:滾動(dòng)軸承缺油時(shí),會(huì)聽(tīng)到骨碌骨碌的聲音,若聽(tīng)到不連續(xù)的梗梗聲,可能是軸承鋼圈破裂。軸承內(nèi)混有沙土等雜物或軸承零件有輕度磨損時(shí),會(huì)產(chǎn)生輕微的雜音。
拆卸后檢查:先察看軸承滾動(dòng)體、內(nèi)外鋼圈是否有破損、銹蝕、疤痕等,然后用手捏住軸承內(nèi)圈,并使軸承擺平,另一只手用力推外鋼圈,如果軸承良好,外鋼圈應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn),轉(zhuǎn)動(dòng)中無(wú)振動(dòng)和明顯的卡滯現(xiàn)象,停轉(zhuǎn)后外鋼圈沒(méi)有倒退現(xiàn)象,否則說(shuō)明軸承已不能再用了。左手卡住外圈,右手捏住內(nèi)鋼圈,用力向各個(gè)方向推動(dòng),如果推動(dòng)時(shí)感到很松,就是磨損嚴(yán)重。
(2)故障修理
軸承外表面上的銹斑可用00號(hào)砂紙擦除,然后放入汽油中清洗;或軸承有裂紋、內(nèi)外圈碎裂或軸承過(guò)度磨損時(shí),應(yīng)更換新軸承。更換新軸承時(shí),要選用與原來(lái)型號(hào)相同的軸承。
(三)轉(zhuǎn)軸故障檢修
(1)軸彎曲
若彎曲不大,可通過(guò)磨光軸徑、滑環(huán)的方法進(jìn)行修復(fù);若彎曲超過(guò)0.2mm,可將軸放于壓力機(jī)下,在拍彎曲處加壓矯正,矯正后的軸表面用車床切削磨光;如彎曲過(guò)大則需另?yè)Q新軸。
(2)軸頸磨損
軸頸磨損不大時(shí),可在軸頸上鍍一層鉻,再磨削至需要尺寸;磨損較多時(shí),可在軸頸上進(jìn)行堆焊,再到車床上切削磨光;如果軸頸磨損過(guò)大時(shí),也在軸頸上車削2-3mm,再車一套筒趁熱套在軸頸上,然后車削到所需尺寸。
(3)軸裂紋或斷裂
軸的橫向裂紋深度不超過(guò)軸直徑的10%-15%,縱向裂紋不超過(guò)軸長(zhǎng)的10%時(shí),可用堆焊法補(bǔ)救,然后再精車至所需尺寸。若軸的裂紋較嚴(yán)重,就需要更換新軸。
相應(yīng)對(duì)策:①盡量消除工藝和機(jī)械設(shè)備的跑冒滴漏現(xiàn)象;②檢修時(shí)注意搞好電機(jī)的每個(gè)部位的密封,例如在各法蘭涂少量704密封膠,在螺栓上涂抹油脂,必要時(shí)在接線盒等處加裝防滴濺盒,如電機(jī)暴漏在易侵入液體和污物的地方應(yīng)作保護(hù)罩;③對(duì)在此環(huán)境中運(yùn)行的電機(jī)要縮短小修和中修周期,嚴(yán)重時(shí)要及時(shí)進(jìn)行中修。
2.由于軸承損壞,軸彎曲等原因致使定、轉(zhuǎn)子磨擦(俗稱掃膛)引起鐵心溫度急劇上升,燒毀槽絕緣、匝間絕緣,從面造成繞組匝間短路或?qū)Φ亍胺排凇薄?yán)重時(shí)會(huì)使定子鐵心倒槽、錯(cuò)位、轉(zhuǎn)軸磨損、端蓋報(bào)廢等。軸承損壞一般由下列原因造成:①軸承裝配不當(dāng),如冷裝時(shí)不均勻敲擊軸承內(nèi)圈使軸受到磨損,導(dǎo)致軸承內(nèi)圈與軸承配合失去過(guò)盈量或過(guò)盈量變小,出現(xiàn)跑內(nèi)圈現(xiàn)象,裝電機(jī)端蓋時(shí)不均勻敲擊導(dǎo)致端蓋軸承室與軸承外圈配合過(guò)松出現(xiàn)跑外圈現(xiàn)象。無(wú)論跑內(nèi)圈還是跑外圈均會(huì)引起軸承運(yùn)行溫升急劇上升以致燒毀,特別是跑內(nèi)圈故障會(huì)造成轉(zhuǎn)軸嚴(yán)重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會(huì)造成軸承溫度急劇上升,只要軸承完好,允許間斷性跑外圈現(xiàn)象存在。②軸承腔內(nèi)未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內(nèi)的微小剛性物質(zhì)未徹底清理干凈,運(yùn)行時(shí)軸承滾道受損引起溫升過(guò)高燒毀軸承。③軸承重新更換加工,電機(jī)端蓋嵌套后過(guò)盈量大或橢圓度超標(biāo)引起軸承滾珠游隙過(guò)小或不均勻?qū)е螺S承運(yùn)行時(shí)磨擦力增加,溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉(zhuǎn)子鐵心軸向錯(cuò)位或重新對(duì)轉(zhuǎn)軸機(jī)加工后精度不夠,致使軸承內(nèi)、外圈不在一個(gè)切面上而引起軸承運(yùn)行“吃別勁”后溫升高直至燒毀。⑤由于電機(jī)本體運(yùn)行溫升過(guò)高,且軸承補(bǔ)充加油脂不及時(shí)造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號(hào)油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質(zhì)量問(wèn)題,例如滾道銹斑、轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、游隙超標(biāo)、保持架變形等。⑧備機(jī)長(zhǎng)期不運(yùn)行,油脂變質(zhì),軸承生銹而又未進(jìn)行中修。
相應(yīng)對(duì)策:①卸裝軸承時(shí),一般要對(duì)軸承加熱至80℃~100℃,如采用軸承加熱器,變壓器油煮等,只有這樣,才能保證軸承的裝配質(zhì)量。②安裝軸承前必須對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的清洗,軸承腔內(nèi)不能留有任何雜質(zhì),填加油脂時(shí)必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉(zhuǎn)軸機(jī)加工及電機(jī)端蓋嵌套工作。④組裝電機(jī)時(shí)一定要保證定、轉(zhuǎn)子鐵心對(duì)中,不得錯(cuò)位。⑤電機(jī)外殼潔凈見(jiàn)本色,通風(fēng)必須有保證,冷卻裝置不能有積垢,風(fēng)葉要保持完好。⑥禁止多種油脂混用。⑦安裝軸承前先要對(duì)軸承進(jìn)行全面仔細(xì)的完好性檢查。⑧對(duì)于長(zhǎng)期不用的電機(jī),使用前必須進(jìn)行必要的解體檢查,更新軸承油脂。
3.由于繞組端部較長(zhǎng)或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦,導(dǎo)致繞組局部燒壞。
相應(yīng)對(duì)策:電機(jī)在更新繞組時(shí),必須按原數(shù)據(jù)嵌線。檢修電機(jī)時(shí)任何剛性物體不準(zhǔn)碰及繞組,電機(jī)轉(zhuǎn)子抽芯時(shí)必須將轉(zhuǎn)子抬起,杜絕定、轉(zhuǎn)子鐵芯相互磨擦。動(dòng)用明火時(shí)必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機(jī)回裝前要對(duì)繞組的完好性進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的檢查確診。
4.由于長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載或過(guò)熱運(yùn)行,繞組絕緣老化加速,絕緣最薄弱點(diǎn)碳化引起匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪返痊F(xiàn)象使繞組局部燒毀。
相應(yīng)對(duì)策:①盡量避免電動(dòng)機(jī)過(guò)載運(yùn)行。②保證電動(dòng)機(jī)潔凈并通風(fēng)散熱良好。③避免電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng),必要時(shí)需對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡試驗(yàn)。
5.電機(jī)繞組絕緣受機(jī)械振動(dòng)(如啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊,所拖動(dòng)設(shè)備振動(dòng),電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡等)作用,使繞組出現(xiàn)匝間松馳、絕緣裂紋等不良現(xiàn)象,破壞效應(yīng)不斷積累,熱脹冷縮使繞組受到磨擦,從而加速了絕緣老化,最終導(dǎo)致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。
相應(yīng)對(duì)策:①盡可能避免頻繁啟動(dòng),特別是高壓電機(jī)。②保證被拖動(dòng)設(shè)備和電機(jī)的振動(dòng)值在規(guī)定范圍內(nèi)。
二、三相異步電動(dòng)機(jī)一相或兩相繞組燒毀(或過(guò)熱)的原因及對(duì)策
如果出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)一相或兩相繞組燒壞(或過(guò)熱),一般都是因?yàn)槿毕噙\(yùn)行所致。在這里不作深刻的理論分析,僅作簡(jiǎn)要說(shuō)明。
當(dāng)電機(jī)不論何種原因缺相后,電動(dòng)機(jī)雖然尚能繼續(xù)運(yùn)行,但轉(zhuǎn)速下降,滑差變大,其中B、C兩相變?yōu)榇?lián)關(guān)系后與A相并聯(lián),在負(fù)荷不變的情況下,A相電流過(guò)大,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,該相繞組必然過(guò)熱而燒毀。
三相異步電動(dòng)機(jī)繞組為Y接法的情況:電源缺相后,電動(dòng)機(jī)尚可繼續(xù)運(yùn)行,但同樣轉(zhuǎn)速明顯下降,轉(zhuǎn)差變大,磁場(chǎng)切割導(dǎo)體的速率加大,這時(shí)B相繞組被開路,A、C兩相繞組變?yōu)榇?lián)關(guān)系且通過(guò)電流過(guò)大,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,將導(dǎo)致兩相繞組同時(shí)燒壞。
這里需要特別指出,如果停止的電動(dòng)機(jī)缺一相電源合閘時(shí),一般只會(huì)發(fā)生嗡嗡聲而不能啟動(dòng),這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)通入對(duì)稱的三相交流電會(huì)在定子鐵心中產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),但當(dāng)缺一相電源后,定子鐵心中產(chǎn)生的是單相脈動(dòng)磁場(chǎng),它不能使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因此,電源缺相時(shí)電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。但在運(yùn)行中,電動(dòng)機(jī)氣隙中產(chǎn)生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),所以,正在運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)缺相后仍能運(yùn)轉(zhuǎn),只是磁場(chǎng)發(fā)生畸變,有害電流成分急劇增大,最終導(dǎo)致繞組燒壞。
2)考慮到開通期間內(nèi)部MOSFET產(chǎn)生Mill-er效應(yīng),要用大電流驅(qū)動(dòng)源對(duì)柵極的輸入電容進(jìn)行快速充放電,以保證驅(qū)動(dòng)信號(hào)有足夠陡峭的上升、下降沿,加快開關(guān)速度,從而使IGBT的開關(guān)損耗盡量小。
3)選擇合適的柵極串聯(lián)電阻(一般為10Ω左右)和合適的柵射并聯(lián)電阻(一般為數(shù)百歐姆),以保證動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)效果和防靜電效果。根據(jù)以上要求,可設(shè)計(jì)出如圖1所示的半橋LC串聯(lián)諧振充電電源的IGBT驅(qū)動(dòng)電路原理圖。考慮到多數(shù)芯片難以承受20V及以上的電源電壓,所以驅(qū)動(dòng)電源Vo采用18V。二極管V79將其拆分為+12.9V和-5.1V,前者是維持IGBT導(dǎo)通的電壓,后者用于IGBT關(guān)斷的負(fù)電壓保護(hù)。光耦TLP350將PWM弱電信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)電路且實(shí)現(xiàn)了電氣隔離,而驅(qū)動(dòng)器TC4422A可為IGBT模塊提供較高開關(guān)頻率下的動(dòng)態(tài)大電流開關(guān)信號(hào),其輸出端口串聯(lián)的電容C65可以進(jìn)一步加快開關(guān)速度。應(yīng)注意一個(gè)IGBT模塊有兩個(gè)相同單管,所以實(shí)際需要兩路不共地的18V穩(wěn)壓電源;另外IGBT柵射極之間的510Ω并聯(lián)電阻應(yīng)該直接焊裝在其管腳上(未在圖中畫出),而且最好在管腳上并聯(lián)焊裝一個(gè)1N4733和1N4744(反向串聯(lián))穩(wěn)壓二極管,以保護(hù)IGBT的柵極。
2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
在變換器的LC輸出端接入兩個(gè)2W/200Ω的電阻進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)中使用的儀器為:Agi-lent54833A型示波器,10073D低壓探頭。示波器置于AC檔對(duì)輸出電壓紋波進(jìn)行觀測(cè),波形如圖5所示。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,輸出紋波可以基本保持在±10mV以內(nèi),滿足設(shè)計(jì)要求。此后對(duì)反激變換器電路板與IGBT模塊驅(qū)動(dòng)電路板進(jìn)行對(duì)接聯(lián)調(diào)。觀察了IGBT柵極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,IGBT在開通時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓接近13V,而在其關(guān)斷時(shí)間內(nèi)電壓接近5V。這主要是電路中的光耦和大電流驅(qū)動(dòng)器本身內(nèi)部的晶體管對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓有所消耗(即管壓降)造成的,故不可能完全達(dá)到18V供電電源的水平。