交流電動機的應(yīng)用匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇交流電動機的應(yīng)用范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

關(guān)鍵詞：交流電機 直流電機 電控系統(tǒng) 故障與維護

一、概述

隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，各種能源的需求量不斷加大，為了適應(yīng)發(fā)展的需要，煤炭作為目前中國的重要能源，必須加大自身的產(chǎn)量，這樣就造成了原有副井絞車交流電動機的各種弊端暴露出來，為了滿足我礦產(chǎn)煤量的不斷加大對副井絞車運輸能力的需求，現(xiàn)用高速直流電機代替原有的交流電機。直流高速電機具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩速率特性并能在大范圍內(nèi)平滑的調(diào)速，很好的適應(yīng)了運輸能力增加的需求。

二、交流電動機和直流電動機的簡介

1.原副井絞車交流電動機簡介

我礦副井絞車原交流電動機型號JRZ1000-12，功率1000KW，總重10700Kg，1987年投入使用。隨著我礦的生產(chǎn)能力不斷的提高，該電動機在運行過程中出現(xiàn)故障種類很多而且出現(xiàn)故障頻率也較高，

電氣故障主要有定子繞組單向運行、定子繞組首尾反接、三相電流不平衡、繞組過熱等。

2.原副井絞車交流電動機的具體缺點

2.1能耗大、控制方式落后

原副井絞車系統(tǒng)采用高壓交流電機切電阻控制方式，提升過程中多余電能通過電阻箱轉(zhuǎn)換為熱能。電力資源極大浪費。

原副井絞車控制系統(tǒng)由于控制方式所限速度階越式變化。提升速度不能由絞車司機控制隨意調(diào)整，速度不穩(wěn)定，受負(fù)載影響比較大。隨著生產(chǎn)任務(wù)的不斷加大，副井絞車系統(tǒng)工作任務(wù)也不斷增大，從而使受負(fù)載影響大的缺點不斷發(fā)生。

2.2抱閘系統(tǒng)不完善、維護工作量大

原副井絞車系統(tǒng)的抱閘系統(tǒng)頻繁參與絞車減速控制，使閘盤的磨損異常大，不利于閘盤保養(yǎng)和維護。原副井絞車電控系統(tǒng)柜體較多，自動化程度不高、故障率高、噪音大，從而增大了維護的工作量而且不滿足生產(chǎn)的增大的要求，影響生產(chǎn)任務(wù)的順利完成，增大了完成單位生產(chǎn)任務(wù)所需要的時間。

三、高速直流電動機在副井絞車中的應(yīng)用效果

經(jīng)過我礦及運轉(zhuǎn)隊專業(yè)技術(shù)人員的不斷研究并且經(jīng)過我礦領(lǐng)導(dǎo)的審核最終決定用控制更加方便、性能更加優(yōu)良的高速直流電動機代替原有的交流電動機，并更換了原有的控制系統(tǒng)采用了更先進的自動控制系統(tǒng)，使我礦副井絞車的控制更加的精密、更加的趨于完善。高速直流電動機具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩速率特性并能在大范圍內(nèi)平滑的調(diào)速，很好的適應(yīng)了我礦運輸能力增加的需求。我礦現(xiàn)副井絞車高速直流電動機為上海電氣集團電機廠有限公司生產(chǎn)。

主電動機數(shù)據(jù)：

主電動機型號：Z710-400型直流電動機

主電動機功率：1250kW，750V；580rpm。

電樞電壓：750V，電樞電流： 1773A。

勵磁電壓：220V。

過載能力：2倍額定電流60秒，切斷電流2.25倍額定電流，總重10000Kg。

高速直流電動機具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩速率特性并能在大范圍內(nèi)平滑地調(diào)速。能夠滿足我礦生產(chǎn)任務(wù)不斷加大的需求。電控系統(tǒng)應(yīng)用方案

1.高壓供電系統(tǒng)

提升機房兩回～6kV ，50HZ電源分別引自礦井工業(yè)場地變電所6kV不同母線段，由兩路高壓電纜分別引向提升設(shè)備的高壓進線柜，一路工作，一路備用，故障后手動切換。兩路進線互為閉鎖。選用GG—1ZF型封閉式高壓開關(guān)柜，高壓開關(guān)柜按4臺配置：高壓進線柜2臺：提供雙進線電源，電纜下進線；主整流變供電2臺。

2.電控系統(tǒng)主回路傳動系統(tǒng)

提升機的驅(qū)動裝置應(yīng)能夠適應(yīng)提升機的各種工作情況，按照預(yù)定的速度和提升要求實現(xiàn)平穩(wěn)地啟動、運行、減速、制動、停車。在整個循環(huán)中，應(yīng)使鋼絲繩的振動最小，井口停車必須準(zhǔn)確無誤誤差不超過±20mm。驅(qū)動電動機及其供電裝置應(yīng)有足夠的過載能力，以適應(yīng)副井提升負(fù)載變化大的特點。最大過載能力不低于額定值的2倍。

調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用SIEMENS 6RA70裝置實現(xiàn)數(shù)字式速度、電流、位置閉環(huán)控制，全數(shù)字調(diào)節(jié)的動、靜態(tài)技術(shù)性能滿足提升機四象限運行要求，并滿足提升工藝要求的過載能力和安全系數(shù)，具有優(yōu)良的動、靜態(tài)品質(zhì)指標(biāo)。

3.上位監(jiān)控系統(tǒng)

工控機和彩色終端組成上位機監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)通過與PLC通訊采集數(shù)據(jù)實現(xiàn)多畫面實時監(jiān)控，多參量數(shù)碼及曲線顯示和記錄，各種故障的報警及記錄。

監(jiān)控畫面主要有；電控系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)狀態(tài)圖，速度曲線，電流曲線，圖形化安全回路圖，當(dāng)前故障報警，歷史故障記憶，故障判斷及診斷，生產(chǎn)報表的完整資料。

四、采用高速直流電動機所帶來的好處

1.降低了能量損耗

原副井絞車系統(tǒng)采用高壓交流電動機切電阻控制方式，提升過程中多余電能通過電阻箱轉(zhuǎn)換為熱能。電力資源極大浪費。

副井絞車更換為高速直流電動機電控系統(tǒng)后克服了能耗問題。

2.控制方式得到了提高

原副井絞車控制系統(tǒng)由于控制方式所限速度階躍式變化。提升速度不能由絞車司機控制隨意調(diào)整，速度不穩(wěn)定，受負(fù)載影響比較大。隨著生產(chǎn)任務(wù)的不斷加大，副井絞車系統(tǒng)工作任務(wù)也不斷增大，從而使受負(fù)載影響大的缺點不斷發(fā)生。

副井絞車更換為高速直流電動機電控系統(tǒng)后。高速直流電控系統(tǒng)采用無極調(diào)速控制方式，絞車提升過程中，提升速度由絞車司機控制隨意調(diào)整。加/減速時速度平穩(wěn)變化。速度不受負(fù)載所影響。

3.抱閘系統(tǒng)得到了優(yōu)化

原副井絞車系統(tǒng)的抱閘系統(tǒng)頻繁參與絞車減速控制，使閘盤的磨損異常大，不利于閘盤保養(yǎng)和維護。

高速直流電控系統(tǒng)報閘系統(tǒng)只起到定位作用。不參與速度控制。減小了閘盤的磨損，提高了閘盤的使用率，節(jié)約了大量的資金。

4.減小了維護工作量

原副井絞車電控系統(tǒng)柜體較多，自動化程度不高、故障率高、噪音大，從而增大了維護的工作量而且不滿足生產(chǎn)的增大的要求，影響生產(chǎn)任務(wù)的順利完成，增大了完成單位生產(chǎn)任務(wù)所需要的時間。

篇（2）

中圖分類號：U264.91+3.4文獻標(biāo)識碼：A

交流電動機調(diào)速方法近年來得到了廣泛的應(yīng)用，它的慣量小、結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、可在惡劣環(huán)境中使用，并且維護檢修比較方便、容易實現(xiàn)高速化、高壓化以及大容量化，還具有非常明顯的成本優(yōu)勢。交流電動機調(diào)速技術(shù)因其具有優(yōu)質(zhì)、節(jié)電、降耗、增產(chǎn)的特點已經(jīng)逐漸成為我國電氣傳動的中樞。

雖然交流電動機調(diào)速方法在現(xiàn)實使用中具有明顯的優(yōu)勢，但是由于很多企業(yè)和部門對于交流電動機調(diào)速的方法缺乏明確的判斷和認(rèn)識，對于各種調(diào)速方案的使用條件和優(yōu)缺點認(rèn)識不夠，在使用過程中出現(xiàn)了一系列的問題，不能使各種調(diào)速方案的作用得到最大化的發(fā)揮。為了避免這些問題的出現(xiàn)和蔓延，也為了進一步提高對于交流電動機調(diào)速方法及其控制方案的理解，本文從交流電動機調(diào)速的基本方法及其裝置入手，對交流電動機的調(diào)速控制方法及其 特點進行了詳細(xì)的分析，并研究了各類交流電動機的調(diào)速控制方案的適用場合和條件，為交流電動機調(diào)速方案作用的最大化發(fā)揮提供了參考和指導(dǎo)。

1 交流電動機調(diào)速方法闡述

根據(jù)交流電動機的基本轉(zhuǎn)速公式(下式(1)、(2))可以發(fā)現(xiàn)只要改變轉(zhuǎn)差率S、交流電機供電率F以及極對數(shù)P中的任意一個交流電機的轉(zhuǎn)速就會發(fā)生改變，由此引出了三最基本的調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的方法，即常說的變頻調(diào)速(改變頻率f1)、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速（改變s）、變極調(diào)速（變極對數(shù)p）三種調(diào)速方式。

同步電動機轉(zhuǎn)速公式：N0=60F/P(1)

異步電動機的轉(zhuǎn)速公式：N=N0(1-S)=60F/P(1-S) (2)

式中： P為極對數(shù)；

F為頻率；

S為轉(zhuǎn)差率（0～3%或0～6%）。

由于電機供電率F的改變比轉(zhuǎn)差率S和極對數(shù)P的改變要簡單得多，所以變頻調(diào)速在實際中比另外兩種調(diào)速方式的應(yīng)用要廣泛的多，特別是近年來靜態(tài)電力變頻調(diào)速器的迅速興起和發(fā)展促使了三相交流電動機變頻調(diào)速成為當(dāng)前電氣調(diào)速的主流。總的來說，交流電動機的調(diào)速方法有不改變同步轉(zhuǎn)速和改變同步轉(zhuǎn)速兩種方式。基于此，在生產(chǎn)實際中，不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法有應(yīng)用油膜離合器、液力偶合器、電磁轉(zhuǎn)差離合器等調(diào)速以及繞線式電動機的串級調(diào)速、斬波調(diào)速以及轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。我們還應(yīng)該注意到僅僅改變電動機的頻率不一定能獲得良好的變頻特性，還需要對對電壓做出調(diào)整，以便使磁通保持在一個恒定位置。

2各種調(diào)速方法及其裝置的特征分析

（1）變頻調(diào)速

變頻調(diào)速是一種改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法，它的主要裝置是能夠改變電源頻率的變頻器。一般有兩大類變頻器：交流－交流變頻器以及交流－直流－交流變頻器，而我國使用的是后一種變頻器。它的主要特點如下表1所示：

表1 變頻調(diào)速的主要特點

（2）轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速

轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的原理是轉(zhuǎn)子串電阻加大了電動機的轉(zhuǎn)差率，因而串入的電阻越大就會使轉(zhuǎn)速越低，對設(shè)備的要求比較簡單，但是在使用過程中會產(chǎn)生熱量。它的主要特點如下表2所示：

表2 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的主要特點

（3）定子調(diào)壓調(diào)速

定子電壓的改變會產(chǎn)生一系列機械特性各異的曲線，進而產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)速。但是電壓的平方正比于電動機的轉(zhuǎn)矩決定了該方法的調(diào)速范圍不大。基于此，在實際應(yīng)用中有人提出了轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動機或者在繞線式電動機上串聯(lián)頻敏電阻能夠擴大其調(diào)速范圍的觀點，并得到了證實。調(diào)壓調(diào)速的核心設(shè)備是一個能使電壓發(fā)生改變的電源，主要有晶閘管調(diào)壓、自耦變壓器、串聯(lián)飽和電抗器等幾種，其中以第一種調(diào)壓方式為最好。它的主要特點如下表3所示：

表3 定子調(diào)壓調(diào)速的主要特點

（4）串級調(diào)速

串級調(diào)速是通過在繞線式電動機轉(zhuǎn)子回路中聯(lián)入可變附加電勢來改變電動機轉(zhuǎn)差的一種調(diào)速方法。在這個過程中可變附加電勢對于轉(zhuǎn)差功率的吸收能力決定了串級調(diào)速的程度，并且根據(jù)吸收方式的不同，串級調(diào)速又可分為晶閘管串級調(diào)速、機械串級調(diào)速以及電機串級調(diào)速三種形式，第一種為最常用的形式。它的主要特點如下表4所示：

表4 串級調(diào)速的主要特點

（5）變極調(diào)速

該種方法主要是針對籠型電動機而言的，它改變的是定子繞組的接線方式，因此設(shè)備要求比較簡單。它的主要特點如下表5所示：

表5 變極調(diào)速的主要特點

參考文獻

[1] 周志敏，周紀(jì)海，紀(jì)愛華.變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計及維護[M].北京：中國電力出版社，2007：76.

篇（3）

引言

油田采油設(shè)備中，三相交流電動機的使用占絕大多數(shù)，在日常的電氣故障處理、更換自控箱等維護工作中，經(jīng)常出現(xiàn)相序變更等現(xiàn)象，致使三相交流電動機反轉(zhuǎn)，對單向運行的采油機械造成不利，易引發(fā)嚴(yán)重的機械事故、生產(chǎn)事故。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

1.1三相交流電動機使用情況

各式各樣的抽油設(shè)備占孤島采油廠生產(chǎn)設(shè)備的絕大部分，而作為提供動力的三相交流電動機更是廣泛應(yīng)用，平均一個注采管理站能達到100余臺，確保三相交流電動機正常運轉(zhuǎn)意義重大。

1.2游梁式抽油機的結(jié)構(gòu)特性

游梁式抽油機的工作原理是通過電動機提供旋轉(zhuǎn)動力-減速箱進行二級減速（高速旋轉(zhuǎn)變?yōu)榈退傩D(zhuǎn)）-曲柄連桿機構(gòu)、游梁、驢頭等裝置將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€往復(fù)運動-通過光桿帶動深井泵將原油從地下采出。

抽油機的減速箱一般為二級減速，內(nèi)部齒輪的配合有點嚙合式、漸開線式等方式，不同的旋轉(zhuǎn)方向，齒輪間的受力面是不一樣的。在大負(fù)荷下，頻繁改變減速箱齒輪轉(zhuǎn)向，易對齒輪造成傷害，影響抽油機減速箱使用壽命。

減速箱兩側(cè)的曲柄銷子是曲柄與連桿連接的重要部件，工藝設(shè)計上存在正扣與反扣的差別，正常工作時，曲柄銷子的冕形螺帽不存在倒扣問題，一旦抽油機減速箱齒輪反轉(zhuǎn)，那么曲柄銷子反轉(zhuǎn)，冕形螺帽就存在倒扣的危險，極易造成曲柄銷子退扣脫出、抽油機翻機的嚴(yán)重事故。

2 電動機工作特性

2.1電動機的種類

孤島采油廠的抽油機目前廣泛采用的是三相交流異步電動機、三相交流同步電動機、高效永磁同步電動機等，直流電動機應(yīng)用較少。

2.2三相交流電動機轉(zhuǎn)向特性

三相交流電動機對運轉(zhuǎn)方向沒有要求，正反兩個方向均可運轉(zhuǎn)，現(xiàn)場根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的要求進行三相交流電動機轉(zhuǎn)向的選擇。影響三相交流電動機轉(zhuǎn)向的唯一因素是三相交流電動機旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，任意改變?nèi)嘟涣麟妱訖C電源相序就能改變電動機旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，使電動機向相反的方向旋轉(zhuǎn)。

3 相關(guān)集成模塊

3.1 HCF4011四與非門集成電路

HCF4011四與非門集成電路（與CC4011只是生產(chǎn)廠家不同而已可以通用）CC4011是常用的CMOS四輸入與非門集成電路，他的內(nèi)部含有4個與非門，常用在各種數(shù)字邏輯電路和單片機系統(tǒng)中，功耗很小， CC4011的邏輯功能和管腳圖順序（如圖1）。

3.2CD4027 雙J-K觸發(fā)器

CD4027是包含了2個相互獨立的、互補對稱的J-K主從觸發(fā)器的單片集成電路（圖3）。每個觸發(fā)器分別提供了J、K置位、復(fù)位和時鐘輸入信號及經(jīng)過緩沖的Q和Q反輸出信號，輸入輸出引出端排列與CC4013雙D型觸發(fā)器相似。CC4027可用于性能控制、寄存器和觸發(fā)器等電路。加在J、K輸入端的邏輯電平通過內(nèi)部自行調(diào)整來控制每個觸發(fā)器的狀態(tài)，在時鐘脈沖上升沿改變觸發(fā)器狀態(tài)，置位和復(fù)位功能與時鐘無關(guān)，均為高電平有效。

4 調(diào)整器工作原理（相序監(jiān)視電路、控制電路）

4.1相序監(jiān)視電路

該三相電相序監(jiān)視器由相序檢測電路、觸發(fā)控制電路和LED顯示電路組成（圖4）。

相序檢測電路由整流二極管，電阻器、穩(wěn)壓管組成；觸發(fā)控制電路由四與非門集成電路構(gòu)成；LED顯示電路又四與非門集成電路中的非門D4、發(fā)光二極管、晶體管、電阻器構(gòu)成。

在三相交流電相序正確時，非門D4輸出脈沖寬度約3mm的負(fù)矩形波脈沖信號，使晶體管導(dǎo)通，綠色發(fā)光二極管點亮；若三相交流電相序錯誤，則D4輸出高電平，使紅色發(fā)光二極管點亮，而晶體管截止，綠發(fā)光二極管不亮，從而保證該裝置按照正確相序安裝。

4.2相序調(diào)整調(diào)整器控制電路

該電路由電源電路、相序檢測電路、控制電路構(gòu)成。電源電路由電源變壓器、整流橋堆、電阻器、穩(wěn)壓二極管、濾波電容組成；相序檢測電路由整流二極管、限流電阻器、穩(wěn)壓二極管、六非門施密特觸發(fā)器構(gòu)成；控制電路由雙JK主從觸發(fā)器集成電路、電阻器、晶體管、二極管、繼電器、交流接觸器構(gòu)成。

工作時，接通電源，通過電源電路降壓整流、穩(wěn)壓后為集成模塊以及直流繼電器提供+12V工作電壓。三相交流電壓分別經(jīng)過整流二極管整流，電阻器限流，穩(wěn)壓管消波限幅以及六非門施密特觸發(fā)器集成電路反向整形、變換為交流電負(fù)半周對應(yīng)的方脈沖信號，分別加至雙JK主從觸發(fā)器集成電路的J、CP、K端。

當(dāng)輸入三相交流電相序為正相序時，經(jīng)施密特觸發(fā)器整形后的方波信號便依次滯后120度相位角，在雙JK主從觸發(fā)器集成電路的CP端輸入脈沖的上沿到來時，J端為高電平，K端為低電平，Q端輸出高電平，晶體管飽和導(dǎo)通，直流繼電器吸合，常開觸點閉合、常閉觸點斷開，接觸器KM1動作，三相交流電動機正向旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)輸入三相交流電的相序為逆相序時。無論怎樣的逆相序，雙JK主從觸發(fā)器集成電路的Q端均輸出低電平，晶體管無法導(dǎo)通，直流繼電器處于釋放狀態(tài)，其常開斷開KM1控制電路，常閉接通KM2控制電路，經(jīng)過KM2倒相序，保證三相交流電動機仍按正方向旋轉(zhuǎn)，從而達到三相交流電動機恒轉(zhuǎn)向的控制（圖5所示）。

5 實施效果：

抽油設(shè)備絕大部分散布在野外，這是由油田的工作特性決定的，由于自然環(huán)境的惡劣、施工時動力電纜誤損傷、更換電氣設(shè)備、雷擊、雨雪損害等一系列因素，造成三相電源相序常常產(chǎn)生變化，一旦相序連接錯誤，又沒有被及時發(fā)現(xiàn)，很容易造成抽油機減速箱齒輪損壞，縮短抽油機減速箱使用壽命，曲柄銷子退扣脫出造成抽油機翻機事故。

采用相序調(diào)整器對三相交流電動機控制電路進行改造，保證了電機的恒轉(zhuǎn)向運轉(zhuǎn)，大大增強了抽油機的生產(chǎn)安全性，減輕了現(xiàn)場工人的勞動強度，具有經(jīng)濟、社會雙重效益，應(yīng)用前景廣闊。

6 結(jié)束語：

創(chuàng)新永無止境，作為一名工人，我唯有不斷努力工作、不斷努力創(chuàng)新來回報企業(yè)，為企業(yè)做出更大的貢獻！

篇（4）

引 言

電動機是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置；電動機技術(shù)是通過線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電磁感應(yīng)效力使得機器產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的動力，形成機械能，這一過程是電能轉(zhuǎn)化為機械能的過程，是將電功率轉(zhuǎn)化為機械能功率的過程。電動機將轉(zhuǎn)化的機械能為人類的生產(chǎn)和生活提供源源不斷的動力。隨著電動機技術(shù)的不斷發(fā)展，電動機的種類越來越多，這些不同種類的電動機具有不同的性能、特點和作用。根據(jù)電動機工作電源的不同，可分為直流電動機和交流電動機。本文就以交流電動機為例，詳細(xì)的分析電動機故障原因以及維護保養(yǎng)方面的知識。

1.交流電動機的技術(shù)原理

交流電動機可分為單相電動機和三相電動機。

1.1單相交流電動機技術(shù)工作原理

單相交流電動機是人們生活中十分常見的電動機，在家用電器中得到了廣泛的應(yīng)用，它一般是由一個繞組組成，是通過單相的正弦電流與繞組產(chǎn)生的電磁感應(yīng)效力，形成電磁場，根據(jù)正弦電磁強弱的規(guī)則發(fā)生變化，形成交變磁場，我們在單相交流電動機的定子部分加入啟動的繞組，它和電動機本身的繞組形成九十度的夾角，使得在運動時間和空間中差距兩個九十度的電流運轉(zhuǎn)形成兩相旋轉(zhuǎn)的磁場，這個磁場為單相電動機提供了旋轉(zhuǎn)的動力。單相交流電動機本身的主體繞組被我們習(xí)慣性的稱作電動機的工作繞組，而定子中的繞組，被我們稱作是啟動繞組，主要起到啟動單向交流電動機的作用。在某些小型的單向交流電動機中，工作繞組和啟動繞組可以互相兌換，但是在大中型單相發(fā)電機中，由于所帶的負(fù)載較大，需要有強大的啟動動力，所以啟動繞組的線圈的匝數(shù)較多，電阻值較大，一旦將工作繞組與啟動繞組交換，比較出現(xiàn)反轉(zhuǎn)交換電源這種情況下難以真正啟動電動機。

2.電動機的常見故障分析

電動機在現(xiàn)代人們生產(chǎn)生活中使用相當(dāng)普及，不管是工業(yè)生產(chǎn)，還是生活家居就會涉及到它，已經(jīng)成為生產(chǎn)生活的必需品。電動機在礦山生產(chǎn)使用過程中，由于礦山生產(chǎn)的工作環(huán)境和超強的工作時間、也由于年久失修或者用戶未按照電動機相關(guān)說明書的要求進行合理的操作，難免會對電動機造成損壞，出現(xiàn)故障，下面就電動機在使用過程中經(jīng)常發(fā)生的常見故障進行分析：

2.1電動機過熱

（1）電源電壓過高、電源電壓過低、電源電壓不對稱、三相電源不平衡導(dǎo)致電動機過熱。

（2）負(fù)載使電動機過熱的原因：

a、電動機過載運行；b、拖動的機械負(fù)載工作不正常；c、拖動的機械有故障

（3）電動機本身造成過熱的原因：

a、電動機繞組斷路；b、電動機繞組短路；c、電動機接法錯誤；d、電動機接法錯誤；e、電動機的機械故障

（4）通風(fēng)散熱不良使電動機過熱的原因：

a、環(huán)境溫度過高，使進風(fēng)溫度高。b、進風(fēng)口有雜物擋住，使進風(fēng)不暢，造成進風(fēng)量小。c、電動機內(nèi)部灰塵過多，影響散熱。d、風(fēng)扇損壞或裝反，造成無風(fēng)或風(fēng)量小。e、未裝風(fēng)罩或電動機端蓋內(nèi)未裝擋風(fēng)板，造成電動機無一定的風(fēng)路。

2.2交流電動機不能起動的原因

（1）電源未接通；（2）熔絲熔斷；（3）定子或轉(zhuǎn)子繞組斷路；（4）定子繞

組接地；（5）定子繞組相間短路；（6）定子繞組接線錯誤；（7）過載或負(fù)載太大；（8）轉(zhuǎn)子銅條松動；（9）軸承中無油，轉(zhuǎn)軸因發(fā)熱膨脹，妨礙在軸承中回轉(zhuǎn)；（10）軸承損壞。（11）啟動電容損壞。（12）離心開關(guān)觸點接觸不良。

交流電動機不能起動因素很多，應(yīng)根據(jù)實際情況及癥狀作詳細(xì)分析、仔細(xì)檢查，不能搞強行多次起動，尤其在起動時電動機發(fā)出異常聲響或過熱時，應(yīng)立即切斷電源，在查清原因且排除后再行起動，以防故障擴大。

2.3電動機帶負(fù)載運行時轉(zhuǎn)速緩慢的原因

（1）電源電壓過低；（2）線圈或線圈組有短路點；（3）相繞組反接；（4）過載；（5）離心開關(guān)分?jǐn)噢D(zhuǎn)速高。

2.4動機運轉(zhuǎn)時聲音不正常的原因

（1）定子與轉(zhuǎn)子相擦；（2）轉(zhuǎn)子風(fēng)葉碰殼；（3）轉(zhuǎn)子擦絕緣紙；（4）軸承缺油或損壞；（5）波形墊圈破損；（6）電動機內(nèi)有雜物。

2.5電動機外殼帶電原因

（1）電源線與接地線搞錯；（2）電動機繞組受潮，絕緣老化使絕緣性能降低；（3）引出線與接線盒碰殼；（4）局部繞組絕緣損壞使導(dǎo)線碰殼；（5）接地線失靈。

2.6 電動機振動的原因

（1）轉(zhuǎn)子不平衡；（2）軸頭彎曲；（3）固定電動機的地腳螺絲松動。

2.7電動機軸承過熱的原因[4]

（1）軸承損壞；（2）油過多、過少或油質(zhì)不良；（3）軸承與軸配合過松走內(nèi)圓或過緊；（4）軸承與端蓋配合過松走或過緊；（5）電動機兩側(cè)端蓋或軸承蓋未裝平。

3.電動機的定期檢查和保養(yǎng)

為了保證電動機正常工作，除了按操作規(guī)程正確使用，運行過程中注意監(jiān)視和維護外還應(yīng)進行定期檢查和保養(yǎng)。間隔時間可根據(jù)電動機的類型、使用環(huán)境決定。主要檢查和保養(yǎng)項目如下：

（1）及時清除電動機機座外部的灰塵、油泥。

（2）經(jīng)常檢查接線板螺絲是否松動或燒傷。

（3）定期用煤油清洗軸承并更換新油，如有磨損則應(yīng)更換新的軸承。

（4）定期檢查啟動設(shè)備，看觸頭和接線有無燒傷，氧化，接觸是否良好等。

篇（5）

中圖分類號：TM33 文獻標(biāo)識碼：A

為提高環(huán)境的舒適性， 在電梯、電動車上采用變頻器調(diào)速，可以改善加速與減速的平滑性，從而可提高乘坐的舒適感。實現(xiàn)自動化，使設(shè)備小型化，近幾年來，通用變頻器在國民經(jīng)濟各部門得到了迅速的推廣應(yīng)用。

一、電器傳動國內(nèi)外發(fā)展概況

電器傳動是指以各類電動機為動力的傳動裝置與系統(tǒng)。因電動機種類的不同，有直流電動機傳動、交流電動機傳動、步進電動機傳動、伺服電動機傳動、等等。眾所周知，直流電動機盡管比交流電動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高維修保養(yǎng)費用較貴，但其調(diào)速性能很好，所以，在調(diào)速傳動領(lǐng)域中一直占主導(dǎo)地位。然而，由于電力電子技術(shù)的迅速，發(fā)展，使電器傳動發(fā)生了重大變革，即交流調(diào)速傳動迅猛發(fā)展，電器傳動交流化的新時代已經(jīng)到來。

交流電動機與直流電動機相比，有結(jié)夠簡單、牢固、成本低廉等許多點，缺點是調(diào)速困難、現(xiàn)在，借助電力電子技術(shù)以解決了交流電動機調(diào)速問題，交流電動機調(diào)速傳動已占主導(dǎo)地位。據(jù)日本早年統(tǒng)計，1975年交流電動機調(diào)速與直流電動機調(diào)速之比是1 ：3，而到了1985年成了3 ：1。近10多年來發(fā)展更快。20世紀(jì)末，在工業(yè)發(fā)達國家，交流調(diào)速已占主導(dǎo)地位。

縱觀交流電動機調(diào)速傳動發(fā)展的過程，大致是沿著三個方向發(fā)展的：一個是取代直流調(diào)速實現(xiàn)少維修、省力化為目標(biāo)的高性能交流調(diào)速；另一個是以節(jié)能為目的的，改恒速為調(diào)速，用于交流電氣傳動中的變頻器實際上是變壓（Variable Voltage，簡稱 VV） 變頻（Variable Frequency 簡稱VF） 器，即VVVF.正弦波PWM法（SPWM）是為了克服等脈寬PWM法的缺點而發(fā)展來的.它從電動機供電電源的角度出發(fā)，著眼于如何產(chǎn)生一個可調(diào)頻調(diào)壓的三相對稱正弦波電源。

直流可以認(rèn)為是頻率為零的交流，由直流變?yōu)槎l定壓或調(diào)率調(diào)壓交流電的變頻器，稱為逆變器。

將整流電路、逆變器電路、檢測電路、保護電路等集成于一體的功率集成電路（Power Integrated Circute ，簡稱PIC） 等。

二、步進電動機PWM控制信號生成方法

現(xiàn)代步進電動機控制電路有兩種類型，一類是適用于個人計算機（PC）控制的，指令及控制信號通過串行接口傳送，也可以通過計算機下裝程序后脫機運行.這類控制電路稱為I/O主控制器.另一類適用于可編程序控制器（PLC）或單片機控制、指令和數(shù)據(jù)是通過并行口傳輸?shù)?這類控制電路稱為定位主控制器。

I/O主控制器由CPU及電路夠成，本身就是一臺計算機，與PC聯(lián)機，可以使用高級語言編程及調(diào)試，進行實時的操作，有的其內(nèi)部設(shè)有EEPROM，并設(shè)有有關(guān)程序控制指令，一旦將程序裝入，可以脫機運行，使系統(tǒng)成本降低。

定位主控制器與通用PLC、單片機夠成系統(tǒng)，用于定位點數(shù)較少的應(yīng)用場合，適用于簡單、重復(fù)性大的工作。

三、工廠使用通用變頻器

近幾年來，通用變頻器在國民經(jīng)濟各部門得到了迅速的推廣應(yīng)用。應(yīng)用的領(lǐng)域，如果按照負(fù)載的種類來分，有如下各類：

（一）風(fēng)力水力機械類。

1、冷卻塔冷卻水溫度控制，用溫度傳感器檢測出冷卻水溫度，用以控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速（變頻調(diào)速），使冷卻水溫自動地保持一定，可節(jié)電和降低噪聲。

2、制冰機鼓風(fēng)量控制，在制冰過程中，為了使冰中不要有氣泡，以便制出透明冰塊，就要改變冷風(fēng)的風(fēng)量：在冷凍初期，加大冷風(fēng)量；而在冷凍的中期和后期，將冷風(fēng)量將到50%以下，使冰塊透明。

3、工廠操作臺有害氣體排氣風(fēng)機的控制，當(dāng)一個操作臺上有人正在操作，有害氣體放出時，操作臺上方抽風(fēng)風(fēng)道的閥門即打開，同時送出一個調(diào)頻信號。根據(jù)風(fēng)道閥門開閉的多少調(diào)節(jié)抽風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。這樣既可充分地排出有害氣體，又可節(jié)能；同時也避免了因風(fēng)道閥門閉合，使抽風(fēng)機轉(zhuǎn)速不變而產(chǎn)生的刺耳的尖噪聲。

4、水塔水位自動控制，檢測水箱水位的高低，調(diào)節(jié)揚水泵的轉(zhuǎn)速，使水位保持一定。這樣既可以防止水箱內(nèi)的水水箱溢出，又可防止枯水，同時又可以節(jié)電。

（二）工作機械類。

1、平面磨床，用變頻器驅(qū)動平面磨床的磨頭電動機。在研磨超硬質(zhì)材料時，必須高速研磨。這時使用專用高速電動機，要求變頻器的輸出頻率達一百至數(shù)百赫茲。使用變頻器不但可以方便地獲得可調(diào)的高速，而且可以提高加工精度。

2、沖壓機，傳統(tǒng)的沖壓機電動機為直流電動機或滑差電動機。改為標(biāo)準(zhǔn)的交流電動機，由變頻器驅(qū)動后，不但可根據(jù)沖壓材料的材質(zhì)、板厚和加工內(nèi)容，任意地調(diào)節(jié)沖壓速度，而且安全、節(jié)電。

3、機床工作臺走行裝置， 機床工作臺走行裝置原由變極電動機驅(qū)動。改用普通電動機， 由變頻器驅(qū)動后，可平滑地調(diào)速，使操作性能提高，并且使電動機小型化、輕量化。

4、起重機運行小車電動機的控制， 起重機 （行車） 運行小車電動機改用變頻器供電驅(qū)動后，可平穩(wěn)地起動和停車，避免因起動和突停造成起吊重物的擺動；可低速移動，使起吊重物正確地定位，同時可降低噪聲，電梯也是。.

其它，還有車床、銑床的驅(qū)動、離心分離機的驅(qū)動、污水處理機械的驅(qū)動等等。

四、工廠使用通用變頻器的好處

通用變頻器之所以得到廣泛的應(yīng)用，究其原因，主要是因為使用變頻器后，可以達到以下幾個目的：

1、節(jié)能：對于風(fēng)機、泵類等機械，需要按所要求的流量調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的，以及對于擠出使用變頻器調(diào)速機、攪拌機等需要按負(fù)載狀態(tài)調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的， 使用變頻器后，可以節(jié)電節(jié)能。可節(jié)電49% 。

2、實現(xiàn)自動化：可以提高搬運機械的停車精度；可提高流水線調(diào)速控制的精度；加反饋控制環(huán)節(jié)以控制流量，可實現(xiàn)流量控制的自動化等。

3、提高產(chǎn)品質(zhì)量：在產(chǎn)品制造業(yè)中，使用變頻器調(diào)速可實現(xiàn)最合適的作業(yè)線速度控制， 在加工工業(yè)中，使用變頻器調(diào)速可實現(xiàn)最合適的加工速度等，由此而使產(chǎn)品質(zhì)量提高。

4、使設(shè)備小型化：轉(zhuǎn)速越高，則機械的體積也越小。所以使用變頻器調(diào)速，提高設(shè)備的轉(zhuǎn)速，可使設(shè)備小型化，由于軟起動、軟停止，沖擊減小，可削減機械設(shè)備的設(shè)計裕量，從而也可實現(xiàn)設(shè)備的小型化。

5、延長設(shè)備的使用壽命：使用變頻器可使電動機軟起動、軟停止，避免對機械的沖擊，可以延長設(shè)備的使用壽命。

篇（6）

前言

變頻器技術(shù)自應(yīng)用以來，便作為交流電動機的調(diào)速、節(jié)能的重要設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用與發(fā)展，有利于交流電動機在運作過程中節(jié)約能源、降低耗材、改善工藝、改善生產(chǎn)環(huán)境與提高生產(chǎn)質(zhì)量等。目前，我國現(xiàn)有變頻器節(jié)能技術(shù)改善了傳統(tǒng)的變極調(diào)速、直流調(diào)速等交流電動機調(diào)速技術(shù)，提高了交流電動機的高效率、高功率運行，促進變頻器在節(jié)能方面的發(fā)展與應(yīng)用，成為現(xiàn)代化最為合適的設(shè)備調(diào)速方案[1]。

1 變頻器的節(jié)能技術(shù)原理

變頻器技術(shù)是一項具有較強綜合性的技術(shù)，結(jié)合了變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過控制電動機電源頻率的工作方式實現(xiàn)對電動機機械設(shè)備的控制。變頻技術(shù)包括電力電子技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)等，在確保電動機平穩(wěn)運行的同時，有效控制電動機的自動加速與減速運行，從而提高電動機的工作效率，降低能源的消耗。此外，變頻器技術(shù)還具有較強的過流、過壓等保護功能，根據(jù)實際需求不同主要將變頻器節(jié)能技術(shù)分為軟啟動節(jié)能方式與變頻節(jié)能方式。

1.1 變頻器軟啟動節(jié)能方式

通常情況下電動機都是采用直接啟動方式、Y/D啟動或者全壓啟動方式，啟動的電流高于額定電流的三到六倍，增加了電網(wǎng)的容量需求量，使啟動時會有較大的電流損耗，增加了線路的功率損耗，使電動機設(shè)備與供電電網(wǎng)受到嚴(yán)重的沖擊，導(dǎo)致電動機自身線路受損，造成電壓不穩(wěn)影響線路中其他設(shè)備的正常運行。同時也影響了電動機的使用壽命。為了有效避免這一現(xiàn)象的發(fā)生導(dǎo)致的電容增加、能源浪費的現(xiàn)象，可以有效運用變頻器軟啟動節(jié)能方式，將啟動電流從零開始逐漸升到額定電流值，確保電流在上升的過程中最大電流值也不會高于額定電流值，從而降低了功率損耗，減輕了啟動時對電網(wǎng)的沖擊與對供電電容的需求，達到節(jié)能的目的，同時也延長了設(shè)備的使用壽命[2]。

1.2 變頻節(jié)能方式

在實際生產(chǎn)中如果出現(xiàn)設(shè)備容量使用不當(dāng)，就會出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象，造成能量的浪費。因此，使用變頻節(jié)能方式可以有效避免大馬拉小車的現(xiàn)象，有效降低能量的消耗，達到節(jié)能的目的。

根據(jù)物理學(xué)知識，我們可以知道功率、壓力與流量三者之間的關(guān)系，即壓力*流量=功率，壓力與流量成反比，流量與功率成正比，而轉(zhuǎn)速與流量、壓力、功率三者成正比。當(dāng)壓力一定時，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速下降，輸出功率也會下降，也就是電動機損耗功率下降。例如一臺電動機的功率為55千瓦，將轉(zhuǎn)速調(diào)到原來轉(zhuǎn)速的五分之四時，其消耗電量是28千瓦每時，節(jié)省電率約為一半。將轉(zhuǎn)速調(diào)到原來轉(zhuǎn)速的一半時，其消耗電量為6千瓦每時，節(jié)省電率約為百分之九十[3]。

2 變頻器常用功能

2.1 變頻器過載保護功能

變頻器過載保護功能是用以確保電動機在啟動過程中不被燒壞，即保護電動機溫升在額定范圍內(nèi)。電動機在處于低頻率運行時，由于電動機散熱能力較差出現(xiàn)嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象，致使電動機溫升超過額定值。通過運用變頻器過載保護功能，可以確保電動機在不同頻率運行狀態(tài)下具有不同的保護功能，當(dāng)電動機處于低頻率運行時，有效縮短允許連續(xù)運行的時間，從而起到保護電動機的作用。

2.2 變頻器升速功能

電動機升速過程是指從一種穩(wěn)定狀態(tài)到另一種穩(wěn)定狀態(tài)的過渡過程，通常在確保電流值不超過額定電流時，盡量縮短控制升速時間。變頻器不僅具有升速、降速功能的設(shè)定，還可以通過對升速方式的預(yù)置來對不同時段的加速度極性控制的功能。在實際中經(jīng)常運用的變頻器升速方式主要有三種：半S形方式、S形方式以及頻率與時間成線性關(guān)系。在實際應(yīng)用中根據(jù)環(huán)境情況選擇變頻器升速方式。例如常見的電梯，如果電梯在運行時升速或者降速速度過快，就會使人感覺不舒服，因此可采用變頻器s形調(diào)速方式[4]。

3 變頻器節(jié)能應(yīng)用

目前，變頻器節(jié)能技術(shù)主要應(yīng)用在我國風(fēng)機類設(shè)備以及泵類設(shè)備的變頻調(diào)速技術(shù)，有效降低了能源的消耗，實現(xiàn)了安全、高效生產(chǎn)的目的。變頻器節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用成為我國重點的節(jié)能推廣技術(shù)，得到國家的大力支持與推廣。經(jīng)過長期的實踐應(yīng)用證明，變頻器節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在我國的風(fēng)機類設(shè)備以及泵類設(shè)備中的變頻調(diào)速驅(qū)動控制，能夠有效降低能源的消耗，達到節(jié)約能源的效果。因此，變頻器節(jié)能技術(shù)成為現(xiàn)代生產(chǎn)中最為合理、經(jīng)濟的一種設(shè)備變頻調(diào)速控制技術(shù)。

隨著變頻器節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用越來越嫻熟，交流電動機的變頻調(diào)速技術(shù)逐漸應(yīng)用到數(shù)據(jù)機床、泵類、空調(diào)器、風(fēng)機等行業(yè)當(dāng)中。目前，在我國煤礦產(chǎn)業(yè)的礦井提升機與采煤機等設(shè)備中也開始逐漸推廣應(yīng)用，有效節(jié)約煤炭企業(yè)的電力能源，提升煤礦機械設(shè)備的自動化應(yīng)用程度，從而提高煤炭生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，為煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)運行起到了良好的促進作用[5]。

4 結(jié)束語

變頻器節(jié)能技術(shù)在電動機設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，提高了生產(chǎn)質(zhì)量，降低了能量的消耗，達到節(jié)約能源的目的。變頻器節(jié)能技術(shù)有效提升了電動機設(shè)備的使用效率，減少企業(yè)對設(shè)備的開支、提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，也進一步提高了社會經(jīng)濟效益，對我國能源節(jié)約事業(yè)的發(fā)展具有重要的作用。

參考文獻

[1]張向東，鐘媛媛，徐甫榮.變頻器PID功能在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].電站設(shè)備自動化技術(shù)，2009，24（3）：23-24.

[2]黃夢濤，王希娟，馮景曉.基于功率因數(shù)的通用變頻器節(jié)能技術(shù)原理及實際應(yīng)用[J].西安科技大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2009，26（2）：156-157.

篇（7）

摘要：三相交流電路廣泛的應(yīng)用于我們的日常生活和生產(chǎn)領(lǐng)域，所以針對三相交流電路的工作情況進行實驗很有必要，然而在實驗室進行

>> 基于行動導(dǎo)向理念的三相交流電路實驗法教學(xué)設(shè)計 三相交流電路的創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法與實踐 智能儀表在三相交流電機智能報警系統(tǒng)中的應(yīng)用 在三相交流電頻率測量電路中一種單片機的模擬應(yīng)用 演示交流電路特性的實驗改進 淺談三相交流電負(fù)載平衡的效益 三相交流電源的產(chǎn)生及特點研究 正弦交流電路分析中相量模型的運用 正弦交流電路中的相位實驗研究初探 正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量實驗問題研究 三相交流電動機常見故障及處理 芻議三相交流電機故障原因分析與處理方法 三相交流電動機直接啟動問題探討 三相交流電機故障診斷及維修 PLC在三相交流異步電動機變頻調(diào)速中的應(yīng)用 “電阻、電容、電感對直流和交流電路的影響”實驗的改進 正弦交流電路三要素的教學(xué)思考 論三相交流電動機常見故障及處理 五相交流電機與傳統(tǒng)交流電機的比較研究 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)交流電路仿真設(shè)計 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：中國 > 科技 > Multisim仿真軟件在三相交流電路實驗中的應(yīng)用 Multisim仿真軟件在三相交流電路實驗中的應(yīng)用 雜志之家、寫作服務(wù)和雜志訂閱支持對公帳戶付款！安全又可靠！ document.write("作者：未知 如您是作者，請告知我們")

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篇（8）

前言

由于很多生產(chǎn)機械都希望在停車時有適當(dāng)?shù)闹苿幼饔?使運動部件迅速停車。而停車制動常用的有機械制動和電氣制動等多種方法。其中能耗制動是一種應(yīng)用很廣泛的電氣制動方法,其制動準(zhǔn)確可靠、制動轉(zhuǎn)矩較平滑、對電網(wǎng)無沖擊作用,不但應(yīng)用于異步電動機,而且應(yīng)用于同步電動機和直流電動機的制動系統(tǒng)。

那么能耗制動的理論依據(jù)又是什么呢?

1、能耗制動的理論依據(jù)

能耗制動是在電動機定子繞組與三相交流電源斷開之后,立即使其兩相定子繞組接上直流電源,于是定子繞組中產(chǎn)生一個靜止磁場,轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)在這個磁場中旋轉(zhuǎn),因此在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體里產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,轉(zhuǎn)子電流又受到靜止磁場對它的電場力的作用,從而產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)矩,這個轉(zhuǎn)矩阻礙了轉(zhuǎn)子的繼續(xù)轉(zhuǎn)動,因而產(chǎn)生制動作用,使電動機迅速減速而停止。

2、半波能耗制動電路分析

(1)電路組成

圖1是國家試題庫維修電工初級工考證技能考核的單相半波能耗制動電路圖,其電路主要分為兩部分:主電路和控制電路。所用的主要元器件有:轉(zhuǎn)換開關(guān)、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器、按鈕、時間繼電器、整流二極管。

(2)控制原理

①合上組合開關(guān)QF接通三相交流電源。

②按下啟動按鈕SB1,接觸器KM1線圈通電并自鎖,主觸頭閉合,電動機接入三相電源而啟動運行。

③當(dāng)需要停止時,按下停止按鈕SB2,KM1線圈斷電,其主觸頭全部釋放,電動機脫離電源。

④此時,接觸器KM2和時間繼電器KT線圈通電并自鎖,KT開始計時,KM2主觸點閉合將直流電源接入電動機定子繞組,電動機在能耗制動下迅速停車。

另外,當(dāng)時間繼電器KT的整定時間到其延時動斷觸點斷開,接觸器KM2線圈斷電,KM2主觸點斷開,使定子繞組脫離直流電源,能耗制動及時結(jié)束,保證了停止準(zhǔn)確。

⑤該電路的過載保護由熱繼電器完成。

⑥互鎖環(huán)節(jié):

()KM2動斷觸點互鎖KM1線圈,KM1動斷觸點互鎖KM2線圈。保證了兩個接觸器不可能同時得電,避免了電源短路事故發(fā)生。

()停止按紐SB2采用復(fù)合式按鈕,實現(xiàn)了KM1線圈首先斷電KM2線圈才得電的聯(lián)鎖控制。保證了在電動機沒有脫離三相交流電源時,直流電源不可能接入定子繞組。

⑦直流電源采用二極管單相半波整流電路,電阻R用來調(diào)節(jié)制動電流大小,改變制動力的大小。

注:KT瞬動常開觸點的作用:為防止KT線圈斷線或機械卡住故障時KT不動作造成無法切除直流電源的事故。

(3)電路存在的問題

半波能耗制動的直流電流較小,在氣隙中的磁通量也較小,產(chǎn)生的制動轉(zhuǎn)矩較小,制動時間就會較長,制動效果不好。尤其是對于功率較小的電動機,根本無法剎車。另外該電路中的FR采用兩極型的熱繼電器,只對于Y形聯(lián)接的電動機適用;但接法的電動機一旦缺相還能繼續(xù)運行,兩極型的熱繼電器將不能起到缺相保護作用,勢必會燒毀電機。為此針對該電路存在的問題,我們對電路進行改進并通過實驗取得了一定嘗試。

3、電路改進

為了提高制動效果,必須加大磁場,而磁場的加大又是依靠增大電流來實現(xiàn),為此,首先把半波整流換成橋式全波整流,使輸出的直流電流增大,這樣交流電動機的定子繞組中產(chǎn)生的磁場較強,從而產(chǎn)生較大的制動轉(zhuǎn)矩,制動的效果明顯。其次,全波整流的直流成分相對較大,在交流電動機呈感性的定子繞組中,定子電路的勵磁電流比較穩(wěn)定,交流電動機的磁場相對也很穩(wěn)定,能耗制動的精確度較好。第三,在全波整流的過程中,由于定子繞組的電流比較穩(wěn)定,整個電路的工作穩(wěn)定性相對較好,安全系數(shù)大。但采用變壓器比較笨重,成本比較高。圖2是改進后的電路圖。

圖2

結(jié)束語

能耗制動所需的時間長短和是負(fù)載轉(zhuǎn)矩、穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速以及接入的直流電流等有關(guān),這也正體現(xiàn)了它制動準(zhǔn)確的特點。但如果采用半波整流,其直流電流較小,而且含有的交流成分較多,能耗制動的特點體現(xiàn)不出來。而利用全波整流則可以克服這一點。

參考文獻

篇（9）

雖然直流電動機具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點，但是由于它具有電刷與換向器(又稱整流子)，使得他的故障率較高，電動機的使用環(huán)境也受到了限制(如不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用)，其電壓等級，額定轉(zhuǎn)速，單機容量的發(fā)展也受到了限制。所以，在20世紀(jì)60年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體交流技術(shù)的交流技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實現(xiàn)。尤其是70年代以來，大規(guī)模集成電路和計算機控制技術(shù)的發(fā)展，為交流電力拖動的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動機的串級調(diào)速，各種類型的變頻調(diào)速，無換向器電動機調(diào)速等，使得交流電力拖動逐步具備了調(diào)速范圍寬，穩(wěn)態(tài)精度高，動態(tài)響應(yīng)快以及在四象限做可逆運行等良好的技術(shù)性能。在調(diào)速性能方面完全可與直流電力拖動媲美。除此之外，由于交流電力拖動具有調(diào)速性能優(yōu)良，維修費用低等優(yōu)點，因此它今后將廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域中，并逐步取代直流電力拖動而成為電力拖動的主流。

未來電動機將會沿著單位功率體積更小、機電能量轉(zhuǎn)換效率更高、控制更靈活的方向繼續(xù)發(fā)展。一批“巨無霸”電機、一批“光怪陸奇”電機將同時展現(xiàn)在世人眼前。

2　電動機工作原理。目前較常用的主要是交流電動機，它可分為兩種：

2.1 三相異步電動機。

2.2 單相交流電動機，第一種多用在工業(yè)上，而第二種多用在民用電器上，下面以三相異步電動機為例介紹其基本工作原理。

3　電動機的運行維護。

3.1 電動機啟動前的準(zhǔn)備。為了保證電動機正常安全地啟動，一般啟動前應(yīng)作好下述準(zhǔn)備：

①檢查電源是否有電，電壓是否正常，若電源電壓過高或過低，都不宜啟動。

②啟動器是否正常，如零部件有無損壞，使用是否靈活，觸頭接觸是否良好，接線是否正確、牢固等。

③熔絲規(guī)格大小是否合適，安裝是否牢固，有無熔斷或損傷。

④電動機接線板上接頭有無松動或氧化。

⑤檢查傳動裝置，如皮帶輕緊是否合適，連接是否牢固，聯(lián)軸器的螺絲、銷于是否緊固等。

⑥傳動電動機轉(zhuǎn)子和負(fù)載機械的轉(zhuǎn)軸，看其轉(zhuǎn)動是否靈活。

⑦檢查電動機及啟動電器外殼是否接地，接地線有無斷路，接地螺絲是否松動、脫落等。

⑧搬開電動機周圍的雜物并清除機座表面灰塵、油垢等。

篇（10）

1 前言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，整個世界的石油需求量也在迅速增長，因此石油開采工藝的要求也隨之提高。目前是電子信息發(fā)展迅猛的時代，各個行業(yè)都在利用高新科技來提高生產(chǎn)工藝水平。在石油生產(chǎn)中，每個國家都在想方設(shè)法提高石油開采的效率來增加石油產(chǎn)量，電氣系統(tǒng)的機械化管理功能無疑是給這一關(guān)鍵的技術(shù)帶來革命性的突破。

2 石油鉆機系統(tǒng)構(gòu)成

石油鉆機是鉆井工作設(shè)備中不可缺少的機械設(shè)備，鉆機必須能給鉆井工具提供足夠轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的工作性能下，還能保持一定的鉆壓，為能夠滿足更換鉆頭、下套管、鉆具設(shè)備的送進以及井下事故的處理需求，鉆機電氣系統(tǒng)還應(yīng)具備有高舉重能力和提升迅速的速度，同時還能確保泵壓和排量的正常作業(yè)，維護石油開采的正常工作。在此，主要介紹石油鉆機電氣系統(tǒng)的構(gòu)成。

石油鉆機是套性組合的重型機組設(shè)備，由傳動機組、動力機組和多工作機組等組成。而它的工作系統(tǒng)包括鉆井懸掛、泥漿循環(huán)、動力裝置傳動、旋轉(zhuǎn)鉆井、控制、底座和其他輔助設(shè)備。由于電力驅(qū)動鉆機具有良好的性能，所以是大型鉆機設(shè)備發(fā)展的方向。石油井的生產(chǎn)場地分為動力區(qū)、泥漿泵區(qū)、鉆臺區(qū)、固控區(qū)等，這些區(qū)域設(shè)備的工作都要依賴電氣系統(tǒng)帶動。

電系統(tǒng)的動力電源在大多石油開采場地都是由柴油發(fā)電機機組進行供應(yīng)。發(fā)電機組的電源要經(jīng)過控制柜進行輸出電壓和頻率的調(diào)整，按照石油開采現(xiàn)場的實際工作情況來確定發(fā)電機組的工作數(shù)量，進而使用專門的控制系統(tǒng)進行幾臺供電機組的發(fā)電功率分配及同步并網(wǎng)的連接。鉆機主要的電量來源由SCR系統(tǒng)連續(xù)供應(yīng)調(diào)控后的直流電或者經(jīng)變頻器整流后，逆變出的可變電壓、可變頻率的電源提供。而鉆機輔助設(shè)備，固控系統(tǒng)及照明設(shè)備和生活區(qū)的用電供給需要通過開關(guān)柜進行電壓切換或者單獨使用柴油機組實現(xiàn)供電[1]。

3 電氣系統(tǒng)的電力驅(qū)動

3.1 交流電驅(qū)動

（1）交流電驅(qū)動工作原理。在大功率的變頻設(shè)備沒被應(yīng)用到石油開采之前，主要用交流電動機來進行鉆機的驅(qū)動工作。隨著技術(shù)的進步，大功率的交流電動機被充分的應(yīng)用到石油的鉆機作業(yè)工作中，其類型可分為異步式交流電動機和同步式交流電動機。

（2）交流電動機的調(diào)速控制。交流電動機的調(diào)速方法有三種類型：變級調(diào)速類型、有級調(diào)速類型、變頻調(diào)速類型。通過更改電子繞組的連接法，更改變電機子的極數(shù)實現(xiàn)變級調(diào)速。在繞線轉(zhuǎn)子中串接入多級電阻器，就能實現(xiàn)交流電動機的有級調(diào)速。變頻調(diào)速的目的主要是為轉(zhuǎn)速能夠連續(xù)調(diào)節(jié)，通過更改交流電的頻率波動就能實現(xiàn)。

（3）交流電動機變頻調(diào)速的特質(zhì)。交流電動機的變頻調(diào)速可以通過可控硅變頻設(shè)備內(nèi)部進行兩次電流性質(zhì)的更改來實現(xiàn)。可以先把交流電經(jīng)晶閘管的整流電路轉(zhuǎn)換為可調(diào)控的直流電，可調(diào)控的直流電在經(jīng)逆變器設(shè)備轉(zhuǎn)換成可調(diào)控頻率的交流電[2]。

3.2 直流電力驅(qū)動

（1）直流電驅(qū)動的工作原理。電驅(qū)動鉆井機運用通電導(dǎo)體在磁場中受電磁力的作用實現(xiàn)直流供電。用于石油開采的供電磁場是供比較大型的直流電動機使用的電磁場，能夠為定子繞組進行直流電供電，使導(dǎo)體生成較為穩(wěn)定的磁場，實現(xiàn)通電導(dǎo)體在電磁場中受電磁力的作用而進行連續(xù)供電。

（2）直流電動機的調(diào)速控制。直流電動機的調(diào)速一般采用以下三種方法：

①在勵磁場中的電路系統(tǒng)串入電阻來降低他勵及并勵直流電動機的主磁調(diào)速。串勵直流的電動機是要在勵磁線圈的旁邊并入電阻器。并入可調(diào)的電阻器可以產(chǎn)生無極調(diào)速的性能；并入有級電阻器可以產(chǎn)生有調(diào)級速的性能。

②實現(xiàn)較小型的直流電動機調(diào)速可在電路的中樞系統(tǒng)中串入電阻器。

③通過可調(diào)控的直流電源來改變電路中樞系統(tǒng)的輸入電壓，可調(diào)控直流電源的獲取方法有兩種，一是通過觸發(fā)晶閘管的導(dǎo)通角把交流電轉(zhuǎn)換成可調(diào)控的直流電；二是用直流發(fā)電機進行發(fā)電。但前者在石油鉆機的應(yīng)用更廣泛。

（3）直流電整流后的影響。在直流系統(tǒng)進行直流電的整流后，系統(tǒng)的功率因素會變低，開采場地有無專門的設(shè)備做功率的補償工作，容易使規(guī)格一樣的直流系統(tǒng)鉆機發(fā)電機組設(shè)備相對變頻鉆機設(shè)備的電源裝機容量增大。針對這樣的情況國內(nèi)也有相關(guān)的單位對其進行技術(shù)的補救研發(fā)，現(xiàn)場無功補償裝置的研制主要是加入持續(xù)調(diào)控和迅速反應(yīng)的無功率補償技能。新設(shè)置的提出不僅對供電質(zhì)量進行改良，還進一步提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。但該技術(shù)因操作人員的認(rèn)識缺乏，還無法進行普及應(yīng)用[3]。

3.3 常用鉆機電力驅(qū)動和傳動

國內(nèi)最為常用的直流電驅(qū)動鉆機型號是AC―SCR―DC。柴油機帶動的電源經(jīng)電網(wǎng)進行動力并車后實現(xiàn)集中供電。集中的電源還要經(jīng)可控硅整流設(shè)備完成交流變直流的轉(zhuǎn)換后，才能進入驅(qū)動直流電動機實現(xiàn)直流電力驅(qū)動工作。AC―SCR―DC電動機的動力傳送方法有獨立驅(qū)動和分組驅(qū)動兩種類型。

C―SCR―DC電驅(qū)動鉆機的工作特點。將傳動系統(tǒng)簡單化，總傳動效率被提高；采用電子進行調(diào)速，確保柴油機能穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，使用壽命延長，耗油量降低；具有較強可塑性，啟動能力增強，調(diào)速程度較廣，能夠進行無極調(diào)速；但機械的成本較高，使用壽命短，維修不便。

4 存在的安全隱患

（1）石油開采場地大多是比較潮濕的環(huán)境，現(xiàn)場施工的設(shè)備移動頻繁，臨時的不用的設(shè)備也很多，這樣就為石油的施工作業(yè)帶來一定的用電安全隱患。開采現(xiàn)場的機械設(shè)備都是臨時鋪設(shè)，為方便連接和撤離時的拆裝，且鉆井機的臺面和泵區(qū)、控制區(qū)等會有很多的泥漿沉積，從而造成施工地面極易積水，施工的設(shè)備又多是金屬，因此用電安全的問題變得很嚴(yán)峻。所以要經(jīng)常檢查設(shè)備的安全性，避免出現(xiàn)漏電的情況發(fā)生。

（2）石油開采的地段天然氣體也較為集中，在開采的過程中，由于技術(shù)缺陷，可燃易爆的氣體經(jīng)常會泄露，如果防爆區(qū)內(nèi)沒有對所有用電設(shè)備進行保護設(shè)置，極有可能會引發(fā)嚴(yán)重的安全危害。雨天的防雷設(shè)施也很重要，因此還要加裝防雷設(shè)備，進行全面安全防范。

5 結(jié)語

面臨能源危機問題，各國都在利用創(chuàng)新科技對石油開采工藝進行技術(shù)的改良，以便能夠在有限的資源基礎(chǔ)上獲得更多的經(jīng)濟效益。石油鉆井工藝是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，施工過程中存在很多的可變量，繁多的計算數(shù)據(jù)導(dǎo)致數(shù)學(xué)建模加難，僅僅依靠經(jīng)驗來處理問題是不夠的。為此，要充分把科技引入石油的開采作業(yè)中，進一步實現(xiàn)電氣系統(tǒng)帶來的自動化管理，用科學(xué)合理的運算方式帶動機械進行施工作業(yè)，模擬化和智能化是石油鉆機電氣系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。

參考文獻[1] 胡濤，朱橋飛，李曉亮.全電動石油鉆機作業(yè)安

全用電分析[J].石化電氣，2012，31（19）：24-29[2] 崔紹鯤.石油鉆機電氣系統(tǒng)研究[J].中國石