時間:2023-03-16 16:01:26
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇電動機論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
論文摘要:在現代化生產程度很高的今天,企業的生產,產品的加工制造以及人們的日常生活都離不開電動機的使用,在電動機的使用過程當中有很多注意事項以及要求,否則將會發生機器的損壞,這對企業的運轉,人民生活等都會帶來諸多不便。對電動機常見的故障,主要分為電氣和機械兩種,每一種故障都給電動機的安全運行帶來極大威脅。因此,對電動機的故障分析維護與檢修更顯得至關重要。
電動機具有結構簡單,運行可靠,使用方便,價格低廉等特點。為保證時機的正常工作對運行的電動機要按電動機完好質量標準的要求進行檢查,運行中的電動機與被拖動設備的軸心要對正,運行中無明顯的振動,一定要保持通風良好、風翅等要完整無缺。要時刻觀察和測量電動機電網電壓和正常工作電流,電壓變化不應超過額定電壓的±5%,電動機的額定負荷電流不能經常超過額定電流,以防時機過熱,同時檢查電機起動保護裝置的動作是否靈活可靠。檢查電動機各部分溫升是否正常,還要經常檢查軸承溫度,滑動軸承不得超過度,滾動軸承不得超過70度,滾動軸承運轉中的聲音要清晰、無雜音。對于電動機的運轉環境要做到防砸、防淋、防潮。對于環境不良,經常挪動、頻繁起動、過載運行等要加強日常維護和保養,及時發現和消除隱患。
一、電動機電氣常見故障的分析和處理
(一)時機接通后,電動機不能起動,但有嗡嗡聲
可能原因:(1)電源沒有全部接通成單相起動;(2)電動機過載;(3)被拖動機械卡??;(4)繞線式電動機轉子回路開路成斷線;(5)定子內部首端位置接錯,或有斷線、短路。
處理方法:(1)檢查電源線,電動機引出線,熔斷器,開關的各對觸點,找出斷路位置,予以排除;(2)卸載后空載或半載起動;(3)檢查被拖動機械,排除故障;(4)檢查電刷,滑環和起動電阻各個接觸器的接合情況;(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)電動機起動困難,加額定負載后,轉速較低。
可能原因:(1)電源電壓較低;(2)原為角接誤接成星接;(3)鼠籠型轉子的籠條端脫焊,松動或斷裂。
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)進行檢查后并對癥處理。
(三)電動機起動后發熱超過溫升標準或冒煙
可能原因:(1)電源電壓過低,電動機在額定負載下造成溫升過高;(2)電動機通風不良或環境濕度過高;(3)電動機過載或單相運行;(4)電動機起動頻繁或正反轉次數過多;(5)定子和轉子相擦。
處理方法:(1)測量空載和負載電壓;(2)檢查電動機風扇及清理通風道,加強通風降低環溫;(3)用鉗型電流表檢查各相電流后,對癥處理;(4)減少電動機正反轉次數,或更換適應于頻繁起動及正反轉的電動機;(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機內部;(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)電動機外殼帶電:
可能原因:(1)電動機引出線的絕緣或接線盒絕緣線板;(2)繞組端部碰機殼;(3)電動機外殼沒有可靠接地
處理方法:(1)恢復電動機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)按接地要求將電動機外殼進行可靠接地。
(六)電動機運行時聲音不正常
可能原因:(1)定子繞組連接錯誤,局部短路或接地,造成三相電流不平衡而引起噪音;(2)軸承內部有異物或嚴重缺油。
處理方法:(1)分別檢查,對癥下藥;(2)清洗軸承后更換新油為軸承室的1/2-1/3。
(七)電動機振動
可能原因:(1)電動機安裝基礎不平;(2)電動機轉子不平衡;(3)皮帶輪或聯軸器不平衡;(4)轉軸軸頭彎曲或皮帶輪偏心;(5)電動機風扇不平衡。
處理方法:(1)將電動機底座墊平,時機找水平后固牢;(2)轉子校靜平衡或動平衡;(3)進行皮帶輪或聯軸器校平衡;(4)校直轉軸,將皮帶輪找正后鑲套重車;(5)對風扇校靜。
二、電動機機械常見故障的分析和處理
(一)定、轉子鐵芯故障檢修
定、轉子都是由相互絕緣的硅鋼片疊成,是電動機的磁路部分。定、轉子鐵芯的損壞和變形主要由以下幾個方面原因造成。
(1)軸承過度磨損或裝配不良,造成定、轉子相擦,使鐵芯表面損傷,進而造成硅鋼片間短路,電動機鐵損增加,使電動機溫升過高,這時應用細銼等工具去除毛刺,消除硅鋼片短接,清除干凈后涂上絕緣漆,并加熱烘干。
(2)拆除舊繞組時用力過大,使倒槽歪斜向外張開。此時應用小嘴鉗、木榔頭等工具予以修整,使齒槽復位,并在不好復位的有縫隙的硅鋼片間加入青殼紙、膠木板等硬質絕緣材料。
(3)因受潮等原因造成鐵芯表面銹蝕,此時需用砂紙打磨干凈,清理后涂上絕緣漆。
(4)因繞組接地產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)鐵芯與機座間結合松動,可擰緊原有定位螺釘。若定位螺釘失效,可在機座上重鉆定位孔并攻絲,旋緊定位螺釘。
(二)軸承故障檢修
轉軸通過軸承支撐轉動,是負載最重的部分,又是容易磨損的部件。
(1)故障檢查
運行中檢查:滾動軸承缺油時,會聽到骨碌骨碌的聲音,若聽到不連續的梗梗聲,可能是軸承鋼圈破裂。軸承內混有沙土等雜物或軸承零件有輕度磨損時,會產生輕微的雜音。
拆卸后檢查:先察看軸承滾動體、內外鋼圈是否有破損、銹蝕、疤痕等,然后用手捏住軸承內圈,并使軸承擺平,另一只手用力推外鋼圈,如果軸承良好,外鋼圈應轉動平穩,轉動中無振動和明顯的卡滯現象,停轉后外鋼圈沒有倒退現象,否則說明軸承已不能再用了。左手卡住外圈,右手捏住內鋼圈,用力向各個方向推動,如果推動時感到很松,就是磨損嚴重。
(2)故障修理
軸承外表面上的銹斑可用00號砂紙擦除,然后放入汽油中清洗;或軸承有裂紋、內外圈碎裂或軸承過度磨損時,應更換新軸承。更換新軸承時,要選用與原來型號相同的軸承。
(三)轉軸故障檢修
(1)軸彎曲
若彎曲不大,可通過磨光軸徑、滑環的方法進行修復;若彎曲超過0.2mm,可將軸放于壓力機下,在拍彎曲處加壓矯正,矯正后的軸表面用車床切削磨光;如彎曲過大則需另換新軸。
(2)軸頸磨損
軸頸磨損不大時,可在軸頸上鍍一層鉻,再磨削至需要尺寸;磨損較多時,可在軸頸上進行堆焊,再到車床上切削磨光;如果軸頸磨損過大時,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軸直徑的10%-15%,縱向裂紋不超過軸長的10%時,可用堆焊法補救,然后再精車至所需尺寸。若軸的裂紋較嚴重,就需要更換新軸。
(四)機殼和端蓋的檢修
關鍵詞:電動機軟起動器、空載、輕載、效率、功率因數、有功和無功損耗、全壓起動、降壓起動、起動電流、起動轉矩、負載功率。
電機電腦節電無觸點軟起動器是近年來在國內出現的新技術,具有節電效率高,軟起動特性好等特點。對于我公司這樣的大型企業,在動力設備中的應用,節能降耗的意義將十分重大。我公司具有中、小型異步電動機600余臺,裝機容量7000KW。電能消耗是一筆大的數目。例如:一廠區鍋爐房使用軟起動器后,2臺75KW加壓水泵,一個采暖期運行4300小時,就可節電79200Kwh;一臺37KW的粉碎機,一個采暖期可節電2800Kwh。節約電能的同時維修費用也降低。
一、電動機軟起動器的節電原理
在生產實際當中,一些電氣設備經常處于空載或輕載狀態下運行,輕載或空載的電動機在額定電壓的工作條件下,效率和功率因數均很低,造成電能大量浪費。
衡量電動機節電性能的重要指標為電機空載或輕載時最低運行電壓的大小,即功率因數CosΦ的大小。為了說明電動機在不同負載的情況下運行,電壓U與功率因數CosΦ的關系,以Y132S-4型,5.5KW三相異步電動機為例。
CosΦ的大小反應了負載的變化。軟起動器正是利用微機技術,用單片機作CPU,用可控硅作為執行元件,實時檢測電流和電壓滯后角,即功率因數Φ角,輸入給單片機,單片機根據最佳控制算法,輸出觸發脈沖,調整可控硅的導通角,即可調整可控硅的輸出電壓,使空載或輕載運行時降低電機的端電壓,可使電機的鐵損大大減小,同時也可減小電機定子銅損,從而減小電機空載或輕載時的輸入功率,也就減小了電機有功和無功損耗,提高了功率因數,實現了節電控制。
二、電動機軟起動技術
電動機傳統的起動方式有全壓起動和將壓起動,軟起動是一種完全區別于全壓和降壓起動的新的起動方式,是電子過程控制技術。所謂軟起動,是以斜坡控制方式起動,使電動機轉速平滑,逐步提高到額定轉速。按照電動機起動電流大小進行分類,全壓和降壓起動屬于大電流起動方式,軟起動屬于小電流起動方式。
全壓起動,起動電流是額定電流的4-7倍,起動沖擊電流是起動電流的1.5-1.7倍;起動電流大,起動轉矩不相應增大,Ts=KtTn=K(0.9-1.3)Tn。
降壓起動,可部分減小起動電流,起動轉矩下降到額定電壓的K2倍。降壓起動是輕載起動,有起動沖擊電流、起動電流及二次沖擊電流;二次沖擊電流同樣對配電系統有麻煩。
全壓和降壓起動的大電流,致使電動機諧波磁勢增大,增大后的諧波磁勢又加劇了附加轉矩,附加轉矩是電機起動時產生震動和噪音的原因。
全壓和降壓起動,都要受單位時間內起動次數的限制。電動機本身的發熱主要建立在短時間大電流時。如通過6倍額定電流,溫升為8-15℃/S;起動裝置的自耦變壓器或交流接觸器起動引起堆積熱;如交流接觸器一般要求起動次數每分鐘不超過10次。而軟起動器可頻繁操作,具有①電動機起動電流小,溫升低;②軟起動器采用的無觸點電子元件,除大功率可控硅外,工作時溫升很低。
此外,軟起動器還具有多種保護功能,配合硬件電路,軟件設計有過載、斷相、欠壓、過壓等保護程序,動作可靠程度高。歸納起來,軟起動器很好的解決了全壓和降壓起動電流過大及其派生的許多問題。
三、軟起動器在動力設備上的應用
軟起動器箱內面板上設有兩個速率微動開關,分別對應四種起動速率:重載、次重載、次輕載、輕載,起動時間分別是90S、70S、65S、60S。使用時根據起動負載選相應的起動速率。例如我公司供水泵電動機的起動:供水泵電動機起動的阻轉矩,主要由水的靜壓、慣性、管道阻力、水泵的機械慣性和靜動摩擦等構成。水的阻力,水泵的機械慣性、阻力均與水泵的轉速,加速度及葉輪的直經有關,速度低時阻力小。水的靜壓阻力與揚程有關,水泵起動時,由于水管中止回閥的作用,靜壓與摩擦不同時起作用,有利于起動。供水泵起動阻轉矩為額定轉矩的30%,屬于輕載起動。在實際應用中供水泵電機輕載運行者居多,節電潛力大。
引風機用電動機的起動:其起動轉矩與離心式水泵類似,阻轉矩都與轉速成正比,但是,風機與水泵的結構不同,風機的轉動慣量比水泵大的多,空氣的流動性比水小,如果風機不關風閥起動,將因空氣升能,管道阻力,摩擦阻力等因素,致使風機起動比水泵難,起動加速的時間較長,風機起動屬重載起動。
風機輸送的流體——煙氣的溫度也是影響風機負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,煙氣似凝滯狀態,風機負荷量增大。鍋爐開爐之初,爐膛內溫度低,一般需要30分鐘爐溫才能升上來,這段時間里,引風機處于超負荷運行階段。如:一臺引風機配用電機22KW,輸送的煙氣溫度200℃,容量7.3N/m3。如輸送煙氣溫度20℃時,負載功率:N=KYQH/η*1/ηt=27.78KW式中:K——電機容量儲備系數,對引風機取1.3。Y——流體容量(N/m3)Q——風機流量(m3/h)H——全壓(Kgf/m2)η、ηt——風機效率由上式可知,其負載功率增大。
[關鍵詞]:電動機;再起動供配電系統故障
隨著工業的發展,企業內具有數千臺電動機的供配電系統已屢見不鮮。如此龐大的供配電系統發生故障的概率是很高的,一旦發生故障就會造成幾十臺甚至幾百臺電動機停止運行。目前電動機再起動的方法及技術有許多種,而且各有千秋,如何根據經濟技術比較確定企業需要的電動機再起動方法與技術是一個擺在我們面前的關鍵問題。
一、供配電系統故障對電動機供電回路的影響
供配電系統故障的不同對電動機供電回路的影響也不一樣,再起動處理的方法也應有區別。供配電系統故障分單相接地、兩相短路、三相短路、對稱及不對稱等多種故障形式,但對電動機供電回路的影響主要取決于故障的時間及電壓降低的幅度。我們常見的有以下三種情況:
1.瞬時欠壓(VoltageSag)是瞬時的電壓降低,而不是電壓的消失,其過程分為電壓降低與電壓恢復兩部分。供配電系統發生故障的瞬時,由于感應電動機轉子的磁鏈不能突變,原有的電流將繼續存在,并在定子繞組端子間感應電壓。該感應電壓并不立即下降,而且能保持相當長時間,此電壓稱為殘余電壓。由于殘余電壓的存在,如果電源斷開后,很快又再次合閘,將出現較大的合閘沖擊電流及沖擊轉矩,沖擊大小由合閘瞬間電動機的殘余電壓大小及相位決定。
2.短時失壓與瞬時欠壓的區別在于殘余電壓是否消失。短時失壓是電壓降低至消失而后電壓才恢復。產生的原因主要是繼電保護時差配合等原因無法實現快速切除故障。故障發生瞬間,電動機的電流與轉矩陡然增大,然后逐漸振蕩衰減,而殘余電壓和轉速也開始逐漸下降。電源恢復瞬間,電動機的電流與轉矩也會迅速增大,然后逐漸振蕩衰減,而轉速也開始逐漸上升,經過短時的振蕩后穩定在某一數值上。
供配電系統發生短時失壓時,低壓電動機交流接觸器已斷開,非再起動的高壓電動機均跳閘,電動機轉速下降很多,此時BZT等保護可立即動作。母線電壓恢復后,電動機再起動技術的處理應是將全部參加再起動的電動機再起動,但采用的電動機再起動方法與技術不同再起動的過程也各異。
3.長期失壓是指供配電系統電壓消失時間通常大于10秒的故障。當電動機所在的母線發生長期無法恢復的故障時,電動機已全部停止運轉。為了防止電動機隨供配電系統的恢復同時再起動而造成的設備事故及人身傷亡,必須清除全部電動機的再起動信息。
二、電動機再起動方法
1.無控式再起動方法
在供配電系統故障后電壓恢復瞬時,按電動機的運行信息,立即將所有參加再起動的電動機全部同時再起動既為無控式再起動方法。該方法電路簡單,使用電器元件很少,費用低,但存在不少缺點。比如:受到供配電系統容量的限制不能完成全部運行電動機均參加再起動;可因電動機殘余電壓而產生電流及轉矩沖擊;由于多臺電動機同時起動會產生很大的非周期沖擊電流,可能造成變壓器跳閘,同時也會造成電動機端電壓顯著下降,電動機最大轉矩低于負載轉矩,使再起動失敗;無法防止短時再次再起動以及再起動時間過長。
2.可控式再起動方法
(1)時差控制式電動機群分批再起動
時差控制式電動機群分批再起動方法是預先將全部參加再起動的電動機分為固定的多個批次,每臺電動機固定在一個批次中,每批再起動電動機固定一個再起動時間,各批次再起動時間有一個時差,而且再起動時間越長時差越大。
時差控制式電動機群分批再起動的優點是控制方法簡單,主要缺點是時差難以選擇。時差選大了會使再起動過程拖延很長時間,最后一批再起動電動機幾乎是在完全停轉的情況下滿載起動,這使得許多電動機因過電流而跳閘;時差選小了會出現相鄰批次的再起動電流疊加,造成母線電壓下降。
(2)電壓控制式電動機群分批再起動
電壓控制式電動機群再起動方法也是預先將全部參加再起動的電動機分為固定的許多批次,每臺電動機也固定在一個批次中。正常運行時監測電動機群的母線電壓,故障后電壓恢復時用再起動電動機群的母線電壓控制各批電動機完成再起動任務。該方法與電壓與電流控制式電動機群再起動方法相比簡單一點,但因為在再起動過程中再起動電流的變化很大,而母線電壓變化較小,僅用母線電壓控制很難實現監測電動機的再起動狀態。
(3)電壓與電流控制式電動機群分批再起動
與上述兩種方法一樣,該方法也是預先將全部參加再起動的電動機分為固定的許多批次,每臺電動機也固定在一個批次中。正常運行時監測電動機群的母線電壓,而在故障后電壓恢復時是用再起動電動機群的母線電壓與母線總電流共同控制各批電動機完成再起動任務的。
在再起動過程中始終檢測再起動電動機群的母線電壓與母線總電流,如母線電壓與母線總電流滿足了再起動要求就立即起動下一批電動機,直至再起動完成。
(4)電壓與電流計算式電動機群分批再起動
電壓與電流計算式電動機群分批再起動對電動機群沒有固定的分批,供配電系統電壓恢復后,該方法立即將停運的電動機按重要性及負載性質等條件排好再起動的順序,根據預先設定的再起動最大電流Im及母線恢復電壓計算出第一批應再起動的電動機的容量及臺數,并立即再起動第一批機群。然后檢測再起動電動機群的母線電壓及母線總電流,根據檢測結果計算出下一批應再起動的電動機的容量和臺數,并立即再起動該批電動機,以此類推,直至全部電動機再起動結束。
電壓與電流計算式電動機群分批再起動是目前最合理的再起動方法。
關鍵詞:SEL-701高壓電動機微機保護裝置,整定原則,常見問題,解決措施
1 前言
在鋼鐵企業中,大中型電動機使用非常廣泛,而且大都為運行在灰塵大、潮濕的環境中且滿負荷的連續運轉,電動機極易損壞還可能使生產陷于停頓,從而給工廠帶來重大損失。因而對這些電動機進行綜合保護非常重要。以往企業大都采用的是電磁型等常規繼電器保護,但由于動作可靠性較差,容易導致電動機燒壞,這些年,我公司逐步推廣電動機微機保護裝置,取得了較好的效果。
2 SEL-701電動機保護裝置功能簡介
2.1基于電壓的保護元件
SEL-701提供了可選的電壓輸入,有四種不同的配置,即:一個相-相電壓;一個相-地電壓;開口三角電壓;四線星形電壓。當一個或更多個電壓輸入到繼電器中,它就會提供許多另外的電動機保護和測量功能,包括:過/低電壓;過/欠頻率;低功率;無功功率;功率因數元件。
2.2電動機過熱保護
SEL-701采用已獲得專利的熱模型,可提供堵轉轉子、運轉過載保護等功能。當電動機加速或運行時,此熱元件可精確地跟蹤負荷電流所引起熱效應。對于簡單有效的保護,可以輸入電動機銘牌上額定值來獲得滿載電流,堵轉轉子電流,熱失速極限時間和電動機工作系數。為了讓繼電器模仿現有的電動機保護,可以從45種標準曲線中選擇適合的耐熱極限曲線。如果你的電動機要求更為復雜的保護功能,可以輸入測試點確定曲線從而建立自己所要的耐熱極限曲線。
2.3短路跳閘
相、零序及中心點/接地過流元件使SEL-701能夠檢測電纜和電動機的短路故障。通過整定,可以使繼電器在短路情況下瞬動或延時跳閘。論文格式。而在使用熔絲式觸頭的應用中,可以方便地退出相過流元件。
2.4特定功能
電動機啟動報告和趨勢報告;一臺感應式電動機啟動時,其轉子和線圈會以比在平衡負載情況的高出100;電動機各電流;各可選的電壓;熱模型結果;另外,SEL-701還會以秒為單位計算電動機加速時間并記下在啟動過程中的電流最大值,電壓最小值。此繼電器總是將最近的五次啟動報告存入其非易失性存儲器中。
2.5順序事件記錄器(SER)
SEL-701除了可儲存事件摘要和完整的事件報告,它還可跟蹤所選的保護元件、接點輸入和接點輸出的啟動和返回。順序事件記錄報告中記錄了每次跳變的日期和時間,可用PC機從繼電器中下載此報告。這個以時間順序排列的報告可幫你判斷事件發生的次序和原因,并有助于找出問題所在。
3 SEL-701電動機保護裝置整定原則
3.1速斷保護
電流速斷保護是電動機機端電流互感器以內的引出線及定子繞組相間短路的主保護。由于電動機在起動過程中,起動電流最大可達額定電流的5~7倍,為保證電動機在起動過程中電流速斷保護可靠地不動作,要求電流速斷保護的動作電流大于電動機滿載起動時的最大起動電流。但是這樣整定的定值太高,在電動機內部故障時保護可能會拒動作。因此電動機微機保護裝置采用高、低兩套定值,在起動過程中采用高定值,起動結束轉入正常運行時自動切換到低定值,這樣即可以有效地躲過電動機的巨大啟動電流,又可以保證正常運行過程的靈敏度。
3.1.1起動時間內整定按躲過電動機起動電流來整定:
起動時間內整定[1]按躲過電動機起動電流來整定:
,Kk:可靠系數,推薦取1.8
保護起動時間整定按電動機起動時間來整定:
Tdz=Kk*tst,tst:啟動時間,Kk:可靠系數,推薦取1.2
3.1.2起動時間后電流整定
由于起動時間后電動機運行電流降為額定電流,為防止起動時間之后電動機仍運行在起動電流水平上,推薦使用下式:
,Kk: 可靠系數,推薦取0.8
速斷延時T=0S
3.2過流保護
過流保護作為速斷保護的后備保護,電動機起動成功轉入正常運行后,電動機微機保護裝置自動投入過流保護。由于電流速斷保護有死區,只能保護電機繞組80%。不能力保護電機全部,如在電機靠近中性點側發生短路時,短路電流達不到電機速斷保護動作值,但又大于電機額定電流,過流保護動作,經過整定延時動作于跳閘;當電動機起動成功轉入正常運行后,發生轉子卡住等因素造成定子電流增大危及電動機的安全;此時裝設過流保護也會切斷電機電源開關,切斷故障電流。
電動機起動成功轉入正常運行后,電動機微機保護裝置自動投入過流保護。電
動機過流保護動作電流按躲過電動機額定電流整定:
,Kk:可靠系數,取1.3
動作時間Tdz推薦使用2秒
3.3零序保護
電動機內部最常發生的敝障是定子繞組故障。究其原因,一般是因為電動機長時間或周期性過熱,導致絕緣狀況惡化。由于電動機定子繞組安裝在接地金屬外殼內,所以電動機內部發生的絕大部分敞障都表現為接地故障。
當接地電流大于10A時,才需設單相接地保護,零序保護的定值,按照躲過電動機支路的對地電容電流整定,公式為:
式中::可靠系數,若取不帶時限的接地保護,取4~5,若帶0.5秒延時,取1.5~2。
:該回路的電容電流。
動作時間推薦使用T=0.5S
3.4低電壓保護
低壓保護的整定原則:
3.4.1當電源電壓短時降低或短時中斷后又恢復時,為了保證重要電機自啟動而需要斷開的次要電機,保護裝置的電壓整定值一般為電動機額定電壓的60%~70%,時限一般約為0.5s。
3.4.2當電源電壓短時降低或短時中斷后,根據生產過程不允許或不需要自啟動的電動機,保護裝置的電壓整定值一般為電動機額定電壓的40%~50%或略高;時限比上一級主保護大一時限階段,必要時保護可無選擇地動作。
3.4.3需要自啟動,為保證人身和設備安全,在電源電壓長時間消失后需從配電網自動斷開的電動機,保護裝置的整定值一般為電動機額定電壓的40%~50%,時限一般為5~10s。
此電動機在電壓長時間消失后不允許自起動,電壓保護動值一般取(0.4~0.5) Ue,失壓保護時限取5~10秒。低壓動作時間T=6S
3.5負序電流保護
如果電動機在起動時一相開路,并保持運行狀態,其電流將達到正常起動電流的0.866倍。論文格式。在這種情況下,電動機電流中的負序分量將是正常起動電流的一半。如此之大的負序電流流過電動機,將使電動機迅速升溫,如果不及時采取有效的措施,電動機將會受到嚴重損壞。在實際運行中,供電電源總存在著某種程度的不對稱。由供電電壓不對稱引起的負序電流值取決于電動機的負序阻抗的比值,此比值大致是額定電流與起動電流之比,按國家有關規程,供電電壓不對稱程度要求小于5%,電動機的起動電流一般在(5~7)Ie,取起動電流的6倍額定電流,則負序電流的整定值可這樣確定: ;保護時限可取0.5S。
3.6熱過負荷保護
過熱是電動機損壞的重要原因。微機保護裝置通過電流幅值模擬電動機的發熱,該裝置充分考慮了熱的積累過程,采用熱積分的方法,考慮了發熱與散熱的動態過程:當發熱大于散熱時,熱進行積累;當發熱小于散熱時,熱量散失??紤]正序電流I1與三相電源電壓不平衡等原因產生的負序電流I2的綜合發熱效應,該公司提出的一個粗略反映I1和I2發熱效應的“等效電流”Ieq:
式中,K1:正序電流系數,取1;K2:負序電流系數,用于模擬I2的增強發熱效應,對于大多數電機,一般可取為6。過熱保護出口動作時間:
式中,T為保護出口動作時間;Ie為電機額定電流;τ為熱效應時間常數,整定范圍為0~999s。
τ值的整定原則:
若已知電動機在K倍過負荷情況下允許運行T s(秒),則可根據上述公式計算出τ;若制造廠已提供電動機的定子繞組的額定溫升θN,極限溫升θM,以及電流密度In,則可根據τ=150θN(θM/θN-1)/1.05In2,求出τ,加以整定;若無上述參數,可根據電動機運行規程,按保守的連續啟動兩次考慮,由為電機實測啟動電流倍數和啟動時間)求出τ,取整后整定。
4 在實際運用應注意事項
4.1在實際運行中我們發現當電動機失壓,備用電源自投時,電機再啟動,會有較大的沖擊電流,使速斷或過電流跳閘。后來要求SEL公司使SEL-701在邏輯上進行判斷,當低壓保護動作后,在規定的自啟動時間到達時,若電壓恢復到低壓保護定值以上時,電機將自啟動,保護取電動機啟動時的定值。
4.2在實際運行中會經常遇到PT斷線或一次、二次熔絲熔斷現象。從而引起低電壓保護誤跳的情況,所以在設計時應該要求保護能夠實現PT斷線閉鎖功能,而當開口三角出現零序電壓時,解除斷線閉鎖。邏輯如下:
4.3選擇相TA互感器時,應使滿負荷FLA不小于額定相TA一次側電流的50%。建議選擇相TA使得FLA是額定相TA一次側電流的100%或稍小,但不要大于。這會使電流測量精度最大。二次側電流是lA還是5A必須在訂購時指定。1A或5A的額定相電流和所連接的TA的二次側額定值以及連接相匹配。不匹配的TA會導致裝置損壞或保護不充分。
4.4嚴格按照說明書要求進行安裝、接線和調試。論文格式。
5結束語
SEL-701電動機保護裝置已在我廠高壓電動機中得到應用,微機保護裝置替代了以往的磁式繼電器、感應型繼電器和集成電路繼電器,大大提高了繼電保護的可靠性和安全性,確保了安全可靠性供電。
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論文摘要:在現代化生產程度很高的今天,企業的生產,產品的加工制造以及人們的日常生活都離不開電動機的使用,在電動機的使用過程當中有很多注意事項以及要求,否則將會發生機器的損壞,這對企業的運轉,人民生活等都會帶來諸多不便。對電動機常見的故障,主要分為電氣和機械兩種,每一種故障都給電動機的安全運行帶來極大威脅。因此,對電動機的故障分析維護與檢修更顯得至關重要。
電動機具有結構簡單,運行可靠,使用方便,價格低廉等特點。為保證時機的正常工作對運行的電動機要按電動機完好質量標準的要求進行檢查,運行中的電動機與被拖動設備的軸心要對正,運行中無明顯的振動,一定要保持通風良好、風翅等要完整無缺。要時刻觀察和測量電動機電網電壓和正常工作電流,電壓變化不應超過額定電壓的±5%,電動機的額定負荷電流不能經常超過額定電流,以防時機過熱,同時檢查電機起動保護裝置的動作是否靈活可靠。檢查電動機各部分溫升是否正常,還要經常檢查軸承溫度,滑動軸承不得超過度,滾動軸承不得超過70度,滾動軸承運轉中的聲音要清晰、無雜音。對于電動機的運轉環境要做到防砸、防淋、防潮。對于環境不良,經常挪動、頻繁起動、過載運行等要加強日常維護和保養,及時發現和消除隱患。
一、電動機電氣常見故障的分析和處理
(一)時機接通后,電動機不能起動,但有嗡嗡聲
可能原因:(1)電源沒有全部接通成單相起動;(2)電動機過載;(3)被拖動機械卡??;(4)繞線式電動機轉子回路開路成斷線;(5)定子內部首端位置接錯,或有斷線、短路。
處理方法:(1)檢查電源線,電動機引出線,熔斷器,開關的各對觸點,找出斷路位置,予以排除;(2)卸載后空載或半載起動;(3)檢查被拖動機械,排除故障;(4)檢查電刷,滑環和起動電阻各個接觸器的接合情況;(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)電動機起動困難,加額定負載后,轉速較低。
可能原因:(1)電源電壓較低;(2)原為角接誤接成星接;(3)鼠籠型轉子的籠條端脫焊,松動或斷裂。
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)進行檢查后并對癥處理。
(三)電動機起動后發熱超過溫升標準或冒煙
可能原因:(1)電源電壓過低,電動機在額定負載下造成溫升過高;(2)電動機通風不良或環境濕度過高;(3)電動機過載或單相運行;(4)電動機起動頻繁或正反轉次數過多;(5)定子和轉子相擦。
處理方法:(1)測量空載和負載電壓;(2)檢查電動機風扇及清理通風道,加強通風降低環溫;(3)用鉗型電流表檢查各相電流后,對癥處理;(4)減少電動機正反轉次數,或更換適應于頻繁起動及正反轉的電動機;(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機內部;(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)電動機外殼帶電:
可能原因:(1)電動機引出線的絕緣或接線盒絕緣線板;(2)繞組端部碰機殼;(3)電動機外殼沒有可靠接地
處理方法:(1)恢復電動機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)按接地要求將電動機外殼進行可靠接地。
(六)電動機運行時聲音不正常
可能原因:(1)定子繞組連接錯誤,局部短路或接地,造成三相電流不平衡而引起噪音;(2)軸承內部有異物或嚴重缺油。
處理方法:(1)分別檢查,對癥下藥;(2)清洗軸承后更換新油為軸承室的1/2-1/3。
(七)電動機振動
可能原因:(1)電動機安裝基礎不平;(2)電動機轉子不平衡;(3)皮帶輪或聯軸器不平衡;(4)轉軸軸頭彎曲或皮帶輪偏心;(5)電動機風扇不平衡。
處理方法:(1)將電動機底座墊平,時機找水平后固牢;(2)轉子校靜平衡或動平衡;(3)進行皮帶輪或聯軸器校平衡;(4)校直轉軸,將皮帶輪找正后鑲套重車;(5)對風扇校靜。
二、電動機機械常見故障的分析和處理
(一)定、轉子鐵芯故障檢修
定、轉子都是由相互絕緣的硅鋼片疊成,是電動機的磁路部分。定、轉子鐵芯的損壞和變形主要由以下幾個方面原因造成。
(1)軸承過度磨損或裝配不良,造成定、轉子相擦,使鐵芯表面損傷,進而造成硅鋼片間短路,電動機鐵損增加,使電動機溫升過高,這時應用細銼等工具去除毛刺,消除硅鋼片短接,清除干凈后涂上絕緣漆,并加熱烘干。
(2)拆除舊繞組時用力過大,使倒槽歪斜向外張開。此時應用小嘴鉗、木榔頭等工具予以修整,使齒槽復位,并在不好復位的有縫隙的硅鋼片間加入青殼紙、膠木板等硬質絕緣材料。
(3)因受潮等原因造成鐵芯表面銹蝕,此時需用砂紙打磨干凈,清理后涂上絕緣漆。
(4)因繞組接地產生高熱燒毀鐵芯或齒部??捎描徸踊蚬蔚兜裙ぞ邔⑷鄯e物剔除干凈,涂上絕緣溱烘干。
(5)鐵芯與機座間結合松動,可擰緊原有定位螺釘。若定位螺釘失效,可在機座上重鉆定位孔并攻絲,旋緊定位螺釘。
(二)軸承故障檢修
轉軸通過軸承支撐轉動,是負載最重的部分,又是容易磨損的部件。
(1)故障檢查
運行中檢查:滾動軸承缺油時,會聽到骨碌骨碌的聲音,若聽到不連續的梗梗聲,可能是軸承鋼圈破裂。軸承內混有沙土等雜物或軸承零件有輕度磨損時,會產生輕微的雜音。
拆卸后檢查:先察看軸承滾動體、內外鋼圈是否有破損、銹蝕、疤痕等,然后用手捏住軸承內圈,并使軸承擺平,另一只手用力推外鋼圈,如果軸承良好,外鋼圈應轉動平穩,轉動中無振動和明顯的卡滯現象,停轉后外鋼圈沒有倒退現象,否則說明軸承已不能再用了。左手卡住外圈,右手捏住內鋼圈,用力向各個方向推動,如果推動時感到很松,就是磨損嚴重。
(2)故障修理
軸承外表面上的銹斑可用00號砂紙擦除,然后放入汽油中清洗;或軸承有裂紋、內外圈碎裂或軸承過度磨損時,應更換新軸承。更換新軸承時,要選用與原來型號相同的軸承。
(三)轉軸故障檢修
(1)軸彎曲
若彎曲不大,可通過磨光軸徑、滑環的方法進行修復;若彎曲超過0.2mm,可將軸放于壓力機下,在拍彎曲處加壓矯正,矯正后的軸表面用車床切削磨光;如彎曲過大則需另換新軸。
(2)軸頸磨損
軸頸磨損不大時,可在軸頸上鍍一層鉻,再磨削至需要尺寸;磨損較多時,可在軸頸上進行堆焊,再到車床上切削磨光;如果軸頸磨損過大時,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軸直徑的10%-15%,縱向裂紋不超過軸長的10%時,可用堆焊法補救,然后再精車至所需尺寸。若軸的裂紋較嚴重,就需要更換新軸。
(四)機殼和端蓋的檢修
論文摘要:本文對交流異步電動機的軟起動問題做了分析和研究,提出了異步電動機起動和運行的綜合控制方案。
1 前言
目前在工礦企業中使用著大量的交流異步電動機(包括380V/660V低壓電動機和3KV/6KV中壓電動機),有相當多的異步電動機及其拖動系統還處于非經濟運行的狀態,白白地浪費掉大量的電能。究其原因,大致是由以下幾種情況造成的:
①由于大部分電機采用直接起動方式,除了造成對電網及拖動系統的沖擊和事故之外,8~10倍的起動電流造成巨大的能量損耗。
②在進行電動機容量選配時,往往片面追求大的安全余量,且層層加碼,結果使電動機容量過大,造成“大馬拉小車”的現象,導致電動機偏離最佳工況點,運行效率和功率因數降低。
③從電動機拖動的生產機械自身的運行經濟性考慮,往往要求電力拖動系統具有變壓、變速調節能力,若用定速定壓拖動,勢必造成大量的額外電能損失。
2異步電動機的軟起動
由于工業生產機械的不斷更新和發展,對電動機的起動性能提出了越來越高的要求,歸納起來有以下幾個方面;
① 求電動機有足夠大的,并且能平穩提升的起動轉矩和符合要求的機械特性曲線;
②盡可能小的起動電流;
③起動設備盡可能簡單、經濟、可靠,起動操作方便;
④起動過程中的功率消耗應盡可能的少。
根據以上相互矛盾的要求和電網的實際情況,通常采用的起動方式有兩種:一種是在額定電壓下的直接起動方式,另一種是降壓起動方式。
2.1直接起動的危害
①電網沖擊:過大的起動電流(空載起動電流可達額定電流的4~7倍,帶載起動時可達8~10倍或更大),會造成電網電壓下降,影響其他用電設備的正常運行,還可能使欠壓保護動作,造成設備的有害跳閘。同時過大的起動電流會使電機繞組發熱,從而加速絕緣老化,影響電機壽命。
②機械沖擊:過大的沖擊轉矩往往造成電動機轉子籠條、端環斷裂和定子端部繞組絕緣磨損,導致擊穿燒機;轉軸扭曲,聯軸節、傳動齒輪損傷和皮帶撕裂等。
③對生產機械造成沖擊:起動過程中的壓力突變往往造成泵系統管道、閥門的損傷,縮短使用壽命;影響傳動精度,甚至影響正常的過程控制。
2.2老式降壓起動方式的適用場合及性能比較:
降壓起動的目的是減小起動電流,但它同時也使起動轉矩下降了。對于重載起動,帶有大的峰值負載的生產機械,就不能用這種方式起動。傳統的降壓起動有以下幾種方法:
(1)星形/三角形轉換器:這種方法適用于正常運行時定子繞組采用接法的電動機。定子有六個接頭引出,接到轉換開關上,起動時采用星形接法,起動完畢后再切換成接法。起動電壓為220V,運行電壓為380V。這種起動設備的優點是起動設備簡單,起動過程中消耗能量少。缺點是有二次電流沖擊,設備故障率高,需要經常維護,所以不宜使用在頻繁起動的設備上。
(2)自耦變壓器降壓起動:三相自耦變壓器(也稱補償器)高壓邊接電網,低壓邊接電動機,一般有幾個分接頭,可選擇不同的電壓比,相對于不同起動轉矩的負載。在電動機起動后再將其切除。其優點是起動電壓可以選擇,如0.65.0.8或0.9UN,以適應不同負載的要求。缺點是體積大,重量重,且要消耗較多有色金屬,故障率高,維修費用高。
(3) 對于繞線式異步電動機,可在轉子繞組串接頻敏變阻器或水電阻實現起動,待起動完成后再將其切除。但頻敏變阻器成本高,而水電阻損耗又大。
值得指出的是:盡管各種老式降壓起動方法各有其優缺點,但它們有一個共同的優點:就是沒有諧波污染。
2.3新型的電子式軟起動器
所謂“軟起動”,實際上就是按照預先設定的控制模式進行的降壓起動過程。目前的軟起動器一般有以下幾種起動方式:
(1) 限流軟起動:限流起動顧名思義就是在電動機的起動過程中限制其起動電流不超過某一設定值(Im)的軟起動方式。主要用在輕載起動的負載的降壓起動,其輸出電壓從零開始迅速增長,直到其輸出電流達到預先設定的電流限值Im,然后在保持輸出電流I
這種起動方式的優點是起動電流小,且可按需要調整,(起動電流的限值Im必須根據電動機的起動轉矩來設定,Im設置過小,將會使起動失敗或燒毀電機。)對電網電壓影響小。其缺點是在起動時難以知道起動壓降,不能充分利用壓降空間,損失起動轉矩,起 動時間相對較長。
(2)轉矩控制起動:主要用在重載起動,它是按電動機的起動轉矩線性上升的規律控制輸出電壓,它的優點是起動平滑、柔性好,對拖動系統有利,同時減少對電網的沖擊,是最優的重載起動方式。它的缺點是起動時間較長。
(3)轉矩加突跳控制起動與轉矩控制起動一樣也是用在重載起動的場合。所不同的是在起動的瞬間用突跳轉矩,克服拖動系統的靜轉矩,然后轉矩平滑上升,可縮短起動時間。但是,突跳會給電網發送尖脈沖,干擾其它負荷,使用時應特別注意。
(4)電壓控制起動是用在輕載起動的場合,在保證起動壓降的前提下使電動機獲得最大的起動轉矩,盡可能地 縮短起動時間,是最優的輕載軟起動方式。
2.4軟起動器的適用場合
(1)生產設備精密,不允許起動沖擊,否則會造成生產設備和產品不良后果的場合;
(2)電動機功率較大,若直接起動,要求主變壓器容量加大的場合;
(3)對電網電壓波動要求嚴格,對壓降要求≤10% UN的供電系統;
(4)對起動轉矩要求不高,可進行空載或輕載起動的設備。
嚴格地講,起動轉矩應當小于額定轉矩50%的拖動系統,才適合使用軟起動器解決起動沖擊問題。對于需重載或滿載起動的設備,若采用軟起動器起動,不但達不到減小起動電流的目的,反而會要求增加軟起動器晶閘管的容量,增加成本;若操作不當,還有可能燒毀晶閘管。此時只能采用變頻軟起動。因為軟起動器調壓不調頻,轉差功率始終存在,難免過大的起動電流;而變頻器采用調頻調壓方式,可實現無過流軟起動,且可提供1.2~2倍額定轉矩的起動轉矩,特別適用于重載起動的設備。但是變頻器的價格就要比軟起動器的價格高得多了。
3 異步電動機的調壓調速
異步電動機的調壓調速屬低效調速方式,因為在調速過程中始終存在轉差損耗,因此調壓調速有很大的限制,不是任何一臺普通的籠型電機加上一套晶閘管調壓裝置,就可以實現調壓調速的。
首先必須改變電動機的外特性,新的外特性必須使電動機有一個寬廣的穩定的調速范圍。一般要采用高轉差率電機,交流力矩電機或在繞線式電機的轉子繞組中串接電阻的方法,并且要加上轉速閉環控制,才能進行穩定的調速。
其次是要將調速過程中由于轉差功率引起的轉子的溫升很好地導出機外,才能實現長期穩定工作。這里可采取旋轉熱管結構,也可采取特殊風道冷卻結構,都是行之有效的方法。
在電力電子技術高度發展的今天,變頻調速裝置的價格已不再昂貴的情況下,再考慮調壓調速,似乎已無多大的現實意義了。
4結論
(1)電子式軟起動器結構簡單,較之傳統的/Y起動器,自耦變壓器起動器具有無觸點、無噪音、重量輕、體積小,起動電流及起動時間可控制,起動過程平滑等優點,并且維護工作量小。當電動機空載或輕載時,節能效果顯著,特別適用于短時滿載,長時間空載的負載。
(2)對于高轉差電機,實心轉子電機,力矩電機等,尤其是在帶風機、水泵類負載時,有較好的調速性能,但不適用于普通的籠型電機調速。
關鍵詞:永磁同步電動機;應用特性;研究
引言
稀土永磁電動機具有高效節能的顯著優點,應用范圍正日益遍及國防、航空航天、工農業生產和日常生活的諸多領域,發展潛力巨大。相較于電勵磁電動機,稀土永磁電動機結構特殊且種類多樣,傳統的設計理論和分析方法已難以適應高性能電機研發的要求,需要綜合運用多學科理論和現代設計手段,進行創新研究。傳統設計模式得到的產品,在工況相對固定的應用場合,能夠表顯出良好的技術性能,但在永磁同步電動機實際運用的過程中,其振動與噪聲始終沒有得到有效解決,甚至會對其實際運行的穩定性產生不利的影響。為此,針對永磁同步電動機設計當中的關鍵技術研究十分有必要,同樣也逐漸成為國民經濟發展的關鍵增長點。因此,本文在電機和電磁場理論的基礎上,結合實際工程應用問題,對永磁同步電動機的工作工程中的振動和噪聲問題進行實驗分析研究,并提出具體解決改善措施。論文的工作主要集中在以下幾個方面:(1)測試裝置與系統的實驗,選擇11kW的永磁同步電動機,對其振動和噪聲的特性進行測試。其中,將非金屬環合理安裝于9000A的渦流傳感器之上,隨后,同樣將其安裝在軸承端蓋的位置,進而對轉子動態特性展開全面測試。(2)永磁同步電動機振動與噪聲信號的分析,通過對永磁同步電動機振動和噪聲信號的測試與分析,當電動機處于額定負載的情況下,其振動信號呈現出一簇脈沖,其電流信號也有所改變,并非正常的正弦時域波形。(3)對噪聲頻譜的分析,當11kW永磁同步電動機處于空載狀態時,根據聲壓級頻譜的內容可以發現,其中存在兩個峰值。而當11kW永磁同步電動機處于額定負載的狀態下,根據聲壓級頻譜內容可以發現,存在三個峰值。而通過噪聲頻譜與振動頻譜的對比和比較,可以發現對于永磁同步電動機噪聲產生影響的因素中,軸承振動并非主要矛盾。通過對空載以及額定負載條件下的聲壓級頻譜對比與比較可以發現,峰值多出一,而具體的原因就是受負載增加的影響,導致電流與功角隨之提高,進而生成了頻率成分。
以下是詳細實驗過程:
1 永磁同步電動機應用特性的實驗分析――以振動與噪聲為實驗對象
1.1 測試裝置與系統的實驗
選擇11kW的永磁同步電動機,對其振動和噪聲的特性進行測試。其中,將非金屬環合理安裝于9000A的渦流傳感器之上,隨后,同樣將其安裝在軸承端蓋的位置,進而對轉子動態特性展開全面測試。
1.2 永磁同步電動機振動與噪聲信號的分析
通過對永磁同步電動機振動和噪聲信號的測試與分析,當電動機處于額定負載的情況下,其振動信號呈現出一簇脈沖,其電流信號也有所改變,并非正常的正弦時域波形[1]。
1.3 對噪聲頻譜的分析
當11kW永磁同步電動機處于空載狀態時,根據聲壓級頻譜的內容可以發現,其中存在兩個峰值。而當11kW永磁同步電動機處于額定負載的狀態下,根據聲壓級頻譜內容可以發現,存在三個峰值。而通過噪聲頻譜與振動頻譜的對比和比較,可以發現對于永磁同步電動機噪聲產生影響的因素中,軸承振動并非主要矛盾。通過對空載以及額定負載條件下的聲壓級頻譜對比與比較可以發現,峰值多出一個,而具體的原因就是受負載增加的影響,導致電流與功角隨之提高,進而生成了頻率成分。
2 改善永磁同步電動機應用特性的具體措施
2.1 有效降低力波
第一,繞組選擇要科學。在選擇定子繞組的過程中,最好選擇諧波磁動勢不高的,像是正弦繞組,能夠有效地降低噪聲。第二,將定子槽與轉子槽的開口寬度減小。通過半閉口槽亦或是閉口槽能夠使氣隙磁導諧波有效降低。與此同時,為了能夠實現轉矩脈動的降低,就需要采用槽開口寬度增大的方式。第三,氣隙磁通密度適當減少。因為徑向力和氣隙磁密平方呈現出正比例關系,而振幅和徑向力同樣呈正相關關系。除此之外,升功率和振幅平方近似呈正比例的關系[2]。在這種情況下,磁通的密度如果相對較高,那么不僅只是聲功率隨之提高,同樣還會影響系統運轉的效果,分叉與混沌現象的發生幾率會更高。然而,一旦減小氣隙磁密,還會使電動機的自重增加。在這種情況下,應當綜合考慮多種因素來進行設計。
2.2 磁場應對稱
在永磁同步電動機實際運行的過程中,如果轉子偏心很容易引起低階徑向力,導致電動機自身的噪聲不斷增加[3]。在這種情況下,不僅要對加工工藝與裝配工藝進行合理地控制,同樣采取定子并聯繞組的方式,也能夠避免因轉子不同心而帶來的噪聲,這樣就能夠確保各級磁通處于一致狀態,有效地規避了磁拉力出現的不平衡性,使得振動與噪聲的產生幾率下降。
2.3 斜槽與斜極的控制
對于永磁同步電動機來說,將其定子鐵心以斜槽的形式制作出來,能夠確保徑向力波始終沿著電動機的長度方向軸線來移動[4]。這樣一來,其沿著軸線方向的平均徑向力就會隨之下降,同時,附加轉矩以及噪聲也會隨之降低,然而,實際的附加損耗卻并不會下降。
2.4 定子動態振幅與聲振幅的合理減少
第一,要科學增加阻尼。可以在永磁同步電動機的定子鐵心以及機座中適當地涂上阻尼材料,與此同時,使用清漆亦或是環氧樹脂,實現定子疊片的有效粘結[5]。基于此,應當對定子鐵心以及機座間存在的間隙進行及時填充,這樣也能夠使電動機阻尼不斷增加。第二,聲輻射效率的減少。在對永磁同步電動機聲輻射功率進行計算的過程中,主要是相對聲強輻射系數和無窮大平板聲強公式相乘[6]。其中,相對聲強輻射的系數和電動機的定子長徑比以及振動模態階數等存在緊密的聯系。為此,在立波階數的增加,使聲強輻射系數減少,可以有效地控制噪聲。
3 結束語
綜上所述,永磁同步電動機在實踐應用中的作用十分重要,所以,對其應用特性的研究具有重要的現實意義。電動機振動過大不僅會對運行可靠程度帶來負面影響,同樣還會引發噪聲。因而,文章將稀土永磁同步電動機作為重點研究對象,并且以振動和噪聲兩個特性為例,闡述了控制這兩種特性的可行性方式,以期為永磁同步電動機的正常運轉提供有價值的參考依據,充分發揮其自身的功用。
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