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維修技術(shù)
電機調(diào)速的功率控制原理。
內(nèi)容簡介:轉(zhuǎn)矩控制僅適于恒功率調(diào)速,它只是電機調(diào)速的局部,而不是調(diào)速的普遍規(guī)律。變頻調(diào)速所依據(jù)的是轉(zhuǎn)矩控制,實際執(zhí)行的卻是功率控制,因此才沒有影響到應用的正確性。
  電機調(diào)速實質(zhì)的探討,是關(guān)系到近代交流調(diào)速發(fā)展的重要理論問題。隨著近代變頻調(diào)速矢量控制及直接轉(zhuǎn)矩控制等調(diào)速控制理論的提出和實踐,很多有關(guān)文獻和論著都把調(diào)速的轉(zhuǎn)矩控制確認為調(diào)速的普遍規(guī)律,并提出調(diào)速的實質(zhì)和關(guān)鍵在于電磁轉(zhuǎn)矩控制。然而,這種觀點尚缺乏理論和實踐的證明,值得商榷。
  本文根據(jù)電機功率轉(zhuǎn)換的普遍原理,提出并證明恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速的實質(zhì)在于電機的軸功率控制,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)是功率控制的響應,其關(guān)鍵為如何通過電功率控制軸功率。
  轉(zhuǎn)矩控制僅適于恒功率調(diào)速,它只是電機調(diào)速的局部,而不是調(diào)速的普遍規(guī)律。變頻調(diào)速所依據(jù)的是轉(zhuǎn)矩控制,實際執(zhí)行的卻是功率控制,因此才沒有影響到應用的正確性。
  一、功率控制與轉(zhuǎn)矩控制
  根據(jù)機電能量轉(zhuǎn)換原理,凡電動機都可劃分為主磁極和電樞兩個功能部分。主磁極的作用是建立主磁場,電樞則是與磁場相互作用將電磁功率轉(zhuǎn)換為軸功率。
  直流電動機的主磁極和電樞不僅結(jié)構(gòu)鮮明,而且功能獨立,無疑符合以上定義。而交流(異步)電動機通常以定子、轉(zhuǎn)子劃分構(gòu)成,需加說明。
  根據(jù)所述電樞定義,異步機的軸功率產(chǎn)生于轉(zhuǎn)子,因此,異步機真正的電樞是轉(zhuǎn)子。問題在于定子,一方面定子勵磁產(chǎn)生主磁場,故定子是主磁極。另一方面,定子又通過電磁感應為電樞(轉(zhuǎn)子)輸送電磁功率,卻不產(chǎn)生軸功率,因此定子又具有電樞的部分特征,這里我們把它稱為偽電樞。定子的這種復合功能,是異步機區(qū)別于直流機的主要特征。 字串5
  從電樞輸出角度觀察,電動機的軸功率與電磁轉(zhuǎn)矩機械轉(zhuǎn)速的關(guān)系為:
 。蠱=MΩ (1)
  或 Ω=PM/M (2)
  公式(2)除了給出了電機轉(zhuǎn)速與軸功率和電磁轉(zhuǎn)矩間的量值關(guān)系以外,同時表明,電機轉(zhuǎn)速最終只能通過軸功率或電磁轉(zhuǎn)矩兩種控制獲得調(diào)節(jié),前者簡稱功率控制,后者簡稱轉(zhuǎn)矩控制。
 。. 功率控制
  功率控制是以軸功率PM為調(diào)速主控量, 作用對象必然是電樞或偽電樞。電磁轉(zhuǎn)矩在調(diào)速穩(wěn)態(tài)時,取決于負載轉(zhuǎn)矩的大小。
  即 M=Mfz (3)
  當負載轉(zhuǎn)矩一經(jīng)為客觀工況所確定之后,電磁轉(zhuǎn)矩就唯一地被決定了,因此電磁轉(zhuǎn)矩不僅與調(diào)速控制無關(guān),而且不能隨意改變其量值。
  電磁轉(zhuǎn)矩對轉(zhuǎn)速的作用表現(xiàn)在調(diào)速的過渡過程,轉(zhuǎn)矩的變化是轉(zhuǎn)速響應滯后的結(jié)果,此時,功率控制造成電磁轉(zhuǎn)矩響應。
  設(shè)電機調(diào)速前的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速為Ω1,軸功率為PM1,調(diào)速后的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速為Ω2,相應的軸功率變?yōu)椋蠱2。 由于電磁轉(zhuǎn)矩: 。停剑蠱/Ω (4)
  故調(diào)速時,電磁轉(zhuǎn)矩變?yōu)椋?
 。停剑蠱2/Ω
  由于受慣性的作用,在t=0的調(diào)速瞬時Ω=Ω1,故
 。停剑蠱2/Ω1
  t=0
  此時的電磁轉(zhuǎn)矩將與原來的電磁轉(zhuǎn)矩M1=PM1/Ω1不等,轉(zhuǎn)矩平衡被破壞并產(chǎn)生動態(tài)轉(zhuǎn)矩,電機轉(zhuǎn)速在動態(tài)轉(zhuǎn)矩作用下開始由Ω1向Ω2過渡,其變化規(guī)律為:
  Ω1=(Ω1-Ω2)e-t/T+Ω2 (5)
  電磁轉(zhuǎn)矩則為:M=PM2/(Ω1-Ω2)e-t/T+Ω2
  隨著時間增大,動態(tài)轉(zhuǎn)矩減小,直至電磁轉(zhuǎn)矩與新的負載轉(zhuǎn)矩平衡,即:
  M=PM2/Ω2=Mfz,
  轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在Ω2不變,電機調(diào)速結(jié)束。 上述的調(diào)速過程可以由圖1的框圖說明。
  功率控制作用的是電樞,主磁場或主磁通量保持不變,根據(jù)電機理論,電機的額定電磁轉(zhuǎn)矩正比于主磁通量,受限于電樞的最大載流量。因此功率控制調(diào)速時,電機的額定電磁轉(zhuǎn)矩輸出能力不變,屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。
 。. 轉(zhuǎn)矩控制
  根據(jù)公式(2),電機轉(zhuǎn)速在軸輸出功率不變的前提下,與電磁轉(zhuǎn)矩成反比。由于受電磁轉(zhuǎn)矩以額定轉(zhuǎn)矩為上限的約束,轉(zhuǎn)矩控制實際上只能在額定轉(zhuǎn)矩以下實現(xiàn),因此屬于恒功率調(diào)速。
  電磁轉(zhuǎn)矩的獨立控制方法主要依據(jù)轉(zhuǎn)矩公式:
  M=CMΦmIS (直流機) (6)
  或 M=CMΦmI2COSφ2 (交流機) (7)
  受控的物理量為主磁通Φm,由于主磁通量Φm產(chǎn)生于主磁極,因此轉(zhuǎn)矩控制實際上是磁場控制,作用對象為主磁極。轉(zhuǎn)矩控制調(diào)速同樣要保證穩(wěn)態(tài)時的轉(zhuǎn)矩平衡,即:
 。停剑蚮z
  由于電機調(diào)速穩(wěn)態(tài)時,電磁轉(zhuǎn)矩發(fā)生了變化,因此要求負載轉(zhuǎn)矩適應于電磁轉(zhuǎn)矩變化,即要求負載跟蹤電機。
  電機轉(zhuǎn)矩控制實際是弱磁調(diào)速,主要用于額定轉(zhuǎn)速以上的調(diào)速。鑒于本文重點討論的是功率控制,故不贅述。
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西安西瑪高壓電機維修的工藝流程簡單介紹
  西安西瑪高壓電機生產(chǎn)廠家批量生產(chǎn)電機時,要購真空浸漆設(shè)備,該設(shè)備由專業(yè)廠家提供。一般修理廠家利用電加熱棒加熱定子至一定溫度后翻轉(zhuǎn),定子口朝上進行雙面灌漆。
西瑪電機維修在生活中尤為重要。
  西瑪電機本身如果過載,欠壓過壓,都會引起電機繞組故障。這不僅會對影響電機的使用效率,也會對我們的人身安全造成一定的威脅。電機維修在這個時候就顯得尤為重要。
步進電機失步的檢測、原因及解決方法。
  對經(jīng)濟型數(shù)控艦床在加工過程中,引起步進電動機失步的原因進行了全面分析,并提出了相 應的解決方法。步進電動機與驅(qū)動電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng),因其簡單的結(jié)構(gòu)、低廉的價格和可靠的性能,在經(jīng)濟型數(shù)控機床中得到了廣泛應用,在我國機床行業(yè)的數(shù)控化進程中占有重要的地位。
電機維修過程中絕緣問題處理
  第二天,我到電機維修廠時,已是 8點多,我分析電機絕緣高低出現(xiàn)反復、應該是電機有吸潮點、或刷漆時引起絕緣下降、也有可能這兩種情況都存在,考慮到檢查接線柱比較簡單,因此我們開始檢查接線柱,結(jié)果發(fā)現(xiàn)接線柱和絕緣子之間的銅銹爬得非常嚴重。
如何預防高壓電機轉(zhuǎn)子不平衡?
  根據(jù)高壓電機三相繞組的整體連接,又根據(jù)給水泵電機為三相 2 級、并聯(lián)方式。Y 接線,在三相正弦交流電按周期變化的時刻(出某相在零值外)連接線內(nèi) 6 對相互直接靠近的是用圓粗銅棒連接的。
電機故障維修的基本處理對策。
  電機故障特性電機的故障往往始于電機內(nèi)繞組品質(zhì)的變化。由于長期運行或過載,特別是頻繁地啟動,過電流產(chǎn)生的熱量使繞線絕緣層發(fā)生質(zhì)變。
拖動電機用高壓變頻器相關(guān)問題探討
  本文主要介紹了拖動電機用高壓變頻器研制過程中的一些關(guān)鍵技術(shù)問題,對于今后高壓變頻器發(fā)展具有一定幫助。
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