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維修技術(shù)
電機調速的功率控制原理。
內容簡(jiǎn)介:轉矩控制僅適于恒功率調速,它只是電機調速的局部,而不是調速的普遍規律。變頻調速所依據的是轉矩控制,實(shí)際執行的卻是功率控制,因此才沒(méi)有影響到應用的正確性。
  電機調速實(shí)質(zhì)的探討,是關(guān)系到近代交流調速發(fā)展的重要理論問(wèn)題。隨著(zhù)近代變頻調速矢量控制及直接轉矩控制等調速控制理論的提出和實(shí)踐,很多有關(guān)文獻和論著(zhù)都把調速的轉矩控制確認為調速的普遍規律,并提出調速的實(shí)質(zhì)和關(guān)鍵在于電磁轉矩控制。然而,這種觀(guān)點(diǎn)尚缺乏理論和實(shí)踐的證明,值得商榷。
  本文根據電機功率轉換的普遍原理,提出并證明恒轉矩調速的實(shí)質(zhì)在于電機的軸功率控制,轉速調節是功率控制的響應,其關(guān)鍵為如何通過(guò)電功率控制軸功率。
  轉矩控制僅適于恒功率調速,它只是電機調速的局部,而不是調速的普遍規律。變頻調速所依據的是轉矩控制,實(shí)際執行的卻是功率控制,因此才沒(méi)有影響到應用的正確性。
  一、功率控制與轉矩控制
  根據機電能量轉換原理,凡電動(dòng)機都可劃分為主磁極和電樞兩個(gè)功能部分。主磁極的作用是建立主磁場(chǎng),電樞則是與磁場(chǎng)相互作用將電磁功率轉換為軸功率。
  直流電動(dòng)機的主磁極和電樞不僅結構鮮明,而且功能獨立,無(wú)疑符合以上定義。而交流(異步)電動(dòng)機通常以定子、轉子劃分構成,需加說(shuō)明。
  根據所述電樞定義,異步機的軸功率產(chǎn)生于轉子,因此,異步機真正的電樞是轉子。問(wèn)題在于定子,一方面定子勵磁產(chǎn)生主磁場(chǎng),故定子是主磁極。另一方面,定子又通過(guò)電磁感應為電樞(轉子)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(chēng)為偽電樞。定子的這種復合功能,是異步機區別于直流機的主要特征。 字串5
  從電樞輸出角度觀(guān)察,電動(dòng)機的軸功率與電磁轉矩機械轉速的關(guān)系為:
  PM=MΩ (1)
  或 Ω=PM/M (2)
  公式(2)除了給出了電機轉速與軸功率和電磁轉矩間的量值關(guān)系以外,同時(shí)表明,電機轉速最終只能通過(guò)軸功率或電磁轉矩兩種控制獲得調節,前者簡(jiǎn)稱(chēng)功率控制,后者簡(jiǎn)稱(chēng)轉矩控制。
  1. 功率控制
  功率控制是以軸功率PM為調速主控量, 作用對象必然是電樞或偽電樞。電磁轉矩在調速穩態(tài)時(shí),取決于負載轉矩的大小。
  即 M=Mfz (3)
  當負載轉矩一經(jīng)為客觀(guān)工況所確定之后,電磁轉矩就唯一地被決定了,因此電磁轉矩不僅與調速控制無(wú)關(guān),而且不能隨意改變其量值。
  電磁轉矩對轉速的作用表現在調速的過(guò)渡過(guò)程,轉矩的變化是轉速響應滯后的結果,此時(shí),功率控制造成電磁轉矩響應。
  設電機調速前的穩態(tài)轉速為Ω1,軸功率為PM1,調速后的穩態(tài)轉速為Ω2,相應的軸功率變?yōu)椋蠱2。 由于電磁轉矩:  M=PM/Ω (4)
  故調速時(shí),電磁轉矩變?yōu)椋?
  M=PM2/Ω
  由于受慣性的作用,在t=0的調速瞬時(shí)Ω=Ω1,故
  M=PM2/Ω1
  t=0
  此時(shí)的電磁轉矩將與原來(lái)的電磁轉矩M1=PM1/Ω1不等,轉矩平衡被破壞并產(chǎn)生動(dòng)態(tài)轉矩,電機轉速在動(dòng)態(tài)轉矩作用下開(kāi)始由Ω1向Ω2過(guò)渡,其變化規律為:
  Ω1=(Ω1-Ω2)e-t/T+Ω2 (5)
  電磁轉矩則為:M=PM2/(Ω1-Ω2)e-t/T+Ω2
  隨著(zhù)時(shí)間增大,動(dòng)態(tài)轉矩減小,直至電磁轉矩與新的負載轉矩平衡,即:
  M=PM2/Ω2=Mfz,
  轉速穩定在Ω2不變,電機調速結束。 上述的調速過(guò)程可以由圖1的框圖說(shuō)明。
  功率控制作用的是電樞,主磁場(chǎng)或主磁通量保持不變,根據電機理論,電機的額定電磁轉矩正比于主磁通量,受限于電樞的最大載流量。因此功率控制調速時(shí),電機的額定電磁轉矩輸出能力不變,屬于恒轉矩調速。
  2. 轉矩控制
  根據公式(2),電機轉速在軸輸出功率不變的前提下,與電磁轉矩成反比。由于受電磁轉矩以額定轉矩為上限的約束,轉矩控制實(shí)際上只能在額定轉矩以下實(shí)現,因此屬于恒功率調速。
  電磁轉矩的獨立控制方法主要依據轉矩公式:
  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,因此轉矩控制實(shí)際上是磁場(chǎng)控制,作用對象為主磁極。轉矩控制調速同樣要保證穩態(tài)時(shí)的轉矩平衡,即:
  M=Mfz
  由于電機調速穩態(tài)時(shí),電磁轉矩發(fā)生了變化,因此要求負載轉矩適應于電磁轉矩變化,即要求負載跟蹤電機。
  電機轉矩控制實(shí)際是弱磁調速,主要用于額定轉速以上的調速。鑒于本文重點(diǎn)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(jiǎn)單介紹
  西安西瑪高壓電機生產(chǎn)廠(chǎng)家批量生產(chǎn)電機時(shí),要購真空浸漆設備,該設備由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家提供。一般修理廠(chǎng)家利用電加熱棒加熱定子至一定溫度后翻轉,定子口朝上進(jìn)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(guò)載,欠壓過(guò)壓,都會(huì )引起電機繞組故障。這不僅會(huì )對影響電機的使用效率,也會(huì )對我們的人身安全造成一定的威脅。電機維修在這個(gè)時(shí)候就顯得尤為重要。
步進(jìn)電機失步的檢測、原因及解決方法。
  對經(jīng)濟型數控艦床在加工過(guò)程中,引起步進(jìn)電動(dòng)機失步的原因進(jìn)行了全面分析,并提出了相 應的解決方法。步進(jìn)電動(dòng)機與驅動(dòng)電路組成的開(kāi)環(huán)數控系統,因其簡(jiǎn)單的結構、低廉的價(jià)格和可靠的性能,在經(jīng)濟型數控機床中得到了廣泛應用,在我國機床行業(yè)的數控化進(jìn)程中占有重要的地位。
電機維修過(guò)程中絕緣問(wèn)題處理
  第二天,我到電機維修廠(chǎng)時(shí),已是 8點(diǎn)多,我分析電機絕緣高低出現反復、應該是電機有吸潮點(diǎn)、或刷漆時(shí)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(xiàn)柱比較簡(jiǎn)單,因此我們開(kāi)始檢查接線(xiàn)柱,結果發(fā)現接線(xiàn)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子不平衡?
  根據高壓電機三相繞組的整體連接,又根據給水泵電機為三相 2 級、并聯(lián)方式。Y 接線(xiàn),在三相正弦交流電按周期變化的時(shí)刻(出某相在零值外)連接線(xiàn)內 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繞組品質(zhì)的變化。由于長(cháng)期運行或過(guò)載,特別是頻繁地啟動(dòng),過(guò)電流產(chǎn)生的熱量使繞線(xiàn)絕緣層發(fā)生質(zhì)變。
拖動(dòng)電機用高壓變頻器相關(guān)問(wèn)題探討
  本文主要介紹了拖動(dòng)電機用高壓變頻器研制過(guò)程中的一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,對于今后高壓變頻器發(fā)展具有一定幫助。
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