电机维修范文

2023-11-28

电机维修范文第1篇

电机班

2015年11月

2015年工作回顾

班组结构概述

目前,电机班人员共10人,人员流失2人。人员流失原因为:姚辉因为个人发展行业发展要求与自己喜好不同而辞职。李鹏飞因为专科续本,选择继续深造。其中两人共性为,对目前工作无法产生留恋,对现场工作压力承受不了。

一、2015年安全生产简要情况:

本年度,尤其是后半年,公司领导及甲方各部门领导提升了对安全生产的管理。提出“没有安全,就没有生产”的安全管理理念。电机班奉行 坚持安全第

一、预防为主、综合治理的方针,按照年初制定的安全生产目标,本着保证人身安全、设备安全、人员结构稳定的原则,切实落实安全生产责任制度,深入学习华宁热电及项目部的各项规章制度,积极开展现场隐患排查治理工作,加大定期工作的监管力度,以培训工作为基础,以员工的技能为增长点,顺利的完成各项安全生产目标。

二、安全生产主要工作:

1、安全生产目标完成情况 未发生人身伤害事件 未发生本专业造成的三误事件 未发生由于本专业原因造成的火险 未发生专业内交通等治安事件

发生工作票超期报废一项。(工作票号:DQ2_2015_01_0015。工作内容:#2机#

1、#2二次风机电机补油脂)

2、主要安全生产管理工作

年初因为工作票超期受到了甲方及项目部考核。可以说是赛文失马焉知非福。在2014年的工作创造了一个新的台阶的喜悦心情下,滋生出来的一点点骄傲情绪直接被迎头痛击了一棒。让我们意识到任何时候都不能对安全有一点点的疏忽。工作票超期本身并不严重,严重的是对安全生产的漠视,疏忽。

此后,对班组全员进行了安全培训,努力学习和贯彻项目部及华宁热电的一切规章制度。努力做到“没有安全,就没有生产”的安全管理理念。在11月份公司开展了管理制度学习活动。每周在车间的组织下全员参与管理制度学习。通过公司及项目部的严抓共管,电机班全年未发生人员伤亡设备损坏事故。

三、主要生产工作 (1)完成工作

1)完成了#

1、#2机组C修及D修各1次,热网系统大修1次。 2)完成了1至11月份的电机定期工作615多项,其中检修工作239多项。 3)完成了全厂电机设备文明治理工作。从根本上降低了电机文明治理类缺陷发生率。 (2)重要异常

1)#4深井泵电机跳闸。

2)#2灰库#2加湿搅拌机驱动端端盖裂纹。

3)#1炉#2引风机电机驱动端异音(轴承跑套,外油盖磨损。厂家处理) (3)文明施工

2015年1月开始,现场文明施工标准管理提升到一个新台阶。对现场作业,库房备品备件管理,工器具管理全部提升管理标准。直至目前为

止,各方面都有所提高,但是贯彻执行还远远不到位。

四、管理方面

(一)人员绩效管理

2014年施行的人员绩效管理制度在执行过程中,慢慢暴露出很多方面的不足。各班组执行情况与以往考勤工时情况雷同,未能起到绩效管理的实际作用。所以2015年4月份项目部组织各班组各车间及项目部所有领导层共同讨论制定了新的绩效管理方法。经过几个月的施行,截至到目前为止初见成效。

(二)奖励考核

1)工作票:DQ2_2015_01_0015超期作废考核1500元。 2)电机卫生脏设备部电气室考核2000元。 3)C修期间甲方代表工作认真负责奖励1000元。

4)脱硫#2真空泵电机检修,违规搬运其瓶,未对地面进行防护。考核共350元。

2016年工作计划

一、保安全,防人身、设备事故发生

以三讲一落实、工作票治理、创建无违章班组、安全学习、到岗到位、措施确认为抓手,落实责任制,提高工作负责人责任心。杜绝三讲一落实只停留在口头交代上,负责人对工作成员不落实上,真正做到班长、负责人到岗到位检查实效性,通过到岗到位提高员工安全意识、技术水平。

班组组织不定期现场考问制度,对正在作业工作票负责人考问工作负

责人职责及安全措施,危险点控制措施执行内容,对工作班成员考问危险点控制措施执行情况。对工作票执行过程层层把控,杜绝负责人敷衍了事,在开工前不做安全交底,不交代安全注意事项等事情的发生。从根本上检验三讲一落实执行情况是否能做到100%落实。

密切关注发电机及所有电机运行情况,严格按照设备部定期工作管理要求,落实好电机补油、发电机碳刷更换、电机定修等定期工作,将被动检修变成预防检修,提升工作主动性。电动机巡检及定期工作做好详细台帐记录,对设备进行必要的劣化分析,提前防控故障发生。

制定设备隐患排查制度,定期对现场设备进行隐患排查。并对安监部、项目部隐患排查工作做到举一反三,避免设备非停事故及文明治理类缺陷发生。

二、提高设备检修质量,杜绝重复缺陷发生

在设备上一定督促好各区域负责人、工作负责人及成员做好定期工作、定修工作、缺陷消除,设备保洁等工作。

提升人员工作责任心,制定相应的考核奖励制度。督促员工做好每一项工作,对任何工作都认真负责。检修工作要彻底,定期工作要及时,缺陷消除举一反三,设备保洁精益求精。

研究统计2015年全年现场的频发缺陷、典型缺陷处理经过进行分析并要求当事人对班组人员进行学习讲解,制定可行措施,以治本为主。其次,还得推动班组人员主动学习的意识,使班组人员能够迅速果断的处理日常缺陷,扩展知识面,提高自信心,达到提高工作效率的目的。

三、继续推行降缺陷、文明生产上水平工作

文明生产工作是一项艰巨而又艰难的任务,如何做好所管设备或区

域的文明生产必须从日常做起,要求工作负责人每修1台电机都要达到“四保持”即:保持设备清洁、保持设备完整、保证设备整洁。

1、落实清扫监督人、清扫人人员责任,设备清扫分工到人,列成A/B角,班长技术员按时检查考核、表扬奖励。

2、规范日常保洁时间和保洁标准、持续保持所管区域物见本色,争取达到设备部设备清扫标准,持之以恒做下去我想肯定能保证文明生产上水平。

3、结合甲方设备部及安监部隐患排查,班内加强文明生产检查力度,检查出的问题进行相应整改,让甲方查出的文明生产问题越来越少,特别需要制定这些地方的整改计划包括:所有电机接地线、蛇皮管、接线盒及风扇罩的文明治理。条件允许的及时整改,不允许的及时反馈相对应专业,针对问题比较突出的治理,成立专项治理小组。计划在七月份开始每周由班长技术员带头分区域进行设备清查,隐患整改工作。

四、加强培训管理,提升员工技能水平

打铁还需自身硬,要想创立一个能打硬仗的团队,必须要团队的每一个人都有过硬的本领。提升员工技能水平,加强培训工作是电机班眼前必须抓紧落实的一项重要工作。

2016年的培训计划从最基础的抓起。例如:万用表、兆欧表、电桥等基础仪器仪表使用方法,最常用量具使用方法及注意事项。这些培训内容看似简单,但是在经过一段时间了解之后,结果很是不理想。往往最基础的东西最容易被人忽视,这些简单工作的标准操作流程,注意事项没有一名员工可以完全的掌握,都是凭经验使用。所以2016年的培训要提高

培训次数和时间,从最基础的做起,理论讲解与现场实际操作相结合,切实的让每一位员工技能水平上一个新台阶。

除了计划培训外,电机班从2015年10月份开始,每周进行技能鉴定习题考试及讲解。在2016年全年里,此项工作必须坚持下去,并且制定相应的考试考核制度,列入绩效管理中,督促员工上进。

电机维修范文第2篇

之异步电机的现状与发展

异步电机的现状与发展

摘 要

近几十年来,随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展,中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。特别是在乡镇企业及家用电器中,更需要有大量的中、小功率电动机。由于这种电动机的发展及广泛的应用,它的使用、保养和维护工作也越来越重要。 电动机机应用广泛,种类繁多、性能各异,分类方法也很多。 本文主要介绍了异步电动机技术发展及现状。

关键词:技术现状,工作原理,运行维护

电能是国民经济中应用最广泛的能源,而电能的生产、传输、分配和使用等各个环节都依赖于各种各样的电机;电力拖动是国民经济各部门中采用最多最普遍的拖动方式,是生产过程电气化、自动化的重要前提。由此可见,电机及电力拖动在国名经济中起着极其重要的作用。

电机的分类1.按工作电源分类 根据电动机工作电源的不同,可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。2.按结构及工作原理分类电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。3.按起动与运行方式分类 电动机按起动与运行方式可分为电容起动式电动机、电容盍式电动机、电容起动运转式电动机和

分相式电动机。4.按用途分类 电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。5.按转子的结构分类 电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机(旧标准称为鼠笼型异步电动机)和绕线转子感应电动机(旧标准称为绕线型异步电动机)。6.按运转速度分类 电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无极变速电动机外,还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。

电动机技术发展现状电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。它是随着生产力的发展而发展的,反过来,电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起,电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机,一个多世纪以来,虽然电动机的基本结构变化不大,但是电动机的类型增加了许多,在运行性能,经济指标等方面也都有了很大的改进和提高,而且随着自动控制系统和计算机技术的发展,在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机,控制电动机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点,已成为电动机学科的一个独立分支。

电动机的功能是将电能转换成机械能,它可以作为拖动各种生产机械的动力,是国民经济各部门应用最多的动力机械。

在现代化工业生产过程中,为了实现各种生产工艺过程,需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转,可以采用气动,液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单﹑调节性能好﹑耗损小﹑经济,能实现远距离控制和自动控制等一系列优点,因此大多数生产机械都采用电力拖动。

按照电动机的种类不同,电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。

纵观电力拖动的发展过程,交、直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电出现以前,直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式,19世纪末期,由于研制出了经济实用的交流电动机,致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用,但随着生产技术的发展,特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步,对电力拖动在起动,制动,正反转以及调速精度与范围等静态特性和动态响应方面提出了新的,更高的要求。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求,所以20世纪以来,在可逆,可调速与高精度的拖动技术领域中,相当时期内几乎都是采用直流电力拖动,而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。

虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点,但是由于它具有电刷与换向器(又称整流子),使得他的故障率较高,电动机的使用环境也受到了限制(如不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用),其电压等级,额定转速,单机容量的发展也受到了限制。所以,在20世纪60年代以后,随着电力电子技术的发展,半导体交流技术的交流技术的交流调速系统得以实现。尤其是70年代以来,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。诸如交流电动机的串级调速,各种类型的变频调速,无换向器电动机调速等,使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽,稳态精度高,动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。除此之外,由于交流电力拖动具有调速性能优良,维修费用低等优点,将广泛应用于各个工业电气自动化领域中,并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流。

异步电机的发展异步电机是一种交流电机,也叫感应电机,主要作电动机使用。异步电动机广泛应用于工农业生产中,例如机床、水泵、冶金、矿山设备与轻工业机械等都用它作为原动机,其容量从几千瓦到几千千瓦。日益普及的家用电器,例如在洗衣机、风扇、电冰箱、空调器中采用单向异步电动机,其容量从几瓦到几千瓦。在航天、计算机等高科技领域,控制电机得到广泛应用。异步电机也可以作为发电机使用,例如小水电站、风力发电机也可采用异步电机。 异步电机之所以得到广泛应用,主要由于它有如下优点:结构简单、运行可靠、制造容易、价格低廉、坚固耐用,而且有较高的效率和相当好的工作特性。

异步电机主要的缺点是:目前尚不能经济的在较大范围内平滑调速以及它必须从电网吸收滞后的无功功率,虽然异步电机的交流调速已有长足进展,但成本较高,尚不能广泛使用;在电网负载中,异步电机所占比重较大,这个滞后的无功功率对电网是一个相当重的负担,它增加了线路损耗、妨碍了有功功率的输出。当负载要求电动机容量较大而电网功率因数又较低的情况下,最好采用同步电动机来拖动

异步发电机的发展对发电机产业产生了较大的冲击力。主电容器是用来使发电机建立空载电压的电容器,一般是将它们联结成一组,并接于发电机出线端。附加电容器要根据实际负荷的大小进行投,所以它们必需分成若干组分别接入电路。附加电容器是用来使发电机由空载至满载,维持发电机额定电压不变的电容器。

2010年我国异步发电机行业面对新的发展形势,因为新进入企业不断增多,上游原材料价格持续上涨,发电机租赁行业发展的也相当不错。导致行业利润降低,因此我国异步发电机行业市场竞争也日趋激烈。必需并联恰当数值的励磁电容。固然受金融危机影响使得异步发电机行业近两年发展速度略有减缓,但跟着我国国民经济的快速发展以及国际金融危机的逐渐消退,我国异步发电机行业重新迎来良好的发展机遇。异步发电机在水轮机的驱动下,当其转速达到额定值时,利用其剩磁建立微小的剩磁电压。

异步电念头加上适量的电容器,便成为一台异步发电机,也就是将所需要的电容器,并接在异步电念头定子出线端即可。对于感性负荷则应将其附加 电容器并接在负荷之上,随负荷的投入而投入。面临这一现状,异步发电机行业业内企业要积极应对,注重培养立异能力,不断进步自身出产技术,加强企业竞争上风,于此同时异步发电机行业内企业还应全面掌握该行业的市场运行态势,不断学习该行业最新出产技术,了解该行业国家政策法规走向,把握 同行业竞争对手的发展动态,只有如斯才能使企业充分了解该行业的发展动态及自身在行业中所处地位,并制定准确的发展策略以使企业在残酷的市场竞争中取得领先上风。

空载励磁和负载并联电容量的选择,准确选择空载励磁并联电容量很重要,假如电容量选择过大,则造成空载电压太高,可能损坏设备;选得过小,空载电压又太低,选择空载励磁电容应使发电机产生的电压不超过铭牌划定的额定电

压。自励式异步电机的选择和发电所要具备的前提,为了同时知足动力及照明负荷的用电,通常应选择"Y"型接法的异步电念头,以便于引出中性线。电念头转速的选择应略低于原念头转速,原念头转速一般比电念头同期转速高出5%~10%左右为宜。

电机维修范文第3篇

发电机停车:把控制开关切到停止(STOP)位置或是压下红色紧急停车钮就能马上停止发电机运转。在紧急的状况下就能直接的压下紧急停车钮即可强迫停机。假如压下红色紧急停车钮时就一定要复归原位,不然发电机就不能启动。

当控制开关切到停止(STOP),或是还保持着在自动,但市电已经恢复时 ATS 即送来的停车信号,发电机租赁就会自动停止。同时还要注意:运转中的发电机,因为故障(过速度,高水温,低油压等)而发生自动的停机时,在排除故障后一定要把故障复归钮压下才可以准备重新起动。

电机维修范文第4篇

关键词:电气控制高炉;助燃风机;电气控制

一、电气控制说明

电气控制指的是通过控制电气设备的电压、电流、频率、通断、连锁、速度等,完成工艺过程的动作要求。对于工艺过程程序及功能相对固定的机电设备,我們通常采用继电接触控制。

机电设备电气控制基本原理是,通过电器控制线路,即由各种有触电的接触器、继电器、按钮、行程开关等按不同连接方式组合而成的控制系统,实现对机电设备的启动、正反转、制动、调速和保护,满足生产工艺要求,实现生产过程自动化。常见的基本控制线路有:点动控制线路、正转控制线路、正反转控制线路、位置控制线路、顺序控制线路、多地控制线路、降压启动控制线路、调速控制线路、制动控制线路。

电气控制除了在满足生产工艺,控制电压的要求的同时,必须要考虑控到制电路工作的安全性、可靠性,便于操作、维修和电路简明等一系列的问题。

二、改造措施

1、变频器闭环控制改造

变频控制系统原设计仅有变频器电流内反馈闭环控制,电机抗扰稳速性能差,是减速机产生剧烈晃动的原因之一。国内同行如天铁集团采用的是带编码器速度反馈的速度闭环控制,其每台电机通过编码器将速度反馈给变频器,当负载变化影响电机转速时,变频器能够很好的调整输出,保持电机恒速,使电机具有良好的抗扰稳速性能。但目前的现状是,电机未设计编码器接手,安装编码器必须全部更换新电机,而且型钢炼钢厂建设时未严格按照变频器EMC导则进行设计施工,电机距变频器距离长,信号线、电机线混放且接地系统不完善,改造使用编码器速度反馈可能存在强烈的信号干扰,埋有更大的事故隐患,因此采用待编码器反馈的速度闭环控制不适合应用。经过反复研究变频器功能图,结合现场实测,在输出频率5Hz以上时变频器内部检测的速度反馈值与实际电机速度差别不大,完全可以用变频器自身检测的速度反馈代替编码器速度反馈,实现速度内反馈闭环控制。因现场基本用不到5Hz以下的运行频率,速度内反馈闭环控制完全可以代替速度外反馈闭环控制,且实际应用效果良好。

2、西门子矢量型变频器初始化参数优化

要消除高速制动,首先必须将保证电机速度减速至接近零速时控制抱闸抱死,同时还必须避免减速时间过长导致炉子停不住产生下滑现象。研究变频器矢量大全中关于减速功能方面的参数设置,P464减速时间的设置对减速快慢起决定性作用。但在实际调试过程中,无论如何修改减速时间的大小,实际减速时变频器并未按设定曲线减速,而像是自由停车,即系统不能实现设定的减速时间。经过系统排查分析,我们人为变频器本身不存在硬件问题,变频器减速时间不起作用的原因应该与变频器初始化参数设置不正确有关。因此将电机全部脱开,重新做电机自学习,对变频器初始化参数进行了重新优化。电机辨识及优化功能全部实现后,将电机连接上减速机,带负载进行调试。调试结果显示,变频器可以正常按设定减速曲线减速,功能良好。经过反复试验,将变频器P464减速时间设定为1.5S,实际动作时,电机从最高速开始停车,减速至接近零速的时间为1.5S以内,完全满足控制要求。

3、优化抱闸控制程序

重新设计PLC抱闸控制程序,要求抱闸得电条件为一主两从变频器抱闸打开信号输出;抱闸失电条件为一主两从变频器抱闸打开信号取消或有停止信号后PLC延时3S强制抱闸失电。程序修改后抱闸动作条件全部交给变频器分析判断,为提高系统可靠性,变频器控制抱闸信号未直接控制抱闸接触器动作,而是首先接入PLC,经过PLC分析必要条件满足后再输出控制抱闸接触器。PLC保留紧急情况下急停功能和变频器停止后延时3S强制抱闸失电功能,确保在异常情况下抱闸可靠抱死。设置合适的变频器抱闸控制参数,并调试满足设备平稳运行的要求,启动:阀值选择力矩参数,阀值力矩值必须设置准确,既要杜绝各个位置启动发生点头还要保证启动无冲击,经过反复调试选择力矩阀值为5%额定值,延时时间为0S;制动:阀值选择速度参数,理想状况下速度阀值为零速,但考虑抱闸制动过程有时间,速度降落时力矩要保持满力矩防止下滑,因此速度阀值的设定必须慎重,经过反复试验和分析历史曲线,选择速度阀值为7%额定值,可以保证制动轮停止的同时抱闸可靠抱死。

4、改变变频器主从控制方式解决电机速度不同步

改造后抱闸失电抱死时,变频器速度反馈值已降低至很小,现场观察基本接近零速,但存在的问题是制动时明显可以观察到有的电机对轮要反转一下,减速机仍然有较强烈震动,由改造前的纵向衰减震动变为了横向振动,对减速机冲击仍然十分大。经过分析,从曲线也可以看到,减速期间电机速度不同步,特别是有的电机速度还反向,这是造成电机反转、减速机横向振动的根本原因。

速度不同步的原因分析是由于变频器固定采用主从控制方式,主变频器为速度控制,从变频器跟随主变频器是力矩控制,即变频器力矩始终保持一致,而速度不受控。正常转动期间因电机相当于同轴连接,因此速度可以保持基本一致,但在制动减速期间,因载荷变化剧烈,电机减速特性不完全相同,因此若仍然采用力矩同步控制,必然导致速度不一致现象发生,在不同载荷的情况速度不一致的程度不尽相同,反映到负荷端,即发生上述异常现象。要消除此现象,只能从改变变频器主从控制方式入手,曾做试验取消变频器主从控制,电机全改为速度控制,电机力矩不受控产生的严重后果是电机不同步导致变频器频繁过流故障,无法正常使用。经过研究变频器矢量大全,制定了可靠的解决方案:取消各台变频器固定的主从参数设定,改为由PLC通讯控制字控制;编写PLC程序自动判断炉子进入减速制动状态,从变频器控制字相应位置0,变频器自动切换为速度控制;程序自动判断制动结束,将从变频器的控制字相应位置1,主变频器控制字状态保持不变,变频器自动切换回主从控制方式。按此方式改造,启动及运行期间主从控制方式保证电机力矩同步,减速期间速度控制方式保证电机速度保持一致,彻底解决了制动时电机速度不同步的现象,减速机停车制动变得十分平稳,高速停车时减速机也无振动现象发生。

结束语

机电一体化是现代工业发展的总趋势,目前国内的机电一体化工作已初具规模,但在很多方面还应加强重视和改进。高炉助燃风机电机电气控制对于设计出高效能、低造价的现代化设备,有效利用其特点和效能有重要意义。

参考文献:

[1]陈伯时.电力拖动与自动控制原理[M].机械工业出版社,2002.

[2]郭选明.试论电气控制设计中应注意的几个问题[J]煤炭技术,2012(10)

[5]包文礼,涂林鹏.两种典型的掘进机电控系统[J]科技资讯,2009,(22)

电机维修范文第5篇

步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。

上个世纪就出现了步进电动机,它是一种可以自由回转的电磁铁,动作原理和今天的反应式步进电动机没有什么区别,也是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。在本世纪初,由于资本主义列强争夺殖民地,造船工业发展很快,同时也使得步进电动机的技术得到了长足的进步。到了80年代后,由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现,步进电动机的控制方式更加灵活多样。原来的步进电机控制系统采用分立元件或者集成电路组成的控制回路,不仅调试安装复杂,要消耗大量元器件,而且一旦定型之后,要改变控制方案就一定要重新设计电路。计算机则通过软件来控制步进电机,更好地挖掘出电动机的潜力。因此,用计算机控制步进电机已经成为了一种必然的趋势,也符合数字化的时代趋势。步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。步进电机靠一种叫环形分配器的电子开关器件,通过功率放大器使励磁绕组按照顺序轮流接通直流电源。由于励磁绕组在空间中按一定的规律排列,轮流和直流电源接通后,就会在空间形成一种阶跃变化的旋转磁场,使转子步进式的转动,随着脉冲频率的增高,转速就会增大。步进电机的旋转同时与相数、分配数、转子齿轮数有关。

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机和单相式步进电机等。其中反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,利用磁导的变化产生转矩。现阶段,反应式步进电机获得最多的应用。

步进电机驱动器

步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式,正是这个特点,步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机,步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。使用恰当的时候,甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美。

步进电机广泛应用在生产实践的各个领域。它最大的应用是在数控机床的制造中,因为步进电机不需要A/D转换,能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移,所以被认为是理想的数控机床的执行元件。早期的步进电机输出转矩比较小,无法满足需要,在使用中和液压扭矩放大器一同组成液压脉冲马达。随着步进电动机技术的发展,步进电动机已经能够单独在系统上进行使用,成为了不可替代的执行元件。比如步进电动机用作数控铣床进给伺服机构的驱动电动机,在这个应用中,步进电动机可以同时完成两个工作,其一是传递转矩,其二是传递信息。步进电机也可以作为数控蜗杆砂轮磨边机同步系统的驱动电动机。除了在数控机床上的应用,步进电机也可以并用在其他的机械上,比如作为自动送料机中的马达,作为通用

的软盘驱动器的马达,也可以应用在打印机和绘图仪中。

步进电动机以其显著的特点,在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高,步进电机将会在更多的领域得到应用。

步进电机和交流伺服电机性能比较步进电机和交流伺服电机性能比较步进电机是一种离散运动的装置,它和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。

一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、 1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步进电机步距角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机,其步距角为0.09°;德国百格拉公司(BERGER LAHR)生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2500线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。

二、低频特性不同步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点,便于系统调整。

三、矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。

四、过载能力不同步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。

五、运行性能不同步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。

六、速度响应性能不同步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以松下MSMA 400W交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。

步进电机问与答 1.什么是步进电机?步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。2.步进电机分哪几种?步进电机分三种:永磁式(PM) ,反应式(VR)和混合式(HB)永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度 或15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。

3.什么是保持转矩(HOLDING TORQUE)?保持转矩(HOLDING TORQUE)是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一,通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减,输出功率也随速度的增大而变化,所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如,当人们说2N.m的步进电机,在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电机。4.什么是DETENT TORQUE?DETENT TORQUE 是指步进电机没有通电的情况下,定子锁住转子的力矩。DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译方式,容易使大家产生误解;由于反应式步进电机的转子不是永磁材料,所以它没有DETENT TORQUE。

5.步进电机精度为多少?是否累积?一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。6.步进电机的外表温度允许达到多少?步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至于失步,因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,有的甚至高达摄氏200度以上,所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。7.为什么步进电机的力矩会随转速的升高而下降?当步进电机转动时,电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;频率越高,反向电动势越大。在它的作用下,电机随频率(或速度)的增大而相电流减小,从而导致力矩下降。8.为什么步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声?步进电机有一个技术参数:空载启动频率,即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率,如果脉冲频率高于该值,电机不能正常启动,可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下,启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动,脉冲频率应该有加速过程,即启动频率较低,然后按一定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高速)。9.如何克服两相混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声?步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克服:A.如步进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比等机械传动避开共振区;B.采用带有细分功能的驱动器,这是最常用的、最简便的方法;C.换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机;

D.换成交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高;E.在电机轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大。10.细分驱动器的细分数是否能代表精度?步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术(请参考有关文献),其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动,提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。比如对于步进角为1.8° 的两相混合式步进电机,如果细分驱动器的细分数设置为4,那么电机的运转分辨率为每个脉冲0.45°,电机的精度能否达到或接近0.45°,还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制。11.四相混合式步进电机与驱动器的串联接法和并联接法有什么区别?四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动,因此,连接时可以采用串联接法或并联接法将四相电机接成两相使用。串联接法一般在电机转速较的场合使用,此时需要的驱动器输出电流为电机相电流的0.7倍,

因而电机发热小;并联接法一般在电机转速较高的场合使用(又称高速接法),所需要的驱动器输出电流为电机相电流的1.4倍,因而电机发热较大。12.如何确定步进电机驱动器的直流供电电源?A.电压的确定:混合式步进电机驱动器的供电电源电压一般是一个较宽的范围(比如IM483的供电电压为12~48VDC),电源电压通常根据电机的工作转速和响应要求来选择。如果电机工作转速较高或响应要求较快,那么电压取值也高,但注意电源电压的纹波不能超过驱动器的最大输入电压,否则可能损坏驱动器。

B.电流的确定:供电电源电流一般根据驱动器的输出相电流I来确定。如果采用线性电源,电源电流一般可取I 的1.1~1.3倍;如果采用开关电源,电源电流一般可取I 的1.5~2.0倍。13.混合式步进电机驱动器的脱机信号FREE一般在什么情况下使用?当脱机信号FREE为低电平时,驱动器输出到电机的电流被切断,电机转子处于自由状态(脱机状态)。在有些自动化设备中,如果在驱动器不断电的情况下要求直接转动电机轴(手动方式),就可以将FREE信号置低,使电机脱机,进行手动操作或调节。手动完成后,再将FREE信号置高,以继续自动控制。14.如果用简单的方法调整两相步进电机通电后的转动方向?只需将电机与驱动器接线的A+和A-(或者B+和B-)对调即可。

常用单相交流感应电动机种类

在家用电器设备中,常配有小型单相交流感应电动机。交流感应电动机因应用类别的差异,一般可分为分相式电动机、电容启动式电动机、永久分相式电容电动机、罩极式电动机、永磁直流电动机及交直流电动机等类型。

一般的三相交流感应电动机在接通三相交流电后,电机定子绕组通过交变电流后产生旋转磁场并感应转子,从而使转子产生电动势,并相互作用而形成转矩,使转子转动。但单相交流感应电动机,只能产生极性和强度交替变化的磁场,不能产生旋转磁场,因此单相交流电动机必须另外设计使它产生旋转磁场,转子才能转动,所以常见单相交流电机有分相启动式、罩极式、电容启动式等种类。

1、分相启动式电动机

分相式电动机广泛应用于电冰箱、洗衣机、空调等家用电器中。该电机有一个鼠笼式转子和主、副两个定子绕组。两个绕组相差一个很大的相位角,使副绕组中的电流和磁通达到最大值的时间比主绕组早一些,因而能产生一个环绕定子旋转的磁通。这个旋转磁通切割转子上的导体,使转子导体感应一个较大的电流,电流所产生的磁通与定子磁通相互作用,转子便产生启动转矩。当电机一旦启动,转速上升至额定转速70%时,离心开关脱开副绕组即断电,电机即可正常运转。

2、罩极式电动机

罩极式单相交流电动机,它的结构简单,其电气性能略差于其他单相电机,但由于制作成本低,运行噪声较小,对电器设备干扰小,所以被广泛应用在电风扇、电吹风、吸尘器等小型家用电器中。罩极式电动机只有主绕组,没有副绕级(启动绕组),它在电机定子的两极处各设有一副短路环,也称为电极罩极圈。当电动机通电后,主磁极部分的磁场产生的脉动磁场感应短路而产生二次电流,从而使磁极上被罩部分的磁场,比未罩住部分的磁场滞后些,因而磁极构成旋转磁场,电动机转子便旋转启动工作。罩极式单相电动机还有一个特点,即可以很方便地转换成二极或四极转速,以适应不同转速电器配套使用。

3、电容式启动电动机

该类电动机可分为电容分相启动电机和永久分相电容电机。这种电机结构简单,启动快速,转速稳定,被广泛应用在电风扇、排风扇、抽油烟机等家用电器中。电容分相式电动机在定子绕组上设有主绕组和副绕组(启动绕组),并在启动绕组中串联大容量启动电容器,使通电后主、副绕组的电相角成90°,从而能产生较大的启动转矩,使转子启动运转。

对于永久分相电容电动机来说,均与启动绕组串接。由于永久分相电机其启动的转矩较小,因此很适于排风机、抽风机等要求启动力矩低的电器设备中应用。电容式启动电动机,由于其运行绕组分正、反相绕制设定,所以只要切换运行绕组和启动绕组的串接方向,即可方便实现电机逆、顺方向运转。

4、交、直流两用电动机

一般常用单相交流电动机,在交流50Hz电源中运行时,电动机转速较高的也只能达每分钟3000转。而交直流两用电动机在交流或直流供电下,其电机转速可高达20000转,同时其电机的输出启动力矩也大,所以尽管电机体积小,但由于转速高输出功率大,因此交直流两用电动机在洗衣机、吸尘器、排风扇等家用电器中得以应用。

交、直流两用电动机的内在结构与单纯直流电机无大差异,均由电机电刷经换向器将电流输入电枢绕组,其磁场绕组与电枢绕组构成串联形式。为了充分减少转子高速运行时电刷与换向器间产生的电火花干扰,而将电机的磁场线圈制成左右两只,分别串联在电枢两侧。两用电机的转向切换很方便,只要切换开关将磁场线圈反接,即能实现电机转子的逆转或顺转。

在家用电器电机类中还有一种直流微型电动机。该电机在录音机、随身听、录像机、打印机、传真机等家用电器中广泛应用。直流微型电机由于定子绕组和转子绕组之间的串接形式不同,又可分为并激、串激、复激等几种类别。

应用在家用电器中的电机,其定子绕组的转子,绕组之间的串接一般采用并激形式,即电机的定子磁场线圈与电枢绕组线圈并联后接到电源上。当通电后电机可保持磁场恒定,并利用电枢电路控制电机转速。这种直流电机的最大特点是当负载产生波动变化时,电机的转速保持定速状态。

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