交流電機按其功能通常分為交流發(fā)電機、交流電動(dòng)機和同步調相機幾大類(lèi)。由于電機工作狀態(tài)的可逆性,同一臺電機既可作發(fā)電機又可作電動(dòng)機。
交流電機按品種分有同步電機、異步電機兩大類(lèi)。同步電機轉子的轉速ns與旋轉磁場(chǎng)的轉速相同,稱(chēng)為同步轉速。ns與所接交流電的頻率(f)、電機的磁極對數(P)之間有嚴格的關(guān)系。
在中國,電源頻率為50赫,所以三相交流電機中一對極電機的同步轉速為3000轉/分,三相交流電機中兩對極電機的同步轉速為1500轉/分,余類(lèi)推。異步電機轉子的轉速總是低于或高于其旋轉磁場(chǎng)的轉速,異步之名由此而來(lái)。異步電機轉子轉速與旋轉磁場(chǎng)轉速之差(稱(chēng)為轉差)通常在10%以?xún)取?/div>
交流電機是一個(gè)非常廣義分類(lèi),電機本身的種類(lèi)就是非常大的,交流電機本身也可以分低速跟高速,低速的可以叫低速電機、交流低速電機,高速的可以叫高速電機,高速電動(dòng)機,交流高速電機,而高速電機又可以被稱(chēng)為電主軸,高速電主軸等等。
電主軸:
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電主軸是近幾年在數控機床領(lǐng)域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術(shù),它與直線(xiàn)電機技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起,將會(huì )把高速加工推向一個(gè)新時(shí)代。電主軸是一套組件,它包括電主軸本身及其附件:電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置。
電主軸所融合的技術(shù):
高速軸承技術(shù):電主軸通常采用復合陶瓷軸承,耐磨耐熱,壽命是傳統軸承的幾倍;有時(shí)也采用電磁懸浮軸承或靜*承,內外圈不接觸,理論上壽命無(wú)限;
高速電機技術(shù):電主軸是電動(dòng)機與主軸融合在一起的產(chǎn)物,電動(dòng)機的轉子即為主軸的旋轉部分,理論上可以把電主軸看作一臺高速電動(dòng)機。關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動(dòng)平衡;
潤滑:電主軸的潤滑一般采用定時(shí)定量油氣潤滑;也可以采用脂潤滑,但相應的速度要打折扣。所謂定時(shí),就是每隔一定的時(shí)間間隔注一次油。所謂定量,就是通過(guò)一個(gè)叫定量閥的器件,精確地控制每次潤滑油的油量。而油氣潤滑,指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下,被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要,太少,起不到潤滑作用;太多,在軸承高速旋轉時(shí)會(huì )因油的阻力而發(fā)熱。冷卻裝置:為了盡快給高速運行的電主軸散熱,通常對電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑,冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
內置脈沖編碼器:為了實(shí)現自動(dòng)換刀以及剛性攻螺紋,電主軸內置一脈沖編碼器,以實(shí)現準確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。
自動(dòng)換刀裝置:為了應用于加工中心,電主軸配備了自動(dòng)換刀裝置,包括碟形簧、拉刀油缸等;
高速刀具的裝卡方式:廣為熟悉的BT、ISO刀具,已被實(shí)踐證明不適合于高速加工。這種情況下出現了HSK、SKI等高速刀具。
高頻變頻裝置:要實(shí)現電主軸每分鐘幾萬(wàn)甚至十幾萬(wàn)轉的轉速,必須用一高頻變頻裝置來(lái)驅動(dòng)電主軸的內置高速電動(dòng)機,變頻器的輸出頻率必須達到上千或幾千赫茲。
一、交流電機電源
交流電機一般采用三相制,因為三相交流電機與單相電機相比,無(wú)論在性能指標,原材料利用和價(jià)格等方面均有明顯的*性。同樣功率的三相電機比單相電機體積小,重量輕,價(jià)格低。三相電動(dòng)機有自起動(dòng)能力。單相電機沒(méi)有起動(dòng)轉矩,為解決起動(dòng)問(wèn)題,需采取一些特殊的措施。單相電機的轉矩是脈動(dòng)的,噪聲也比較大,但所需的電源比較簡(jiǎn)單,特別是在家庭中使用十分方便。因此小型家用電機和儀用電機多采用單相電機。
二、交流電機變頻調速
變頻器是應用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過(guò)改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來(lái)控制交流電機的電力傳動(dòng)元件。
交流電動(dòng)機調速變頻器的特點(diǎn):■低頻轉矩輸出180% ,低頻運行特性良好
■輸出頻率大600Hz,可控制高速電機
■
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方位的偵測保護功能(過(guò)壓、欠壓、過(guò)載)瞬間停電再起動(dòng)
■加速、減速、動(dòng)轉中失速防止等保護功能
■電機動(dòng)態(tài)參數自動(dòng)識別功能,保證系統的穩定性和精確性
■高速停機時(shí)響應快
■豐富靈活的輸入、輸出接口和控制方式,通用性強
用單相電容式電機說(shuō)明:?jiǎn)蜗嚯姍C有兩個(gè)繞組,即起動(dòng)繞組和運行繞組。兩個(gè)繞組在空間上相差90度。在起動(dòng)繞組上串聯(lián)了一個(gè)容量較大的電容器,當運行繞組和起動(dòng)繞組通過(guò)單相交流電時(shí),由于電容器作用使起動(dòng)繞組中的電流在時(shí)間上比運行繞組的電流超前90度角,先到達大值。在時(shí)間和空間上形成兩個(gè)相同的脈沖磁場(chǎng),使定子與轉子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個(gè)旋轉磁場(chǎng),在旋轉磁場(chǎng)的作用下,電機轉子中產(chǎn)生感應電流,電流與旋轉磁場(chǎng)互相作用產(chǎn)生電磁場(chǎng)轉矩,使電機旋轉起來(lái)。
單相接地故障定義:
三相電力系統中,僅在一相導線(xiàn)與地之間出現的絕緣破壞。
廣義來(lái)說(shuō),單相接地故障包括單相接地短路,單相接地短路是單相接地故障中的一種特殊現象,只有變壓器中性點(diǎn)接地系統才會(huì )有。
狹義來(lái)說(shuō),單相接地故障和單相接地短路是兩個(gè)概念。一個(gè)是故障,一個(gè)是事故。
電力系統的故障和事故是用狹義區分的。
單相接地短路是指
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火線(xiàn)(任何一相電)沒(méi)有經(jīng)過(guò)負載直接和地線(xiàn)接通,在380/220供電系統或其它接地系統中,由于變壓器的中性線(xiàn)是接地的,而且接地電阻很小,火線(xiàn)(任何一相電)沒(méi)有經(jīng)過(guò)負載直接和地線(xiàn)接通,瞬間將產(chǎn)生很大的電流,燒斷電線(xiàn)、配電設備或跳閘等,所以單相接地短路是嚴重的事故,是電力系統盡量要避免的。
在電力系統中,有很多地方是用不接地系統供電,比如在粉塵嚴重,易燃易爆等特殊場(chǎng)地,我們國家所有6—10千伏,35千伏供電系統等,采用的都是中性點(diǎn)不接地或經(jīng)大電阻接地的供電系統,這樣的系統單相接地后,由于沒(méi)有回路或沒(méi)有產(chǎn)生大電流的回路,沒(méi)有接地電流或沒(méi)有大的接地電流,所以不影響系統的正常運行。雖然不影響系統的正常運行,但單相接地是一種故障,為了防備接地擴展為兩相接地或使接地設備進(jìn)一步損壞等,規程規定發(fā)生了單相接地故障后,要在2小時(shí)內查明原因,作出處理,2小時(shí)內查不出原因或無(wú)法處理的,要停電處理后才能供電。
單相接地故障查找方法大全
對于小電流接地系統,如何快速查找單相接地故障,我給大家介紹一些簡(jiǎn)單可行的方法。
1、人工查找方法
如果變電站內沒(méi)有安裝接地選線(xiàn)裝置,線(xiàn)路上也沒(méi)有安裝接地故障指示器或者短路接地二合一故障指示器,也沒(méi)有很好的接地故障探測儀,那就只好采用人工查找的笨辦法了。查找步驟如下:
⑴通過(guò)人工(或調度,以下同)依
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次拉閘,可知道變電站哪條出線(xiàn)接地,通過(guò)調度知道哪相接地。
⑵接下來(lái)有兩種方法來(lái)查找故障點(diǎn):一是將線(xiàn)路逐級分段,或者將經(jīng)常有故障的線(xiàn)路拉開(kāi),用2.5kV搖表測接地相對地絕緣,絕緣電阻小的那段為故障段,以此縮小查找范圍(當然,在變電站出線(xiàn)側一定要做好掛接地線(xiàn)等安全保護措施);二是將線(xiàn)路盡可能分段,然后逐級試合送電,與調度互動(dòng)配合,有零序電壓報警時(shí)該段為故障區段。
人工查找方法操作很麻煩,如果線(xiàn)路長(cháng)、分支多、開(kāi)關(guān)分段又少,那就不好操作了,再加上天色和天氣不佳,那就更不好處理了。建議還是采用一些設備投資少的科技手段來(lái)配合人工查找,可取得事半功倍的效果,既提供了供電可靠性和社會(huì )效益,也創(chuàng )造了經(jīng)濟效益。
2、利用接地選線(xiàn)裝置和故障指示器來(lái)查找
變電站一般都安裝了接地選線(xiàn)裝置,雖然有時(shí)不準,但可以為人工拉閘提供技術(shù)參考。然后在線(xiàn)路上安裝一些接地故障指示器(或者短路接地二合一故障指示器),以此指示接地故障途徑。比較可靠的接地故障檢測方法是采用信號源法,比較靈敏的的接地故障檢測方法是采用首半波法或者直流暫態(tài)分析法。建議采用兩種接地故障指示器相結合的方法來(lái)查找接地故障比較好,以信號源法為主,以首半波法或者直流暫態(tài)分析法為輔。
3、利用饋線(xiàn)自動(dòng)化方法來(lái)查找
如果用戶(hù)有錢(qián),則推薦使用饋線(xiàn)自動(dòng)化方法來(lái)查找接地故障。該方法利用智能開(kāi)關(guān)(電動(dòng)負荷開(kāi)關(guān)、分段器、斷路器、重合器+FTU)的邏輯功能來(lái)代替傳統的人工查找方法,并可以自動(dòng)實(shí)現故障隔離、恢復和轉移供電。假設一條雙電源手拉手線(xiàn)路分成6段,即有5臺智能開(kāi)關(guān)(雙側配三相五柱式信號PT或者電容式PT),中間那臺做聯(lián)絡(luò ),并以接地故障點(diǎn)在臺與第二臺智能開(kāi)關(guān)之間為例,具體實(shí)現步驟如下:
⑴變電站將接地出線(xiàn)拉閘停電,線(xiàn)路上各分段智能開(kāi)關(guān)自動(dòng)分閘。
⑵變電站合閘送電,電站零序電壓不報警,該區段恢復送電成功;臺智能開(kāi)關(guān)FTU檢測到線(xiàn)電壓,但沒(méi)有檢測到零序電壓,則延時(shí)一段時(shí)間以后自動(dòng)合閘,因合到接地故障上而檢測到零序電壓,則立即分閘并“
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閉鎖”;第二臺智能開(kāi)關(guān)也檢測到零序電壓,開(kāi)關(guān)不動(dòng)并“閉鎖”,取消“得電延時(shí)自動(dòng)合閘”功能。
⑶中間聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)檢測到單側失電,延時(shí)一段時(shí)間以后自動(dòng)合閘,因故障點(diǎn)不在該區段,沒(méi)有檢測到零序電壓,該區段轉移供電成功。
⑷聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)送電后,第二臺智能開(kāi)關(guān)檢測到線(xiàn)電壓,沒(méi)有檢測到零序電壓,但是有“閉鎖”在前,故取消“得電延時(shí)自動(dòng)合閘”功能,開(kāi)關(guān)保持在分位。
⑸至此,接地故障點(diǎn)區段已被隔開(kāi),其它非故障區段都已經(jīng)恢復或者轉移供電。
4、改變中性點(diǎn)接地方式來(lái)查找
配電系統采用中性點(diǎn)不接地或者經(jīng)過(guò)消弧線(xiàn)圈接地方式,有利也有弊。針對故障查找困難的“弊端”和由此帶來(lái)的一些人身財產(chǎn)安全問(wèn)題,用戶(hù)自己也在做進(jìn)一步的思考,思考出來(lái)的方案主要有兩種:
⑴將中性點(diǎn)改為經(jīng)小電阻接地。改造以后,利用出口斷路器的零序兩段保護功能和短路故障指示器,基本上可以解決
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掉70%左右的接地故障查找問(wèn)題,但還有30%左右的中阻和高阻接地故障不好查找,可能還存在與線(xiàn)路熔斷器的保護配合問(wèn)題。針對這種系統,比較好的解決方法是利用數字化的故障指示器,將線(xiàn)路零序電流(電纜)、線(xiàn)路總電流(架空)、對地絕緣電壓(架空)等指示器的測量數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )發(fā)送到調度系統,經(jīng)綜合分析變電站實(shí)時(shí)和歷史信息,可判斷接地點(diǎn)位置。
⑵中性點(diǎn)改為小電阻+斷路器或者中電阻+高壓接觸器的模式。斷路器或高壓接觸器平時(shí)處于分位,只有當檢測到系統零序電壓抬高以后才延時(shí)合閘,短時(shí)變?yōu)樾‰娮杌蛘咧须娮杞拥?,然后通過(guò)以小電阻接地方式下的檢測方法來(lái)查找故障。另外,由于中性點(diǎn)電阻的通斷可以靈活控制,則可以在消弧線(xiàn)圈動(dòng)作以后,再以一定的合分時(shí)序來(lái)控制電阻的通斷,以便讓保護裝置動(dòng)作或者讓接地故障指示器識別該信號并指示出接地電流途徑。
一、啟動(dòng)前的準備和檢查
1、檢查電動(dòng)及啟動(dòng)設備接地是否可靠和完整,接線(xiàn)是否正確與良好?! ?、檢查電動(dòng)機銘牌所示電壓、頻率與電源電壓、頻率是否相符?! ?、新安裝或長(cháng)期停用的電動(dòng)機啟動(dòng)前應檢查繞組相對相、相對地絕緣電阻。絕緣地那組應大于0.5兆歐,如果低于此值,須將繞組烘干?! ?、對繞線(xiàn)型轉子應檢查其集電環(huán)上的電刷裝置是否能正常工作,電刷壓力是否符合要求?! ?、檢查電動(dòng)機轉動(dòng)是否靈活,滑動(dòng)軸承內的油是否達到規定油位?! ?、檢查電動(dòng)機所用熔斷器的額定電流是否符合要
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求?! ?、檢查電動(dòng)機各緊固螺栓及安裝螺栓是否擰緊?! ∩鲜龈鳈z查全部達到要求后,可啟動(dòng)電動(dòng)機。電動(dòng)機啟動(dòng)后,空載運行30分鐘左右,注意觀(guān)察電動(dòng)機是否有異?,F象,如發(fā)現噪聲、震動(dòng)、發(fā)熱等不正常情況,應采取措施,待情況消除后,才能投入運行?! ?dòng)繞線(xiàn)型電動(dòng)機時(shí),應將啟動(dòng)變阻器接入轉子電路中。對有電刷提升機構的電動(dòng)機,應放下電刷,并斷開(kāi)短路裝置,合上定子電路開(kāi)關(guān),扳動(dòng)變阻器。當電動(dòng)機接近額定轉速時(shí),提起電刷,合上短路裝置,電動(dòng)機啟動(dòng)完畢。
二、行中的維護
1、電動(dòng)機應經(jīng)常保持清潔,不允許有雜物進(jìn)入電動(dòng)機內部;進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口必須保持暢通?! ?、用儀表監視電源電壓、頻率及電動(dòng)機的負載電流。電源電壓、頻率要符合電動(dòng)機銘牌數據,電動(dòng)機負載電流不得超過(guò)銘牌上的規定值,否則要查明原因,采取措施,不良情況消除后方能繼續運行?! ?、采取必要手段檢測電動(dòng)機各部位溫升?! ?、對于繞相型轉子電機,應經(jīng)常注意電刷與集電環(huán)間的接觸壓力、磨損及火花情況。電動(dòng)機停轉時(shí),應斷開(kāi)定子電路內的開(kāi)關(guān),然后將電刷提升機構扳到啟動(dòng)位置,斷開(kāi)短路裝置?! ?、電動(dòng)機運行后定期維修,一般分小修、大修兩種
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。小修屬一般檢修,對電動(dòng)機啟動(dòng)設備及整體不作大的拆卸,約一季度一次,大修要將所有傳動(dòng)裝置及電動(dòng)機的所有零部件都拆卸下來(lái),并將拆卸的零部件作全面的檢查及清洗,一般一年一次。