機電論文范文第1篇

【關(guān)鍵詞】60HZ進(jìn)口高壓電機；供電系統(tǒng)；設(shè)計改造

90年代初期，一橡膠生產(chǎn)公司從北美進(jìn)口了五臺（二手）橡膠設(shè)備，其中有兩臺法雷爾生產(chǎn)的11D密煉機和一臺壽力公司生產(chǎn)SL–32型的螺桿空壓機。這三臺設(shè)備的基本狀況測試良好，根據(jù)公司生產(chǎn)需求，需要盡快安裝投運創(chuàng)造效益；但使用這些設(shè)備存在一個很大的技術(shù)難題：這些設(shè)備的驅(qū)動裝置是60Hz的五臺高壓電機，無法直接投入我國的50Hz電網(wǎng)。但是如果全部更換為國產(chǎn)50Hz、6KV電機和高壓柜，需要增加近100萬元費用。為了解決這一技術(shù)難題，技術(shù)人員針對進(jìn)口設(shè)備的供電系統(tǒng)、開關(guān)裝置、電機參數(shù)等進(jìn)行了認(rèn)真分析計算，決定采用變頻原理，對該系統(tǒng)進(jìn)行供電設(shè)計改造。

一、設(shè)計和改造

（一）設(shè)計依據(jù)

（2）高壓起動柜。主回路三相交流電壓為2300V；控制回路電源取至柜內(nèi)高壓PT二次側(cè)，電壓為交流120V。300馬力以上的電機采用串聯(lián)交流電抗器方式起動，200馬力的電機采用直接起動方式（柜內(nèi)高壓空氣斷路器線圈電壓為直流120V）。

（3）供電系統(tǒng)。進(jìn)口電機為三相60HZ、2400V交流供電系統(tǒng)；現(xiàn)公司為三相50HZ、35/10KV交流供電系統(tǒng)。

（4）負(fù)載特性。負(fù)載特性為恒轉(zhuǎn)矩。

（二）配電設(shè)計

高壓電機的原工作頻率應(yīng)為60HZ，現(xiàn)要工作在50HZ的電網(wǎng)上。為了保證電機的額定電流和功率因數(shù)基本不變，電機在變頻前后的過載能力等基本性能不變，根據(jù)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載變頻調(diào)速原理可知，電機定子的電壓與頻率的調(diào)節(jié)必須符合下列規(guī)律。即：

電機原來的配電電壓為2400V，比電機實際的使用電壓2300V高100V，這主要是考慮供電變壓器的負(fù)載特性和線路壓降。

因此采用50HZ供電系統(tǒng)后，電網(wǎng)電壓也應(yīng)比電機實際使用電壓略高。根據(jù)式（2）的計算公式可以求出50HZ時的電網(wǎng)電壓為2000V。

由于這五臺二手高壓電機起動柜的控制電源取至柜內(nèi)高壓PT二次側(cè)，系統(tǒng)電壓下調(diào)后，控制電壓必然也隨之下降。PT變比為20:1，當(dāng)系統(tǒng)電壓降到2000V時，控制電壓降為100V。對于50HZ、100V的交流電源能否保證柜內(nèi)電氣元件可靠動作，我們通過試驗的方法進(jìn)行了考證，即采用調(diào)壓器分別在90V、100V、110V電壓值上做10次操作試驗，并分別保持2小時，結(jié)果柜內(nèi)電氣元件動作都非常穩(wěn)定，鐵芯無異常聲音，線圈溫升正常。以上試驗表明降壓降頻后，對起動柜運行不存在影響。

（三）變壓器設(shè)計

公司的高壓系統(tǒng)電壓為35/10KV，而計算出的五臺二手高壓電機系統(tǒng)電壓為2000V，為了提供這一電壓等級，必須設(shè)計一臺10/2KV的變壓器與之匹配。

這五臺二手高壓電機的總?cè)萘繛?500馬力，其中最大電機容量為1000馬力；采用降壓降頻后，電機總?cè)萘拷禐?083馬力（1531KW），最大電機容量降為833馬力（612.3KW）。因煉膠設(shè)備的載荷不很穩(wěn)定，負(fù)載率偏低，一般僅為電機額定容量的75％左右，所以實際電機運行的總負(fù)載大約在1150KW左右。根據(jù)最大電機起動電流的要求，經(jīng)與變壓器生產(chǎn)廠家的共同論證，最終選定變壓器容量為1600KVA。該變壓器交付使用后的主要技術(shù)參數(shù)如表二：

（四）一、二次保護(hù)系統(tǒng)

1600KVA的專用變壓器一次側(cè)取至公司總變電室的10KV電網(wǎng)514#間隔，配置過流、速斷、瓦斯等保護(hù)；二次側(cè)設(shè)計為安裝一臺總柜、兩臺出線柜，分別配置過流、速斷保護(hù)。出線柜和起動柜之間用電纜連接，在每臺起動柜上分別加裝反時限過流繼電器，用于單臺電機的過流、速斷保護(hù)。

二、改造后系統(tǒng)的情況

（一）變壓器

該變壓器投運后，正常使用的負(fù)載范圍在額定容量的70%－80%之間，當(dāng)五臺電機同時運行時，負(fù)載最高可達(dá)90%左右。由于變壓器過流、速斷保護(hù)值設(shè)定比較合適，各臺電機起動或運行時均未造成變壓器保護(hù)的掉閘故障。因此，變壓器的設(shè)計比較合理，屬于經(jīng)濟運行。

（二）電機

采用降壓降頻后，兩臺大電機的運行電流基本與（60HZ時）額定值相符。而三臺小電機，運行電流略高一點，但電機溫升基本正常。如螺桿空壓機一般運行電流在66～72A，（下轉(zhuǎn)第175頁）（上接第165頁）而額定電流為68.5A。注意，由于電機使用頻率降低為50HZ，電機轉(zhuǎn)速下降了16.67%，設(shè)備效能也隨之下降。

（三）電機起動柜

機電論文范文第2篇

故障診斷技術(shù)是指利用科學(xué)的方法對機電設(shè)備進(jìn)行測試分析和診斷，在實際工作中，故障診斷技術(shù)屬于機電設(shè)備的一種防護(hù)工作，因為故障診斷技術(shù)是在機電設(shè)備運行中通過檢測儀器檢測出各種參數(shù)信息，與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行對比后，如發(fā)現(xiàn)異常，則證明設(shè)備存有故障，經(jīng)調(diào)節(jié)后，使檢測出的各種參數(shù)恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

1.1故障診斷技術(shù)的類別故障診斷技術(shù)可以分為五大類別:①數(shù)字模型技術(shù)。通過事先構(gòu)建出的數(shù)字模型，將設(shè)備中數(shù)據(jù)信息的變化直觀地反映出來。通過對正常數(shù)據(jù)信息的對比，能夠掌握設(shè)備的運行狀態(tài)。②信息采集技術(shù)。信息采集技術(shù)主要是針對各種信息進(jìn)行采集，通過采集后的信息對比，能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障問題，并通過信息針對故障部位進(jìn)行維修。③信息處理技術(shù)。對采集到的信息進(jìn)行篩選與處理，對參數(shù)正常的信息進(jìn)行過濾，保留故障信息。④識別技術(shù)。在信息采集完成后，通過信息的識別和分析對采集到的信息進(jìn)行處理。⑤診斷與測算技術(shù)。在信息識別后，對設(shè)備的故障、使用及壽命等進(jìn)行診斷和測算，防止再次發(fā)生設(shè)備故障問題。

1.2故障診斷技術(shù)礦山機電設(shè)備的故障診斷技術(shù)分為兩種:測試分析和理論診斷。對機電設(shè)備故障出現(xiàn)的原因、位置和故障程度進(jìn)行診斷，根據(jù)診斷結(jié)果制定維修方案，維修方案中也包括日后的維護(hù)與防范措施。這種方式能夠?qū)�機電設(shè)備的參數(shù)確定，并且預(yù)測出機電設(shè)備安全范圍內(nèi)的工作時間和穩(wěn)定性，對出現(xiàn)的異常現(xiàn)象進(jìn)行評價，既能分辨出故障類型、程度，也可以預(yù)測出故障隱患問題。由于礦山機電設(shè)備的工作環(huán)境比較特殊，所發(fā)生的故障信息也有一定的特殊性。

1.3故障診斷的步驟機電設(shè)備故障診斷的步驟為:對機電設(shè)備建立模擬模型，通過傳感器對其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，判別出故障類型和運行狀態(tài)，最后制定故障診斷方案。

2故障診斷技術(shù)在礦山機電設(shè)備維護(hù)中的應(yīng)用

2.1主觀診斷在機電設(shè)備中均配備相應(yīng)的故障診斷儀器，通過具有多年工作經(jīng)驗的工作人員使用故障診斷儀器對故障進(jìn)行診斷，通過對機電設(shè)備的檢查、設(shè)備參數(shù)的調(diào)整、對故障的分析以及維修等工作，使機電設(shè)備的故障能夠快速解決。但是，這種方法對故障診斷人員的要求過高，雖然簡單，但是可靠性低，對診斷的結(jié)果難免存在主觀意識，如果出現(xiàn)誤判，則對機電設(shè)備的運行與維修都產(chǎn)生影響。

2.2儀器診斷法機電設(shè)備中故障檢測的監(jiān)測儀器有很多種，如示波器、頻譜儀等，監(jiān)測儀器能夠?qū)�機電設(shè)備的震動幅度、頻率、位置、轉(zhuǎn)速以及溫度、壓力等參數(shù)進(jìn)行檢測，并顯示出結(jié)果。通過軟件對結(jié)果進(jìn)行分析檢測，來判斷機電設(shè)備是否出現(xiàn)故障。判定方法可以將當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，數(shù)值多或少都代表機電設(shè)備存在故障問題。這種診斷方法，需要大量記錄采集到的信息、機電設(shè)備的歷史參數(shù)、對比參數(shù)等，面對復(fù)雜多變的礦山機電故障問題，此方法略顯復(fù)雜。

2.3無損壞檢測技術(shù)無損檢測診斷技術(shù)在監(jiān)測過程中不會對機電設(shè)備造成影響，雖然監(jiān)測的部位屬于機電設(shè)備的主體或金屬材料內(nèi)部、零件之間的結(jié)合等復(fù)雜且隱蔽的部位，此種檢測診斷技術(shù)應(yīng)用超聲波技術(shù)、射線照相技術(shù)、表面缺陷等技術(shù)，不會對機電設(shè)備造成影響。在實際操作過程中，技術(shù)性較強，結(jié)合了計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)以及分析技術(shù)等，同時此技術(shù)的費用相較于其他檢測技術(shù)費用較高，目前我國所使用的故障檢測技術(shù)中鮮有人使用此種技術(shù)，但這是故障診斷技術(shù)的一個發(fā)展方向。

2.4智能診斷技術(shù)礦山企業(yè)中，對機電設(shè)備的信息采集、分析、處理等技術(shù)均屬于智能化。智能化故障診斷技術(shù)是自動采集數(shù)據(jù)技術(shù)和處理數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合，將人工的理論和方法輸入到計算機中，通過計算機對機電設(shè)備的故障進(jìn)行診斷，整個診斷過程中無需工作人員在場，完全實現(xiàn)智能化。目前此種診斷技術(shù)已經(jīng)是現(xiàn)代煤礦企業(yè)中機電設(shè)備最為普遍的檢測技術(shù)。

2.5故障診斷專家系統(tǒng)礦山機電設(shè)備的故障十分復(fù)雜，并且不易發(fā)現(xiàn)，針對這種特點，單純依靠一種診斷技術(shù)達(dá)不到系統(tǒng)、全面的檢測和維修。通過故障診斷專家系統(tǒng)這一先進(jìn)診斷技術(shù)，可以將機電設(shè)備中的故障檢測方法綜合，通過經(jīng)驗總結(jié)、建立模型、故障分析、故障處理等方面的結(jié)合，得到最為完整的診斷結(jié)果。

3結(jié)語

機電論文范文第3篇

一、論文提綱.........................................1

二、內(nèi)容摘要及關(guān)鍵詞..................................2

三、正文............................................3-9

四、參考文獻(xiàn)..........................................10

論文提綱

1、機電產(chǎn)品的優(yōu)越性

2、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

3、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

4、缺乏全、系統(tǒng)的并且實地性的專業(yè)信息平臺

5、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場管理體系不完善

內(nèi)容摘要、關(guān)鍵詞

摘要：隨著科技日益直向整體化、交叉化和數(shù)字化以及微電子技術(shù)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，機電一體化技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，機電一體化逐漸成為國民經(jīng)濟增長的重要推助力�，F(xiàn)如今，我國的機電一體化已取得初步成效，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，有效解決了人工勞動強度大、工作效率低、不可控質(zhì)量影響因素多等問題。本文將對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡要概述，并展望其未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢

探究機電一體化的發(fā)展及應(yīng)用

一、機電產(chǎn)品的優(yōu)越性

與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相比，機電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性：

（一）使用安全性和可靠性提高

一般機電一體化產(chǎn)品都具有自動監(jiān)視、提醒、報警等自動保護(hù)功能，可以減少和避免人身和設(shè)備事故，設(shè)備的使用安全性能明顯提高。

（二）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高

一體化的機電產(chǎn)品具有自動控制和自動處理信息的功能，其靈敏度、精確度等都有很大提高，可以確保機械按照設(shè)計要求完動工作，減少人為者主觀因素的影響。

（三）人機交流和復(fù)合功能進(jìn)一步得到提升

一體化機電普遍采用電子屏數(shù)字顯示和程控技術(shù)，減少了許多外延性的操作，更加方便、簡單，人機互動更容易。自動補償、自動校驗、自動調(diào)節(jié)保護(hù)等便多的智能化功能，能在不同工作場合領(lǐng)域適應(yīng)更多的工作要求。

二、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

（一）數(shù)控機床

數(shù)控機床又稱數(shù)字控制機床，是配置程序控制系統(tǒng)的一種自動化機床。經(jīng)大量試驗數(shù)據(jù)表明，機電一體化技術(shù)是數(shù)控機床發(fā)展的可靠支撐，不僅提了升數(shù)控機床的加工精度、加工質(zhì)量以及加工效率，同時還有助于加工性能多樣化，以滿足多元化的工業(yè)生產(chǎn)要求。數(shù)控機床的實際生產(chǎn)制造過程中，機電一體化技術(shù)為總線系統(tǒng)和CPU之間的多重連接提供便利，這對提高管理效率，豐富數(shù)控機床種類極為重要。首先，可以削弱多臺數(shù)控機床的排斥效應(yīng)，為機床使用周期的延長、生產(chǎn)效率的提高奠定了良好基礎(chǔ);其次，用戶可以按照實際生產(chǎn)需求，對操作管理進(jìn)行自定義設(shè)計，大幅度提高了數(shù)控機床的智能化水平。

（二）分布式控制系統(tǒng)

機電一體化技術(shù)應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)，可以針對性解決集中控制系統(tǒng)的不足。首先，便于分布式控制系統(tǒng)進(jìn)行控制流程簡化，提高操作穩(wěn)定性，進(jìn)而實現(xiàn)對多臺主機的有效管控。其次，可以強化系統(tǒng)運行的安全管理。具體來講，分布式系統(tǒng)與機電一體化技術(shù)的結(jié)合，有助于控制級別多樣化，以便針對不同生產(chǎn)情況，主機可以進(jìn)行不同的操作管理。同時，還可以化繁為簡，優(yōu)化在線生產(chǎn)以及生產(chǎn)計劃等功能，大幅度減少因控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致的一系列后續(xù)問題。

（三）全自動照相機

全自動照相機是機電一體化技術(shù)應(yīng)用的另一代表性產(chǎn)品。該類型照相機可以利用微電子技術(shù)，根據(jù)光線條件、拍攝距離等，自動對光圈、曝光速度以及焦距進(jìn)行最優(yōu)化選擇。全自動照相機主要分為機械與電子兩大組成部分，它們互相協(xié)作，是一個不可分割的整體。全自動照相機不僅包含精密機械以及復(fù)雜電路，同時還涉及光電檢測、液晶顯示等多種先進(jìn)技術(shù)。

（四）工業(yè)機器人

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，危險生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及作業(yè)環(huán)境惡劣等情況在所難免，這導(dǎo)致人工操作存在諸多安全隱患�；�于此，人們結(jié)合機電一體化技術(shù)，利用機器人代替人工進(jìn)行高危操作，以降低工人勞動強度以及作業(yè)危險性，有效避免安全事故頻發(fā)問題。縱觀工業(yè)機器人發(fā)展史，有3個重要轉(zhuǎn)折點：第一代機器人只能機械性重復(fù)簡單工作，其自動化水平以及對于外界環(huán)境變化的敏感度偏低;第二代機器人可以部分感知外界工況，并可對部分信息進(jìn)行判斷與分析;第三代機器人的智能化水平較高，基本可以模擬人腦思維模式。這也是當(dāng)下機電一體化技術(shù)的研發(fā)核心課題。

三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）人工智能

人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，為機電一體化技術(shù)的智能化建設(shè)提供了可靠技術(shù)支撐。人工智能，就是指機械設(shè)備擁有人腦思維能力，可以自主思考問題，并及時對傳感器收集信息進(jìn)行有效分析與處理。與前兩代機器人相比，第三代機器人的人工智能水平得到大跨步發(fā)展。與此同時，學(xué)習(xí)能力也是人工智能技術(shù)的重中之重，可以有效提升機電設(shè)備控制管理系統(tǒng)的精確性、高效性。

（二）網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)今社會是信息化時代，網(wǎng)絡(luò)化是機電一體化技術(shù)發(fā)展的重要發(fā)展趨勢。網(wǎng)絡(luò)信息通訊技術(shù)的合理應(yīng)用，可以強化機電一體化的遠(yuǎn)程管控質(zhì)量，工作人員不需要對生產(chǎn)車間進(jìn)行實時監(jiān)控，就可以在任何時間、地點反饋生產(chǎn)信息，對生產(chǎn)規(guī)劃進(jìn)行動態(tài)管理，并根據(jù)實際情況，及時采取應(yīng)對措施。

（三）模塊化

實現(xiàn)模塊化是機電一體化發(fā)展的迫切需求。然而，由于市場上的機電一體化產(chǎn)品五花八門，且不同配件往往產(chǎn)于不同的制造廠商，導(dǎo)致同一類型的機械設(shè)備多少會存在一定差異。同時，模塊化對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出了更嚴(yán)格的要求，真正實現(xiàn)產(chǎn)品模塊化，并不容易。因此，相關(guān)人員應(yīng)加大研發(fā)力度，充分調(diào)動一切可利用資源，不斷拓展資金渠道，為部件接口統(tǒng)一化奠定堅實基礎(chǔ)。

四、缺乏全、系統(tǒng)的并且實地性的專業(yè)信息平臺

為應(yīng)對技術(shù)壁壘和反傾銷，應(yīng)由政府和行業(yè)協(xié)會、出口企業(yè)建立全面系統(tǒng)的專業(yè)信息平臺。我國缺和一個綜合性的信息平臺，使政府的調(diào)控和監(jiān)督作用難以有效發(fā)揮，行業(yè)協(xié)會的作用也很難到位，企業(yè)對國際標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)口國標(biāo)準(zhǔn)等信息滯后，技術(shù)發(fā)展遇到壁壘。

五、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場管理體系不完善

我國有許多產(chǎn)品沒有建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，存在有標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一或低于標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。這對于向其它國家作為主機出口發(fā)展方向的企業(yè)是一個無缺失。執(zhí)法的不嚴(yán)不及明也使企業(yè)沒有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)意識，使我國機電產(chǎn)品在國際市場存在很大的質(zhì)量疑問。

要使我國的機電產(chǎn)品在國際上有一足之地，要完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)的建設(shè)。

六、結(jié)束語

綜上所述，機電一體化包含計算機技術(shù)、機械加工技術(shù)、電子信息技術(shù)等多方面內(nèi)容，對社會生產(chǎn)力以及工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有直接性影響。只有機電一體化理念與時俱進(jìn)，才能保障我國工業(yè)生產(chǎn)力在國際市場占有一席之地。因此，相關(guān)政府主管部門應(yīng)健全制度體系，完善生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，積極拓展資金渠道，鼓勵企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)，促進(jìn)機電一體化在人工智能、網(wǎng)絡(luò)以及模塊化、綠色化等方面實現(xiàn)大跨步的飛躍，為社會發(fā)展以及GDP增長提供可靠推助力。

參考文獻(xiàn)

1、謝明揚，杜明鑒.機電一體化技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展研究[J].南方農(nóng)機，2023，49(09):144+148.

2、關(guān)磊.基于PLC/單片機控制的光機電一體化系統(tǒng)的研究[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2023(07):190.

機電論文范文第4篇

在變頻電機調(diào)速控制系統(tǒng)中，采用電力電子變壓變頻器作為供電電源，供電系統(tǒng)中電壓除基波外不可避免含有高次諧波分量，對外表現(xiàn)為非正弦性，諧波對電機的影響主要體現(xiàn)在磁路中的諧波磁勢和電路中的諧波電流上，不同振幅和頻率的電流和磁通諧波將引起電動機定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加，最為顯著的是轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗。這些損耗都會使電動機效率和功率因數(shù)降低。同時，這些損耗絕大部分轉(zhuǎn)變成熱能，引起電機附加發(fā)熱，導(dǎo)致變頻電機溫升的增加。如將普通三相異步電動機運行于變頻器輸出的非正弦電源條件下，其溫升一般要增加10%～20%。同時這些諧波磁動勢與轉(zhuǎn)子諧波電流合成又產(chǎn)生恒定的諧波電磁轉(zhuǎn)矩和振動的諧波電磁轉(zhuǎn)矩，恒定諧波電磁轉(zhuǎn)矩的影響可以忽略，振動諧波電磁轉(zhuǎn)矩會使電動機發(fā)出的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生脈動，從而造成電機轉(zhuǎn)速(主要是低速時)的振蕩，甚至引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。諧波電流還增加了電機峰值電流，在一定的換流能力下，諧波電流降低了逆變器的負(fù)載能力。對于變頻電機，如何在設(shè)計過程中采取合理措施避免或減小應(yīng)用變頻器所帶來的影響，以求得系統(tǒng)最佳經(jīng)濟技術(shù)效果，是本文討論的重點。

二、變頻電機設(shè)計特點

對于變頻電機，其設(shè)計必須與逆變器、機械傳動裝置相匹配共同滿足傳動系統(tǒng)的機械特性，如何從調(diào)速系統(tǒng)的總體性能指標(biāo)出發(fā)，求得電機與逆變器的最佳配合，是變頻電機設(shè)計的特點。設(shè)計理論依據(jù)交流電機設(shè)計理論，供電電源的非正弦以及全調(diào)速頻域內(nèi)達(dá)到滿意的綜合品質(zhì)因數(shù)是變頻電機設(shè)計中需要著重注意的兩個問題，設(shè)計中參數(shù)的選取應(yīng)做特別的考慮。與傳統(tǒng)異步電機相比，一般變頻電機設(shè)計有如下一些特點：

1.用于變頻調(diào)速的異步電動機要求其工作頻率在一定范圍內(nèi)可調(diào)，所以設(shè)計電機時不能僅僅考慮某單一頻率下的運行特性，而要求電機在較寬的頻率范圍內(nèi)工作時均有較好的運行性能。如目前大多調(diào)速異步電動機的工作頻率在5Hz~100Hz內(nèi)可調(diào)，設(shè)計時要全面考慮。

2.變頻電機在低速時降低供電頻率，可以把最大轉(zhuǎn)矩調(diào)到起動點，獲得很好的起動特性，因而在設(shè)計變頻電機時不需要對起動性能作特別的考慮，轉(zhuǎn)子槽不必設(shè)計為深槽，從而可以重點進(jìn)行其它方面的優(yōu)化設(shè)計。

3.變頻電機通過調(diào)節(jié)電壓和頻率，在每一個運行點都可以有多種運行方式，對應(yīng)多種不同的轉(zhuǎn)差頻率，因而總能找到最佳的轉(zhuǎn)差頻率，使電機的效率或功率因數(shù)在很寬的調(diào)速范圍內(nèi)都很高。因而，變頻電機的功率因數(shù)和效率可以設(shè)計得更高，功率密度得以進(jìn)一步提高�，F(xiàn)有數(shù)據(jù)表明：在額定工作點，逆變器供電下的異步電機效率比普通電機高2%~3%，功率因數(shù)高10%~20%。

4.變頻電機采用變頻裝置供電，輸入電流中含有較多的高次諧波，產(chǎn)生電機局部放電和空間電荷，增大了介質(zhì)損耗發(fā)熱和電磁振動力，加速了絕緣材料的老化，所以應(yīng)加強電機絕緣和提高整體機械強度，變頻電機的絕緣強度一般要達(dá)到F級以上。

5.變頻供電時產(chǎn)生的軸電壓和軸電流會使電機軸承失效，縮短軸承使用壽命，必須在設(shè)計上要加以考慮。對較小的軸電流，可以適當(dāng)增大電機氣隙和選用專用脂；另外，增加軸承的電氣絕緣或者將電機軸通過電刷接地，可以有效解決軸承損壞問題；對過高軸電壓，應(yīng)設(shè)法隔斷軸電流的回路，如采用陶瓷滾子軸承或?qū)崿F(xiàn)軸承室絕緣。同時，在逆變器輸出端增加濾波環(huán)節(jié)，降低脈沖電壓dU/dt也是一種有效的方法。

三、電磁設(shè)計

在普通異步電動機設(shè)計基礎(chǔ)之上，為進(jìn)一步提高變頻調(diào)速電機的性能，對變頻調(diào)速異步電動機的設(shè)計參數(shù)也要進(jìn)行更加細(xì)致的考慮。滿足高性能要求時的變頻電機設(shè)計參數(shù)的變化與設(shè)計目標(biāo)之間的關(guān)系。在設(shè)計參數(shù)和性能要求之間還必須折衷選擇。電磁設(shè)計時不能僅限于計算某一個工作狀態(tài)，電磁參數(shù)的選取應(yīng)使每個頻率點的轉(zhuǎn)矩參數(shù)滿足額定參數(shù)要求，最大發(fā)熱因數(shù)滿足溫升限值，最高磁參數(shù)滿足材料性能要求，最高頻率點滿足轉(zhuǎn)矩倍數(shù)要求，額定點效率、功率因數(shù)滿足額定要求。由于諧波磁勢是由諧波電流產(chǎn)生的，為減小變頻器輸出諧波對異步電動機工作的影響，總之是限制諧波電流在一定范圍內(nèi)。

四、絕緣設(shè)計

電機運行于逆變電源供電環(huán)境，其絕緣系統(tǒng)比正弦電壓和電流供電時承受更高的介電強度。與正弦電壓相比，變頻電機繞組線圈上的電應(yīng)力有兩個不同點：一是電壓在線圈上分布不均勻，在電機定子繞組的首端幾匝上承擔(dān)了約80%過電壓幅值，繞組首匝處承受的匝間電壓超過平均匝間電壓10倍以上。這是變頻電機通常發(fā)生繞組局部絕緣擊穿，特別是繞組首匝附近的匝間絕緣擊穿的原因。二是電壓(形狀、極性、電壓幅值)在匝間絕緣上的性質(zhì)有很大的差異，因此產(chǎn)生了過早的老化或破壞。變頻電機絕緣損壞是局部放電、介質(zhì)損耗發(fā)熱、空間電荷感應(yīng)、電磁激振和機械振動等多種因素共同作用的結(jié)果。變頻電機從絕緣方面看應(yīng)具有以下幾個特點：(1)良好的耐沖擊電壓性能；(2)良好的耐局部放電性能；(3)良好的耐熱、

耐老化性能。

五、結(jié)構(gòu)設(shè)計

在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結(jié)構(gòu)、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響，一般應(yīng)注意以下問題：

1.普通電機采用變頻器供電時，會使由電磁、機械、通風(fēng)等因素所引起的振動和噪聲變得更加復(fù)雜。在設(shè)計時要充分考慮電動機構(gòu)件及整體的剛度，盡力提高其固有頻率，以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。

2.電機冷卻方式：變頻電機一般采用強迫通風(fēng)冷卻，即主電機散熱風(fēng)扇采用獨立的電機驅(qū)動，使其在低速時保持足夠的散熱風(fēng)量。

3.對恒功率變頻電機，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000r/min時，應(yīng)采用耐高溫的特殊脂，以補償軸承的溫度升高。

4.變頻電機承受較大的沖擊和脈振，電機在組裝后軸承要留有一定軸向竄動量和徑向間隙，即選用較大游隙的軸承。

5.對于最大轉(zhuǎn)速較高的變頻電機，可在端環(huán)外側(cè)增加非磁性護(hù)環(huán)，以增加強度和剛度。

6.為配合變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制和提高控制精度，在電機內(nèi)部應(yīng)考慮裝設(shè)非接觸式轉(zhuǎn)速檢測器，一般選用增量型光電編碼器。

7.調(diào)速系統(tǒng)對傳動裝置加速度有較高要求時，電機的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)較小，應(yīng)設(shè)計成長徑比較大的結(jié)構(gòu)。

六、結(jié)論

與普通異步電動機不同，變頻調(diào)速異步電動機采用變頻器供電，其運行性能與電機本體和調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計都密切相關(guān)。這一方面使變頻調(diào)速電機的設(shè)計要同時兼顧電機本體和調(diào)速系統(tǒng)；另一方面也使得變頻調(diào)速異步電動機的設(shè)計變得靈活，但同時也增加了高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜程度。只有結(jié)合變頻器和一定的控制策略，從整體上進(jìn)行電機的設(shè)計和優(yōu)化，才能獲得最理想的運行性能。

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機電論文范文第5篇

煤礦機電設(shè)備決定著一個煤礦的健康程度，維修管理模式正是保證煤礦健康的最主要的方式，各大煤礦企業(yè)紛紛將加大在這一領(lǐng)域當(dāng)中的資金投人，保證煤礦機電設(shè)備的持續(xù)使用，保證煤礦的健康生產(chǎn)。我國雖然建立起了煤礦機電設(shè)備的維修管理模式，對煤礦機電設(shè)備進(jìn)行定期安全檢測，排除設(shè)備故障，對機電設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控。雖然取得了階段性的成果，但是仍然存在著諸多不足，現(xiàn)有的維修管理機制不足以保證煤礦機電設(shè)備的持續(xù)健康運轉(zhuǎn)，在一定程度上造成了不必要的浪費，影響了煤礦企業(yè)正常的生產(chǎn)活動。我國的煤礦機電設(shè)備的使用依舊存在著一些盲點。對煤礦機電設(shè)備的使用缺乏全方面的了解，往往不能完全發(fā)揮出機電設(shè)備的生產(chǎn)效果，影響了煤炭生產(chǎn)的效率。在現(xiàn)有的煤礦機電設(shè)施維修體系下，各種設(shè)備的檢測周期過于僵化，沒有將煤礦機電設(shè)施使用的具體情況與維護(hù)檢鋇（相結(jié)合，只是根據(jù)抽象的數(shù)據(jù)與知識，片面的主觀決定機電設(shè)備的檢測周期與維護(hù)方式，完備的信息反饋機制沒有建立起來，導(dǎo)致了一些不必要的損失，在確定機電設(shè)備維護(hù)管理模式的過程中，必須貫徹與堅持一些必要的原則。減少不必要的浪費，節(jié)約檢定成本。

2我國煤礦機電設(shè)備維修管理模式

2.1應(yīng)時維修模式

應(yīng)時維修模式也稱為事后維修，是指在煤礦機電設(shè)備發(fā)生故障時對其進(jìn)行維修的維修管理模式。應(yīng)時維修模式的缺陷表現(xiàn)在滯后性上，當(dāng)故障出現(xiàn)后才對其進(jìn)行維修，不能做到事先預(yù)防。應(yīng)時維修模式出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，由于煤礦機電設(shè)備還處在初步應(yīng)用階段，健全的煤礦機電設(shè)備維修管理體系還未建立，當(dāng)時的工作人員的維修管理意識不高，只是在機器發(fā)生故障之后才去想到解決，而機器發(fā)生故障而停工必然會影響煤炭企業(yè)的正常生產(chǎn)，給煤炭企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。

2.2計劃維修模式

由于應(yīng)時維修模式應(yīng)該存在許多缺陷，很多煤炭企業(yè)都對這種模式進(jìn)行了一定的改進(jìn)嘗試，這就是計劃維修模式的產(chǎn)生。計劃維修管理模式的實質(zhì)是定期對礦山機電設(shè)備進(jìn)行檢查，確保所有的機電設(shè)備都保持在穩(wěn)定的運行狀態(tài)。與應(yīng)時維修模式相比，計劃維修管理模式能延長設(shè)備的使用壽命，因為是一種主動檢修的模式，所以在很多問題產(chǎn)生之前就已經(jīng)解決了，防止了重大事故的出現(xiàn)。目前，大部分煤礦企業(yè)都制定了有效的機電設(shè)備維修管理計劃，這種模式能夠很好地保證煤炭企業(yè)的日常生產(chǎn)，減少安全事故發(fā)生的幾率，推動了煤炭產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。

2.3主動維修模式

主動維修模式是在科學(xué)的基礎(chǔ)之上合理評估和預(yù)測煤礦機電設(shè)備故障發(fā)生率，對設(shè)備進(jìn)行有效的維護(hù)，從而將機械故障消除在萌芽之中，保障機電設(shè)備的有效運行。但是這種維修模式在國內(nèi)的煤礦企業(yè)比較少見，因為對與人員和技術(shù)都有較高的要求，所以并沒有得到普遍的推廣。

3對我國煤礦機電設(shè)備維修管理的建議

3.1建設(shè)高素質(zhì)的維修管理隊伍

為了優(yōu)化煤礦機電設(shè)備維修管理模式，煤礦企業(yè)需要始終堅持以人為本，注重提高維修管理人員的專業(yè)技術(shù)和職業(yè)素養(yǎng)，去保護(hù)維修管理人員能夠真正發(fā)揮應(yīng)有的作用，保障整個企業(yè)生產(chǎn)的有效進(jìn)行。對于已有的設(shè)備維修管理人員應(yīng)該定期進(jìn)行培訓(xùn)，確保其掌握最新的維修管理技術(shù)，增強其維修管理意識，制定有效方案解決問題，保證設(shè)備正常運行。同時，企業(yè)需要規(guī)范維修管理人員日常行為，使其嚴(yán)格遵守相關(guān)的設(shè)備維修管理法規(guī)，在企業(yè)內(nèi)部形成良好的風(fēng)氣[3]。

3.2有關(guān)設(shè)備維修管理工作的各項資料要完整保存

企業(yè)在進(jìn)行年檢或者是對事故發(fā)生次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計預(yù)防時，可以通過煤礦機電設(shè)備維修管理系統(tǒng)中地圖導(dǎo)出各個時間段的信息來進(jìn)行分類檢查管理，從而減少了企業(yè)人力記錄的麻煩和提高了精確度，節(jié)省了大量人力、物力和財力的投入，為企業(yè)生產(chǎn)過程中的成本支出得到有效的控制。

3.3改善煤礦機電設(shè)備的維修管理方式

首先煤礦企業(yè)在生產(chǎn)中應(yīng)該重視煤礦機電設(shè)備的使用和維護(hù)，以及注重培養(yǎng)維修工人的工作技能和素質(zhì)，加強對煤礦機電設(shè)備操作的培訓(xùn)。在煤礦機電設(shè)備投入生產(chǎn)之后，就要著手落實設(shè)備的四檢制度，充分發(fā)揮出設(shè)備的最大效能。煤礦企業(yè)還應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)代化的維修理論和機電設(shè)備的特性以及煤礦工作的環(huán)境等各方面的因素來做出維修決策，建立健全設(shè)備維修管理的規(guī)章制度，將設(shè)備維修管理的責(zé)任落到實處。最后在選擇維修方式時要對事后維修、預(yù)防維修、計劃維修等維修方式根據(jù)具體情況做出具體選擇，爭取形成現(xiàn)代化的科學(xué)維修管理模式。

3.4通過不斷改進(jìn)設(shè)備維修與檢測新方法完善設(shè)備

備維修與保養(yǎng)方案機電設(shè)備的維修與檢測需要借助新型科學(xué)方法，將新型設(shè)備工藝與方法與實際維修維護(hù)相結(jié)合。當(dāng)前煤礦企業(yè)對于科技項目的投入普遍不高，因此需要通過增加科技項目的投入來降低設(shè)備運行風(fēng)險造成的資金流失，從而降低煤礦機電設(shè)備的運行成本，增加設(shè)備生產(chǎn)效益，從而實現(xiàn)企業(yè)的盈利。

4結(jié)語

煤礦機電設(shè)備的管理與維修必須立足于生產(chǎn)的實際，將理論與實際結(jié)合起來，全方位的科學(xué)的進(jìn)行機電設(shè)備的管理與維修，只有這樣才能既保證煤炭開采的速度，又能保證煤炭開采的安全性，做到經(jīng)濟發(fā)展與安全兩不誤，保證了煤炭生產(chǎn)的高速進(jìn)行。

作者:張衡 單位:新疆同泰煤業(yè)有限公司

參考文獻(xiàn)

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