直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)試技術(shù) |
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直流電動(dòng)機(jī)調(diào)試(commissioning of D.C.motor) 對(duì)恒定電壓供電和可變電壓供電的直流電動(dòng)機(jī)及其供電、控制裝置進(jìn)行調(diào)整、試驗(yàn)、參數(shù)整定和試運(yùn)轉(zhuǎn)的作業(yè)過程。直流電動(dòng)機(jī)調(diào)試一般分為電動(dòng)機(jī)本體檢查、操作控制裝置調(diào)整、勵(lì)磁控制系統(tǒng)調(diào)整、電樞供電自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)整和系統(tǒng)試運(yùn)行等步驟。 電動(dòng)機(jī)本體檢查 主要內(nèi)容有:(1)一般性檢查。包括外觀檢查;盤車檢查;電樞整流子、電刷及其附屬機(jī)構(gòu)的檢查。(2)電機(jī)各繞組絕緣電阻測(cè)定。(3)各繞組直流電阻測(cè)定。(4)大型直流電機(jī)電樞整流子片間直流電阻測(cè)定。(5)絕緣耐壓試驗(yàn)。(6)檢查電機(jī)各繞組極性及連接的正確性。(7)調(diào)整電機(jī)電刷的中性位置。 (8)軸承座對(duì)地間設(shè)置絕緣板的絕緣電阻測(cè)定。(9)電動(dòng)機(jī)通電運(yùn)行后對(duì)電樞電流、勵(lì)磁電流、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、繞組和軸承溫升、軸電壓等的測(cè)定。 操作控制裝置調(diào)整 包括:配線校核、繼電器整定、控制裝置中各插件功能檢查及有關(guān)參數(shù)按設(shè)計(jì)要求作出預(yù)整定等。 勵(lì)磁控制系統(tǒng)調(diào)整 包括:(1)勵(lì)磁回路接通電源對(duì)已預(yù)整定過的參數(shù),包括最小磁通(勵(lì)磁電流)限制值、失磁保護(hù)動(dòng)作整定值、滿磁電流整定值和弱磁控制曲線進(jìn)行校驗(yàn)和調(diào)整。 (2)電勢(shì)(或電壓)調(diào)節(jié)閉環(huán)的開環(huán)模擬試驗(yàn)。模擬方式給出電樞端電壓和電樞回路電流,對(duì)電勢(shì)(電壓)調(diào)節(jié)器輸出限幅值、勵(lì)磁電流及反饋回路參數(shù)等作出整定。(3)勵(lì)磁電流(或磁通)調(diào)節(jié)閉環(huán)控制的階躍響應(yīng)動(dòng)特性調(diào)整。應(yīng)在滿磁工作區(qū)、弱磁起始點(diǎn)附近、弱磁工作區(qū)三處分別進(jìn)行測(cè)定和調(diào)整k動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。 電樞供電自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)整和系統(tǒng)試運(yùn)行 直流電動(dòng)機(jī)電樞回路有恒電壓供電和可變電壓供電兩種。前者通過繼電器接觸器觸點(diǎn)改變電樞回路串并聯(lián)電阻的連接方式,人為地切換電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的機(jī)械特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速運(yùn)行和制動(dòng)的控制。后者大多采用“直流發(fā)電機(jī)一電動(dòng)機(jī)”機(jī)組或“晶閘管整流裝置一直流電動(dòng)機(jī)”供電自動(dòng)控制系統(tǒng),引入電樞電流和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)自動(dòng)控制,實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。調(diào)速范圍與精度、控制性能等均比定電壓供電系統(tǒng)優(yōu)越。 恒電壓供電直流傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試 重點(diǎn)是在電樞回路串并聯(lián)電阻的檢查、調(diào)整及保護(hù)繼電器的整定。主要內(nèi)容有:(1)測(cè)定電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速電阻各分段的電阻值,確認(rèn)符合設(shè)計(jì)要求。 (2)控制和保護(hù)連鎖動(dòng)作的程序試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中,保護(hù)信號(hào)和控制啟動(dòng)制動(dòng)電阻切換指令的檢測(cè)信號(hào)(如電樞電流信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)等)均以模擬方式給出,確認(rèn)各控制設(shè)備的動(dòng)作和保護(hù)連鎖動(dòng)作的正確性。 可變電壓供電直流傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試 以典型的電流、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制,主回路為三相橋式反并聯(lián)無環(huán)流晶閘管供電的系統(tǒng)為例,調(diào)試通常按以下步驟進(jìn)行: (1)主回路設(shè)備(包括整流變壓器、電源開關(guān)、直流快速開關(guān)、晶閘管變流器柜或單元、電抗器等)的一般檢查,單體檢查試驗(yàn)及有關(guān)參數(shù)(變壓器分接頭、開關(guān)過電流分閘整定值等)的整定。 (2)晶閘管變流裝置控制柜的通電檢查與調(diào)試。包括:穩(wěn)壓電源檢查及其輸出電壓的調(diào)整;各運(yùn)算放大器、邏輯開關(guān)組件的功能檢查;移相控制器輸入的同步電源和晶閘管變流器主電源間相位關(guān)系的確認(rèn)(即“定相”試驗(yàn));在變流器柜各晶閘管控制極上測(cè)定各橋臂觸發(fā)脈沖參數(shù)(脈沖間隔、脈沖寬度、脈沖前沿陡度),并確認(rèn)各橋臂晶閘管上觸發(fā)脈沖順序與規(guī)定的導(dǎo)通順序的一致性;移相控制器的α與限制值的設(shè)定;測(cè)定“移相控制電壓—α角”控制特性;正反組晶閘管邏輯切換功能的檢查與邏輯信號(hào)檢測(cè)閥值的測(cè)定;保護(hù)裝置動(dòng)作值的預(yù)設(shè)定等。 (3)電阻負(fù)載直流升壓試驗(yàn)。本項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)對(duì)正反組橋分別進(jìn)行。當(dāng)一組試驗(yàn)時(shí),另一組應(yīng)處于封鎖狀態(tài),兩組試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)基本相同。試驗(yàn)時(shí),在晶閘管變流裝置輸出端斷開電樞回路接線,代之以白熾燈等電阻負(fù)載。投入變流器主回路電源,調(diào)節(jié)移相控制器的移相控制電壓,使變流裝置產(chǎn)生直流電壓輸出,測(cè)取“移相控制電壓-整流輸出電壓”特性;校驗(yàn)直流電壓檢測(cè)裝置輸入/輸出特性;校驗(yàn)過電壓保護(hù)動(dòng)作整定值與保護(hù)聯(lián)鎖動(dòng)作的正確性。 (4)電流控制環(huán)的調(diào)整,即“堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)”。試驗(yàn)亦分正反組晶閘管橋兩次進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)須斷開電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路,保證試驗(yàn)過程中電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)不動(dòng)。電流給定信號(hào)加在電流調(diào)節(jié)器輸入端,測(cè)定由此所產(chǎn)生的電動(dòng)機(jī)電樞電流、電動(dòng)機(jī)端電壓(即電樞電阻壓降)、晶閘管變流裝置輸出電壓、電流檢測(cè)器輸入/輸出特性;校準(zhǔn)電流指示儀表;調(diào)整電流反饋系數(shù),使電流給定信號(hào)與電樞電流的比例關(guān)系符合設(shè)計(jì)規(guī)定;增大試驗(yàn)電流實(shí)際校驗(yàn)過電流及過負(fù)荷保護(hù)裝置動(dòng)作整定值,確認(rèn)保護(hù)聯(lián)鎖動(dòng)作的正確性;在一定電流給定信號(hào)基值上加入一個(gè)階躍變化的電流給定信號(hào),示波記錄電樞電流等信號(hào)變化波形,即測(cè)試階躍給定下電流調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)變化過程。調(diào)整電流調(diào)節(jié)器參數(shù),使動(dòng)態(tài)特性達(dá)到最佳狀態(tài)。 (5)轉(zhuǎn)速控制環(huán)的調(diào)整;謴(fù)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)回路供電,轉(zhuǎn)速給定信號(hào)加在速度調(diào)節(jié)器輸入端,測(cè)定由此而產(chǎn)生的各級(jí)輸出電壓、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置及轉(zhuǎn)速信號(hào)變換器的輸入/輸出特性;校準(zhǔn)轉(zhuǎn)速指示儀表;調(diào)整轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)使轉(zhuǎn)速給定與電機(jī)轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系符合設(shè)計(jì)規(guī)定;對(duì)于基速以上采取弱磁升速作恒功率調(diào)速的直流電動(dòng)機(jī),確認(rèn)弱磁升速過程,整定弱磁起始點(diǎn),調(diào)整電勢(shì)(電壓)調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)特性;校驗(yàn)超速保護(hù)裝置動(dòng)作整定值,確認(rèn)保護(hù)聯(lián)鎖動(dòng)作的正確性;錄制加速過程轉(zhuǎn)速變化曲線,調(diào)整電流限幅值,測(cè)定電動(dòng)機(jī)的機(jī)電時(shí)間常數(shù);在一定轉(zhuǎn)速給定信號(hào)基值上加入一個(gè)階躍變化的轉(zhuǎn)速給定信號(hào),示波記錄轉(zhuǎn)速反饋、電樞電流等信號(hào)變化波形,測(cè)試階躍給定下轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)變化過程(見圖)。調(diào)整轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù),使動(dòng)態(tài)特性達(dá)到最佳狀態(tài)。 (6)正反向全過程運(yùn)行試驗(yàn)。正反向全程運(yùn)行到額定轉(zhuǎn)速,檢查正反組晶閘管橋切換動(dòng)作;驗(yàn)證調(diào)速精度;調(diào)整電流限幅值,使電動(dòng)機(jī)加減速度滿足設(shè)計(jì)要求;對(duì)正反各檔運(yùn)行速度作出整定。負(fù)載變動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)的響應(yīng)一般在電動(dòng)機(jī)實(shí)際拖動(dòng)負(fù)載時(shí)調(diào)整,有時(shí)也可在電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)先進(jìn)行模擬預(yù)調(diào)整,實(shí)際負(fù)荷運(yùn)行再作精調(diào)。模擬調(diào)整的方法是:在某一轉(zhuǎn)速狀態(tài)下,強(qiáng)迫使通過接觸器并聯(lián)在電樞兩端的制動(dòng)電阻投入,測(cè)定轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)過程曲線,并將它調(diào)整到最佳狀態(tài)。除上述項(xiàng)目外,運(yùn)行試驗(yàn)過程中還需按常規(guī)對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù),包括不同轉(zhuǎn)速下的電樞電流、電樞端電壓、勵(lì)磁電流、溫升、振動(dòng)、軸電流等進(jìn)行常規(guī)的測(cè)定。 |
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