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电动机运行状态监测系统

电动机运行状态监测系统
电动机运行状态监测系统

兰州理工大学技术工程学院

微机原理及应用

班级:焊接工艺与控制工程2班

姓名:史鹏举

学号:09050227

时间:二〇一一年十二月

目录

引言 (3)

1硬件设计 (3)

1.1 信号采集单元 (4)

1.2 I/O单元 (5)

1.3 通讯单元 (8)

1.4 CPU单元 (9)

2 软件设计 (11)

3抗干扰措施 (12)

4结论 (12)

引言

随着电子技术的发展,电动机运行状态监测系统正向基于现场总线的智能型方向发展。电机参数的监测(特别是动态参数的实时监测)可为判别电机运行质量提供不可缺少的数据.我所设计的这种电机运行状态监测系统,是由一台单片机及电机外围电路组成,构成主从方式工作.输入的模拟信号首先送到前置处理部分,再送到差分放大器.采用双端输入单端输出,再经低通滤波器送入A/D转换器,而后进入单片机.单片机的数字量,在LED显示器实时显示。这样就大大提高了参数的监测精度而且加强抗干扰能力。

采用单片机,使外围电路减少,可靠性增强,性价比提高,并具有一下特点:采用空芯电流互感器,电路和分量程放大电路进行电流采样,可提高电流的采样范围,保证大范围的采样,且采样线性度高;根据热容情况判断电动机的过载引起的发热(温度)状态,最大发挥电动机的过载能力;用微处理器可实现实时监测,可在设定时间范围内跳闸保护。

1 硬件设计

电动机运行状态监测系统,用H8/3687FP单片机实现电动机的保护功能。在硬件方面主要由三相电流信号采样、电压信号采样、键盘接口、显示部分、控制输出、报警输出、通信接口等几部分构成,下面

分别对其中的关键部分作简要介绍。

1.1 信号采集单元

电动机运行状态监测系统采用交流采样算法计算被测信号。采样方式是按一定周期(称为采样周期)连续循环实时采样被测信号一个完整的波形(对于正弦波只需采样半个周期即可),然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算,从而得到被测信号的真有效值,这样就避免了被测信号波形畸变对采样值的影响。

信号采集单元的功能取样、整流、放大互感器二次测的输出信号,将这些信号转换为单片机可处理的信号。电动机运行状态监测系统中处理三相电流信号、电压信号的信号采集放大电路原理都相同,现以一路电流信号采集放大电路为例说明电路工作原理。

图1 信号采集放大电路

信号采集放大电路如图1所示。在图中二极管A1、A7是双向二

极管,对后级电路起到过压保护作用。当输入的信号在正常范围内,A1、A7不起作用,当输入信号超出正常范围(或有脉冲干扰信号出现)时,A1、A7导通,防止超出后级电路端口范围的信号进入后级电路,破坏后级A/D电路。CR1为取样电阻,将从CT1输出的电流信号转变为电压信号。LM324和CR4,CR7,CR10,CR13组成同相放大电路将电压信号放大后输入A/D转换电路。

图1中LM324采用双电源供电,这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。图1中通过运放将输入信号进行分档处理,小信号从P1.0输出大信号从P1.1输出。这样处理是因为:电动机保护器要处理的电流范围很宽(要从电动机1倍额定电流到10倍额定电流),分档处理可以提高测量精度。

1.2 I/O单元

开关量输入处理电路如图2所示。电路开关量由IN1~IN7输入,通过光藕后产生IS1~IS7,并行信号IS1~IS7输入到74HC165,通过74HC165将并行信号转换为串行信号传送给CPU。电阻R11~R18起到限流作用保护光耦中的二极管不被损坏。RS1~RS8是上拉电阻与电容CS~CS8配合使用既可以稳定光耦输出电平又可以在上电时对光耦起到保护作用。

图2 开关量输入电路

继电器控制电路如图3所示。JDQ1~JDQ4与CPU连接,三极管QJ11~QJ14的供电电压是+5V,三极管QJ1~QJ4的供电电压是+24V。现以QJ11,QJ1这路控制电路来说明电路工作原理,当CPU输出高电平时三极管QJ11不导通,OUT11不会输出电流光藕不会导通,JT1也输出高电平,QJ1不会导通继电器不会动作。当CPU输出低电平时三极管QJ11导通,OUT1输出高电平使光耦导通, JT1变为低电平,三极管QJ1导通OUT1输出低电平使继电器发生动作。图3中二极管DJ1~DJ4作为继电器续流二极管。

图3 继电器控制电路

控制输出部分可采用机电式继电器或固体继电器。前者价格便宜,市场产品丰富,驱动线路也比较简单,但可靠性和使用寿命有限,且在触点动作时会产生“火花”,严重时可影响系统的正常工作。因此,在PCB板布局时应将继电器尽量远离单片机并靠近仪表的输出端口。另外,在继电器线圈两端应并联续流二极管,否则在继电器线圈断电瞬间会产生较高的感应电压,从而破坏电路。固态继电器具有寿命长、性能稳定,无火花等特点,本设计考虑到产品

的可靠性要求采用固态继电器。

1.3 通讯单元

通讯电路如图4所示。通讯电路实现将CPU串口输出电平转换到RS485电平。本电路的巧妙之处在于数据收发直接由硬件来控制,不用CPU参与控制,这样可以节省CPU资源简化程序设计。

图4 通讯电路

1.4 CPU单元

CPU单元是电机保护器的核心单元。信号采集,各种报警处理,通信功能,显示功能……都是由它来完成的。本产品采用的CPU芯片是瑞萨公司的H8/3687芯片,该芯片功能如下:62条基本指令;RTC(片上实时时钟,可作为自由运算计数器使用),SCI(异步或者时钟同步串行通信接口)2路,1路IIC接口,8路10位A/D,8位定时器2个(Timer B1,TimerV),16位定时器1个(TimerZ),看门狗定时器,14位PWM,45个I/O引脚(H8/3687N有43个I/O引脚),包括8个可直接驱动LED的大电流引脚(IOL=20mA,@VOL=1.5V),片上复位电源POR电路,片上低电压检测电路(LVD)。该芯片有两种封装形式:LQFP-64(10mm×10mm)FP-64(14mm×14mm) 。CPU单元电路如图5所示。

图5 CPU电路

因为A/D功能,IIC功能,RTC,定时器,看门狗等功能都已经集成到芯片内部,所以CPU单元的外围电路十分简洁,各引脚只需外接增加端口驱动能力的上拉电阻和稳定信号的滤波电容即可。

2 软件设计

系统软件要完成三相电流、1路剩余电流、三路电压A/D,各种保护量计算,保护功能判断处理,显示电压、电流,故障记录,按键处理,通讯,变送等功能。只有合理安排程序流程来完成这些功能,保护器才能可靠工作。程序流程图如图6所示:

图6 程序流程

3 抗干扰措施

电机运行状态检测系统作为保护电动机装置要具有很强的抗干扰性。在本系统设计过程中采取如下措施提高产品的抗干扰性:1硬件方面:电源部分加EMC滤波器,高频变压器次级与初级加高压电容,输出部分加滤波电路;信号采集部分增加滤波电路;在作信号处理的各芯片输入口处加端口保护电路;在各芯片电源输入处加去藕电容;继电器两端并联续流二极管,加光耦与CPU端口隔离;不使用的CPU 端口定义为输出状态;PCB板布局时模拟部分与数字部分作分区处理,模拟信号在模拟区域内布线,数字信号数字区域内布线,二者不进入彼此区域内;布线时尽量加粗电源线与地线,信号线走线时走145o线,不走直角线;使用CPU内部看门狗监控程序运行。2软件方面:各路信号采集都使用软件滤波,增加采样值的准确性。

4 结论

本电动机运行状态监测系统采用可行的设计方案,集测量、保护、控制、通讯于一身,性能安全可靠,可以对电动机实施可靠有效的保护。在实际使用中完全可以替热继电器、温度继电器等传统的电动机保护产品,替代各种指针式电量表、信号灯、电量变送器等常规元件,简化电动机控制电路,减少柜内电缆连接及现场施工量。

电动机运行状态监测系统

兰州理工大学技术工程学院 微机原理及应用 课 程 设 计 班级:焊接工艺与控制工程2班 姓名:史鹏举 学号:09050227 时间:二〇一一年十二月

目录 引言 (3) 1硬件设计 (3) 信号采集单元 (4) I/O单元 (5) 通讯单元 (8) CPU单元 (9) 2 软件设计 (11) 3抗干扰措施 (12) 4结论 (12)

引言 随着电子技术的发展,电动机运行状态监测系统正向基于现场总线的智能型方向发展。电机参数的监测(特别是动态参数的实时监测)可为判别电机运行质量提供不可缺少的数据.我所设计的这种电机运行状态监测系统,是由一台单片机及电机外围电路组成,构成主从方式工作.输入的模拟信号首先送到前置处理部分,再送到差分放大器.采用双端输入单端输出,再经低通滤波器送入A/D转换器,而后进入单片机.单片机的数字量,在LED显示器实时显示。这样就大大提高了参数的监测精度而且加强抗干扰能力。 采用单片机,使外围电路减少,可靠性增强,性价比提高,并具有一下特点:采用空芯电流互感器,电路和分量程放大电路进行电流采样,可提高电流的采样范围,保证大范围的采样,且采样线性度高;根据热容情况判断电动机的过载引起的发热(温度)状态,最大发挥电动机的过载能力;用微处理器可实现实时监测,可在设定时间范围内跳闸保护。 1 硬件设计 电动机运行状态监测系统,用H8/3687FP单片机实现电动机的保护功能。在硬件方面主要由三相电流信号采样、电压信号采样、键盘接口、显示部分、控制输出、报警输出、通信接口等几部分构成,下面分别对其中的关键部分作简要介绍。

信号采集单元 电动机运行状态监测系统采用交流采样算法计算被测信号。采样方式是按一定周期(称为采样周期)连续循环实时采样被测信号一个完整的波形(对于正弦波只需采样半个周期即可),然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算,从而得到被测信号的真有效值,这样就避免了被测信号波形畸变对采样值的影响。 信号采集单元的功能取样、整流、放大互感器二次测的输出信号,将这些信号转换为单片机可处理的信号。电动机运行状态监测系统中处理三相电流信号、电压信号的信号采集放大电路原理都相同,现以一路电流信号采集放大电路为例说明电路工作原理。 图1 信号采集放大电路 信号采集放大电路如图1所示。在图中二极管A1、A7是双向二极管,对后级电路起到过压保护作用。当输入的信号在正常范围内,A1、A7不起作用,当输入信号超出正常范围(或有脉冲干扰信号出现)时,A1、A7导通,防止超出后级电路端口范围的信号进入后级电路,破坏后级A/D电路。CR1为取样电阻,将从CT1输出的电流信号转变为电压信号。LM324和CR4,CR7,CR10,CR13组成同相放大电路将电压信号放大后输入A/D转换电路。 图1中LM324采用双电源供电,这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。图1中通过运放将输入信号进行分档处理,小信号从输出大信号从输出。这样处理是因为:电动

最新设备状态监测管理制度

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电机学答案

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建立全面设备状态监测系统3

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设备状态在线监测2011年度工作总结

设备状态在线监测2011年度工作总结 在股份公司领导和检修车间领导的支持和指导下,设备状态在线监测不断的茁壮成长,监测员们密切配合,爱岗敬业,恪尽职守,在不断的学习和探索中,积累总结经验,发现设备异常和故障分析的技术日趋成熟,为股份公司设备长周期稳定运行奠定了坚实的基础,在这一年里,提前发现问题,及时反馈设备异常近200余起,再结合各个车间现场操作人员的积极配合,避免了多起设备安全事故近50余起。 现对过去的一年中设备状态在线监测小组的工作收获及工作成绩简要回顾总结如下: 一、设备状态在线监测于2010年10月份成立以来,在这一年里,大家在工作上严于律己,在上班的八个小时中,时刻保持精神状态集中,认真观察在线监控的每台设备的振动趋势,仔细分析每个异常数据的频谱图、时域图、瀑布图。在付班时,也都来到工作岗位对股份公司的近百台的离线检测设备进行测量、分析和诊断工作,通过不断学习,总结,相互交流,共同提高。大家的口头禅:“只要数据异常,肯定有原因”,是信号干扰,是负荷波动,还是设备已出现故障,都会到现场仔细观察,测量设备的每一个测点,尽最大努力保证每个测量数据的准确性、每个故障的及时发现,认真的与现场操作人员沟通,询问近期设备运行状况,再和设

备近期的振动趋势做对照,进而详尽的分析设备的运行状况。当发现设备运行异常时,及时到现场查看联系相关人员协调解决,或及时电话通知现场人员注意该设备的运行趋势和运行状态。在线监测工作中,我们公司的“严,实,细,快”得到了充分的贯彻和发展。在线监测工作取得的成绩可以说是在很多数据的收集整理中取得的,我们的操作制度和考核制度齐备和严谨,首先要严守岗位,对待测量数据,要严谨,细致,结合现场的实际状况,设备运行的原始参数,确保取得真实的测量数据,严格,认真分析,发现异常及时、快速反应,迅速联系现场人员加强巡检,做好预防工作和检修的准备,对待设备异常要提前发现提前预知、提前做好检修预案,杜绝设备安全事故的发生! 二、在大家的共同努力下,尽管我们在设备状态线监测成立时间较短,但是取得的成绩是有目共睹的,预测出近50余起设备安全事故,如:如往复式压缩机轴瓦磨损,往复式压缩机十字头连接螺栓松动,缸体活门损坏,旋转式设备地脚松动,轴承磨损和润滑不良,联轴器的同轴度,同心度不良,以及叶轮转子不平衡等等。简单列举如下:1、10月30日尿素6#CO2压缩机一段中体垂直振动测点V4,振动加速度趋势,突然波动较大,且上升趋势明显,由正常情况下的0.15g上升至0.36g。查看频谱图,1X较高,在50~350Hz之间存在少量幅值较低的高倍频成分。从瀑布图上看,高倍频

企业信息系统运行状态监控与管理

企业信息系统运行状态监控与管理的信息化 在企业内部运行着许多信息系统,信息系统管理员的主要工作之一就是负责这些系统的运行状态监控与管理,这也是信息系统管理员的日常工作。然而在实际工作中,系统管理员往往疏于日常监控与管理,只是在出现故障时才疲于应急维修。因此加强日常运维管理,用信息化手段提高效率和管理水平是必需的,也是IT专业人员专业性的体现。 本文在以下部分讨论WINDOWS环境下信息系统运行状态监控与管理的信息化实现,文中代码以SERVER2003标准版为例,在.NET2008下调试通过。 一、信息系统维护工作现状 信息系统运维最重要的是服务器软硬件及网络环境的监控与维护管理,包括同下几方面内容: ●服务器操作系统运行状态监控(CPU负载率、内存占用率等) ●服务器日志监控(主要包括操作系统日志、应用程序日志、安全日志) ●相关服务运行状态监控(数据库服务、IIS服务、杀毒软件服务等) ●进程监控 ●漏洞修复管理 ●网络状态监控 ●硬件状态监控 ●信息系统软硬件运行故障处理记录 ●数据库运行状态 对上述工作,常规的方式是人工检查后再填写纸质记录表。这种工作模式存在以下问题: ●不便于追溯分析与相关性分析 信息系统出现问题,可能的原因很多。总体上是软硬件环境,但具体原因有网络、硬件故障、操作系统故障、服务配置与运行、病毒、异常进程、负载等。根据维护经验,许多故障是重新启动一下服务器就好,系统管理员往往对具体什么原因不追查或不便追查。在实际工作中,日志中经常有各种严重错误信息,但也不影响信息系统正常运行。有些原因是积累性或累加性的,如不必要的服务对信息系统安全运行的影响等,这些都要进行相关性分析。在故障处理时,相关性分析尤其重要,可以迅速定位故障、减少判定时间。 ●工作效率低、发现潜在问题难。 系统管理员日常巡检一般是登录到服务器,在系统资源管理窗口看资源使用情况、在性能窗口看系统负载、在事件窗口查看日志、在服务窗口查看相关服务运行情况、在任务管理窗口查看异常进程、PING网关查看网络情况、查看杀毒软件服务日志、查看硬件指示灯。如有异常或故障,则处理故障后,再填写故障处理记录。 由于企业内部信息系统管理员并不是专职的系统管理员,同时用于信息系统维护的工作时间不是很多,特别是在信息系统运行正常时,往往巡查流于形式。在一个个界面切换,在短时间内从满屏信息中排查出异常迹象,效率很低,发现潜在问题的可能性极小。 ●对于全局性问题不易统一处理、根本解决问题 对于一些特定类型的故障,如病毒、漏洞引发的故障,往往是全局性的,在全厂范围内所有服务器都可能存在同样的问题。处理这类故障隐患,需要统一排查统一处理。而人工或纸质记录表方式不能支持这方式。 在信息系统正式上线运行后,才发现设计缺陷或硬件选型、软件不兼容问题也是时有发生。在上线初期,用户数据量很少,运行一段时间后随着数据量和访问量的急剧增加累积,

电机振动在线监测系统解决方案上课讲义

钛能科技根据多年来的状态监测实践,针对电机故障研发出了一套电机振动在线监测系统解决方案,对全面推动我司电机状态监测工作深入开展发挥了重要作用。 1.引言 电机是现代工业生产中的重要电气设备,是现代工业生产的重要物质和技术基础,广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保等各个行业。各种电机设备的技术水平和运行状况是影响一个工业企业各项经济技术指标的重要因素,电机故障会对企业生产运营造成严重影响。一般说来,电机故障约有60%-70%是通过振动和由振动辐射出的噪声反映出来的,因此现场应用中,振动监测技术是应用比较普遍的故障诊断方法。 电机振动主要由电枢不平衡、电磁力、轴承磨损、转轴弯曲和安装不良使电机与负载机械的轴心线不对中或倾斜等原因引起的。电机振动三个基本参数,分别是振幅、频率和相位。其中振幅可用位移、速度和加速度来表示。在测量过程中我们一般对高频故障(如滚动轴承、齿轮箱故障等)或高速设备进行测量时,应选加速度为参考量;在对低频故障(如不平衡、不对中等)或低速设备测量时,应选位移为参考量;而在进行振动的总体状态测量时,选速度为参考量。电机振动大小必须要满足国家的电机振动标准,否则会造成很严重的后果。 要做好电机振动的监测诊断,首先要对诊断对象做全面的了解以及必要的机理分析,比如:机器的结构和动态特性(齿轮与轴承规格、特征频率等),机器的相关机件连接情况(如动力源、基座等),机器的运行条件(如温度、压力、转速)及维修技术(如故障、维修、润滑、改造),异常振 动的形态和特性。 2.解决方案 2.1方案概述 钛能科技根据已有的技术规范,在对钢铁、石化、水泥客户广泛深入调研的基础之上,结合自身多年来的技术积累,精心开发了电机振动在线监测系统,受到了客户的肯定和好评。 钛能科技电机振动在线监测系统依托先进的物联网传感技术,通过测定电机设备特征参数(如振动加速度、速度、位移等),计算并存储设备的运行参数,自动生成日数据库、历史数据库及报警库。将特征参数值与设定值进行比较,来确定设备当前是处于正常、异常还是故障状态,设备一旦出现异常或者故障,及时报警通知运行管理人员。尽可能多的采集故障信息,从而获得设备的状态变化规律,预测设备的运行发展趋势,帮助用户查找产生故障的原因,识别、判断故障的严重程度,

电机检测系统简要方案

电机故障检测系统简要方案 电机的运行状态关系到安全发电的稳定运行,实施预防维修是电厂电机维护的基本要求,预防维修是全过程对设备进行动态管理,即在设备运行阶段以点检为核心的一种管理模式,应用这种管理模式,将有效地防止“过维修”或“欠维修”,给出设备的预警维修周期,减少设备的故障突发生率,大大降低设备维护费用,甚至几乎把安全提到100%。 电机电气类诊断和健康监测是每个电厂电机设备安全稳定运行的关键,也是设备管理者关注重点,根据EPRI(美国电力委员会)的报告:电机故障的53%源于机械原因,47%源于电气原因。其中,37%源于定子绕组,10%源于转子,如铸件缺陷导致的不平衡气隙、断条等。 按电机本体故障机外在因素区分: 电机过载造成电机故障占24%;受潮占17%;润滑不良或者密封不良占20%;粉尘污染6%;绝缘老化仅仅占5%(这是对地或者相与相短路而言);轴承失效占12%;不可抗拒的故障占6%而已。发电行业的各类电机,同样存在着相应的故障类型,电机的故障类型,按照检修部门和检修重点不尽相同。但是归结一点,电机的故障类型主要还是分为两大类:1类:电机绕组问题。(定子、转子)的匝间短路 2类:电机转子断条故障,以及定转子气隙问题。(鼠笼牵引电机) 3类:电机在线运行故障,主要涉及包括轴承寿命在内的相关机械负载问题。 电机智能故障分析系统,由西马力公司提供,专门研究现场电机各类故障诊断和预防工作,技术历史悠久。电机综合故障诊断系统适用于电厂发电行业各类发电机、辅助电机综合检测。近20年来一直被国内各大企业指定电机维护的设备,并参考基准设立为电机质量校核。 1、传统电机故障检测系统: ●直阻测量:沿用上世纪70、80年代的直阻测量————技术陈旧、手段简单。 ●绝缘测试:摇表,双桥,万用表,————设备功能简单,故障分析有限。 ●高压试验:耐压试验/泄漏电流/吸收比/极化指数,————设备笨重,只能在 试验台检测。 ●试验指标:更多的停留在简单的评价绝缘好坏,————只能模糊评价一个指标:好? 坏? 设备好坏的状态级别?哪方面的故障问题?还能坚持多久不能给出量的指

设备状态实时监控点检管理系统

设备状态实时监控点检管理系统

摘要:随着我国制造行业的迅猛发展,企业设备维修制度不断改革和深化,传统的点检手段难以适应其要求,迫切需要全新的智能点检管理系统,以满足制造行业的发展需求。本文从点检的设计及实现方面来介绍设备点检系统。 当前制造业的设备管理维护面临着的主要问题: ?对设备的运行状态掌握不够; ?对设备有欠维护和过剩维护现象; ?设备信息获取时效性差; ?对设备故障的维修决策缺乏科学性和有效性; ?过多依赖人员素质,随意性强; ?缺乏对设备维护与管理工作的全面有效评估。 针对以上这些现实问题,太友科技研发了一套智能的设备点检管理系统,用户可根据生产和设备的管理要求编制计划、发布计划、采集数据、分析和处理数据。系统可对记录巡检数据的时间、地点、巡检员等相关信息。管理人员可根据生产现场的实际情况并通过系统软件自由的编制巡检计划,计划编制完成后管理人员可将计划发送至巡检仪。巡检人员按照巡检仪上接收到的计划要求,在规定的时间去执行规定的任务 (可以通过输入记录信息,也可以通过测温传感器、测振传感器测量和采集温度和振动信息),完成任务后巡检人员将已存储在巡检仪的数据上传到客户PC端中。管理人员就可以即时获得数据,并可通过系统提供的多种分析处理功能,对数据进行分析处理。

?点检计划的制定:客户可直接在PC端设置好点检的项目、点检周期、点检单元等内容; ?点检计划下载:客户可通过巡检仪上的下载功能直接把已经在PC端设置好的巡检计划下载至巡检仪中; ?现场数据的采集:由内嵌在巡检仪上的数据采集软件实现对点检数据的自动采集,无需人工纸质记录点检结果,可采集的数据分为以下四类:观察类数据、测量类数据、记录类数据、设备运行状态记录; ?点检数据上传:通过内嵌在巡检仪上的同步功能,可直接将生产现场的设备点检数据同步至客户的PC端。在系统管理软件的支持下,将对这些来源于设备现场的原始数据进行各种评估和处理,从而实现了点检作业信息的计算机管理。 ?点检结果查询及报表分析:设备点检结果上传完后,客户可直接通过WEB管理端对点检结果进行查询,并且系统的报表分析功能,实现对巡检数据进行综合分析,及时了解各检查点的点检评分走势,为管理改善提供丰富的数据报表支持;

异步电动机几种启动方式的介绍

异步电动机几种启动方式的介绍 电动机作为重要的动力装置,已被广泛用于工业、农业、交通运输、国防军事设施以及日常生活中。直流电动机其调速在过去一直占统治地位,但由于本身结构原因,例如换向器的机械强度不高,电刷易于磨损等,远远不能适应现代生产向高速大容量化发展的要求。而交流电动机,特别是三相鼠笼式异步电动机,由于其结构简单、制造方便、价格低廉,而且坚固耐用,惯量小,运行可靠等优势,在工业生产中得到了极广泛的应用,也正在发挥着越来越重要的作用。 1 软启动的现状与各种启动方式的比较 交流电动机和直流电动机相比存在许多优点,但当异步电机在起动过程中又有许多弊病。所谓起动过程是在交流传动系统中,当异步电动机投入电网时,其转速由零开始上升,转速升到稳定转速的全过程。 如不采用任何起动装置的情况下,直接加额定电压到定子绕组起动电动机时,电机的起动电流可达额定电流的4倍~8倍,其转速也在很短时间内由零上升到额定转速。同时三相感应电动机起动时的转矩冲击较大,一般可达额定转矩的2倍以上。起动时过高的电流一方面会造成严重的电网冲击,给电网造成过大的电压降落,降低电网电能质量并影响其他设备的正常运行。而过大的转矩冲击又将造成机械应力冲击,影响电动机本身及其拖动设备的使用寿命。因此,通常总是力求在较小的起动电流下得到足够大的起动转矩,为此就要选择合适的起动方法。在选择起动方法时可以根据具体情况具体要求来选择。 对三相鼠笼式异步电动机的起动电流的限制,通常有定子串接电抗器起动、Y-△起动、自藕变压器降压起动、延边三角形起动。而对绕线式交流电动机,常采用转子串接频敏变阻器起动、定子串电阻分级起动。这些传统的起动方法都存在一些问题。 (1)定子串接电阻起动:由于外串了电阻,在电阻上有较大的有功损耗,特别对中型、大型异步电动机更不经济,因此在降低了起动电流的同时,却付出了较大的代价,即起动转矩降低得更多,一般只能用于空载和轻载。 (2)Y—△起动:Y—△起动方法虽然简单,只需一个Y—△转换开关。但是Y—△起动的电动机定子绕组六个出线端都要引出来,对于高电压的电动机有一定的困难,一般只用于380V电动机。 (3)自耦变压器降压起动:自耦变压器降压起动,与定子串接电抗器起动相比,当限定的起动电流相同时,起动转矩损失的较少;比起Y—△起动,有几种抽头供选用比较灵活,并可以拖动较大些的负载起动。但是自耦变压器体积大,价格高,也不能拖动重负载起动。

设备状态监测

1)设备状态监测的概念 对运转中的设备整体或其零部件的技术状态进行检查鉴定,以判断其运转是否正常,有无异常与劣化征兆,或对异常情况进行追踪,预测其劣化趋势,确定其劣化及磨损程度等,这种活动就称为状态监测(Condition Monitoring)。状态检测的目的在于掌握设备发生故障之前的异常征兆与劣化信息,以便事前采取针对性措施控制和防止故障地发生,从而减少故障停机时间与停机损失,降低维修费用和提高设备有效利用率。 对于在使用状态下的设备进行不停机或在线监测,能够确切掌握设备的实际特性有助于判定需要修复或更换的零部件和元器件,充分利用设备和零件的潜力,避免过剩维修,节约维修费用,减少停机损失。特别是对自动线、程式、流水式生产线或复杂的关键设备来说,意义更为突出。 (2)设备状态监测与定期检查的区别 设备的定期检查是针对实施预防维修的生产设备在一定时期内所进行的较为全面的一般性检查,间隔时间较长(多在半年以上),检查方法多靠主观感觉与经验,目的在于保持设备的规定性能和正常运转。而状态监测是以关键的重要的设备(如生产联动线、精密、大型、稀有设备,动力设备等)为主要对象,检测范围较定期检查小,要使用专门的检测仪器针对事先确定的监测点进行间断或连续的监测检查,目的在于定量地掌握设备的异常征兆和劣化的动态参数,判断设备的技术状态及损伤部位和原因,以决定相应的维修措施。 设备状态监测是设备诊断技术的具体实施,是一种掌握设备动态特性的检查技术。它包括了各种主要的非破坏性检查技术,如振动理论,噪音控制,振动监测,应力监测,腐蚀监测,泄漏监测,温度监测,磨粒测试(铁谱技术),光谱分析及其他各种物理监测技术等。 设备状态监测是实施设备状态维修(Condition Based Maintenance)的基础,状态维修根据设备检查与状态监测结果,确定设备的维修方式。所以,实行设备状态监测与状态维修的优点有:①减少因机械故障引起的灾害;②增加设备运转时间;③减少维修时间;④提高生产效率;⑤提高产品和服务质量。 设备技术状态是否正常,有无异常征兆或故障出现,可根据监测所取得的设备动态参数(温度、振动、应力等)与缺陷状况,与标准状态进行对照加以鉴别。表5-9列出了判断设备状态的一般标准。 表5-9 判断设备状态的一般标准

电动机的状态监测在实际生产中的应用

要求: 1、第二部分中应结合所给图一、二、三分别对三种维修方式进行简要的文字说明,并对tm、T、cp、cf等代号加以注明。 2、各波形图须编号、配名,并在文中提及。 3、图4中的“√”指什么,“×”指什么,“”指什么,表中的纪录和累计补油或检修间隔的数字有多处不对应,是否有误?。 4、修改后全文发email至本邮箱,并注明“电动机的状态监测在实际生产运行中的应用”修改稿。 5、如文章有自行修改的内容(作者更改、内容删减等),请用红笔特别注明或通知编辑部。 正文: 电动机的状态监测在实际生产 运行中的应用 电动机的状态监测在实际生产 运行中的应用 内容摘要:电动机是化工及各行业中最常用的动力驱动设 备,它的运行是否正常直接关系到各生产装置的 正常平稳运行。而在很多企业,对电动机的状态 监测则没有一个行之有效的管理方案。我们经过 多年的实践,得出了一套行之有效的电动机状态 监测管理制度及技术支持方案,和大家进行交 流。 关键词:电动机、状态监测、运行、监测仪器 一、前言 在各厂普遍执行的一般是定期检修电动机,这种方案检修时间

长,材料消耗大。大家都知道现在一般的化工企业都追求经济效益最大化,一般2-3年才安排大检修一次,而且检修时间控制的很短。对于电气设备的检修方面来说,在检修期间,各种操作技术改造等工作已经将检修时间充满,根本无法实现电动机在检修期内大面积的检修。加之许多电动机在大检修的检修过程中并未发现轴承损坏,这样检修就造成人员和材料的浪费。 二、检修方案分析 现在的电动机检修方案都归结为以下三种:定期预防维修方式、事后维修方式、预知维修(状态维修)方式。 如何合理的检修,并节约费用呢? (一)、定期预防维修方式 图一:定期预防维修的特点和界限 从上图可以看出:定期检修的检修周期在不同负荷及生产状况下很难确定。很难预防故障及节约成本。 (二)、事后维修方式。

异步电动机的安全运行简易版

In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编订:XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 异步电动机的安全运行简 易版

异步电动机的安全运行简易版 温馨提示:本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。文档下载完成后可以直接编辑,请根据自己的需求进行套用。 异步电动机是工农业生产中最常见的电气 设备,其作用是把电能转换为机械能。企业中 电动机消耗的电能占能耗量的60%以上,其 中用得最多的是笼型异步电动机,其结构简 单、容易制造、运行可靠、坚固耐用、便于维 护和检修。为了保证异步电动机的安全运行, 电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全 运行的基本知识,了解对异步电动机的安全评 估,做到尽可能及时发现和消除电动机的事故 隐患。 1异步电动机选用原则 为生产机械选择合适的电动机,包括确定

电动机的额定电压、额定转速、结构形式和额定容量等,主要应考虑以下3个方面的问题:(1)符合电源电压条件。要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。 (2)在机械特性方面,所选用的电动机应满足被拖动生产机械的要求。电动机的结构形式应适应周围环境条件的要求。 (3)正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配,同时要考虑生产机械的工作性质应与其持续、间断的规律相适应,选小了,不能保证生产机械的正常工作,对电动机来说,会造成它的各部分过载、过热且使得温度上升超过允许的限度而过早损坏;选大了,则增加设备的投资费用,电动机容量不能充分利用且使得效率和功率因

电机学专升本答案

电机学专升本答案

电机学专升本学习指南 一、选择题 1、单相变压器5=N S kVA ,110/220/21=N N U U V ,将它改接为110/330V 的自耦变压器后,其容量为( C )。 (A)5kVA (B)10kVA (C)7.5kVA (D)15kVA 2、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的( A ) (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载时的线电压 (D) 负载相电压 3、一台50Hz 的三相异步电动机,额定转速为720 r/min ,则电动机的同步转速为(A )r/min (A) 750 (B) 720 (C) 600 (D) 1000 4、单相变压器通入正弦激磁电流,二次侧的空载电压波形为( A ) (A) 正弦波 (B) 尖顶波 (C) 平顶波 (D) 方波 5、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的(A ) (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载是的线电压 (D) 额定负载是的相电压 6、当异步电动机转速下降时,转子电流产生的转子基波磁动势相对于定子绕组的转速( C )。 (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不定 7、在电源电压不变的情况下,增加二次绕组匝数,将二次侧等效到一次侧,则等效电路的励磁电抗m X 和励磁电阻m R 将( C ) (A) 增大,减小 (B) 减小,不变 (C) 不变,不变 (D) 不变、减小 8、异步电动机空载电流比同容量变压器大,其原因是( C )。 (A) 异步电动机的损耗大 (B) 异步电动机是旋转的 (C) 异步电动机气隙较大 (D) 异步电动机漏抗较大 9、频率不变的条件下,变压器一次电压超出额定电压时,( D ) (A) 励磁电流将增大,铁芯损耗增大,励磁电抗增大 (B) 励磁电流将减小,铁芯损耗增大,励磁电抗增大 (C) 励磁电流将增大,铁芯损耗减小,励磁电抗增大 (D )励磁电流将增大,铁芯损耗增大,励磁电抗减小 10、一台变比为10=k 的变压器,从低压侧做空载试验,求得二次侧的励磁阻抗标幺值为16,则一次侧的励磁阻抗标幺值是( A ) (A)16 (B)1600 (C) 0.16 (D)160 11、三相感应电动机等效电路中的附加电阻上所消耗的电功率应等于( D ) (A) 输出功率 (B) 输入功率 (C) 电磁功率 (D) 总机械功率 12、变压器一次侧接额定电压,二次侧接纯电阻负载,则从一次侧输入的功率( C ) (A) 只含有有功功率 (B) 只含有感性无功功率 (C) 既含有有功功率又含有感性无功功率

电气设备状态监测与故障诊断word版本

电气设备状态监测与故障诊断 1 前言 1.1 状态监测与故障诊断技术的含义 电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用,其性能逐渐劣化,最终导致故障。特别是电气设备中的绝缘介质,大多为有机材料,如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等,容易在外界因素作用下发生老化。电气设备是组成电力系统的基本元件,一旦失效,必将引起局部甚至广大地区的停电,造成巨大的经济损失和社会影响。 “监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测,其目的是为了判明设备是否处于正常状态。“诊断”一词原是一医学名词,指医生对收集到的病人症状(包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果)进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。设备的“故障诊断”借用了上述概念,其含义是指这样的过程:专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息,采用所掌握的关于设备的知识和经验,进行推理判断,找出设备故障的类型、部位及严重程度,从而提出对设备的维修处理建议。简言之,“状态监测”是特征量的收集过程,而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。 广义而言,“诊断”的含义概括了“状态监测”和“故障诊断”:前者是“诊”;后者是“断”。 1.2 状态监测与故障诊断技术的意义 电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故,会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。提高电气设备的可靠性,一种办法是提高设备的质量,选用优质材料及先进工艺,优化设计,合理选择设计裕度,力求在工作寿命内不发生故障。但这样会导致制造成本增加。此外,设备在运行中,总会逐渐老化,而大型设备不可能象一次性工具那“用过即丢”。因此,另一方面,必须对设备进行必要的检查和维修,这构成了电力运行部门的重要工作内容。 早期是对设备使用直到发生故障,然后维修,称为事故维修。但是,如前所

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