电机论文篇1

　　步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机设备、复印机、传真机等。

　　选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。

　　选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。

　　选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。

　　选择步进电机需要进行以下计算：

　　（1）计算齿轮的减速比

　　根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下:

　　i=(φ.S)/(360.Δ)(1-1)式中φ---步进电机的步距角（o/脉冲）

　　S---丝杆螺距（mm)

　　Δ---(mm/脉冲）

　　（2）计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。

　　Jt=J1+（1/i2)[(J2+Js）+W/g（S/2π)2]（1-2）

　　式中Jt---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)

　　J1、J2---齿轮惯量(Kg.cm.s2)

　　Js----丝杆惯量(Kg.cm.s2)W---工作台重量（N）

　　S---丝杆螺距（cm）（3）计算电机输出的总力矩M

　　M=Ma+Mf+Mt（1-3）

　　Ma=（Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2（1-4）

　　式中Ma---电机启动加速力矩（N.m)

　　Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)

　　n---电机所需达到的转速（r/min）

　　T---电机升速时间（s）

　　Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2（1-5）

　　Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩（N.m)

　　u---摩擦系数

　　η---传递效率

　　Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2（1-6）

　　Mt---切削力折算至电机力矩（N.m)

　　Pt---最大切削力（N）

　　（4）负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系，其估算公式为

　　fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml）÷(1+Jt/Jm)]1/2（1-7）

　　式中fq---带载起动频率（Hz）

　　fq0---空载起动频率

　　Ml---起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩（N.m)

　　若负载参数无法精确确定,则可按fq=1/2fq0进行估算.

　　（5）运行的最高频率与升速时间的计算。由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降，因此在最高频率时，由矩频特性的输出力矩应能驱动负载，并留有足够的余量。

　　电机论文篇2

　　1电动机控制电路控制

　　芯片STM32F103RB是一款基于ARMCortex－M3内核的32位单片机，价格便宜、使用简单、开发方便．其片内资源丰富，含有128kB内部存储器（flash）、串行总线IIC（inter－integratedcir－cuit）、定时器TIMER、串口USART、实时时钟RTC、直接存储器DMA以及12位数字模拟转换器ADC等模块．定时器TIMx的输出比较功能可产生PWM信号，输入捕获功能可采集测量传感器位置信号．12位的ADC模块可以直接用来采样测量外部电压值（＜5V）．IIC模块可以对日历／时钟芯片进行信息写入和读取．STM32芯片的这些模块和功能都较大方便了系统的软硬件设计．控制芯片电路图．控制芯片STM32实时测量6路霍尔位置信号，按照预先设定的程序，输出相应的6路PWM（pulsewidthmodulation）波和6路控制信号给功率开关管驱动电路芯片IR2103，通过控制功率开关管的导通顺序，实现电机的正反向转动和制动．芯片的PC1，PC2，PC3，PB5，PB6，PB7等6个端口分别采集上、下电机的位置传感器信号．通过激活设置这些端口相应的定时器计数模块，来计算电机转速和电机转动长度．PB13，PB14，PB15，PA8，PA9，PA10等6个端口输出PWM波．调整PWM寄存器的计数频率，就可改变PWM的占空比．PA1，PA2，PA3，PC7，PB0，PB1等6个端口输出驱动管开关电路控制信号，控制MOS开关管通断．NRST，JTRST，JTDO，JTCK，JTMS，JTDI等6个端口为JTAG接口，用来下载调试程序．PB10，PB11复用USART3＿TX和USART3＿RX串口，PC11和PC12复用IIC＿SDA和IIC＿SCL端口，分别与外接控制器和PCF8563时钟芯片进行指令、数据传递和读取．PC0，PC4，PC5，PA4启用ADC模块，检测电路电压和电流．两个晶振Y1和Y2分别为8MHz和3768kHz，提供外接晶振时钟源．

　　2功率开关管

　　驱动电路功率开关管驱动电路由上、下2组3个驱动控制芯片IR2103和6个功率开关管P75NF75组成．1个IR2103连接2个功率开关管，通过驱动开关管开闭，控制电机相电流通断及流向，使电机内定子电流不断变向，从而生成变化磁场，推动永磁转子运转．IR2103依单片机发出信号控制上下MOS管通断，通过调整和控制MOS管开关频率，调节电机输入电流，实现对电机速度调节．IR2103驱动芯片设有对输入信号的死区时间保护，有效保证同一驱动电路中两个MOS管不同时导通而发生短路．图3为电动机的一相驱动电路，其余两相电路相同．当输入信号PWM和COM为高电平时，Ho输出高电平，上MOS管导通，＋24V直流电压经AU给电机供电；当PWM和COM为低电平时，Lo输出高电平，下MOS管导通，相电流从电机经AU接电源地．

　　3霍尔信号采集

　　电路霍尔信号采集电路用来测量电机的霍尔信号．其采用一个上拉电路、RC滤波电路和二极管钳位，保证测量信号在0～5V．端口TIMx定时器模块启用，在每次任一路霍尔信号输入发生变化后开始计数．利用霍尔信号的周期性，可计算电机速度，通过计算T时间内时钟脉冲λ个数k，得到f＝1／T＝1／kλ．根据电机转动一周的霍尔信号的周期数，就可计算出电机转速．

　　4检测电路对三相星型六状态

　　永磁无刷直流电机，只要在任一相电流和电源之间串接一个阻值为0．01Ω的电阻RT1作为检测电阻，经采样电路转变为电压信号DCT，就可测出电流值．当测量值大于预设值时，控制芯片发出信号封锁MOSFET管，电机停转．电压检测电路采用LM358双极性放大器，通过比较3．3V电源电压、3．3V备用电池电压和地之间的电位，可检测电源电压的状态．对＋24V电源的检测，采用电阻分压方法，并联100nF电容滤除杂波．

　　二系统软件设计

　　软件编程在Keil的RVMDK4．70上用C语言完成．电机控制板程序由串口中断及参数设置程序、时间扫描及电机工作程序两部分组成．串口中断程序用来接收串口信号，进行握手判断，进入参数设置子程序；否则，进入时间扫描程序．时间扫描程序用来定期读取日历芯片的时间参数，判断是否运行或结束电机工作程序．电机工作程序用来控制电动机工作．首先，电机顺时针转动，同时测量转动长度，当到达一个广告画面的长度时停止转动，静止时间即为设定的广告画面的展示时间；电机继续顺时针转动翻页、静止展示，直至最后一张画面展示完毕．电动机开始逆时针转动重复以上过程，转动翻页—停止展示—转动翻页，循环转动直到系统判断结束时间停止转动．图4为电机控制板程序的流程图．

　　三结论

　　本系统电路设计借鉴无刷直流电机控制系统，使用STM32F103RB单片机为控制核心，充分利用其丰富的片内资源．通用定时器TIMx模块的串口、IIC通讯模块的运用，使电路设计简单方便．IR2103驱动芯片的死区时间保护，电压、电流检测电路，提高了整个电路安全性．比较其他形式户外广告技术，本系统设计简单、经济方便、使用可靠，对电机控制领域的产品设计有参考借鉴意义．

　　电机论文篇3

　　尽管我国新能源产业发展迅速，然而针对新能源行业的技术型人才培养却相对滞后。高素质技术型人才的缺失已严重制约着我国当前新能源产业的健康发展。预计到2020年，在风电、光伏、新能源汽车、节能建筑等新能源领域的专业技术人员需要将达到数十万，而全国新能源相关专业每年毕业生总量却不足1000人。因此，培养适合于新能源产业的技术型人才刻不容缓。2007年华北电力大学成立可再生能源学院，2008年10月南昌大学成立了光伏学院，同年，复旦大学成立新能源研究院，河海大学设立了风能与动力工程专业。“电机学”与“运动控制系统”作为电气自动化专业重要的专业课程，始终相互衔接、互为支撑，是培养新能源技术人才的重要基础课程，徐州工程学院信电工程学院对“电机学与运动控制系统”课程群的调整开展了有益思考与探索。

　　二、课程教学现状

　　1.理论教学

　　由于本课程集电路、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术、计算机控制技术等基础知识为一体，理论性和实践性都非常强，再加上电机学本身的理解难度，使得目前课堂教学更注重讲授知识的基础性和系统性。一方面，重点讲授电动机的基本原理、运行特性和控制方法，发电机的基础知识和技术难点课堂教学课时分配较少，针对新能源技术领域的知识讲授更是一带而过；另一方面，当涉及到实际工程应用时，均以系统框图为背景，例如直流双闭环调速系统、三相同步发电机的运行与并网，课堂讲解与工程实际的应用偏差较大，学生普遍感觉比较抽象。总体而言，新能源相关的新知识、新技术在教学中的更新较慢。

　　2.实验教学

　　我院的实验教学基本以验证性实验为主，并且由于现有的实验设备高度集成，学生在做实验时往往看不到其内部结构，只要对外部端子进行简单接线，然后手工记录数据即可，整个实验过程无法将理论与实际的元器件联系起来。考虑实验设备的限制，在系统仿真环节，课程多利用MATLAB的SIMULINK工具箱，大多是以控制系统的传递函数为基础进行计算机数字仿真，与工程实际也存在较大的差距。

　　三、课程教学改革与探索

　　1.课程教学内容改革

　　“电机学”与“运动控制系统”是电气工程及其自动化专业的传统经典课程，我院在保留课程主干内容的基础上，适度缩减与工程实际差距较大的理论知识讲授课时，着重加大关于发电机运行原理与控制技术的分析和论述，借此进一步夯实学生关于新能源发电技术的理论基础，并逐步增加“新能源发电技术”、“风力发电与控制技术”、“车用电机原理及控制”、“光伏发电与微网技术”等专业选修课程，通过调整使新的课程体系能满足新能源人才培养需要。

　　2.课堂教学方式改革

　　在理论教学过程中，学生始终是教学活动的主体，而教师发挥着重要的主导作用，需要充分调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣。例如更多采用多媒体动画演示、MATLAB/SIMULINK软件搭建仿真模型、新能源技术视频展示和项目小组讨论等多种形式，对工程实际系统进行深入的研究性学习。同时注意增加学生新技术实验与实践成绩占课程总成绩的比重，鼓励学生更注重探索新知识、掌握新技能，适度降低课程期末考试成绩的比重，以避免学生疲于应付考试。在实验教学过程中，充分利用我院大学生实践创新训练计划，采用CDIO工程教育培养模式，在授课班级中开展项目小组讨论的形式，围绕新能源相关课题进行项目构想、设计、实施、改进以及答辩讨论。每个项目小组中的学生都需要至少一次作为项目负责人，提升学生的个人技能和团队写作能力。针对众多新能源相关课题，学生自由组合、自主选题，在课题开始阶段，学生充分利用图书馆文献数据库及网络资源，查阅相关文献并进行整理和提炼，形成项目的整体推进思路；在课题推进过程中，课题负责人对课题进行子课题分解，对课题中的具体工程实现进行设计、实施和改进；在课题答辩讨论阶段，项目负责人将课题进展结果在课堂上以PPT的形式加以阐述，班级同学均可就其结论和观点展开讨论，最后以指定的论文格式要求上交纸质论文或样机实物，教师对课题成果进行综合评定，并计入课程总成绩中。

　　3.实践教学分层次能力提升

　　在实践教学过程中，按照项目设计—系统实现—实施改进三个层次的渐进过程。在项目设计阶段，学院组织教师结合企业新能源方面的需求和教师的科研课题进行命题，学生分小组选题，并根据课题进行协作设计。设计完成后，学院组织专门的评审委员会进行设计的评讲活动，学院对于设计成果有创新的进行奖励。在系统实现阶段，充分利用我院大学生创新训练计划专项经费，解决学生理论与实际脱节的问题，利用MATLAB的电力系统工具箱（SimPowerSystem）和Pspice软件，开展了系统仿真，工具箱在元件库中提供的电气元器件能够反映相应实际元器件的电气特性，激发了学生独立动手实践的积极性。在实施改进阶段，学院组织评审委员对系统的实现进行再评讲活动，提出实施改进意见，让学生对自己的设计、实现成果进行完善性改进，从而进一步提高成果的层次和质量水平。2009年我院购置“电机学”与“运动控制系统”两门课程的成套实验教学设备，2010级电气国际课程实验班的实验内容就进行了相应的调整，减少数字仿真的内容，增加工程实践训练内容。新的实验指导书要求学生认真预习，根据实验内容、原理图和实验装置设计实验控制系统的具体接线图，列出实验步骤；能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到的问题，能够综合实验数据，解释实验现象，编写实验报告，实施了从构思、设计、实施到运行的一个全CDIO过程，达到培养学生全面的专业、个人、职业、团队、交流及社会意识与能力。

　　四、结束语

　　我院以电气工程及其自动化专业为依托，以培养应用型新能源技术人才为目的，在“电机学”与“运动控制系统”两门课程中实施了教学改革。从教学效果来看，学生在掌握了专业基础知识的前提下，经过工程实践训练，提高了学生的综合素质、团队协作能力和创新能力，为“卓越工程师教育培养计划”的教学改革提供了借鉴经验。

　　电机论文篇4

　　论文摘要：电动机在我区的使用很广泛，它遍及各行各业的各个角落，在生产、生活过程中发挥着极其重要的作用。但由于大部分电机使用年限较长，电机烧毁的事故常有发生，而且呈上升趋势，严重影响着生产、生活的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做一分析和研究。

　　1电机绕组局部烧毁的原因及对策

　　1.1由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。

　　相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，例如在各法兰涂少量704密封胶，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。

　　1.2由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升，只要轴承完好，允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净，运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工，电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高，且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题，例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行，油脂变质，轴承生锈而又未进行中修。

　　相应对策：①卸装轴承时，一般要对轴承加热至80℃~100℃，如采用轴承加热器，变压器油煮等，只有这样，才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗，轴承腔内不能留有任何杂质，填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中，不得错位。⑤电机外壳洁净见本色，通风必须有保证，冷却装置不能有积垢，风叶要保持完好。⑥禁止多种润滑油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机，使用前必须进行必要的解体检查，更新轴承油脂。

　　1.3由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦，导致绕组局部烧坏。

　　相应对策：电机在更新绕组时，必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组，电机转子抽芯时必须将转子抬起，杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。

　　1.4由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。

　　相应对策：①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动，必要时需对电机转子做动平衡试验。

　　1.5电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动，电机转子不平衡等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。

　　相应对策：①尽可能避免频繁启动，特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。

　　2三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因及对策

　　如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都是因为缺相运行所致。当电机不论何种原因缺相后，电动机虽然尚能继续运行，但转速下降，滑差变大，其中B、C两相变为串联关系后与A相并联，在负荷不变的情况下，A相电流过大，长时间运行，该相绕组必然过热而烧毁。为三相异步电动机绕组为Y接法的情况：电源缺相后，电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降，转差变大，磁场切割导体的速率加大，这时B相绕组被开路，A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大，长时间运行，将导致两相绕组同时烧坏。

　　特殊情况下，如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。但在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。

　　相应对策：无论电动机是在静态还是动态，缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时，由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时，缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时，必须对电机相应的MCC功能单元进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。杜绝缺相运行。

　　电机论文篇5

　　1.1由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。

　　相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，例如在各法兰涂少量704密封胶，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。

　　1.2由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升，只要轴承完好，允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净，运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工，电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高，且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题，例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行，油脂变质，轴承生锈而又未进行中修。

　　相应对策：①卸装轴承时，一般要对轴承加热至80℃~100℃，如采用轴承加热器，变压器油煮等，只有这样，才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗，轴承腔内不能留有任何杂质，填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中，不得错位。⑤电机外壳洁净见本色，通风必须有保证，冷却装置不能有积垢，风叶要保持完好。⑥禁止多种润滑油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机，使用前必须进行必要的解体检查，更新轴承油脂。

　　1.3由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦，导致绕组局部烧坏。

　　相应对策：电机在更新绕组时，必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组，电机转子抽芯时必须将转子抬起，杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。

　　1.4由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。

　　相应对策：①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动，必要时需对电机转子做动平衡试验。

　　1.5电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动，电机转子不平衡等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。

　　相应对策：①尽可能避免频繁启动，特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。

　　2三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因及对策

　　如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都是因为缺相运行所致。当电机不论何种原因缺相后，电动机虽然尚能继续运行，但转速下降，滑差变大，其中B、C两相变为串联关系后与A相并联，在负荷不变的情况下，A相为三相异步电动机绕组为Y接法的情况：电源缺相后，电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降，转差变大，磁场切割导体的速率加大，这时B相绕组被开路，A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大，长时间运行，将导致两相绕组同时烧坏。

　　特殊情况下，如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。但在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。

　　相应对策：无论电动机是在静态还是动态，缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时，由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时，缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时，必须对电机相应的MCC功能单元进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。杜绝缺相运行。

　　电机论文篇6

　　一、引言

　　建滔集团共有生产用电机10000余台，遍及集团公司生产装置的各个角落，在生产过程中发挥着极其重要的作用。但由于大部分电机使用年限较长，且不少电机长年累月运行在较恶劣的环境中，电机烧毁的事故常有发生，而且呈上升趋势，严重影响着生产的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做一简要分析和介绍，希望能对从事电气工作和安全管理工作的人员有所帮助。

　　二、电机绕组局部烧毁的原因及对策

　　1．由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。

　　相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，例如在各法兰涂少量704密封胶，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。

　　2．由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升，只要轴承完好，允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净，运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工，电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高，且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题，例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行，油脂变质，轴承生锈而又未进行中修。

　　相应对策：①卸装轴承时，一般要对轴承加热至80℃~100℃，如采用轴承加热器，变压器油煮等，只有这样，才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗，轴承腔内不能留有任何杂质，填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中，不得错位。⑤电机外壳洁净见本色，通风必须有保证，冷却装置不能有积垢，风叶要保持完好。⑥禁止多种润滑油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机，使用前必须进行必要的解体检查，更新轴承油脂。

　　3．由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦，导致绕组局部烧坏。

　　相应对策：电机在更新绕组时，必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组，电机转子抽芯时必须将转子抬起，杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。

　　4．由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。

　　相应对策：①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动，必要时需对电机转子做动平衡试验。

　　5．电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动，电机转子不平衡等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。

　　相应对策：①尽可能避免频繁启动，特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。

　　三、三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因及对策

　　如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都是因为缺相运行所致。在这里不作深刻的理论分析，仅作简要说明。

　　当电机不论何种原因缺相后，电动机虽然尚能继续运行，但转速下降，滑差变大，其中B、C两相变为串联关系后与A相并联，在负荷不变的情况下，A相电流过大，长时间运行，该相绕组必然过热而烧毁。

　　为三相异步电动机绕组为Y接法的情况：电源缺相后，电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降，转差变大，磁场切割导体的速率加大，这时B相绕组被开路，A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大，长时间运行，将导致两相绕组同时烧坏。

　　这里需要特别指出，如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。但在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。

　　相应对策：无论电动机是在静态还是动态，缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时，由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时，缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时，必须对电机相应的MCC功能单元进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。杜绝缺相运行。

　　四、常见问题汇总，详见附表。

　　五、为规范电机检修及保证检修质量，制定如下电机工艺卡

　　低压交流异步电动机检修工艺卡

　　四、结论

　　建滔集团公司从1987年试生产至2002年3月15年间，累计烧毁电机达1300余台次，平均每年达80余台次，仅修理费用支出达200余万元。其中77%属于维护不良（如电机进水、轴承缺油、通风不畅等）、检修不当（如轴承拆装不当、缺陷消除不彻底、附件不全等）、机加工精度不符合要求（如对转轴堆焊后加工精度不够、端盖嵌套过盈量大等）、运行环境恶劣（如现场跑冒滴漏严重、水冲电机等）等原因所致。希望以上分析能够对从事电工工作的人员有所帮助和借鉴。

　　附表:三相异步电动机常见故障及处理方法

　　序号故障现象故障原因[td=1,1,252]处理方法1通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。

　　1．电源未通（至少两相未通）；

　　2．熔丝熔断（至少两相熔断）；

　　3．控制设备接线错误；

　　4．电机已经损坏。

　　1．检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；

　　2．检查熔丝型号、熔断原因，更换熔丝；

　　3．检查电机，修复。

　　2通电后电动机不转，然后熔丝烧断。

　　1．缺一相电源，或定子线圈一相反接；

　　2．定子绕组相间短路；

　　3．定子绕组接地；

　　4．定子绕组接线错误；

　　5．熔丝截面过小；

　　6．电源线短路或接地。

　　1．检查刀闸是否有一相未合好，或电源回路有一相断线；消除反接故障；

　　2．查处短路点，予以修复；

　　3．消除接地；

　　4．查出误接，予以更正；

　　5．更换熔丝；

　　6．消除接地点。

　　3通电后电动机不转，有嗡嗡声。

　　1．定子、转子绕组有断路（一相断线）或电源一相失电；

　　2．绕组引出线始末端接错或绕组内部接反；

　　3．电源回路接点松动，接触电阻大；

　　4．电动机负载过大或转子卡住；

　　5．电源电压过低；

　　6．小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬，轴承卡住。

　　1．查明断点，予以修复；

　　2．检查绕组极性；判断绕组首末端是否正确；

　　3．紧固松动的接线螺栓，用万用表判断各接头是否假接，予以修复；

　　4．减载或查出并消除机械故障；

　　5．检查是否把规定的接法误接为Y接法；是否由于电源导线过细使压降过大，予以纠正；

　　6．重新装配使之灵活；更换合格油脂，修复轴承。

　　4电动机起动困难，带额定负载时，电动机转速低于额定转速叫多。

　　1．电源电压过低；

　　2．接法误接为Y接法；

　　3．笼形转子开焊或断裂；

　　4．定子、转子局部线圈错接、接反；

　　5．电机过载。

　　1．测量电源电压，设法改善；

　　2．纠正接法；

　　3．检查开焊和断点并修复；

　　4．查出误接处，予以改正；

　　5．减载。

　　5电动机空载电流不平衡，三相相差大。

　　1．绕组首尾端接错；

　　2．电源电压不平衡；

　　3．绕组有匝间短路、线圈反接等故障。

　　1、检查并纠正；

　　2、测量电源电压，设法消除不平衡；

　　3、消除绕组故障。

　　6电动机空载电流平衡，但数值大。

　　1．电源电压过高；

　　2．Y接电动机误接为接；

　　3．气隙过大或不均匀。

　　1．检查电源，设法恢复额定电压；

　　2．改接为Y接；

　　3．更换新转子或调整气隙。

　　7电动机运行时响声不正常，有异响。

　　1．转子与定子绝缘低或槽楔相擦；

　　2．轴承磨损或油内有砂粒等异物；

　　3．定子、转子铁心松动；

　　4．轴承缺油；

　　5．风道填塞或风扇擦风罩；

　　6．定子、转子铁心相擦；

　　7．电源电压过高或不平衡；

　　8．定子绕组错接或短路。

　　1．修剪绝缘，削低槽楔；

　　2．更换轴承或清洗轴承；

　　3．检查定子、转子铁心；

　　4．加油；

　　5．清理风道，重新安装风罩；

　　6．消除擦痕，必要时车小转子；

　　7．检查并调整电源电压；

　　8．消除定子绕组故障。

　　8运行中电动机振动叫大。

　　1．由于磨损，轴承间隙过大；

　　2．气隙不均匀；

　　3．转子不平衡；

　　4．转轴弯曲；

　　5．铁心变形或松动；

　　6．联轴器（皮带轮）中心未校正；

　　7．风扇不平衡；

　　8．机壳或基础强度不够；

　　9．电动机地脚螺丝松动；

　　10．笼形转子开焊、断路、绕组转子断路；

　　11．定子绕组故障。

　　1．检查轴承，必要时更换；

　　2．调整气隙，使之均匀；

　　3．校正转子动平衡；

　　4．校直转轴；

　　5．校正重叠铁心；

　　6．重新校正，使之符合规定；

　　7．检修风扇，校正平衡，纠正其几何形状；

　　8．进行加固；

　　9．紧固地脚螺栓；

　　10．修复转子绕组；

　　11．修复定子绕组。

　　9轴承过热。

　　1．润滑脂过多或过少；

　　2．油质不好含有杂质；

　　3．轴承与轴颈或端盖配合不当；

　　4．轴承盖内孔偏心，与轴相擦；

　　5．电动机与负载间联轴器未校正，或皮带过紧；

　　6．轴承间隙过大或过小；

　　7．电动机轴弯曲。

　　1．按规定加润滑油脂（容积的三分之一至三分之二）；

　　2．更换为清洁的润滑油脂；

　　3．过松可用粘结剂修复；

　　4．修理轴承盖，消除擦点；

　　5．重新装配；

　　6．重新校正，调整皮带张力；

　　7．更换新轴承；

　　8．矫正电机轴或更换转子。

　　10电动机过热甚至冒烟。

　　1．电源电压过高，使铁心发热大大增加；

　　2．电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热；

　　3．定子、转子铁心相擦，电动机过载或频繁起动；

　　4．笼形转子断条；

　　5．电动机缺相，两相运行；

　　6．环境温度高，电动机表面污垢多，或通风道堵塞；

　　7．电动机风扇故障，通风不良；

　　8．定子绕组故障（相间、匝间短路；定子绕组内部连接错误）。

　　1．降低电源电压（如调整供电变压器分接头），若是电机Y、接法错误引起，则应改正接法。

　　2．提高电源电压或换相供电导线；

　　3．消除擦点（调整气隙或锉、车转子），减载，按规定次数控制起动；

　　4．检查并消除转子绕组故障；

　　5．恢复三相运行；

　　6．清洗电动机，改善环境温度，采用降温措施；

　　7．检查并修复风扇，必要时更换；

　　电机论文篇7

　　YH坝后水电站位于闽粤边界，水库总库容3850万立方米，站内安装一台500千瓦的低压水轮发电机组，发电机系赣州电机厂1983年11月产品，型号TSWB143/30-12,定子绕组为B级绝缘，电站1985年5月并入县电网运行。机组经一台800kVA主变升压，“T”接在35千伏线路上。同时发电机母线上还接有一台S7-30/10近区变和0.4千伏直配线路一条。发电机出口设低压自动空气开关，变压器10千伏、35千伏侧采用跌落式熔断器保护。

　　二、事故经过

　　⒈事故前运行工况

　　由于当时水库水位较低，机组仅做调相运行。从电站提供的事故前运行记录分析，机组属正常运行。“设备绝缘电阻记录簿”上记录：电站检修人员分别于2000年7月和2001年3月测量发电机三相对地绝缘电阻，分别为0.6MΩ、0.5MΩ符合规范不小0.5MΩ的要求，但阻值不高且有所下降。此前，发电机运行、试验一切均正常。

　　⒉事故过程和处理办法

　　2001年5月18日下午雷雨天气，17：10分左右，一阵响雷过后，发电机出口自动空气开关突然爆炸，发电机过流保护动作，机组与系统自动解列，值班人员立即关机、断开灭磁开关，10千伏、35千伏熔断器均未动作。事故发生后当晚，电站检修人员断开发电机中性点，用量程500伏的兆欧表测量定子三相绕组对地绝缘电阻：A相＝0.5兆欧B相＝0兆欧C相＝0.5兆欧，经仔细检查引出线电缆，绕组端箍可以看到的B相绕组外露部位，均无故障点，初步确定为定子铁芯槽内的绕组主绝缘破坏，金属导体与铁芯之间连通而接地。18：30分起进行5小时定子绕组三相短路烘干；5月19日又进行短路烘干处理后，测量各相绕组对地绝缘：A＝6兆欧、B＝0、C＝6兆欧，初步判断B相绕组绝缘击穿，造成对铁芯对机组外壳接地。现已将发电机出口空气开关更换为DW10-1500/3.从现场查看，发电机定子铁芯两端部绕组肉眼未看到明显绝缘击穿痕迹。抽出转子后，查到了接地点所在的铁芯槽位置，对绝缘损坏的线棒进行局部绝缘处理，耐压试验、绝缘电阻满足要求后，下线就位，装回转子、盘车成功投入使用。

　　三、事故原因及结论

　　由于诏安县属沿海多雷区，年平均雷暴日60－80,高压线路遭受直击雷或感应雷侵害的机率较大。依照5月18日下午天气状况，事故发生应是由雷电波沿线路入侵发电机造成定子B相绕组绝缘击穿损坏，形成对机壳接地，由于低压发电机定子绕组中性点为引出、直接接地运行，B相接地电流通过电机定子铁芯、外壳、大地和发电机中性点构成闭合回路，此时流过该闭合通道到的为单相接地短路电流。其次，传递到发电机定子三相绕组上的感应雷过电压使流过发电机出口回路的三相不对称短路电流幅值剧增，发电机出口空气开关过流脱扣器动作，企图断开发电机主回路，但由于短路电流较大，开关遮断容量偏小，无法迅速切断电弧，最终造成自动空气开关爆炸。

　　从上述分析可以得出结论：雷电波入侵发电机组，造成B相对铁芯击穿，引起单相接地故障。

　　四、存在问题与措施

　　⒈这次事故我们发现：电站主变35千伏侧FZ-35避雷器未见放电记录器，可见电站电气设备日常巡视和维护存在严重漏洞，是事故发生不可避免的一个重要原因。建议今后要完善全站防雷保护措施，每年雷雨季节前，应做好避雷器预防性试验，同时使接地网接地电阻值满足规程要求，保证避雷器动作后的残压低于变压器和发电机的允许段冲击耐压值，。

　　⒉35千伏线路未架设进线避雷线，不符合《水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则》（DL/T5090-1999）的要求，应在进线段架设1～2公里避雷线；0.4千伏直配线未按防雷保护要求设计，建议采用地埋电缆线。

　　电机论文篇8

　　1.1LED和键盘设计

　　为了能够实现人与机器的对话，单片机的步进电机控制系统设计了3*4键盘以及4*8LED数码管，人们可以直接对其进行控制。该系统通电后，通过键盘输入控制步进机的运转、启动以及转动方向等，由LED管动态清晰显示步进机的转向以及转速。器件8279能够控制系统键盘的输入以及LED的输出，进而减少单片机工作的承载，8279在控制系统工作的过程中，将键盘输入的信息进行扫描，利用其抖功能，避免事故的发生。（下图为LED和键盘模块）

　　1.2放大和驱动设计

　　逻辑转换器是步进机控制过程中的脉冲分配器，其是CMOS集成电路，其输出的源电流为20毫安，能够应用于三相以及四相步进机，其工作可以选择以下6种激进方式进行控制；其中，对于三相步进电机有1、2、1-2相；对于四相步进电机有1、2、1-2相，其输入的方式有单、双时钟选择方式，其具有正向控制、方向控制、监视原点、初始化原位等功能。PMM8713器件主要由激励方式判断、控制以及时钟设置等部分组成，所有的输入端都设置有秘制的电路，进而提高抗外界干扰的能力。PMM8713输出能够接受功率驱动电路，其通过驱图1LED和键盘模块动器，输出最大的工作电流，以满足电机工作的需求。单片机通过调节相关端口的脉冲信号，控制步进机的运行状态、运转方向以及运转速度等。

　　2单片机的步进电机控制系统软件设计

　　2.1单片机程序设计

　　通过中断脉冲信号，计算步进电机的运转步数以及圈数，并对其进行记录；实现对步进电机运转速速的控制；采用端口的中断程序关闭其相关程序，将电机控制在停机状态；通过中断电机的开启部位，将其转换到运行状态，实现电机的运行；PMM8713的U和D端口通过输出高电平，达到控制步进电机运转方向的目的；8279将其接口与自身的8个数据连接口进行连接，当单片机运行到键盘部位时，采用相关端口中断其工作状态，进而达到控制步进机的启动、停止、速度以及方向等，并将其反馈给8279，利用LED将其显示，明确其运转的速度以及方向。

　　2.2PC上位机设计

　　设计PC上位机的主要目的就是控制步进电机，利用单片机中相关部位，实现人与机的对话，其利用单片机发出执行命令，实现对步进电机的有效控制。其中，单片机接受的执行命令会存储在相关软件中，其与储存在片内的Flash的相关地址进行比较，不冲突的信息就储存在其中，如与其中储存的信息发生冲突，就会自动中断，有效的保护电机的正常运行。同时，此软件在运行的过程中，应该对晶振中的USART模块进行设置，其相关的控制软件由VB6.0对其进行编写，采用MSComm软件实现实时通讯。

　　3结语

　　电机控制系统利用单片机实现控制整个机器的工作，其使用的可靠性较高。在其工作的状态下，为其提供较为便捷的控制方案。通过控制步进电机的运转方向。云状速度以及工作状态等，提高步进电机的工作效率具有非常重要的作用。同时，该系统还能够控制三相电机和四相电机，其有PC上位机对整个步进电机的运行进行控制，使该系统在环境恶劣的情况下运行，确保人员的安全状态；此外，该系统还具有使用范围广、操作简单、成本低廉、实用性强等优势，被广泛的应用在实际生活的各大领域中，并能够发挥其独特地作用，进而提高步进电机的工作效率，创造经济效益。

标签：电机轴承绕组运行