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電機維修采用新材料、新工藝及先進的試驗檢測方法

文章出處：www.izhoufeng.com | 發(fā)布時間：2018/2/9 13:30:53 | 瀏覽次數(shù)：521

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和永磁材料磁性能的不斷提高，永磁無刷直流電機近年來受到普遍重視，并且取得了很大的發(fā)展。
永磁無刷直流電機具有調(diào)速方便、結(jié)構(gòu)簡單、維護簡便、電磁污染小、功率密度大等優(yōu)點，在伺服系統(tǒng)及小功率拖動系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
然而，由于電機本身結(jié)構(gòu)以及饋電系統(tǒng)等方面的原因，無刷直流電機具有較大的轉(zhuǎn)矩波動，這限制了其在精密傳動和大功率驅(qū)動等系統(tǒng)中的應(yīng)用；另外，轉(zhuǎn)矩波動導(dǎo)致電機振動加劇，噪聲增加，也影響了電機壽命。

制轉(zhuǎn)矩波動一直是永磁無刷直流電機控制的重要內(nèi)容。按轉(zhuǎn)矩波動產(chǎn)生的原因，可分為：電磁因素引起的轉(zhuǎn)矩波動、電流換向引起的轉(zhuǎn)矩波動、齒槽引起的轉(zhuǎn)矩波動、電樞反應(yīng)影響和機械工藝引起的轉(zhuǎn)矩波動等，其中前 3 者對轉(zhuǎn)矩波動影響較大。

針對不同的原因，國內(nèi)外許多學(xué)者作了大量的研究工作。對于齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生和削弱方法，采用定子斜槽的方法可取得較好效果。對于換相轉(zhuǎn)矩波動，文獻[9]從 3 個不同的狀態(tài)作了詳細的分析，指出換相轉(zhuǎn)矩波動與反電勢和電源電壓以及轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系；針對換相時總電流下降的現(xiàn)狀，采用電流反饋、重疊換相以及人工智能算法等方法維持換相時總電流不變以抑制換相轉(zhuǎn)矩波動[10-12]

文獻[13]對電機的相電壓和相電流進行 Fourier 級數(shù)分解，針對轉(zhuǎn)矩諧波進行補償。文獻[14]對電樞反應(yīng)引起的轉(zhuǎn)矩波動做了分析，并在設(shè)計磁路和換相控制兩個方面提出了削弱電樞反應(yīng)對轉(zhuǎn)矩波動的影響。文獻[15]提出利用轉(zhuǎn)矩觀測器間接轉(zhuǎn)矩反饋方法，即利用反電勢、相電流、電機轉(zhuǎn)速作為輸入信號，波動轉(zhuǎn)矩作為輸出信號構(gòu)成波動轉(zhuǎn)矩觀測器，實時在線估計轉(zhuǎn)矩大小的變化，針對不同的情況作相應(yīng)的補償。文獻[16]將直接轉(zhuǎn)矩控制的概念引入無刷直流電機控制系統(tǒng)中，其對轉(zhuǎn)矩波動的抑制取得了較好效果。
采用新材料、新工藝及先進的試驗檢測方法,以實現(xiàn)以上目的。

0620系列直流電機為德國制造的單極他勵直流電動機,用于包裝機上執(zhí)行不同的功能動作,同一套包裝機上至少配備有5種以上型號的電機,它們的電樞電壓和勵磁繞組電壓均為統(tǒng)一的電壓等級,只是由于電機功率大小不同,驅(qū)動電流及勵磁電流有大有小。在國產(chǎn)化的過程中,從電氣性能、機械結(jié)構(gòu)兩方面入手,使用高強度的絕緣材料,加上合理的試驗方法,國產(chǎn)化Z系列電機在性能、質(zhì)量上較0620系列有了一定程度的改進和提高。

在原有包裝機驅(qū)動電源系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提高了電動機的輸出功率,在不影響安裝使用的條件下,增加了電機的軸向、徑向尺寸,也即增加了電機的熱容量,電機工作溫升降低,提高了電機的工作使用壽命。在結(jié)構(gòu)上,根據(jù)安裝形式不同,把電機的主體分為3種,只要配上相應(yīng)的的底座,減速器,測速機,就可以滿足一整套包裝機電機的互換使用。

試驗是檢驗電機產(chǎn)品質(zhì)量的重要步驟,采用了先進的試驗設(shè)備及合理的試驗方法來檢驗電機產(chǎn)品。首先是電機額定參數(shù)的測量,運用微機扭矩儀測量系統(tǒng),可以準確地測量出反映電機性能的主要參數(shù),如電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等。由于制造裝配過程中存在的不一致性,每一臺電機的參數(shù)與額定值相比有一定偏差,如果偏差不超過產(chǎn)品標準的規(guī)定,則電機在性能上是合格的。為保證電機運行的可靠性,采用了模擬負載條件下的對拖試驗方法。在規(guī)定的散熱條件下,電機滿負荷運行3h,其溫升應(yīng)在產(chǎn)品標準允許的范圍內(nèi)。本著對用戶負責(zé)、對產(chǎn)品質(zhì)量負責(zé)的態(tài)度,所有出廠的電機均經(jīng)過上述兩項試驗的檢驗。