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應(yīng)用領(lǐng)域 | 化工,石油 |
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德國保爾Bauer公司于1927年在德國建立。如今,在各種產(chǎn)品的生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)倪^程中到處都有Bauer減速電機(jī)的身影。公司成立80年來,已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)齒輪電機(jī)的,尤其是在自動(dòng)推動(dòng)領(lǐng)域、物料輸送領(lǐng)域和鋼鐵工業(yè)*,它廣泛用于輕工、建筑機(jī)械、鋼鐵、電廠、煤炭、礦山、造紙、汽車、港口等領(lǐng)域。
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減速電機(jī)分類:
1、大功率齒輪減速電機(jī)
2、同軸式斜齒輪減速電機(jī)
3、平行軸斜齒輪減速電機(jī)
4、螺旋錐齒輪減速電機(jī)
5、YCJ系列齒輪減速電機(jī)
減速電機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、起重、運(yùn)輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等各種通用機(jī)械設(shè)備的減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
變頻技術(shù)實(shí)際是利用電機(jī)控制學(xué)原理,通過所謂的變頻器,對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。用于此類控制的電機(jī)叫做變頻電機(jī)。
常見的變頻電機(jī)包括:三相異步電機(jī)、直流無刷電機(jī)、交流無刷電機(jī)及開關(guān)磁阻電機(jī)等。
變頻電機(jī)的控制原理
通常變頻電機(jī)的控制策略為:基速下恒轉(zhuǎn)矩控制、基速以上恒功率控制、超高速范圍弱磁控制。
基速:由于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),而反電動(dòng)勢(shì)的大小通常與轉(zhuǎn)速成正比。因此當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到一定速度時(shí),由于反電動(dòng)勢(shì)大小與外加電壓大小相同,此時(shí)的速度稱為基速。
恒轉(zhuǎn)矩控制:電機(jī)在基速下,進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩控制。此時(shí)電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)E與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。又電機(jī)的輸出功率與電機(jī)的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速乘積成正比,因此此時(shí)電機(jī)功率與轉(zhuǎn)速成正比。
恒功率控制:當(dāng)電機(jī)超過基速后,通過調(diào)節(jié)電機(jī)勵(lì)磁電流來使電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)基本保持恒定,以此提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速。此時(shí),電機(jī)的輸出功率基本保持恒定,但電機(jī)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比例下降。
弱磁控制:當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過一定數(shù)值后,勵(lì)磁電流已經(jīng)相當(dāng)小,基本不能再調(diào)節(jié),此時(shí)進(jìn)入弱磁控制階段。
電動(dòng)機(jī)的調(diào)速與控制,是工農(nóng)業(yè)各類機(jī)械及辦公、民生電器設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)之一。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的驚人發(fā)展,采用“變頻感應(yīng)電動(dòng)機(jī)+變頻器”的交流調(diào)速方式,正在以其的性能和經(jīng)濟(jì)性,在調(diào)速領(lǐng)域,引導(dǎo)了一場(chǎng)取代傳統(tǒng)調(diào)速方式的更新?lián)Q代的變革。它給各行各業(yè)帶來的福音在于:使機(jī)械自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率大為提高、節(jié)約能源、提高產(chǎn)品合格率及產(chǎn)品質(zhì)量、電源系統(tǒng)容量相應(yīng)提高、設(shè)備小型化、增加舒適性,目前正以很快的速度取代傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)速和直流調(diào)速方案。
由于變頻電源的特殊性,以及系統(tǒng)對(duì)高速或低速運(yùn)轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)響應(yīng)等需求,對(duì)作為動(dòng)力主體的電動(dòng)機(jī),提出了苛刻的要求,給電動(dòng)機(jī)帶來了在電磁、結(jié)構(gòu)、絕緣各方面新的課題。
變頻電機(jī)的應(yīng)用
變頻調(diào)速目前已經(jīng)成為主流的調(diào)速方案,可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)無級(jí)變速傳動(dòng)。
特別是隨著變頻器在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)日益廣泛的應(yīng)用,變頻電機(jī)的使用也日益廣泛起來,可以這樣說由于變頻電機(jī)在變頻控制方面較普通電機(jī)的*性,凡是用到變頻器的地方我們都不難看到變頻電機(jī)的身影。
機(jī)床上傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī) + 滾珠絲杠”進(jìn)給傳動(dòng)方式,由于受自身結(jié)構(gòu)的限制,在進(jìn)給速度、加速度、快速定位精度等方面很難有突破性的提高,已無法滿足超高速切削、超精密加工對(duì)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)伺服性能提出的更高要求。直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能,不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。具有起動(dòng)推力大、傳動(dòng)剛度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、定位精度高、行程長(zhǎng)度不受限制等優(yōu)點(diǎn)。在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中,采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)的大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺(tái)(拖板)之間的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié),把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零,因而這種傳動(dòng)方式又被稱為“零傳動(dòng)”。正是由于這種“零傳動(dòng)”方式,帶來了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。
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1、高速響應(yīng)
由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的機(jī)械傳動(dòng)件(如絲杠等),使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高,反應(yīng)異常靈敏快捷。
2、精度
直線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動(dòng)間隙和誤差,減少了插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)因傳動(dòng)系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測(cè)反饋控制,即可大大提高機(jī)床的定位精度。
3、動(dòng)剛度高由于“直接驅(qū)動(dòng)”,避免了啟動(dòng)、變速和換向時(shí)因中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動(dòng)滯后現(xiàn)象,同時(shí)也提高了其傳動(dòng)剛度[2]。
4、速度快、加減速過程短
由于直線電動(dòng)機(jī)早主要用于磁懸浮列車(時(shí)速可達(dá)500km/h),所以用在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中,要滿足其超高速切削的大進(jìn)給速度(要求達(dá)60~100M/min 或更高)當(dāng)然是沒有問題的。也由于上述“零傳動(dòng)”的高速響應(yīng)性,使其加減速過程大大縮短。以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)時(shí)瞬間達(dá)到高速,高速運(yùn)行時(shí)又能瞬間準(zhǔn)停??色@得較高的加速度,一般可達(dá)2~10g(g=9.8m/s2),而滾珠絲杠傳動(dòng)的大加速度一般只有0.1~0.5g。
5、行程長(zhǎng)度不受限制在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線電機(jī),就可以無限延長(zhǎng)其行程長(zhǎng)度。
6、運(yùn)動(dòng)動(dòng)安靜、噪音低。由于取消了傳動(dòng)絲杠等部件的機(jī)械摩擦,且導(dǎo)軌又可采用滾動(dòng)導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌(無機(jī)械接觸),其運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音將大大降低。
7、效率高。由于無中間傳動(dòng)環(huán)節(jié),消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗,傳動(dòng)效率大大提高。
1、開箱后應(yīng)仔細(xì)清除電機(jī)上的塵土及軸伸部位的防銹層,同時(shí)注意小要損傷各結(jié)合部位的密封。
2、檢查電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)是否符合要求,并應(yīng)特別注意出廠日期,仔細(xì)檢查電機(jī)在運(yùn)輸過程中有無變形或損壞,緊固件是否松動(dòng)或脫落,并盤車轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)是否靈活。如電機(jī)的儲(chǔ)存時(shí)間超過一年,應(yīng)仔細(xì)檢查釉承和軸承位有無銹蝕,脂潤(rùn)滑的滾動(dòng)軸承應(yīng)更換潤(rùn)滑脂。
3、核查電機(jī)實(shí)際外形安裝尺寸與隨機(jī)外形安裝圖是否吻合,與主機(jī)是否符合,備品配件是否齊全。
4、繞線式電動(dòng)機(jī)需除掉導(dǎo)電滑環(huán)(集電環(huán))上的塑料薄膜保護(hù)層,并檢查滑環(huán)上的碳刷裝置及各滑環(huán)和碳刷上的導(dǎo)電線是否短路和松動(dòng),并將導(dǎo)電滑環(huán)上的防銹油清除干凈,避免電機(jī)運(yùn)行時(shí)打火。
5、安裝前安裝人員必須熟悉制造廠所供給的隨機(jī)技術(shù)文件:如產(chǎn)品說明書,裝箱單、隨機(jī)外形圖等技術(shù)文件。
6、檢查并調(diào)整基礎(chǔ)高度及平面度,校對(duì)地腳螺孔的位置和尺寸。
7、開始安裝前應(yīng)校正對(duì)起重設(shè)備的容量,是否足夠?qū)χ丶钠鸬酰⑶移鸬醴椒ㄒ矐?yīng)預(yù)先加以考慮。
8、安裝前應(yīng)充分考慮電機(jī)的安裝次序及在安裝過程中,各階段所用工具、量具及輔助材料等。
一、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu),由定子、轉(zhuǎn)子和其它附件組成。
(一)定子(靜止部分)
1、定子鐵心
作用:電機(jī)磁路的一部分,并在其上放置定子繞組。
構(gòu)造:定子鐵心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成,在鐵心的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽,用以嵌放定子繞組。
定子鐵心槽型有以下幾種:
半閉口型槽:電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)較高,但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機(jī)中。 半開口型槽:可嵌放成型繞組,一般用于大型、中型低壓電機(jī)。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過絕緣處理后再放入槽內(nèi)。
開口型槽:用以嵌放成型繞組,絕緣方法方便,主要用在高壓電機(jī)中。
2、定子繞組
作用:是電動(dòng)機(jī)的電路部分,通入三相交流電,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
構(gòu)造:由三個(gè)在空間互隔120°電角度、隊(duì)稱排列的結(jié)構(gòu)*相同繞組連接而成,這些繞組的各個(gè)線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。
定子繞組的主要絕緣項(xiàng)目有以下三種:(保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣)。
1)對(duì)地絕緣:定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。
2)相間絕緣:各相定子繞組間的絕緣。
3)匝間絕緣:每相定子繞組各線匝間的絕緣。
電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)的接線:
電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)都有一塊接線板,三相繞組的六個(gè)線頭排成上下兩排,并規(guī)定上排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)為1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)為6(W2)、4(U2)、5(V2),.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時(shí)均應(yīng)按這個(gè)序號(hào)排列。
3、機(jī)座
作用:固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子,并起防護(hù)、散熱等作用。
構(gòu)造:機(jī)座通常為鑄鐵件,大型異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座一般用鋼板焊成,微型電動(dòng)機(jī)的機(jī)座采用鑄鋁件。封閉式電機(jī)的機(jī)座外面有散熱筋以增加散熱面積,防護(hù)式電機(jī)的機(jī)座兩端端蓋開有通風(fēng)孔,使電動(dòng)機(jī)內(nèi)外的空氣可直接對(duì)流,以利于散熱。
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(二)轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分)
1、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心:
作用:作為電機(jī)磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。
構(gòu)造:所用材料與定子一樣,由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成,硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔,用來安置轉(zhuǎn)子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內(nèi)圓來沖制轉(zhuǎn)子鐵心。一般小型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上,大、中型異步電動(dòng)機(jī)(轉(zhuǎn)子直徑在300~400毫米以上)的轉(zhuǎn)子鐵心則借助與轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。
2、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組
作用:切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流,并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。
構(gòu)造:分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。
1)鼠籠式轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個(gè)環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心,整個(gè)繞組的外形像一個(gè)鼠籠,故稱籠型繞組。小型籠型電動(dòng)機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組,對(duì)于100KW以上的電動(dòng)機(jī)采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。
2)繞線式轉(zhuǎn)子:繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似,也是一個(gè)對(duì)稱的三相繞組,一般接成星形,三個(gè)出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個(gè)集流環(huán)上,再通過電刷與外電路聯(lián)接。
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,故繞線式電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用不如鼠籠式電動(dòng)機(jī)廣泛。但通過集流環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中串入附加電阻等元件,用以改善異步電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)性能及調(diào)速性能,故在要求一定范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)速的設(shè)備,如吊車、電梯、空氣壓縮機(jī)等上面采用。
(三)三相異步電動(dòng)機(jī)的其它附件
1、端蓋:支撐作用。
2、軸承:連接轉(zhuǎn)動(dòng)部分與不動(dòng)部分。
3、軸承端蓋:保護(hù)軸承。
4、風(fēng)扇:冷卻電動(dòng)機(jī)。
二、直流電動(dòng)機(jī)采用八角形全疊片結(jié)構(gòu),不僅空間利用率高,而且當(dāng)采用靜止整流器供電時(shí),能承受脈動(dòng)電流和快速的負(fù)載電流變化。直流電動(dòng)機(jī)一般不帶串勵(lì)繞組,適用于需要正、反 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)的自動(dòng)控制技術(shù)中。根據(jù)用戶需要也可以制成帶串勵(lì)繞組。中心高100~280mm的電動(dòng)機(jī)無補(bǔ)償繞組,但中心高250mm、280mm的電動(dòng)機(jī)根據(jù)具體情況和需要可以制成帶補(bǔ)償繞組,中心高315~450mm的電動(dòng)機(jī)帶有補(bǔ)償繞組。中心高500~710mm的電動(dòng)機(jī)外形安裝尺寸及技術(shù)要求均符合IEC標(biāo)準(zhǔn),電機(jī)的機(jī)械尺寸公差符合ISO標(biāo)準(zhǔn)。
起動(dòng)前的檢查方法:
德國BAUER,BS02-37V/DU04LA4-S/E003B4/SP
德國BAUER,BS02-37V/DU04LA4-S/E003B4/SP