直流电动机的调试技术 |
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直流电动机调试(commissioning of D.C.motor) 对恒定电压供电和可变电压供电的直流电动机及其供电、控制装置进行调整、试验、参数整定和试运转的作业过程。直流电动机调试一般分为电动机本体检查、操作控制装置调整、励磁控制系统调整、电枢供电自动控制系统调整和系统试运行等步骤。 电动机本体检查 主要内容有:(1)一般性检查。包括外观检查;盘车检查;电枢整流子、电刷及其附属机构的检查。(2)电机各绕组绝缘电阻测定。(3)各绕组直流电阻测定。(4)大型直流电机电枢整流子片间直流电阻测定。(5)绝缘耐压试验。(6)检查电机各绕组极性及连接的正确性。(7)调整电机电刷的中性位置。 (8)轴承座对地间设置绝缘板的绝缘电阻测定。(9)电动机通电运行后对电枢电流、励磁电流、转速、振动、绕组和轴承温升、轴电压等的测定。 操作控制装置调整 包括:配线校核、继电器整定、控制装置中各插件功能检查及有关参数按设计要求作出预整定等。 励磁控制系统调整 包括:(1)励磁回路接通电源对已预整定过的参数,包括最小磁通(励磁电流)限制值、失磁保护动作整定值、满磁电流整定值和弱磁控制曲线进行校验和调整。 (2)电势(或电压)调节闭环的开环模拟试验。模拟方式给出电枢端电压和电枢回路电流,对电势(电压)调节器输出限幅值、励磁电流及反馈回路参数等作出整定。(3)励磁电流(或磁通)调节闭环控制的阶跃响应动特性调整。应在满磁工作区、弱磁起始点附近、弱磁工作区三处分别进行测定和调整k动态特性指标应符合设计规定。 电枢供电自动控制系统调整和系统试运行 直流电动机电枢回路有恒电压供电和可变电压供电两种。前者通过继电器接触器触点改变电枢回路串并联电阻的连接方式,人为地切换电动机运行的机械特性,实现对电动机启动、调速运行和制动的控制。后者大多采用“直流发电机一电动机”机组或“晶闸管整流装置一直流电动机”供电自动控制系统,引入电枢电流和电动机转速双闭环自动控制,实现无级调速。调速范围与精度、控制性能等均比定电压供电系统优越。 恒电压供电直流传动系统调试 重点是在电枢回路串并联电阻的检查、调整及保护继电器的整定。主要内容有:(1)测定电动机启动、制动及调速电阻各分段的电阻值,确认符合设计要求。 (2)控制和保护连锁动作的程序试验。在试验过程中,保护信号和控制启动制动电阻切换指令的检测信号(如电枢电流信号和转速信号等)均以模拟方式给出,确认各控制设备的动作和保护连锁动作的正确性。 可变电压供电直流传动系统调试 以典型的电流、转速双闭环控制,主回路为三相桥式反并联无环流晶闸管供电的系统为例,调试通常按以下步骤进行: (1)主回路设备(包括整流变压器、电源开关、直流快速开关、晶闸管变流器柜或单元、电抗器等)的一般检查,单体检查试验及有关参数(变压器分接头、开关过电流分闸整定值等)的整定。 (2)晶闸管变流装置控制柜的通电检查与调试。包括:稳压电源检查及其输出电压的调整;各运算放大器、逻辑开关组件的功能检查;移相控制器输入的同步电源和晶闸管变流器主电源间相位关系的确认(即“定相”试验);在变流器柜各晶闸管控制极上测定各桥臂触发脉冲参数(脉冲间隔、脉冲宽度、脉冲前沿陡度),并确认各桥臂晶闸管上触发脉冲顺序与规定的导通顺序的一致性;移相控制器的α与限制值的设定;测定“移相控制电压—α角”控制特性;正反组晶闸管逻辑切换功能的检查与逻辑信号检测阀值的测定;保护装置动作值的预设定等。 (3)电阻负载直流升压试验。本项试验应对正反组桥分别进行。当一组试验时,另一组应处于封锁状态,两组试验结果应基本相同。试验时,在晶闸管变流装置输出端断开电枢回路接线,代之以白炽灯等电阻负载。投入变流器主回路电源,调节移相控制器的移相控制电压,使变流装置产生直流电压输出,测取“移相控制电压-整流输出电压”特性;校验直流电压检测装置输入/输出特性;校验过电压保护动作整定值与保护联锁动作的正确性。 (4)电流控制环的调整,即“堵转试验”。试验亦分正反组晶闸管桥两次进行。试验时须断开电动机励磁回路,保证试验过程中电动机堵转不动。电流给定信号加在电流调节器输入端,测定由此所产生的电动机电枢电流、电动机端电压(即电枢电阻压降)、晶闸管变流装置输出电压、电流检测器输入/输出特性;校准电流指示仪表;调整电流反馈系数,使电流给定信号与电枢电流的比例关系符合设计规定;增大试验电流实际校验过电流及过负荷保护装置动作整定值,确认保护联锁动作的正确性;在一定电流给定信号基值上加入一个阶跃变化的电流给定信号,示波记录电枢电流等信号变化波形,即测试阶跃给定下电流调节的动态变化过程。调整电流调节器参数,使动态特性达到最佳状态。 (5)转速控制环的调整。恢复电动机磁场回路供电,转速给定信号加在速度调节器输入端,测定由此而产生的各级输出电压、电动机转速、转速检测装置及转速信号变换器的输入/输出特性;校准转速指示仪表;调整转速反馈系数使转速给定与电机转速的比例关系符合设计规定;对于基速以上采取弱磁升速作恒功率调速的直流电动机,确认弱磁升速过程,整定弱磁起始点,调整电势(电压)调节的动态特性;校验超速保护装置动作整定值,确认保护联锁动作的正确性;录制加速过程转速变化曲线,调整电流限幅值,测定电动机的机电时间常数;在一定转速给定信号基值上加入一个阶跃变化的转速给定信号,示波记录转速反馈、电枢电流等信号变化波形,测试阶跃给定下转速调节的动态变化过程(见图)。调整转速调节器参数,使动态特性达到最佳状态。 (6)正反向全过程运行试验。正反向全程运行到额定转速,检查正反组晶闸管桥切换动作;验证调速精度;调整电流限幅值,使电动机加减速度满足设计要求;对正反各档运行速度作出整定。负载变动自动调节的响应一般在电动机实际拖动负载时调整,有时也可在电动机空载运行时先进行模拟预调整,实际负荷运行再作精调。模拟调整的方法是:在某一转速状态下,强迫使通过接触器并联在电枢两端的制动电阻投入,测定转速动态过程曲线,并将它调整到最佳状态。除上述项目外,运行试验过程中还需按常规对电动机的运行参数,包括不同转速下的电枢电流、电枢端电压、励磁电流、温升、振动、轴电流等进行常规的测定。 |
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