序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

關(guān)鍵詞：交流電機(jī) 直流電機(jī) 電控系統(tǒng) 故障與維護(hù)

一、概述

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種能源的需求量不斷加大，為了適應(yīng)發(fā)展的需要，煤炭作為目前中國(guó)的重要能源，必須加大自身的產(chǎn)量，這樣就造成了原有副井絞車(chē)交流電動(dòng)機(jī)的各種弊端暴露出來(lái)，為了滿足我礦產(chǎn)煤量的不斷加大對(duì)副井絞車(chē)運(yùn)輸能力的需求，現(xiàn)用高速直流電機(jī)代替原有的交流電機(jī)。直流高速電機(jī)具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩速率特性并能在大范圍內(nèi)平滑的調(diào)速，很好的適應(yīng)了運(yùn)輸能力增加的需求。

二、交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)介

1.原副井絞車(chē)交流電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介

我礦副井絞車(chē)原交流電動(dòng)機(jī)型號(hào)JRZ1000-12，功率1000KW，總重10700Kg，1987年投入使用。隨著我礦的生產(chǎn)能力不斷的提高，該電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障種類(lèi)很多而且出現(xiàn)故障頻率也較高，

電氣故障主要有定子繞組單向運(yùn)行、定子繞組首尾反接、三相電流不平衡、繞組過(guò)熱等。

2.原副井絞車(chē)交流電動(dòng)機(jī)的具體缺點(diǎn)

2.1能耗大、控制方式落后

原副井絞車(chē)系統(tǒng)采用高壓交流電機(jī)切電阻控制方式，提升過(guò)程中多余電能通過(guò)電阻箱轉(zhuǎn)換為熱能。電力資源極大浪費(fèi)。

原副井絞車(chē)控制系統(tǒng)由于控制方式所限速度階越式變化。提升速度不能由絞車(chē)司機(jī)控制隨意調(diào)整，速度不穩(wěn)定，受負(fù)載影響比較大。隨著生產(chǎn)任務(wù)的不斷加大，副井絞車(chē)系統(tǒng)工作任務(wù)也不斷增大，從而使受負(fù)載影響大的缺點(diǎn)不斷發(fā)生。

2.2抱閘系統(tǒng)不完善、維護(hù)工作量大

原副井絞車(chē)系統(tǒng)的抱閘系統(tǒng)頻繁參與絞車(chē)減速控制，使閘盤(pán)的磨損異常大，不利于閘盤(pán)保養(yǎng)和維護(hù)。原副井絞車(chē)電控系統(tǒng)柜體較多，自動(dòng)化程度不高、故障率高、噪音大，從而增大了維護(hù)的工作量而且不滿足生產(chǎn)的增大的要求，影響生產(chǎn)任務(wù)的順利完成，增大了完成單位生產(chǎn)任務(wù)所需要的時(shí)間。

三、高速直流電動(dòng)機(jī)在副井絞車(chē)中的應(yīng)用效果

經(jīng)過(guò)我礦及運(yùn)轉(zhuǎn)隊(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的不斷研究并且經(jīng)過(guò)我礦領(lǐng)導(dǎo)的審核最終決定用控制更加方便、性能更加優(yōu)良的高速直流電動(dòng)機(jī)代替原有的交流電動(dòng)機(jī)，并更換了原有的控制系統(tǒng)采用了更先進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，使我礦副井絞車(chē)的控制更加的精密、更加的趨于完善。高速直流電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩速率特性并能在大范圍內(nèi)平滑的調(diào)速，很好的適應(yīng)了我礦運(yùn)輸能力增加的需求。我礦現(xiàn)副井絞車(chē)高速直流電動(dòng)機(jī)為上海電氣集團(tuán)電機(jī)廠有限公司生產(chǎn)。

主電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)：

主電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Z710-400型直流電動(dòng)機(jī)

主電動(dòng)機(jī)功率：1250kW，750V；580rpm。

電樞電壓：750V，電樞電流： 1773A。

勵(lì)磁電壓：220V。

過(guò)載能力：2倍額定電流60秒，切斷電流2.25倍額定電流，總重10000Kg。

高速直流電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩速率特性并能在大范圍內(nèi)平滑地調(diào)速。能夠滿足我礦生產(chǎn)任務(wù)不斷加大的需求。電控系統(tǒng)應(yīng)用方案

1.高壓供電系統(tǒng)

提升機(jī)房?jī)苫亍?kV ，50HZ電源分別引自礦井工業(yè)場(chǎng)地變電所6kV不同母線段，由兩路高壓電纜分別引向提升設(shè)備的高壓進(jìn)線柜，一路工作，一路備用，故障后手動(dòng)切換。兩路進(jìn)線互為閉鎖。選用GG—1ZF型封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜，高壓開(kāi)關(guān)柜按4臺(tái)配置：高壓進(jìn)線柜2臺(tái)：提供雙進(jìn)線電源，電纜下進(jìn)線；主整流變供電2臺(tái)。

2.電控系統(tǒng)主回路傳動(dòng)系統(tǒng)

提升機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)能夠適應(yīng)提升機(jī)的各種工作情況，按照預(yù)定的速度和提升要求實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)地啟動(dòng)、運(yùn)行、減速、制動(dòng)、停車(chē)。在整個(gè)循環(huán)中，應(yīng)使鋼絲繩的振動(dòng)最小，井口停車(chē)必須準(zhǔn)確無(wú)誤誤差不超過(guò)±20mm。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及其供電裝置應(yīng)有足夠的過(guò)載能力，以適應(yīng)副井提升負(fù)載變化大的特點(diǎn)。最大過(guò)載能力不低于額定值的2倍。

調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用SIEMENS 6RA70裝置實(shí)現(xiàn)數(shù)字式速度、電流、位置閉環(huán)控制，全數(shù)字調(diào)節(jié)的動(dòng)、靜態(tài)技術(shù)性能滿足提升機(jī)四象限運(yùn)行要求，并滿足提升工藝要求的過(guò)載能力和安全系數(shù)，具有優(yōu)良的動(dòng)、靜態(tài)品質(zhì)指標(biāo)。

3.上位監(jiān)控系統(tǒng)

工控機(jī)和彩色終端組成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)與PLC通訊采集數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多畫(huà)面實(shí)時(shí)監(jiān)控，多參量數(shù)碼及曲線顯示和記錄，各種故障的報(bào)警及記錄。

監(jiān)控畫(huà)面主要有；電控系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)狀態(tài)圖，速度曲線，電流曲線，圖形化安全回路圖，當(dāng)前故障報(bào)警，歷史故障記憶，故障判斷及診斷，生產(chǎn)報(bào)表的完整資料。

四、采用高速直流電動(dòng)機(jī)所帶來(lái)的好處

1.降低了能量損耗

原副井絞車(chē)系統(tǒng)采用高壓交流電動(dòng)機(jī)切電阻控制方式，提升過(guò)程中多余電能通過(guò)電阻箱轉(zhuǎn)換為熱能。電力資源極大浪費(fèi)。

副井絞車(chē)更換為高速直流電動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)后克服了能耗問(wèn)題。

2.控制方式得到了提高

原副井絞車(chē)控制系統(tǒng)由于控制方式所限速度階躍式變化。提升速度不能由絞車(chē)司機(jī)控制隨意調(diào)整，速度不穩(wěn)定，受負(fù)載影響比較大。隨著生產(chǎn)任務(wù)的不斷加大，副井絞車(chē)系統(tǒng)工作任務(wù)也不斷增大，從而使受負(fù)載影響大的缺點(diǎn)不斷發(fā)生。

副井絞車(chē)更換為高速直流電動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)后。高速直流電控系統(tǒng)采用無(wú)極調(diào)速控制方式，絞車(chē)提升過(guò)程中，提升速度由絞車(chē)司機(jī)控制隨意調(diào)整。加/減速時(shí)速度平穩(wěn)變化。速度不受負(fù)載所影響。

3.抱閘系統(tǒng)得到了優(yōu)化

原副井絞車(chē)系統(tǒng)的抱閘系統(tǒng)頻繁參與絞車(chē)減速控制，使閘盤(pán)的磨損異常大，不利于閘盤(pán)保養(yǎng)和維護(hù)。

高速直流電控系統(tǒng)報(bào)閘系統(tǒng)只起到定位作用。不參與速度控制。減小了閘盤(pán)的磨損，提高了閘盤(pán)的使用率，節(jié)約了大量的資金。

4.減小了維護(hù)工作量

原副井絞車(chē)電控系統(tǒng)柜體較多，自動(dòng)化程度不高、故障率高、噪音大，從而增大了維護(hù)的工作量而且不滿足生產(chǎn)的增大的要求，影響生產(chǎn)任務(wù)的順利完成，增大了完成單位生產(chǎn)任務(wù)所需要的時(shí)間。

篇（2）

中圖分類(lèi)號(hào)：U264.91+3.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法近年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用，它的慣量小、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、可在惡劣環(huán)境中使用，并且維護(hù)檢修比較方便、容易實(shí)現(xiàn)高速化、高壓化以及大容量化，還具有非常明顯的成本優(yōu)勢(shì)。交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)因其具有優(yōu)質(zhì)、節(jié)電、降耗、增產(chǎn)的特點(diǎn)已經(jīng)逐漸成為我國(guó)電氣傳動(dòng)的中樞。

雖然交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法在現(xiàn)實(shí)使用中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但是由于很多企業(yè)和部門(mén)對(duì)于交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方法缺乏明確的判斷和認(rèn)識(shí)，對(duì)于各種調(diào)速方案的使用條件和優(yōu)缺點(diǎn)認(rèn)識(shí)不夠，在使用過(guò)程中出現(xiàn)了一系列的問(wèn)題，不能使各種調(diào)速方案的作用得到最大化的發(fā)揮。為了避免這些問(wèn)題的出現(xiàn)和蔓延，也為了進(jìn)一步提高對(duì)于交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法及其控制方案的理解，本文從交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方法及其裝置入手，對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制方法及其 特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并研究了各類(lèi)交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制方案的適用場(chǎng)合和條件，為交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方案作用的最大化發(fā)揮提供了參考和指導(dǎo)。

1 交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法闡述

根據(jù)交流電動(dòng)機(jī)的基本轉(zhuǎn)速公式(下式(1)、(2))可以發(fā)現(xiàn)只要改變轉(zhuǎn)差率S、交流電機(jī)供電率F以及極對(duì)數(shù)P中的任意一個(gè)交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速就會(huì)發(fā)生改變，由此引出了三最基本的調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法，即常說(shuō)的變頻調(diào)速(改變頻率f1)、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速（改變s）、變極調(diào)速（變極對(duì)數(shù)p）三種調(diào)速方式。

同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式：N0=60F/P(1)

異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：N=N0(1-S)=60F/P(1-S) (2)

式中： P為極對(duì)數(shù)；

F為頻率；

S為轉(zhuǎn)差率（0～3%或0～6%）。

由于電機(jī)供電率F的改變比轉(zhuǎn)差率S和極對(duì)數(shù)P的改變要簡(jiǎn)單得多，所以變頻調(diào)速在實(shí)際中比另外兩種調(diào)速方式的應(yīng)用要廣泛的多，特別是近年來(lái)靜態(tài)電力變頻調(diào)速器的迅速興起和發(fā)展促使了三相交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速成為當(dāng)前電氣調(diào)速的主流。總的來(lái)說(shuō)，交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有不改變同步轉(zhuǎn)速和改變同步轉(zhuǎn)速兩種方式。基于此，在生產(chǎn)實(shí)際中，不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法有應(yīng)用油膜離合器、液力偶合器、電磁轉(zhuǎn)差離合器等調(diào)速以及繞線式電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速、斬波調(diào)速以及轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。我們還應(yīng)該注意到僅僅改變電動(dòng)機(jī)的頻率不一定能獲得良好的變頻特性，還需要對(duì)對(duì)電壓做出調(diào)整，以便使磁通保持在一個(gè)恒定位置。

2各種調(diào)速方法及其裝置的特征分析

（1）變頻調(diào)速

變頻調(diào)速是一種改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法，它的主要裝置是能夠改變電源頻率的變頻器。一般有兩大類(lèi)變頻器：交流－交流變頻器以及交流－直流－交流變頻器，而我國(guó)使用的是后一種變頻器。它的主要特點(diǎn)如下表1所示：

表1 變頻調(diào)速的主要特點(diǎn)

（2）轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速

轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的原理是轉(zhuǎn)子串電阻加大了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，因而串入的電阻越大就會(huì)使轉(zhuǎn)速越低，對(duì)設(shè)備的要求比較簡(jiǎn)單，但是在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量。它的主要特點(diǎn)如下表2所示：

表2 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的主要特點(diǎn)

（3）定子調(diào)壓調(diào)速

定子電壓的改變會(huì)產(chǎn)生一系列機(jī)械特性各異的曲線，進(jìn)而產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)速。但是電壓的平方正比于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩決定了該方法的調(diào)速范圍不大。基于此，在實(shí)際應(yīng)用中有人提出了轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動(dòng)機(jī)或者在繞線式電動(dòng)機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻能夠擴(kuò)大其調(diào)速范圍的觀點(diǎn)，并得到了證實(shí)。調(diào)壓調(diào)速的核心設(shè)備是一個(gè)能使電壓發(fā)生改變的電源，主要有晶閘管調(diào)壓、自耦變壓器、串聯(lián)飽和電抗器等幾種，其中以第一種調(diào)壓方式為最好。它的主要特點(diǎn)如下表3所示：

表3 定子調(diào)壓調(diào)速的主要特點(diǎn)

（4）串級(jí)調(diào)速

串級(jí)調(diào)速是通過(guò)在繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中聯(lián)入可變附加電勢(shì)來(lái)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差的一種調(diào)速方法。在這個(gè)過(guò)程中可變附加電勢(shì)對(duì)于轉(zhuǎn)差功率的吸收能力決定了串級(jí)調(diào)速的程度，并且根據(jù)吸收方式的不同，串級(jí)調(diào)速又可分為晶閘管串級(jí)調(diào)速、機(jī)械串級(jí)調(diào)速以及電機(jī)串級(jí)調(diào)速三種形式，第一種為最常用的形式。它的主要特點(diǎn)如下表4所示：

表4 串級(jí)調(diào)速的主要特點(diǎn)

（5）變極調(diào)速

該種方法主要是針對(duì)籠型電動(dòng)機(jī)而言的，它改變的是定子繞組的接線方式，因此設(shè)備要求比較簡(jiǎn)單。它的主要特點(diǎn)如下表5所示：

表5 變極調(diào)速的主要特點(diǎn)

參考文獻(xiàn)

[1] 周志敏，周紀(jì)海，紀(jì)愛(ài)華.變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)及維護(hù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2007：76.

篇（3）

引言

油田采油設(shè)備中，三相交流電動(dòng)機(jī)的使用占絕大多數(shù)，在日常的電氣故障處理、更換自控箱等維護(hù)工作中，經(jīng)常出現(xiàn)相序變更等現(xiàn)象，致使三相交流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，對(duì)單向運(yùn)行的采油機(jī)械造成不利，易引發(fā)嚴(yán)重的機(jī)械事故、生產(chǎn)事故。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

1.1三相交流電動(dòng)機(jī)使用情況

各式各樣的抽油設(shè)備占孤島采油廠生產(chǎn)設(shè)備的絕大部分，而作為提供動(dòng)力的三相交流電動(dòng)機(jī)更是廣泛應(yīng)用，平均一個(gè)注采管理站能達(dá)到100余臺(tái)，確保三相交流電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)意義重大。

1.2游梁式抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)特性

游梁式抽油機(jī)的工作原理是通過(guò)電動(dòng)機(jī)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力-減速箱進(jìn)行二級(jí)減速（高速旋轉(zhuǎn)變?yōu)榈退傩D(zhuǎn)）-曲柄連桿機(jī)構(gòu)、游梁、驢頭等裝置將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)-通過(guò)光桿帶動(dòng)深井泵將原油從地下采出。

抽油機(jī)的減速箱一般為二級(jí)減速，內(nèi)部齒輪的配合有點(diǎn)嚙合式、漸開(kāi)線式等方式，不同的旋轉(zhuǎn)方向，齒輪間的受力面是不一樣的。在大負(fù)荷下，頻繁改變減速箱齒輪轉(zhuǎn)向，易對(duì)齒輪造成傷害，影響抽油機(jī)減速箱使用壽命。

減速箱兩側(cè)的曲柄銷(xiāo)子是曲柄與連桿連接的重要部件，工藝設(shè)計(jì)上存在正扣與反扣的差別，正常工作時(shí)，曲柄銷(xiāo)子的冕形螺帽不存在倒扣問(wèn)題，一旦抽油機(jī)減速箱齒輪反轉(zhuǎn)，那么曲柄銷(xiāo)子反轉(zhuǎn)，冕形螺帽就存在倒扣的危險(xiǎn)，極易造成曲柄銷(xiāo)子退扣脫出、抽油機(jī)翻機(jī)的嚴(yán)重事故。

2 電動(dòng)機(jī)工作特性

2.1電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)

孤島采油廠的抽油機(jī)目前廣泛采用的是三相交流異步電動(dòng)機(jī)、三相交流同步電動(dòng)機(jī)、高效永磁同步電動(dòng)機(jī)等，直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用較少。

2.2三相交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向特性

三相交流電動(dòng)機(jī)對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)方向沒(méi)有要求，正反兩個(gè)方向均可運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的要求進(jìn)行三相交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的選擇。影響三相交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的唯一因素是三相交流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向，任意改變?nèi)嘟涣麟妱?dòng)機(jī)電源相序就能改變電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向，使電動(dòng)機(jī)向相反的方向旋轉(zhuǎn)。

3 相關(guān)集成模塊

3.1 HCF4011四與非門(mén)集成電路

HCF4011四與非門(mén)集成電路（與CC4011只是生產(chǎn)廠家不同而已可以通用）CC4011是常用的CMOS四輸入與非門(mén)集成電路，他的內(nèi)部含有4個(gè)與非門(mén)，常用在各種數(shù)字邏輯電路和單片機(jī)系統(tǒng)中，功耗很小， CC4011的邏輯功能和管腳圖順序（如圖1）。

3.2CD4027 雙J-K觸發(fā)器

CD4027是包含了2個(gè)相互獨(dú)立的、互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)的J-K主從觸發(fā)器的單片集成電路（圖3）。每個(gè)觸發(fā)器分別提供了J、K置位、復(fù)位和時(shí)鐘輸入信號(hào)及經(jīng)過(guò)緩沖的Q和Q反輸出信號(hào)，輸入輸出引出端排列與CC4013雙D型觸發(fā)器相似。CC4027可用于性能控制、寄存器和觸發(fā)器等電路。加在J、K輸入端的邏輯電平通過(guò)內(nèi)部自行調(diào)整來(lái)控制每個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)，在時(shí)鐘脈沖上升沿改變觸發(fā)器狀態(tài)，置位和復(fù)位功能與時(shí)鐘無(wú)關(guān)，均為高電平有效。

4 調(diào)整器工作原理（相序監(jiān)視電路、控制電路）

4.1相序監(jiān)視電路

該三相電相序監(jiān)視器由相序檢測(cè)電路、觸發(fā)控制電路和LED顯示電路組成（圖4）。

相序檢測(cè)電路由整流二極管，電阻器、穩(wěn)壓管組成；觸發(fā)控制電路由四與非門(mén)集成電路構(gòu)成；LED顯示電路又四與非門(mén)集成電路中的非門(mén)D4、發(fā)光二極管、晶體管、電阻器構(gòu)成。

在三相交流電相序正確時(shí)，非門(mén)D4輸出脈沖寬度約3mm的負(fù)矩形波脈沖信號(hào)，使晶體管導(dǎo)通，綠色發(fā)光二極管點(diǎn)亮；若三相交流電相序錯(cuò)誤，則D4輸出高電平，使紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮，而晶體管截止，綠發(fā)光二極管不亮，從而保證該裝置按照正確相序安裝。

4.2相序調(diào)整調(diào)整器控制電路

該電路由電源電路、相序檢測(cè)電路、控制電路構(gòu)成。電源電路由電源變壓器、整流橋堆、電阻器、穩(wěn)壓二極管、濾波電容組成；相序檢測(cè)電路由整流二極管、限流電阻器、穩(wěn)壓二極管、六非門(mén)施密特觸發(fā)器構(gòu)成；控制電路由雙JK主從觸發(fā)器集成電路、電阻器、晶體管、二極管、繼電器、交流接觸器構(gòu)成。

工作時(shí)，接通電源，通過(guò)電源電路降壓整流、穩(wěn)壓后為集成模塊以及直流繼電器提供+12V工作電壓。三相交流電壓分別經(jīng)過(guò)整流二極管整流，電阻器限流，穩(wěn)壓管消波限幅以及六非門(mén)施密特觸發(fā)器集成電路反向整形、變換為交流電負(fù)半周對(duì)應(yīng)的方脈沖信號(hào)，分別加至雙JK主從觸發(fā)器集成電路的J、CP、K端。

當(dāng)輸入三相交流電相序?yàn)檎嘈驎r(shí)，經(jīng)施密特觸發(fā)器整形后的方波信號(hào)便依次滯后120度相位角，在雙JK主從觸發(fā)器集成電路的CP端輸入脈沖的上沿到來(lái)時(shí)，J端為高電平，K端為低電平，Q端輸出高電平，晶體管飽和導(dǎo)通，直流繼電器吸合，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器KM1動(dòng)作，三相交流電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)輸入三相交流電的相序?yàn)槟嫦嘈驎r(shí)。無(wú)論怎樣的逆相序，雙JK主從觸發(fā)器集成電路的Q端均輸出低電平，晶體管無(wú)法導(dǎo)通，直流繼電器處于釋放狀態(tài)，其常開(kāi)斷開(kāi)KM1控制電路，常閉接通KM2控制電路，經(jīng)過(guò)KM2倒相序，保證三相交流電動(dòng)機(jī)仍按正方向旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到三相交流電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)向的控制（圖5所示）。

5 實(shí)施效果：

抽油設(shè)備絕大部分散布在野外，這是由油田的工作特性決定的，由于自然環(huán)境的惡劣、施工時(shí)動(dòng)力電纜誤損傷、更換電氣設(shè)備、雷擊、雨雪損害等一系列因素，造成三相電源相序常常產(chǎn)生變化，一旦相序連接錯(cuò)誤，又沒(méi)有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，很容易造成抽油機(jī)減速箱齒輪損壞，縮短抽油機(jī)減速箱使用壽命，曲柄銷(xiāo)子退扣脫出造成抽油機(jī)翻機(jī)事故。

采用相序調(diào)整器對(duì)三相交流電動(dòng)機(jī)控制電路進(jìn)行改造，保證了電機(jī)的恒轉(zhuǎn)向運(yùn)轉(zhuǎn)，大大增強(qiáng)了抽油機(jī)的生產(chǎn)安全性，減輕了現(xiàn)場(chǎng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，具有經(jīng)濟(jì)、社會(huì)雙重效益，應(yīng)用前景廣闊。

6 結(jié)束語(yǔ)：

創(chuàng)新永無(wú)止境，作為一名工人，我唯有不斷努力工作、不斷努力創(chuàng)新來(lái)回報(bào)企業(yè)，為企業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)！

篇（4）

引 言

電動(dòng)機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置；電動(dòng)機(jī)技術(shù)是通過(guò)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)效力使得機(jī)器產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，形成機(jī)械能，這一過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程，是將電功率轉(zhuǎn)化為機(jī)械能功率的過(guò)程。電動(dòng)機(jī)將轉(zhuǎn)化的機(jī)械能為人類(lèi)的生產(chǎn)和生活提供源源不斷的動(dòng)力。隨著電動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)越來(lái)越多，這些不同種類(lèi)的電動(dòng)機(jī)具有不同的性能、特點(diǎn)和作用。根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。本文就以交流電動(dòng)機(jī)為例，詳細(xì)的分析電動(dòng)機(jī)故障原因以及維護(hù)保養(yǎng)方面的知識(shí)。

1.交流電動(dòng)機(jī)的技術(shù)原理

交流電動(dòng)機(jī)可分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)。

1.1單相交流電動(dòng)機(jī)技術(shù)工作原理

單相交流電動(dòng)機(jī)是人們生活中十分常見(jiàn)的電動(dòng)機(jī)，在家用電器中得到了廣泛的應(yīng)用，它一般是由一個(gè)繞組組成，是通過(guò)單相的正弦電流與繞組產(chǎn)生的電磁感應(yīng)效力，形成電磁場(chǎng)，根據(jù)正弦電磁強(qiáng)弱的規(guī)則發(fā)生變化，形成交變磁場(chǎng)，我們?cè)趩蜗嘟涣麟妱?dòng)機(jī)的定子部分加入啟動(dòng)的繞組，它和電動(dòng)機(jī)本身的繞組形成九十度的夾角，使得在運(yùn)動(dòng)時(shí)間和空間中差距兩個(gè)九十度的電流運(yùn)轉(zhuǎn)形成兩相旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)為單相電動(dòng)機(jī)提供了旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力。單相交流電動(dòng)機(jī)本身的主體繞組被我們習(xí)慣性的稱(chēng)作電動(dòng)機(jī)的工作繞組，而定子中的繞組，被我們稱(chēng)作是啟動(dòng)繞組，主要起到啟動(dòng)單向交流電動(dòng)機(jī)的作用。在某些小型的單向交流電動(dòng)機(jī)中，工作繞組和啟動(dòng)繞組可以互相兌換，但是在大中型單相發(fā)電機(jī)中，由于所帶的負(fù)載較大，需要有強(qiáng)大的啟動(dòng)動(dòng)力，所以啟動(dòng)繞組的線圈的匝數(shù)較多，電阻值較大，一旦將工作繞組與啟動(dòng)繞組交換，比較出現(xiàn)反轉(zhuǎn)交換電源這種情況下難以真正啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

2.電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障分析

電動(dòng)機(jī)在現(xiàn)代人們生產(chǎn)生活中使用相當(dāng)普及，不管是工業(yè)生產(chǎn)，還是生活家居就會(huì)涉及到它，已經(jīng)成為生產(chǎn)生活的必需品。電動(dòng)機(jī)在礦山生產(chǎn)使用過(guò)程中，由于礦山生產(chǎn)的工作環(huán)境和超強(qiáng)的工作時(shí)間、也由于年久失修或者用戶未按照電動(dòng)機(jī)相關(guān)說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行合理的操作，難免會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)造成損壞，出現(xiàn)故障，下面就電動(dòng)機(jī)在使用過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析：

2.1電動(dòng)機(jī)過(guò)熱

（1）電源電壓過(guò)高、電源電壓過(guò)低、電源電壓不對(duì)稱(chēng)、三相電源不平衡導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。

（2）負(fù)載使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱的原因：

a、電動(dòng)機(jī)過(guò)載運(yùn)行；b、拖動(dòng)的機(jī)械負(fù)載工作不正常；c、拖動(dòng)的機(jī)械有故障

（3）電動(dòng)機(jī)本身造成過(guò)熱的原因：

a、電動(dòng)機(jī)繞組斷路；b、電動(dòng)機(jī)繞組短路；c、電動(dòng)機(jī)接法錯(cuò)誤；d、電動(dòng)機(jī)接法錯(cuò)誤；e、電動(dòng)機(jī)的機(jī)械故障

（4）通風(fēng)散熱不良使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱的原因：

a、環(huán)境溫度過(guò)高，使進(jìn)風(fēng)溫度高。b、進(jìn)風(fēng)口有雜物擋住，使進(jìn)風(fēng)不暢，造成進(jìn)風(fēng)量小。c、電動(dòng)機(jī)內(nèi)部灰塵過(guò)多，影響散熱。d、風(fēng)扇損壞或裝反，造成無(wú)風(fēng)或風(fēng)量小。e、未裝風(fēng)罩或電動(dòng)機(jī)端蓋內(nèi)未裝擋風(fēng)板，造成電動(dòng)機(jī)無(wú)一定的風(fēng)路。

2.2交流電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)的原因

（1）電源未接通；（2）熔絲熔斷；（3）定子或轉(zhuǎn)子繞組斷路；（4）定子繞

組接地；（5）定子繞組相間短路；（6）定子繞組接線錯(cuò)誤；（7）過(guò)載或負(fù)載太大；（8）轉(zhuǎn)子銅條松動(dòng)；（9）軸承中無(wú)油，轉(zhuǎn)軸因發(fā)熱膨脹，妨礙在軸承中回轉(zhuǎn)；（10）軸承損壞。（11）啟動(dòng)電容損壞。（12）離心開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸不良。

交流電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)因素很多，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及癥狀作詳細(xì)分析、仔細(xì)檢查，不能搞強(qiáng)行多次起動(dòng)，尤其在起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)出異常聲響或過(guò)熱時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，在查清原因且排除后再行起動(dòng)，以防故障擴(kuò)大。

2.3電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速緩慢的原因

（1）電源電壓過(guò)低；（2）線圈或線圈組有短路點(diǎn)；（3）相繞組反接；（4）過(guò)載；（5）離心開(kāi)關(guān)分?jǐn)噢D(zhuǎn)速高。

2.4動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)聲音不正常的原因

（1）定子與轉(zhuǎn)子相擦；（2）轉(zhuǎn)子風(fēng)葉碰殼；（3）轉(zhuǎn)子擦絕緣紙；（4）軸承缺油或損壞；（5）波形墊圈破損；（6）電動(dòng)機(jī)內(nèi)有雜物。

2.5電動(dòng)機(jī)外殼帶電原因

（1）電源線與接地線搞錯(cuò)；（2）電動(dòng)機(jī)繞組受潮，絕緣老化使絕緣性能降低；（3）引出線與接線盒碰殼；（4）局部繞組絕緣損壞使導(dǎo)線碰殼；（5）接地線失靈。

2.6 電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的原因

（1）轉(zhuǎn)子不平衡；（2）軸頭彎曲；（3）固定電動(dòng)機(jī)的地腳螺絲松動(dòng)。

2.7電動(dòng)機(jī)軸承過(guò)熱的原因[4]

（1）軸承損壞；（2）油過(guò)多、過(guò)少或油質(zhì)不良；（3）軸承與軸配合過(guò)松走內(nèi)圓或過(guò)緊；（4）軸承與端蓋配合過(guò)松走或過(guò)緊；（5）電動(dòng)機(jī)兩側(cè)端蓋或軸承蓋未裝平。

3.電動(dòng)機(jī)的定期檢查和保養(yǎng)

為了保證電動(dòng)機(jī)正常工作，除了按操作規(guī)程正確使用，運(yùn)行過(guò)程中注意監(jiān)視和維護(hù)外還應(yīng)進(jìn)行定期檢查和保養(yǎng)。間隔時(shí)間可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、使用環(huán)境決定。主要檢查和保養(yǎng)項(xiàng)目如下：

（1）及時(shí)清除電動(dòng)機(jī)機(jī)座外部的灰塵、油泥。

（2）經(jīng)常檢查接線板螺絲是否松動(dòng)或燒傷。

（3）定期用煤油清洗軸承并更換新油，如有磨損則應(yīng)更換新的軸承。

（4）定期檢查啟動(dòng)設(shè)備，看觸頭和接線有無(wú)燒傷，氧化，接觸是否良好等。

篇（5）

中圖分類(lèi)號(hào)：TM33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

為提高環(huán)境的舒適性， 在電梯、電動(dòng)車(chē)上采用變頻器調(diào)速，可以改善加速與減速的平滑性，從而可提高乘坐的舒適感。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，使設(shè)備小型化，近幾年來(lái)，通用變頻器在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)得到了迅速的推廣應(yīng)用。

一、電器傳動(dòng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況

電器傳動(dòng)是指以各類(lèi)電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的傳動(dòng)裝置與系統(tǒng)。因電動(dòng)機(jī)種類(lèi)的不同，有直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、伺服電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、等等。眾所周知，直流電動(dòng)機(jī)盡管比交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高維修保養(yǎng)費(fèi)用較貴，但其調(diào)速性能很好，所以，在調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域中一直占主導(dǎo)地位。然而，由于電力電子技術(shù)的迅速，發(fā)展，使電器傳動(dòng)發(fā)生了重大變革，即交流調(diào)速傳動(dòng)迅猛發(fā)展，電器傳動(dòng)交流化的新時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。

交流電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)相比，有結(jié)夠簡(jiǎn)單、牢固、成本低廉等許多點(diǎn)，缺點(diǎn)是調(diào)速困難、現(xiàn)在，借助電力電子技術(shù)以解決了交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速問(wèn)題，交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速傳動(dòng)已占主導(dǎo)地位。據(jù)日本早年統(tǒng)計(jì)，1975年交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速與直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速之比是1 ：3，而到了1985年成了3 ：1。近10多年來(lái)發(fā)展更快。20世紀(jì)末，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，交流調(diào)速已占主導(dǎo)地位。

縱觀交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速傳動(dòng)發(fā)展的過(guò)程，大致是沿著三個(gè)方向發(fā)展的：一個(gè)是取代直流調(diào)速實(shí)現(xiàn)少維修、省力化為目標(biāo)的高性能交流調(diào)速；另一個(gè)是以節(jié)能為目的的，改恒速為調(diào)速，用于交流電氣傳動(dòng)中的變頻器實(shí)際上是變壓（Variable Voltage，簡(jiǎn)稱(chēng) VV） 變頻（Variable Frequency 簡(jiǎn)稱(chēng)VF） 器，即VVVF.正弦波PWM法（SPWM）是為了克服等脈寬PWM法的缺點(diǎn)而發(fā)展來(lái)的.它從電動(dòng)機(jī)供電電源的角度出發(fā)，著眼于如何產(chǎn)生一個(gè)可調(diào)頻調(diào)壓的三相對(duì)稱(chēng)正弦波電源。

直流可以認(rèn)為是頻率為零的交流，由直流變?yōu)槎l定壓或調(diào)率調(diào)壓交流電的變頻器，稱(chēng)為逆變器。

將整流電路、逆變器電路、檢測(cè)電路、保護(hù)電路等集成于一體的功率集成電路（Power Integrated Circute ，簡(jiǎn)稱(chēng)PIC） 等。

二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)PWM控制信號(hào)生成方法

現(xiàn)代步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制電路有兩種類(lèi)型，一類(lèi)是適用于個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）控制的，指令及控制信號(hào)通過(guò)串行接口傳送，也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)下裝程序后脫機(jī)運(yùn)行.這類(lèi)控制電路稱(chēng)為I/O主控制器.另一類(lèi)適用于可編程序控制器（PLC）或單片機(jī)控制、指令和數(shù)據(jù)是通過(guò)并行口傳輸?shù)?這類(lèi)控制電路稱(chēng)為定位主控制器。

I/O主控制器由CPU及電路夠成，本身就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，與PC聯(lián)機(jī)，可以使用高級(jí)語(yǔ)言編程及調(diào)試，進(jìn)行實(shí)時(shí)的操作，有的其內(nèi)部設(shè)有EEPROM，并設(shè)有有關(guān)程序控制指令，一旦將程序裝入，可以脫機(jī)運(yùn)行，使系統(tǒng)成本降低。

定位主控制器與通用PLC、單片機(jī)夠成系統(tǒng)，用于定位點(diǎn)數(shù)較少的應(yīng)用場(chǎng)合，適用于簡(jiǎn)單、重復(fù)性大的工作。

三、工廠使用通用變頻器

近幾年來(lái)，通用變頻器在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)得到了迅速的推廣應(yīng)用。應(yīng)用的領(lǐng)域，如果按照負(fù)載的種類(lèi)來(lái)分，有如下各類(lèi)：

（一）風(fēng)力水力機(jī)械類(lèi)。

1、冷卻塔冷卻水溫度控制，用溫度傳感器檢測(cè)出冷卻水溫度，用以控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速（變頻調(diào)速），使冷卻水溫自動(dòng)地保持一定，可節(jié)電和降低噪聲。

2、制冰機(jī)鼓風(fēng)量控制，在制冰過(guò)程中，為了使冰中不要有氣泡，以便制出透明冰塊，就要改變冷風(fēng)的風(fēng)量：在冷凍初期，加大冷風(fēng)量；而在冷凍的中期和后期，將冷風(fēng)量將到50%以下，使冰塊透明。

3、工廠操作臺(tái)有害氣體排氣風(fēng)機(jī)的控制，當(dāng)一個(gè)操作臺(tái)上有人正在操作，有害氣體放出時(shí)，操作臺(tái)上方抽風(fēng)風(fēng)道的閥門(mén)即打開(kāi)，同時(shí)送出一個(gè)調(diào)頻信號(hào)。根據(jù)風(fēng)道閥門(mén)開(kāi)閉的多少調(diào)節(jié)抽風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。這樣既可充分地排出有害氣體，又可節(jié)能；同時(shí)也避免了因風(fēng)道閥門(mén)閉合，使抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變而產(chǎn)生的刺耳的尖噪聲。

4、水塔水位自動(dòng)控制，檢測(cè)水箱水位的高低，調(diào)節(jié)揚(yáng)水泵的轉(zhuǎn)速，使水位保持一定。這樣既可以防止水箱內(nèi)的水水箱溢出，又可防止枯水，同時(shí)又可以節(jié)電。

（二）工作機(jī)械類(lèi)。

1、平面磨床，用變頻器驅(qū)動(dòng)平面磨床的磨頭電動(dòng)機(jī)。在研磨超硬質(zhì)材料時(shí)，必須高速研磨。這時(shí)使用專(zhuān)用高速電動(dòng)機(jī)，要求變頻器的輸出頻率達(dá)一百至數(shù)百赫茲。使用變頻器不但可以方便地獲得可調(diào)的高速，而且可以提高加工精度。

2、沖壓機(jī)，傳統(tǒng)的沖壓機(jī)電動(dòng)機(jī)為直流電動(dòng)機(jī)或滑差電動(dòng)機(jī)。改為標(biāo)準(zhǔn)的交流電動(dòng)機(jī)，由變頻器驅(qū)動(dòng)后，不但可根據(jù)沖壓材料的材質(zhì)、板厚和加工內(nèi)容，任意地調(diào)節(jié)沖壓速度，而且安全、節(jié)電。

3、機(jī)床工作臺(tái)走行裝置， 機(jī)床工作臺(tái)走行裝置原由變極電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。改用普通電動(dòng)機(jī)， 由變頻器驅(qū)動(dòng)后，可平滑地調(diào)速，使操作性能提高，并且使電動(dòng)機(jī)小型化、輕量化。

4、起重機(jī)運(yùn)行小車(chē)電動(dòng)機(jī)的控制， 起重機(jī) （行車(chē)） 運(yùn)行小車(chē)電動(dòng)機(jī)改用變頻器供電驅(qū)動(dòng)后，可平穩(wěn)地起動(dòng)和停車(chē)，避免因起動(dòng)和突停造成起吊重物的擺動(dòng)；可低速移動(dòng)，使起吊重物正確地定位，同時(shí)可降低噪聲，電梯也是。.

其它，還有車(chē)床、銑床的驅(qū)動(dòng)、離心分離機(jī)的驅(qū)動(dòng)、污水處理機(jī)械的驅(qū)動(dòng)等等。

四、工廠使用通用變頻器的好處

通用變頻器之所以得到廣泛的應(yīng)用，究其原因，主要是因?yàn)槭褂米冾l器后，可以達(dá)到以下幾個(gè)目的：

1、節(jié)能：對(duì)于風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)等機(jī)械，需要按所要求的流量調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的，以及對(duì)于擠出使用變頻器調(diào)速機(jī)、攪拌機(jī)等需要按負(fù)載狀態(tài)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的， 使用變頻器后，可以節(jié)電節(jié)能。可節(jié)電49% 。

2、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化：可以提高搬運(yùn)機(jī)械的停車(chē)精度；可提高流水線調(diào)速控制的精度；加反饋控制環(huán)節(jié)以控制流量，可實(shí)現(xiàn)流量控制的自動(dòng)化等。

3、提高產(chǎn)品質(zhì)量：在產(chǎn)品制造業(yè)中，使用變頻器調(diào)速可實(shí)現(xiàn)最合適的作業(yè)線速度控制， 在加工工業(yè)中，使用變頻器調(diào)速可實(shí)現(xiàn)最合適的加工速度等，由此而使產(chǎn)品質(zhì)量提高。

4、使設(shè)備小型化：轉(zhuǎn)速越高，則機(jī)械的體積也越小。所以使用變頻器調(diào)速，提高設(shè)備的轉(zhuǎn)速，可使設(shè)備小型化，由于軟起動(dòng)、軟停止，沖擊減小，可削減機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)裕量，從而也可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的小型化。

5、延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命：使用變頻器可使電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)、軟停止，避免對(duì)機(jī)械的沖擊，可以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

篇（6）

前言

變頻器技術(shù)自應(yīng)用以來(lái)，便作為交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速、節(jié)能的重要設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用與發(fā)展，有利于交流電動(dòng)機(jī)在運(yùn)作過(guò)程中節(jié)約能源、降低耗材、改善工藝、改善生產(chǎn)環(huán)境與提高生產(chǎn)質(zhì)量等。目前，我國(guó)現(xiàn)有變頻器節(jié)能技術(shù)改善了傳統(tǒng)的變極調(diào)速、直流調(diào)速等交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)，提高了交流電動(dòng)機(jī)的高效率、高功率運(yùn)行，促進(jìn)變頻器在節(jié)能方面的發(fā)展與應(yīng)用，成為現(xiàn)代化最為合適的設(shè)備調(diào)速方案[1]。

1 變頻器的節(jié)能技術(shù)原理

變頻器技術(shù)是一項(xiàng)具有較強(qiáng)綜合性的技術(shù)，結(jié)合了變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)電源頻率的工作方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)機(jī)械設(shè)備的控制。變頻技術(shù)包括電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等，在確保電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)，有效控制電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)加速與減速運(yùn)行，從而提高電動(dòng)機(jī)的工作效率，降低能源的消耗。此外，變頻器技術(shù)還具有較強(qiáng)的過(guò)流、過(guò)壓等保護(hù)功能，根據(jù)實(shí)際需求不同主要將變頻器節(jié)能技術(shù)分為軟啟動(dòng)節(jié)能方式與變頻節(jié)能方式。

1.1 變頻器軟啟動(dòng)節(jié)能方式

通常情況下電動(dòng)機(jī)都是采用直接啟動(dòng)方式、Y/D啟動(dòng)或者全壓?jiǎn)?dòng)方式，啟動(dòng)的電流高于額定電流的三到六倍，增加了電網(wǎng)的容量需求量，使啟動(dòng)時(shí)會(huì)有較大的電流損耗，增加了線路的功率損耗，使電動(dòng)機(jī)設(shè)備與供電電網(wǎng)受到嚴(yán)重的沖擊，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)自身線路受損，造成電壓不穩(wěn)影響線路中其他設(shè)備的正常運(yùn)行。同時(shí)也影響了電動(dòng)機(jī)的使用壽命。為了有效避免這一現(xiàn)象的發(fā)生導(dǎo)致的電容增加、能源浪費(fèi)的現(xiàn)象，可以有效運(yùn)用變頻器軟啟動(dòng)節(jié)能方式，將啟動(dòng)電流從零開(kāi)始逐漸升到額定電流值，確保電流在上升的過(guò)程中最大電流值也不會(huì)高于額定電流值，從而降低了功率損耗，減輕了啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊與對(duì)供電電容的需求，達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)也延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命[2]。

1.2 變頻節(jié)能方式

在實(shí)際生產(chǎn)中如果出現(xiàn)設(shè)備容量使用不當(dāng)，就會(huì)出現(xiàn)大馬拉小車(chē)的現(xiàn)象，造成能量的浪費(fèi)。因此，使用變頻節(jié)能方式可以有效避免大馬拉小車(chē)的現(xiàn)象，有效降低能量的消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

根據(jù)物理學(xué)知識(shí)，我們可以知道功率、壓力與流量三者之間的關(guān)系，即壓力*流量=功率，壓力與流量成反比，流量與功率成正比，而轉(zhuǎn)速與流量、壓力、功率三者成正比。當(dāng)壓力一定時(shí)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速下降，輸出功率也會(huì)下降，也就是電動(dòng)機(jī)損耗功率下降。例如一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的功率為55千瓦，將轉(zhuǎn)速調(diào)到原來(lái)轉(zhuǎn)速的五分之四時(shí)，其消耗電量是28千瓦每時(shí)，節(jié)省電率約為一半。將轉(zhuǎn)速調(diào)到原來(lái)轉(zhuǎn)速的一半時(shí)，其消耗電量為6千瓦每時(shí)，節(jié)省電率約為百分之九十[3]。

2 變頻器常用功能

2.1 變頻器過(guò)載保護(hù)功能

變頻器過(guò)載保護(hù)功能是用以確保電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中不被燒壞，即保護(hù)電動(dòng)機(jī)溫升在額定范圍內(nèi)。電動(dòng)機(jī)在處于低頻率運(yùn)行時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)散熱能力較差出現(xiàn)嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象，致使電動(dòng)機(jī)溫升超過(guò)額定值。通過(guò)運(yùn)用變頻器過(guò)載保護(hù)功能，可以確保電動(dòng)機(jī)在不同頻率運(yùn)行狀態(tài)下具有不同的保護(hù)功能，當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于低頻率運(yùn)行時(shí)，有效縮短允許連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間，從而起到保護(hù)電動(dòng)機(jī)的作用。

2.2 變頻器升速功能

電動(dòng)機(jī)升速過(guò)程是指從一種穩(wěn)定狀態(tài)到另一種穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)渡過(guò)程，通常在確保電流值不超過(guò)額定電流時(shí)，盡量縮短控制升速時(shí)間。變頻器不僅具有升速、降速功能的設(shè)定，還可以通過(guò)對(duì)升速方式的預(yù)置來(lái)對(duì)不同時(shí)段的加速度極性控制的功能。在實(shí)際中經(jīng)常運(yùn)用的變頻器升速方式主要有三種：半S形方式、S形方式以及頻率與時(shí)間成線性關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)環(huán)境情況選擇變頻器升速方式。例如常見(jiàn)的電梯，如果電梯在運(yùn)行時(shí)升速或者降速速度過(guò)快，就會(huì)使人感覺(jué)不舒服，因此可采用變頻器s形調(diào)速方式[4]。

3 變頻器節(jié)能應(yīng)用

目前，變頻器節(jié)能技術(shù)主要應(yīng)用在我國(guó)風(fēng)機(jī)類(lèi)設(shè)備以及泵類(lèi)設(shè)備的變頻調(diào)速技術(shù)，有效降低了能源的消耗，實(shí)現(xiàn)了安全、高效生產(chǎn)的目的。變頻器節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用成為我國(guó)重點(diǎn)的節(jié)能推廣技術(shù)，得到國(guó)家的大力支持與推廣。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐應(yīng)用證明，變頻器節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)的風(fēng)機(jī)類(lèi)設(shè)備以及泵類(lèi)設(shè)備中的變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)控制，能夠有效降低能源的消耗，達(dá)到節(jié)約能源的效果。因此，變頻器節(jié)能技術(shù)成為現(xiàn)代生產(chǎn)中最為合理、經(jīng)濟(jì)的一種設(shè)備變頻調(diào)速控制技術(shù)。

隨著變頻器節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越嫻熟，交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)逐漸應(yīng)用到數(shù)據(jù)機(jī)床、泵類(lèi)、空調(diào)器、風(fēng)機(jī)等行業(yè)當(dāng)中。目前，在我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)的礦井提升機(jī)與采煤機(jī)等設(shè)備中也開(kāi)始逐漸推廣應(yīng)用，有效節(jié)約煤炭企業(yè)的電力能源，提升煤礦機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化應(yīng)用程度，從而提高煤炭生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，為煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)運(yùn)行起到了良好的促進(jìn)作用[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

變頻器節(jié)能技術(shù)在電動(dòng)機(jī)設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，提高了生產(chǎn)質(zhì)量，降低了能量的消耗，達(dá)到節(jié)約能源的目的。變頻器節(jié)能技術(shù)有效提升了電動(dòng)機(jī)設(shè)備的使用效率，減少企業(yè)對(duì)設(shè)備的開(kāi)支、提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也進(jìn)一步提高了社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)我國(guó)能源節(jié)約事業(yè)的發(fā)展具有重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]張向東，鐘媛媛，徐甫榮.變頻器PID功能在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].電站設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)，2009，24（3）：23-24.

[2]黃夢(mèng)濤，王希娟，馮景曉.基于功率因數(shù)的通用變頻器節(jié)能技術(shù)原理及實(shí)際應(yīng)用[J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2009，26（2）：156-157.

篇（7）

摘要：三相交流電路廣泛的應(yīng)用于我們的日常生活和生產(chǎn)領(lǐng)域，所以針對(duì)三相交流電路的工作情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)很有必要，然而在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行

>> 基于行動(dòng)導(dǎo)向理念的三相交流電路實(shí)驗(yàn)法教學(xué)設(shè)計(jì) 三相交流電路的創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法與實(shí)踐 智能儀表在三相交流電機(jī)智能報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用 在三相交流電頻率測(cè)量電路中一種單片機(jī)的模擬應(yīng)用 演示交流電路特性的實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 淺談三相交流電負(fù)載平衡的效益 三相交流電源的產(chǎn)生及特點(diǎn)研究 正弦交流電路分析中相量模型的運(yùn)用 正弦交流電路中的相位實(shí)驗(yàn)研究初探 正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量實(shí)驗(yàn)問(wèn)題研究 三相交流電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障及處理 芻議三相交流電機(jī)故障原因分析與處理方法 三相交流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)問(wèn)題探討 三相交流電機(jī)故障診斷及維修 PLC在三相交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速中的應(yīng)用 “電阻、電容、電感對(duì)直流和交流電路的影響”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn) 正弦交流電路三要素的教學(xué)思考 論三相交流電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障及處理 五相交流電機(jī)與傳統(tǒng)交流電機(jī)的比較研究 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)交流電路仿真設(shè)計(jì) 常見(jiàn)問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置：中國(guó) > 科技 > Multisim仿真軟件在三相交流電路實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 Multisim仿真軟件在三相交流電路實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 雜志之家、寫(xiě)作服務(wù)和雜志訂閱支持對(duì)公帳戶付款！安全又可靠！ document.write("作者：未知 如您是作者，請(qǐng)告知我們")

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篇（8）

前言

由于很多生產(chǎn)機(jī)械都希望在停車(chē)時(shí)有適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)作用,使運(yùn)動(dòng)部件迅速停車(chē)。而停車(chē)制動(dòng)常用的有機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)等多種方法。其中能耗制動(dòng)是一種應(yīng)用很廣泛的電氣制動(dòng)方法,其制動(dòng)準(zhǔn)確可靠、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較平滑、對(duì)電網(wǎng)無(wú)沖擊作用,不但應(yīng)用于異步電動(dòng)機(jī),而且應(yīng)用于同步電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)。

那么能耗制動(dòng)的理論依據(jù)又是什么呢?

1、能耗制動(dòng)的理論依據(jù)

能耗制動(dòng)是在電動(dòng)機(jī)定子繞組與三相交流電源斷開(kāi)之后,立即使其兩相定子繞組接上直流電源,于是定子繞組中產(chǎn)生一個(gè)靜止磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)在這個(gè)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn),因此在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體里產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流,轉(zhuǎn)子電流又受到靜止磁場(chǎng)對(duì)它的電場(chǎng)力的作用,從而產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩,這個(gè)轉(zhuǎn)矩阻礙了轉(zhuǎn)子的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),因而產(chǎn)生制動(dòng)作用,使電動(dòng)機(jī)迅速減速而停止。

2、半波能耗制動(dòng)電路分析

(1)電路組成

圖1是國(guó)家試題庫(kù)維修電工初級(jí)工考證技能考核的單相半波能耗制動(dòng)電路圖,其電路主要分為兩部分:主電路和控制電路。所用的主要元器件有:轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器、按鈕、時(shí)間繼電器、整流二極管。

(2)控制原理

①合上組合開(kāi)關(guān)QF接通三相交流電源。

②按下啟動(dòng)按鈕SB1,接觸器KM1線圈通電并自鎖,主觸頭閉合,電動(dòng)機(jī)接入三相電源而啟動(dòng)運(yùn)行。

③當(dāng)需要停止時(shí),按下停止按鈕SB2,KM1線圈斷電,其主觸頭全部釋放,電動(dòng)機(jī)脫離電源。

④此時(shí),接觸器KM2和時(shí)間繼電器KT線圈通電并自鎖,KT開(kāi)始計(jì)時(shí),KM2主觸點(diǎn)閉合將直流電源接入電動(dòng)機(jī)定子繞組,電動(dòng)機(jī)在能耗制動(dòng)下迅速停車(chē)。

另外,當(dāng)時(shí)間繼電器KT的整定時(shí)間到其延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi),接觸器KM2線圈斷電,KM2主觸點(diǎn)斷開(kāi),使定子繞組脫離直流電源,能耗制動(dòng)及時(shí)結(jié)束,保證了停止準(zhǔn)確。

⑤該電路的過(guò)載保護(hù)由熱繼電器完成。

⑥互鎖環(huán)節(jié):

()KM2動(dòng)斷觸點(diǎn)互鎖KM1線圈,KM1動(dòng)斷觸點(diǎn)互鎖KM2線圈。保證了兩個(gè)接觸器不可能同時(shí)得電,避免了電源短路事故發(fā)生。

()停止按紐SB2采用復(fù)合式按鈕,實(shí)現(xiàn)了KM1線圈首先斷電KM2線圈才得電的聯(lián)鎖控制。保證了在電動(dòng)機(jī)沒(méi)有脫離三相交流電源時(shí),直流電源不可能接入定子繞組。

⑦直流電源采用二極管單相半波整流電路,電阻R用來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)電流大小,改變制動(dòng)力的大小。

注:KT瞬動(dòng)常開(kāi)觸點(diǎn)的作用:為防止KT線圈斷線或機(jī)械卡住故障時(shí)KT不動(dòng)作造成無(wú)法切除直流電源的事故。

(3)電路存在的問(wèn)題

半波能耗制動(dòng)的直流電流較小,在氣隙中的磁通量也較小,產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小,制動(dòng)時(shí)間就會(huì)較長(zhǎng),制動(dòng)效果不好。尤其是對(duì)于功率較小的電動(dòng)機(jī),根本無(wú)法剎車(chē)。另外該電路中的FR采用兩極型的熱繼電器,只對(duì)于Y形聯(lián)接的電動(dòng)機(jī)適用;但接法的電動(dòng)機(jī)一旦缺相還能繼續(xù)運(yùn)行,兩極型的熱繼電器將不能起到缺相保護(hù)作用,勢(shì)必會(huì)燒毀電機(jī)。為此針對(duì)該電路存在的問(wèn)題,我們對(duì)電路進(jìn)行改進(jìn)并通過(guò)實(shí)驗(yàn)取得了一定嘗試。

3、電路改進(jìn)

為了提高制動(dòng)效果,必須加大磁場(chǎng),而磁場(chǎng)的加大又是依靠增大電流來(lái)實(shí)現(xiàn),為此,首先把半波整流換成橋式全波整流,使輸出的直流電流增大,這樣交流電動(dòng)機(jī)的定子繞組中產(chǎn)生的磁場(chǎng)較強(qiáng),從而產(chǎn)生較大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,制動(dòng)的效果明顯。其次,全波整流的直流成分相對(duì)較大,在交流電動(dòng)機(jī)呈感性的定子繞組中,定子電路的勵(lì)磁電流比較穩(wěn)定,交流電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)相對(duì)也很穩(wěn)定,能耗制動(dòng)的精確度較好。第三,在全波整流的過(guò)程中,由于定子繞組的電流比較穩(wěn)定,整個(gè)電路的工作穩(wěn)定性相對(duì)較好,安全系數(shù)大。但采用變壓器比較笨重,成本比較高。圖2是改進(jìn)后的電路圖。

圖2

結(jié)束語(yǔ)

能耗制動(dòng)所需的時(shí)間長(zhǎng)短和是負(fù)載轉(zhuǎn)矩、穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速以及接入的直流電流等有關(guān),這也正體現(xiàn)了它制動(dòng)準(zhǔn)確的特點(diǎn)。但如果采用半波整流,其直流電流較小,而且含有的交流成分較多,能耗制動(dòng)的特點(diǎn)體現(xiàn)不出來(lái)。而利用全波整流則可以克服這一點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

篇（9）

雖然直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點(diǎn)，但是由于它具有電刷與換向器(又稱(chēng)整流子)，使得他的故障率較高，電動(dòng)機(jī)的使用環(huán)境也受到了限制(如不能在有易爆氣體及塵埃多的場(chǎng)合使用)，其電壓等級(jí)，額定轉(zhuǎn)速，單機(jī)容量的發(fā)展也受到了限制。所以，在20世紀(jì)60年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體交流技術(shù)的交流技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。尤其是70年代以來(lái)，大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，為交流電力拖動(dòng)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速，各種類(lèi)型的變頻調(diào)速，無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速等，使得交流電力拖動(dòng)逐步具備了調(diào)速范圍寬，穩(wěn)態(tài)精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快以及在四象限做可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能。在調(diào)速性能方面完全可與直流電力拖動(dòng)媲美。除此之外，由于交流電力拖動(dòng)具有調(diào)速性能優(yōu)良，維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，因此它今后將廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中，并逐步取代直流電力拖動(dòng)而成為電力拖動(dòng)的主流。

未來(lái)電動(dòng)機(jī)將會(huì)沿著單位功率體積更小、機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效率更高、控制更靈活的方向繼續(xù)發(fā)展。一批“巨無(wú)霸”電機(jī)、一批“光怪陸奇”電機(jī)將同時(shí)展現(xiàn)在世人眼前。

2　電動(dòng)機(jī)工作原理。目前較常用的主要是交流電動(dòng)機(jī)，它可分為兩種：

2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)。

2.2 單相交流電動(dòng)機(jī)，第一種多用在工業(yè)上，而第二種多用在民用電器上，下面以三相異步電動(dòng)機(jī)為例介紹其基本工作原理。

3　電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行維護(hù)。

3.1 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前的準(zhǔn)備。為了保證電動(dòng)機(jī)正常安全地啟動(dòng)，一般啟動(dòng)前應(yīng)作好下述準(zhǔn)備：

①檢查電源是否有電，電壓是否正常，若電源電壓過(guò)高或過(guò)低，都不宜啟動(dòng)。

②啟動(dòng)器是否正常，如零部件有無(wú)損壞，使用是否靈活，觸頭接觸是否良好，接線是否正確、牢固等。

③熔絲規(guī)格大小是否合適，安裝是否牢固，有無(wú)熔斷或損傷。

④電動(dòng)機(jī)接線板上接頭有無(wú)松動(dòng)或氧化。

⑤檢查傳動(dòng)裝置，如皮帶輕緊是否合適，連接是否牢固，聯(lián)軸器的螺絲、銷(xiāo)于是否緊固等。

⑥傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和負(fù)載機(jī)械的轉(zhuǎn)軸，看其轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。

⑦檢查電動(dòng)機(jī)及啟動(dòng)電器外殼是否接地，接地線有無(wú)斷路，接地螺絲是否松動(dòng)、脫落等。

⑧搬開(kāi)電動(dòng)機(jī)周?chē)碾s物并清除機(jī)座表面灰塵、油垢等。

篇（10）

1 前言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，整個(gè)世界的石油需求量也在迅速增長(zhǎng)，因此石油開(kāi)采工藝的要求也隨之提高。目前是電子信息發(fā)展迅猛的時(shí)代，各個(gè)行業(yè)都在利用高新科技來(lái)提高生產(chǎn)工藝水平。在石油生產(chǎn)中，每個(gè)國(guó)家都在想方設(shè)法提高石油開(kāi)采的效率來(lái)增加石油產(chǎn)量，電氣系統(tǒng)的機(jī)械化管理功能無(wú)疑是給這一關(guān)鍵的技術(shù)帶來(lái)革命性的突破。

2 石油鉆機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成

石油鉆機(jī)是鉆井工作設(shè)備中不可缺少的機(jī)械設(shè)備，鉆機(jī)必須能給鉆井工具提供足夠轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的工作性能下，還能保持一定的鉆壓，為能夠滿足更換鉆頭、下套管、鉆具設(shè)備的送進(jìn)以及井下事故的處理需求，鉆機(jī)電氣系統(tǒng)還應(yīng)具備有高舉重能力和提升迅速的速度，同時(shí)還能確保泵壓和排量的正常作業(yè)，維護(hù)石油開(kāi)采的正常工作。在此，主要介紹石油鉆機(jī)電氣系統(tǒng)的構(gòu)成。

石油鉆機(jī)是套性組合的重型機(jī)組設(shè)備，由傳動(dòng)機(jī)組、動(dòng)力機(jī)組和多工作機(jī)組等組成。而它的工作系統(tǒng)包括鉆井懸掛、泥漿循環(huán)、動(dòng)力裝置傳動(dòng)、旋轉(zhuǎn)鉆井、控制、底座和其他輔助設(shè)備。由于電力驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)具有良好的性能，所以是大型鉆機(jī)設(shè)備發(fā)展的方向。石油井的生產(chǎn)場(chǎng)地分為動(dòng)力區(qū)、泥漿泵區(qū)、鉆臺(tái)區(qū)、固控區(qū)等，這些區(qū)域設(shè)備的工作都要依賴電氣系統(tǒng)帶動(dòng)。

電系統(tǒng)的動(dòng)力電源在大多石油開(kāi)采場(chǎng)地都是由柴油發(fā)電機(jī)機(jī)組進(jìn)行供應(yīng)。發(fā)電機(jī)組的電源要經(jīng)過(guò)控制柜進(jìn)行輸出電壓和頻率的調(diào)整，按照石油開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工作情況來(lái)確定發(fā)電機(jī)組的工作數(shù)量，進(jìn)而使用專(zhuān)門(mén)的控制系統(tǒng)進(jìn)行幾臺(tái)供電機(jī)組的發(fā)電功率分配及同步并網(wǎng)的連接。鉆機(jī)主要的電量來(lái)源由SCR系統(tǒng)連續(xù)供應(yīng)調(diào)控后的直流電或者經(jīng)變頻器整流后，逆變出的可變電壓、可變頻率的電源提供。而鉆機(jī)輔助設(shè)備，固控系統(tǒng)及照明設(shè)備和生活區(qū)的用電供給需要通過(guò)開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行電壓切換或者單獨(dú)使用柴油機(jī)組實(shí)現(xiàn)供電[1]。

3 電氣系統(tǒng)的電力驅(qū)動(dòng)

3.1 交流電驅(qū)動(dòng)

（1）交流電驅(qū)動(dòng)工作原理。在大功率的變頻設(shè)備沒(méi)被應(yīng)用到石油開(kāi)采之前，主要用交流電動(dòng)機(jī)來(lái)進(jìn)行鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)工作。隨著技術(shù)的進(jìn)步，大功率的交流電動(dòng)機(jī)被充分的應(yīng)用到石油的鉆機(jī)作業(yè)工作中，其類(lèi)型可分為異步式交流電動(dòng)機(jī)和同步式交流電動(dòng)機(jī)。

（2）交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制。交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有三種類(lèi)型：變級(jí)調(diào)速類(lèi)型、有級(jí)調(diào)速類(lèi)型、變頻調(diào)速類(lèi)型。通過(guò)更改電子繞組的連接法，更改變電機(jī)子的極數(shù)實(shí)現(xiàn)變級(jí)調(diào)速。在繞線轉(zhuǎn)子中串接入多級(jí)電阻器，就能實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)的有級(jí)調(diào)速。變頻調(diào)速的目的主要是為轉(zhuǎn)速能夠連續(xù)調(diào)節(jié)，通過(guò)更改交流電的頻率波動(dòng)就能實(shí)現(xiàn)。

（3）交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的特質(zhì)。交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速可以通過(guò)可控硅變頻設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行兩次電流性質(zhì)的更改來(lái)實(shí)現(xiàn)。可以先把交流電經(jīng)晶閘管的整流電路轉(zhuǎn)換為可調(diào)控的直流電，可調(diào)控的直流電在經(jīng)逆變器設(shè)備轉(zhuǎn)換成可調(diào)控頻率的交流電[2]。

3.2 直流電力驅(qū)動(dòng)

（1）直流電驅(qū)動(dòng)的工作原理。電驅(qū)動(dòng)鉆井機(jī)運(yùn)用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受電磁力的作用實(shí)現(xiàn)直流供電。用于石油開(kāi)采的供電磁場(chǎng)是供比較大型的直流電動(dòng)機(jī)使用的電磁場(chǎng)，能夠?yàn)槎ㄗ永@組進(jìn)行直流電供電，使導(dǎo)體生成較為穩(wěn)定的磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)通電導(dǎo)體在電磁場(chǎng)中受電磁力的作用而進(jìn)行連續(xù)供電。

（2）直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制。直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速一般采用以下三種方法：

①在勵(lì)磁場(chǎng)中的電路系統(tǒng)串入電阻來(lái)降低他勵(lì)及并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的主磁調(diào)速。串勵(lì)直流的電動(dòng)機(jī)是要在勵(lì)磁線圈的旁邊并入電阻器。并入可調(diào)的電阻器可以產(chǎn)生無(wú)極調(diào)速的性能；并入有級(jí)電阻器可以產(chǎn)生有調(diào)級(jí)速的性能。

②實(shí)現(xiàn)較小型的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速可在電路的中樞系統(tǒng)中串入電阻器。

③通過(guò)可調(diào)控的直流電源來(lái)改變電路中樞系統(tǒng)的輸入電壓，可調(diào)控直流電源的獲取方法有兩種，一是通過(guò)觸發(fā)晶閘管的導(dǎo)通角把交流電轉(zhuǎn)換成可調(diào)控的直流電；二是用直流發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。但前者在石油鉆機(jī)的應(yīng)用更廣泛。

（3）直流電整流后的影響。在直流系統(tǒng)進(jìn)行直流電的整流后，系統(tǒng)的功率因素會(huì)變低，開(kāi)采場(chǎng)地有無(wú)專(zhuān)門(mén)的設(shè)備做功率的補(bǔ)償工作，容易使規(guī)格一樣的直流系統(tǒng)鉆機(jī)發(fā)電機(jī)組設(shè)備相對(duì)變頻鉆機(jī)設(shè)備的電源裝機(jī)容量增大。針對(duì)這樣的情況國(guó)內(nèi)也有相關(guān)的單位對(duì)其進(jìn)行技術(shù)的補(bǔ)救研發(fā)，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的研制主要是加入持續(xù)調(diào)控和迅速反應(yīng)的無(wú)功率補(bǔ)償技能。新設(shè)置的提出不僅對(duì)供電質(zhì)量進(jìn)行改良，還進(jìn)一步提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。但該技術(shù)因操作人員的認(rèn)識(shí)缺乏，還無(wú)法進(jìn)行普及應(yīng)用[3]。

3.3 常用鉆機(jī)電力驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)

國(guó)內(nèi)最為常用的直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)型號(hào)是AC―SCR―DC。柴油機(jī)帶動(dòng)的電源經(jīng)電網(wǎng)進(jìn)行動(dòng)力并車(chē)后實(shí)現(xiàn)集中供電。集中的電源還要經(jīng)可控硅整流設(shè)備完成交流變直流的轉(zhuǎn)換后，才能進(jìn)入驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)直流電力驅(qū)動(dòng)工作。AC―SCR―DC電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳送方法有獨(dú)立驅(qū)動(dòng)和分組驅(qū)動(dòng)兩種類(lèi)型。

C―SCR―DC電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的工作特點(diǎn)。將傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單化，總傳動(dòng)效率被提高；采用電子進(jìn)行調(diào)速，確保柴油機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，使用壽命延長(zhǎng)，耗油量降低；具有較強(qiáng)可塑性，啟動(dòng)能力增強(qiáng)，調(diào)速程度較廣，能夠進(jìn)行無(wú)極調(diào)速；但機(jī)械的成本較高，使用壽命短，維修不便。

4 存在的安全隱患

（1）石油開(kāi)采場(chǎng)地大多是比較潮濕的環(huán)境，現(xiàn)場(chǎng)施工的設(shè)備移動(dòng)頻繁，臨時(shí)的不用的設(shè)備也很多，這樣就為石油的施工作業(yè)帶來(lái)一定的用電安全隱患。開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備都是臨時(shí)鋪設(shè)，為方便連接和撤離時(shí)的拆裝，且鉆井機(jī)的臺(tái)面和泵區(qū)、控制區(qū)等會(huì)有很多的泥漿沉積，從而造成施工地面極易積水，施工的設(shè)備又多是金屬，因此用電安全的問(wèn)題變得很?chē)?yán)峻。所以要經(jīng)常檢查設(shè)備的安全性，避免出現(xiàn)漏電的情況發(fā)生。

（2）石油開(kāi)采的地段天然氣體也較為集中，在開(kāi)采的過(guò)程中，由于技術(shù)缺陷，可燃易爆的氣體經(jīng)常會(huì)泄露，如果防爆區(qū)內(nèi)沒(méi)有對(duì)所有用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)設(shè)置，極有可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全危害。雨天的防雷設(shè)施也很重要，因此還要加裝防雷設(shè)備，進(jìn)行全面安全防范。

5 結(jié)語(yǔ)

面臨能源危機(jī)問(wèn)題，各國(guó)都在利用創(chuàng)新科技對(duì)石油開(kāi)采工藝進(jìn)行技術(shù)的改良，以便能夠在有限的資源基礎(chǔ)上獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。石油鉆井工藝是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，施工過(guò)程中存在很多的可變量，繁多的計(jì)算數(shù)據(jù)導(dǎo)致數(shù)學(xué)建模加難，僅僅依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)處理問(wèn)題是不夠的。為此，要充分把科技引入石油的開(kāi)采作業(yè)中，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)帶來(lái)的自動(dòng)化管理，用科學(xué)合理的運(yùn)算方式帶動(dòng)機(jī)械進(jìn)行施工作業(yè)，模擬化和智能化是石油鉆機(jī)電氣系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向。

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全用電分析[J].石化電氣，2012，31（19）：24-29[2] 崔紹鯤.石油鉆機(jī)電氣系統(tǒng)研究[J].中國(guó)石