時(shí)間:2022-08-29 15:05:13
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關(guān)鍵詞:故障選線,相關(guān)分析,小電流接地系統(tǒng),波形識(shí)別
1.引言
準(zhǔn)確的小電流接地選線方法,可以避免非故障線路不必要的開關(guān)操作,且保持供電的連續(xù)性。目前按照故障選線原理,可大體分為以下三類:比幅選線方法;比相選線方法;注入法。配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多變性,導(dǎo)致了任何一種比相、比幅選線方法都不能作到整體完全可靠和有效,而注入方法附加設(shè)備過(guò)多,成本較高,對(duì)于需停電實(shí)現(xiàn)的注入法選線,破壞了單相接地故障時(shí)的供電連續(xù)性。文獻(xiàn)[1,2]改進(jìn)了原有的直接進(jìn)行幅值比較的選線方法,引入了奇異性檢測(cè)的小波分析方法,通過(guò)比較各饋線零序電流小波變換的模值來(lái)實(shí)現(xiàn)故障選線,效果雖有所改善,但在特定故障模式或現(xiàn)場(chǎng)干擾下,鑒于小波分析方法敏感于波形的奇異點(diǎn),以及本身信號(hào)比較弱,故障與非故障線路的區(qū)分閾值同樣難以確定,選線可靠裕度不大,同樣不能有效的提高現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的可靠性。至于其他選線方法,如應(yīng)用人工智能、能量方向、功率方向等都是有意義的探索。
隨著新的數(shù)學(xué)分析工具的發(fā)展、變電站自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)和站內(nèi)通訊設(shè)施的發(fā)展和完善,為開辟和研究適于配電網(wǎng)的新型的故障選線原理和方法創(chuàng)造了有利條件。另外,小電流接地選線對(duì)于實(shí)時(shí)性沒(méi)有要求,從而為離線處理,采用復(fù)雜、高級(jí)的分析方法提供了可能。
鑒于小電流接地系統(tǒng)的自身特點(diǎn),以及發(fā)生單相接地故障時(shí),所產(chǎn)生的故障信號(hào)本身較弱,并且經(jīng)電磁干擾污染,導(dǎo)致獲得的信號(hào)失真的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,本文提出了基于相關(guān)分析的選線方法,根據(jù)故障后的暫態(tài)波形,作各饋線零序測(cè)量電流在一定數(shù)據(jù)窗下的兩兩相關(guān)分析,獲得饋線相關(guān)矩陣,求出各條饋線與其他饋線的綜合相關(guān)系數(shù),經(jīng)排序策略,最終獲得按照發(fā)生接地故障可能性大小排列的選相序列。理論分析以及大量仿真表明,此方法選線準(zhǔn)確度高,選線結(jié)果不受系統(tǒng)運(yùn)行方式、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、中性點(diǎn)接地方式、以及故障隨機(jī)因素等的影響,對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)干擾不敏感,具有較強(qiáng)的魯棒性。
2.相關(guān)分析及故障選線原理
2.1相關(guān)分析[3]
相關(guān)函數(shù)是時(shí)頻描述隨機(jī)信號(hào)統(tǒng)計(jì)特征的一個(gè)非常重要的數(shù)字特征,而確定性信號(hào)可以看作是平穩(wěn)且具有遍歷性的隨機(jī)信號(hào)的特例,因而其基本概念和定義(平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程)同樣也適合于確定信號(hào)作相關(guān)分析。從相關(guān)分析的理論來(lái)說(shuō)有它內(nèi)在的物理含義,設(shè)x(t)和y(t)是兩個(gè)能量有限的實(shí)信號(hào)波形,為研究它們之間的差別,衡量它們?cè)诓煌瑫r(shí)刻的相似程度,引入(1)
式中α是常數(shù)。顯然有一個(gè)最佳的值使得兩波形在均方誤差最小準(zhǔn)則下獲得最佳的逼近,即取δ2的時(shí)間平均值D衡量?jī)烧咧g的相似性,有:
(2)
令=0,求得最佳的,并將其代入上式,得到最小的D值為:
(3)
其中:
(4)
顯然,ρ越大,D越小,兩個(gè)波形越相似。為此ρ定義為相關(guān)系數(shù),稱之為相關(guān)函數(shù)。對(duì)于能量有限的確定信號(hào),公式(4)中分母是一常數(shù),起到歸一化的作用,由許瓦茲(Schwartz)不等式可知:。當(dāng)ρ=1時(shí),D=0,說(shuō)明x(t)和y(t+τ)完全相似。嚴(yán)格來(lái)講,定義中的時(shí)間T應(yīng)取無(wú)限,但并不妨礙上述理論對(duì)于有限長(zhǎng)數(shù)據(jù)窗內(nèi)波形關(guān)系的分析。
將上式離散化,并令τ=0,則有:
(5)
上式表示x(t)、y(t)兩波形在一定數(shù)據(jù)窗內(nèi)同步采樣的相關(guān)系數(shù),可以衡量同一數(shù)據(jù)窗內(nèi)兩路信號(hào)的相似程度。此系數(shù)綜合反映了兩信號(hào)中每一頻率分量的綜合相位關(guān)系以及幅值信息,而非單一頻率的簡(jiǎn)單相互相位關(guān)系。
鑒于相關(guān)技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),在工程領(lǐng)域日益得到推廣。電力科技工作者也已在多年前就將相關(guān)技術(shù)引入電力系統(tǒng)中,如在行波保護(hù)、故障選相、涌流鑒別等領(lǐng)域進(jìn)行了有意的嘗試,同時(shí)也證明了利用相關(guān)技術(shù)提高電力系統(tǒng)某些領(lǐng)域現(xiàn)有方法性能的可行性。基于以上分析和認(rèn)識(shí),本文將相關(guān)分析理論應(yīng)用于小電流接地系統(tǒng)的故障選線,取得了令人滿意的效果。
2.2故障選線原理
小電流接地系統(tǒng)由于中性點(diǎn)不接地或不直接接地,在發(fā)生單相接地故障時(shí),系統(tǒng)仍然保持三相對(duì)稱,且不能構(gòu)成零序回路,從而不會(huì)產(chǎn)生太大的短路故障電流。此系統(tǒng)單相接地故障后故障附加零序網(wǎng)絡(luò)示意圖及電壓相量圖分別如圖1、2所示。
圖1單相接地時(shí)的零序等效網(wǎng)絡(luò)
Fig.1ZeroSequenceEquivalentNet
atSinglePhasetoGroundFault
圖2A相接地故障時(shí)的向量圖
Fig.2VectorsatPhaseAtoGroundFault
可知,全系統(tǒng)都將出現(xiàn)大小等于系統(tǒng)接地相相電壓的零序電壓,方向與接地相的接地前電壓反向;故障電流是系統(tǒng)對(duì)地電容電流,對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng),還包括中性點(diǎn)處消弧線圈流過(guò)的零序電流分量,如圖1中虛框所示。零序電流分布如圖1中箭頭所示,由于故障附加零序電壓源位于接地點(diǎn)處,故障線路零序CT所測(cè)量到的電流為全系統(tǒng)非故障線路和元件三相對(duì)地電容電流之總和的1/3,而非故障線路上流過(guò)數(shù)值等于本身三相對(duì)地電容電流1/3的零序電流。上述特征也是比幅、比相選線方法的基本理論依據(jù)。而對(duì)于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng),故障線路零序電流中增加了一感性的電流分量,使故障線路的總零序電流減小,且對(duì)于普遍采用的過(guò)補(bǔ)償方式,基波電流將反向,即基頻無(wú)功功率方向與非故障線路方向相同:由母線流向線路。最重要的是,由于小電流接地系統(tǒng)本身零序電流穩(wěn)態(tài)分量很小、現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾等因素的影響,以及信號(hào)獲取手段的誤差,將導(dǎo)致基于理論分析的結(jié)論在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)偏差。盡量增加CT傳變精度,提高信號(hào)采集系統(tǒng)性能,能夠改善選線效果,但勢(shì)必增加成本,難以令用戶接收。而基于目前的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備的選線方法更易于推廣,也是發(fā)展的趨勢(shì)。
對(duì)于單相接地后的系統(tǒng)雖然穩(wěn)態(tài)零序電流幅值較小,且相位關(guān)系對(duì)于過(guò)補(bǔ)償?shù)慕?jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)也不再成立。但在故障的暫態(tài)過(guò)程中,由于故障后附加網(wǎng)絡(luò)中的儲(chǔ)能器件的充放電,勢(shì)必導(dǎo)致暫態(tài)電量中包含有反映饋線本身性征的更豐富的信息[4],且經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng),中性點(diǎn)處的電感回路對(duì)于高頻信號(hào),阻抗增大,影響變小。基于以上分析,本文將利用故障暫態(tài)波形性征來(lái)識(shí)別接地線路。
故障后附加零序網(wǎng)絡(luò)(圖1所示),對(duì)于非故障線路,如果忽略母線位置差異,則系統(tǒng)及故障線路無(wú)疑可以等效成一個(gè)單電源系統(tǒng),由電路基礎(chǔ)理論可知,對(duì)于對(duì)稱性電路,電量也必呈現(xiàn)對(duì)稱。極端情況,對(duì)于非故障線路等效系統(tǒng),如果饋線長(zhǎng)度及參數(shù)相等,即等效網(wǎng)絡(luò)中接地電容相等,則故障后的零序電流波形勢(shì)必相同,現(xiàn)場(chǎng)中線路參數(shù)及長(zhǎng)度不完全相同,但并不影響總的變化趨勢(shì),即發(fā)生單相接地時(shí),非故障線路的對(duì)地電容的充放電相似,而故障線路由于附加零序電源的存在,其零序CT測(cè)量得到的零序電流波形與其他線路的差異最大。由此,結(jié)合確定信號(hào)的相關(guān)系數(shù)的物理意義,我們給出基于相關(guān)分析的利用暫態(tài)波形的選線方法,實(shí)現(xiàn)步驟如下:
1)各饋線故障暫態(tài)零序電流波形按照本饋線對(duì)地電容歸一化處理;
2)求取饋線之間兩兩相關(guān)系數(shù),形成相關(guān)系數(shù)矩陣:
其中,表示在給定數(shù)據(jù)窗下,饋線i與j零序測(cè)量電流之間的相關(guān)系數(shù),顯然,選線相關(guān)系數(shù)矩陣的對(duì)角線為1,且為對(duì)稱矩陣。
3)根據(jù)相關(guān)矩陣求取每條饋線相對(duì)于其他饋線的綜合相關(guān)系數(shù);
根據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣,我們可以采用適當(dāng)?shù)牟呗郧蟪鲎钕嚓P(guān)的任意個(gè)數(shù)的一組饋線零序電流。本文為簡(jiǎn)單起見,采用本饋線與其他饋線相關(guān)系數(shù)的平均作為本線路的綜合相關(guān)系數(shù),仿真及試驗(yàn)結(jié)果比較令人滿意。
4)根據(jù)各饋線的綜合相關(guān)系數(shù),按照遞增排序,從而獲得按照發(fā)生接地故障最大可能性排列的選線序列。
5)當(dāng)選線序列中最大最小相關(guān)系數(shù)之差小于一門檻時(shí)(本文仿真測(cè)試時(shí)取0.3),判為系統(tǒng)或母線發(fā)生接地故障。
對(duì)于故障選線,現(xiàn)場(chǎng)噪聲污染以及本身有用信號(hào)弱是導(dǎo)致目前選線裝置可靠性能低的主要原因,而本文提出的方法,對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)噪聲具有很強(qiáng)的抑制作用,分析如下。令兩饋線觀測(cè)到的電流信號(hào)分別為:
;
其中,、為原始信號(hào),、為高斯白噪聲,則兩電流同數(shù)據(jù)窗的相關(guān)函數(shù)為:
由于白噪聲與信號(hào)、互為統(tǒng)計(jì)獨(dú)立,所以、很小且趨于零,除時(shí)不為零,而實(shí)際中此情況不會(huì)出現(xiàn)。由此可知,對(duì)于受噪聲污染后的饋線零序電流信號(hào)的相關(guān)函數(shù)仍能很好的體現(xiàn)原始信號(hào)之間的相關(guān)性,從而具備較強(qiáng)的魯棒性,這正是小電流接地系統(tǒng)中故障選線所需要的。
3.仿真及實(shí)現(xiàn)
3.1EMTP仿真
相比于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地后,故障性征不明顯,選線較困難。為此,本文以一中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)為例,應(yīng)用EMTP進(jìn)行了大量的仿真,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3示。其中線路參數(shù)為:正序阻抗Z1=(0.17+j0.38)Ω/Km,正序容納b1=3.045/Km,零序阻抗Z0=(0.23+j1.72)Ω/Km,零序容納b0=1.884/Km。接地方式為過(guò)補(bǔ)償,補(bǔ)償度為7.5%。
圖3小接地電流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)
Fig.3TheStructureofaDistributionanditsParameters
仿真故障情況考慮因素:接地電阻、故障合閘角α(以A相電壓為基準(zhǔn))、出線傳輸距離、故障點(diǎn)位置、故障相別、線路故障前運(yùn)行狀態(tài)(由額定負(fù)荷的百分比來(lái)表示)、負(fù)荷功率因數(shù)等,就各回出線及母線單相接地故障進(jìn)行了大量的仿真測(cè)試。結(jié)果表明此選線方法在各種故障模式下都能可靠的給出選線結(jié)果,準(zhǔn)確率為100%。表1中示出了仿真模式中較典型的選線結(jié)果。注:表中出線長(zhǎng)度分別表示饋線編號(hào)為L(zhǎng)1、L2、…L5的傳輸距離;選線序列采用饋線編號(hào)的下標(biāo)表示,其中括號(hào)內(nèi)為本饋線與其他饋線的綜合相關(guān)系數(shù)。
表1單相接地故障選線結(jié)果
Table1TheResultsofDetectionAtPhase-to-GroundFaultCases
另外,我們還對(duì)各出線具有不同線路參數(shù)、負(fù)荷具有一定不對(duì)稱等故障模式進(jìn)行了仿真,也得到了滿意的結(jié)果。而并聯(lián)于母線的電容器的投切操作不影響本選線方法的故障選線結(jié)果。
3.2實(shí)現(xiàn)方案
由單相接地后的電壓相量圖可知,單相接地后系統(tǒng)出現(xiàn)零序電壓,因而可以據(jù)此確定系統(tǒng)是否發(fā)生接地故障,具有充分的可靠裕度。但由于其突變不靈敏,且考慮到某些故障模式下,暫態(tài)過(guò)程較短,因此采用靈敏度較高的零序電流突變量來(lái)啟動(dòng)選線元件,以便更準(zhǔn)確的捕捉暫態(tài)過(guò)程。
可以采用兩種方案:分布式和集中式來(lái)具體實(shí)現(xiàn)選線功能,對(duì)于集中式方案,選線功能由單獨(dú)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn),性能與文中分析一致,但此方式由于集結(jié)了所有饋線的電流,現(xiàn)場(chǎng)所需電纜較多,相對(duì)成本較高。而分布式實(shí)現(xiàn)方案,是將選線功能融合于目前的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中,選線功能由置于后臺(tái)監(jiān)控平臺(tái)中的選線軟件包來(lái)實(shí)現(xiàn),而數(shù)據(jù)采集由饋線上的各功能間隔來(lái)實(shí)現(xiàn)。此模式下,將涉及數(shù)據(jù)同步問(wèn)題,包括兩個(gè)方面,一是數(shù)據(jù)窗同步,對(duì)此可將數(shù)據(jù)采集啟動(dòng)元件整定的非常靈敏,保證在最苛刻故障模式下具有足夠的靈敏度,再由后臺(tái)中選線程序根據(jù)零序電壓決定是否收集各饋線采樣數(shù)據(jù)和啟動(dòng)選線功能來(lái)解決;二是采樣的同步,最大誤差是相差一個(gè)采樣間隔,對(duì)此仿真及實(shí)際裝置試驗(yàn)表明,雖影響相關(guān)系數(shù)的大小,但不影響最終選線結(jié)果的準(zhǔn)確性。
另外,由于本文所提出的選線方案給出的按照可能性大小排列的選線序列,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際中可以按照開環(huán)或閉環(huán)兩種模式選用,在開環(huán)模式下,只提供結(jié)果,允許人為參與以決定斷開線路;在閉環(huán)方式下,選線程序?qū)凑招蚨〝嚅_線路的次序。避免了目前選線方案單一結(jié)果出錯(cuò)后,導(dǎo)致后續(xù)切線路盲目的弊端,從而保證了總體開關(guān)操作最少。
4.結(jié)論
本文基于小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的特征分析以及結(jié)合目前的硬件水平,提出了基于單相接地故障暫態(tài)零序電流波形的選線方法,由故障后的零序附加網(wǎng)絡(luò)可知,對(duì)于非故障線路,系統(tǒng)等效結(jié)構(gòu)相似,從而將反映兩信號(hào)相關(guān)程度的相關(guān)分析方法引入,通過(guò)對(duì)故障后各饋線之間暫態(tài)相同數(shù)據(jù)窗波形的綜合相關(guān)分析,獲得按照接地可能性排列的選線序列。理論分析及大量的EMTP仿真均表明,此選線方法現(xiàn)場(chǎng)抗干擾強(qiáng),結(jié)果準(zhǔn)確可靠。文中還結(jié)合實(shí)際,給出了具體的實(shí)現(xiàn)方案。現(xiàn)場(chǎng)選線效果有待于實(shí)踐的進(jìn)一步檢驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
1.賈清泉,劉連光,楊以涵等(JiaQingquan,LiuLianguang,YangYihanetc..).應(yīng)用小波檢測(cè)故障突變特性實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)小電流接地選線保護(hù)(AbruptChangeDetectionwithWaveletforSmallCurrentFaultRelaying).中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)(ProceedingsofCSEE),2001,21(10):78~82
2.操豐梅,蘇沛浦(CaoFengmei,SuPeipu).小波變換在配電自動(dòng)化接地故障檢測(cè)中的應(yīng)用研究(StudyontheApplicationofWaveletTransformtoDetectEarth-FaultinDistributionAutomationSystem).電力系統(tǒng)自動(dòng)化(AutomationofElectricPowerSystems),1999;23(13):33~36
3.吳湘淇(WuXiangqi).信號(hào)、系統(tǒng)與信號(hào)處理(Signal,SystemandSignalProcessing).北京:電子工業(yè)出版社(Beijing:PublishingHouseofElectronicsIndustry),2000
4.OinisCHAARI,PatrickBASTARD,MichelMEUNIER.Prony''''sMethod:AnEfficientToolforTheAnalysisofEarthFaultCurrentsinPetersen-Coil-ProtectedNetworks.IEEETransactiononPowerDelivery,1995,10(3):1234~1241
CORRELATIONANALYSISBASEDDETECTIONOFTHEPHASE-TO-GROUNDFAULTINDISTRIBUTIONAUTOMATIONSYSTEM
論文摘要:在現(xiàn)代化生產(chǎn)程度很高的今天,企業(yè)的生產(chǎn),產(chǎn)品的加工制造以及人們的日常生活都離不開電動(dòng)機(jī)的使用,在電動(dòng)機(jī)的使用過(guò)程當(dāng)中有很多注意事項(xiàng)以及要求,否則將會(huì)發(fā)生機(jī)器的損壞,這對(duì)企業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn),人民生活等都會(huì)帶來(lái)諸多不便。對(duì)電動(dòng)機(jī)常見的故障,主要分為電氣和機(jī)械兩種,每一種故障都給電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行帶來(lái)極大威脅。因此,對(duì)電動(dòng)機(jī)的故障分析維護(hù)與檢修更顯得至關(guān)重要。
電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,使用方便,價(jià)格低廉等特點(diǎn)。為保證時(shí)機(jī)的正常工作對(duì)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)要按電動(dòng)機(jī)完好質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行檢查,運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)與被拖動(dòng)設(shè)備的軸心要對(duì)正,運(yùn)行中無(wú)明顯的振動(dòng),一定要保持通風(fēng)良好、風(fēng)翅等要完整無(wú)缺。要時(shí)刻觀察和測(cè)量電動(dòng)機(jī)電網(wǎng)電壓和正常工作電流,電壓變化不應(yīng)超過(guò)額定電壓的±5%,電動(dòng)機(jī)的額定負(fù)荷電流不能經(jīng)常超過(guò)額定電流,以防時(shí)機(jī)過(guò)熱,同時(shí)檢查電機(jī)起動(dòng)保護(hù)裝置的動(dòng)作是否靈活可靠。檢查電動(dòng)機(jī)各部分溫升是否正常,還要經(jīng)常檢查軸承溫度,滑動(dòng)軸承不得超過(guò)度,滾動(dòng)軸承不得超過(guò)70度,滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中的聲音要清晰、無(wú)雜音。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境要做到防砸、防淋、防潮。對(duì)于環(huán)境不良,經(jīng)常挪動(dòng)、頻繁起動(dòng)、過(guò)載運(yùn)行等要加強(qiáng)日常維護(hù)和保養(yǎng),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患。
一、電動(dòng)機(jī)電氣常見故障的分析和處理
(一)時(shí)機(jī)接通后,電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng),但有嗡嗡聲
可能原因:(1)電源沒(méi)有全部接通成單相起動(dòng);(2)電動(dòng)機(jī)過(guò)載;(3)被拖動(dòng)機(jī)械卡住;(4)繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路開路成斷線;(5)定子內(nèi)部首端位置接錯(cuò),或有斷線、短路。
處理方法:(1)檢查電源線,電動(dòng)機(jī)引出線,熔斷器,開關(guān)的各對(duì)觸點(diǎn),找出斷路位置,予以排除;(2)卸載后空載或半載起動(dòng);(3)檢查被拖動(dòng)機(jī)械,排除故障;(4)檢查電刷,滑環(huán)和起動(dòng)電阻各個(gè)接觸器的接合情況;(5)重新判定三相的首尾端,并檢查三相繞組是否有燦線和短路。
(二)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難,加額定負(fù)載后,轉(zhuǎn)速較低。
可能原因:(1)電源電壓較低;(2)原為角接誤接成星接;(3)鼠籠型轉(zhuǎn)子的籠條端脫焊,松動(dòng)或斷裂。
處理方法:(1)提高電壓;(2)檢查銘牌接線方法,改正定子繞組接線方式;(3)進(jìn)行檢查后并對(duì)癥處理。
(三)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后發(fā)熱超過(guò)溫升標(biāo)準(zhǔn)或冒煙
可能原因:(1)電源電壓過(guò)低,電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下造成溫升過(guò)高;(2)電動(dòng)機(jī)通風(fēng)不良或環(huán)境濕度過(guò)高;(3)電動(dòng)機(jī)過(guò)載或單相運(yùn)行;(4)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)頻繁或正反轉(zhuǎn)次數(shù)過(guò)多;(5)定子和轉(zhuǎn)子相擦。
處理方法:(1)測(cè)量空載和負(fù)載電壓;(2)檢查電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇及清理通風(fēng)道,加強(qiáng)通風(fēng)降低環(huán)溫;(3)用鉗型電流表檢查各相電流后,對(duì)癥處理;(4)減少電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)次數(shù),或更換適應(yīng)于頻繁起動(dòng)及正反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī);(5)檢查后姨癥處理。
(四)絕緣電阻低
可能原因:(1)繞組受潮或淋水滴入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部;(2)繞組上有粉塵,油圬;(3)定子繞組絕緣老化。
處理方法:(1)將定子,轉(zhuǎn)子繞組加熱烘干處理;(2)用汽油擦洗繞組端部烘干;(3)檢查并恢復(fù)引出線絕緣或更換接線盒絕緣線板;(4)一般情況下需要更換全部繞組。
(五)電動(dòng)機(jī)外殼帶電:
可能原因:(1)電動(dòng)機(jī)引出線的絕緣或接線盒絕緣線板;(2)繞組端部碰機(jī)殼;(3)電動(dòng)機(jī)外殼沒(méi)有可靠接地
處理方法:(1)恢復(fù)電動(dòng)機(jī)引出線的絕緣或更換接線盒絕緣板;(2)如卸下端蓋后接地現(xiàn)象即消失,可在繞組端部加絕緣后再裝端蓋;(3)按接地要求將電動(dòng)機(jī)外殼進(jìn)行可靠接地。
(六)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)聲音不正常
可能原因:(1)定子繞組連接錯(cuò)誤,局部短路或接地,造成三相電流不平衡而引起噪音;(2)軸承內(nèi)部有異物或嚴(yán)重缺油。
處理方法:(1)分別檢查,對(duì)癥下藥;(2)清洗軸承后更換新油為軸承室的1/2-1/3。
(七)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)
可能原因:(1)電動(dòng)機(jī)安裝基礎(chǔ)不平;(2)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡;(3)皮帶輪或聯(lián)軸器不平衡;(4)轉(zhuǎn)軸軸頭彎曲或皮帶輪偏心;(5)電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇不平衡。
處理方法:(1)將電動(dòng)機(jī)底座墊平,時(shí)機(jī)找水平后固牢;(2)轉(zhuǎn)子校靜平衡或動(dòng)平衡;(3)進(jìn)行皮帶輪或聯(lián)軸器校平衡;(4)校直轉(zhuǎn)軸,將皮帶輪找正后鑲套重車;(5)對(duì)風(fēng)扇校靜。
二、電動(dòng)機(jī)機(jī)械常見故障的分析和處理
(一)定、轉(zhuǎn)子鐵芯故障檢修
定、轉(zhuǎn)子都是由相互絕緣的硅鋼片疊成,是電動(dòng)機(jī)的磁路部分。定、轉(zhuǎn)子鐵芯的損壞和變形主要由以下幾個(gè)方面原因造成。
(1)軸承過(guò)度磨損或裝配不良,造成定、轉(zhuǎn)子相擦,使鐵芯表面損傷,進(jìn)而造成硅鋼片間短路,電動(dòng)機(jī)鐵損增加,使電動(dòng)機(jī)溫升過(guò)高,這時(shí)應(yīng)用細(xì)銼等工具去除毛刺,消除硅鋼片短接,清除干凈后涂上絕緣漆,并加熱烘干。
(2)拆除舊繞組時(shí)用力過(guò)大,使倒槽歪斜向外張開。此時(shí)應(yīng)用小嘴鉗、木榔頭等工具予以修整,使齒槽復(fù)位,并在不好復(fù)位的有縫隙的硅鋼片間加入青殼紙、膠木板等硬質(zhì)絕緣材料。
(3)因受潮等原因造成鐵芯表面銹蝕,此時(shí)需用砂紙打磨干凈,清理后涂上絕緣漆。
(4)因繞組接地產(chǎn)生高熱燒毀鐵芯或齒部。可用鑿子或刮刀等工具將熔積物剔除干凈,涂上絕緣溱烘干。
(5)鐵芯與機(jī)座間結(jié)合松動(dòng),可擰緊原有定位螺釘。若定位螺釘失效,可在機(jī)座上重鉆定位孔并攻絲,旋緊定位螺釘。
(二)軸承故障檢修
轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承支撐轉(zhuǎn)動(dòng),是負(fù)載最重的部分,又是容易磨損的部件。
(1)故障檢查
運(yùn)行中檢查:滾動(dòng)軸承缺油時(shí),會(huì)聽到骨碌骨碌的聲音,若聽到不連續(xù)的梗梗聲,可能是軸承鋼圈破裂。軸承內(nèi)混有沙土等雜物或軸承零件有輕度磨損時(shí),會(huì)產(chǎn)生輕微的雜音。
拆卸后檢查:先察看軸承滾動(dòng)體、內(nèi)外鋼圈是否有破損、銹蝕、疤痕等,然后用手捏住軸承內(nèi)圈,并使軸承擺平,另一只手用力推外鋼圈,如果軸承良好,外鋼圈應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn),轉(zhuǎn)動(dòng)中無(wú)振動(dòng)和明顯的卡滯現(xiàn)象,停轉(zhuǎn)后外鋼圈沒(méi)有倒退現(xiàn)象,否則說(shuō)明軸承已不能再用了。左手卡住外圈,右手捏住內(nèi)鋼圈,用力向各個(gè)方向推動(dòng),如果推動(dòng)時(shí)感到很松,就是磨損嚴(yán)重。
(2)故障修理
軸承外表面上的銹斑可用00號(hào)砂紙擦除,然后放入汽油中清洗;或軸承有裂紋、內(nèi)外圈碎裂或軸承過(guò)度磨損時(shí),應(yīng)更換新軸承。更換新軸承時(shí),要選用與原來(lái)型號(hào)相同的軸承。
(三)轉(zhuǎn)軸故障檢修
(1)軸彎曲
若彎曲不大,可通過(guò)磨光軸徑、滑環(huán)的方法進(jìn)行修復(fù);若彎曲超過(guò)0.2mm,可將軸放于壓力機(jī)下,在拍彎曲處加壓矯正,矯正后的軸表面用車床切削磨光;如彎曲過(guò)大則需另?yè)Q新軸。
(2)軸頸磨損
軸頸磨損不大時(shí),可在軸頸上鍍一層鉻,再磨削至需要尺寸;磨損較多時(shí),可在軸頸上進(jìn)行堆焊,再到車床上切削磨光;如果軸頸磨損過(guò)大時(shí),也在軸頸上車削2-3mm,再車一套筒趁熱套在軸頸上,然后車削到所需尺寸。
(3)軸裂紋或斷裂
軸的橫向裂紋深度不超過(guò)軸直徑的10%-15%,縱向裂紋不超過(guò)軸長(zhǎng)的10%時(shí),可用堆焊法補(bǔ)救,然后再精車至所需尺寸。若軸的裂紋較嚴(yán)重,就需要更換新軸。
(四)機(jī)殼和端蓋的檢修
論文摘要:數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的調(diào)查、分析與診斷的過(guò)程也就是故障的排除過(guò)程,一旦查明了原因,故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的方法十分重要。
一、故障的調(diào)查與分析
這是排故的第一階段,是非常關(guān)鍵的階段,主要應(yīng)作好下列工作:
1、詢問(wèn)調(diào)查在接到機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障要求排除的信息時(shí),首先應(yīng)要求操作者盡量保持現(xiàn)場(chǎng)故障狀態(tài),不做任何處理,這樣有利于迅速精確地分析故障原因。
2、現(xiàn)場(chǎng)檢查到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,首先要驗(yàn)證操作者提供的各種情況的準(zhǔn)確性、完整性,從而核實(shí)初步判斷的準(zhǔn)確度。由于操作者的水平,對(duì)故障狀況描述不清甚至完全不準(zhǔn)確的情況不乏其例,因此到現(xiàn)場(chǎng)后仍然不要急于動(dòng)手處理,重新仔細(xì)調(diào)查各種情況,以免破壞了現(xiàn)場(chǎng),使排故增加難度。
3、故障分析根據(jù)已知的故障狀況按上節(jié)所述故障分類辦法分析故障類型,從而確定排故原則。由于大多數(shù)故障是有指示的,所以一般情況下,對(duì)照機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊(cè)和使用說(shuō)明書,可以列出產(chǎn)生該故障的多種可能的原因。
4、確定原因?qū)Χ喾N可能的原因進(jìn)行排查從中找出本次故障的真正原因,這時(shí)對(duì)維修人員是一種對(duì)該機(jī)床熟悉程度、知識(shí)水平、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和分析判斷能力的綜合考驗(yàn)。
5、排故準(zhǔn)備有的故障的排除方法可能很簡(jiǎn)單,有些故障則往往較復(fù)雜,需要做一系列的準(zhǔn)備工作,例如工具儀表的準(zhǔn)備、局部的拆卸、零部件的修理,元器件的采購(gòu)甚至排故計(jì)劃步驟的制定等等。
下面把電氣故障的常用診斷方法綜列于下。
(1)直觀檢查法這是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的檢查。
①詢問(wèn)向故障現(xiàn)場(chǎng)人員仔細(xì)詢問(wèn)故障產(chǎn)生的過(guò)程、故障表象及故障后果,并且在整個(gè)分析判斷過(guò)程中可能要多次詢問(wèn)。
②目視總體查看機(jī)床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)(例如各坐標(biāo)軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫(kù)、機(jī)械手位置等),各電控裝置(如數(shù)控系統(tǒng)、溫控裝置、裝置等)有無(wú)報(bào)警指示,局部查看有無(wú)保險(xiǎn)燒煅,元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落,各操作元件位置正確與否等等。
(2)儀器檢查法使用常規(guī)電工儀表,對(duì)各組交、直流電源電壓,對(duì)相關(guān)直流及脈沖信號(hào)等進(jìn)行測(cè)量,從中找尋可能的故障。例如用萬(wàn)用表檢查各電源情況,及對(duì)某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量,用示波器觀察相關(guān)的脈動(dòng)信號(hào)的幅值、相位甚至有無(wú),用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
(3)信號(hào)與報(bào)警指示分析法
①硬件報(bào)警指示這是指包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)在內(nèi)的各電子、電器裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈,結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說(shuō)明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法。
②軟件報(bào)警指示如前所述的系統(tǒng)軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設(shè)有報(bào)警顯示,依據(jù)顯示的報(bào)警號(hào)對(duì)照相應(yīng)的診斷說(shuō)明手冊(cè)便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
(4)接口狀態(tài)檢查法現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將PLC集成于其中,而CNC與PLC之間則以一系列接口信號(hào)形式相互通訊聯(lián)接。有些故障是與接口信號(hào)錯(cuò)誤或丟失相關(guān)的,這些接口信號(hào)有的可以在相應(yīng)的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示,有的可以通過(guò)簡(jiǎn)單操作在CRT屏幕上顯示,而所有的接口信號(hào)都可以用PLC編程器調(diào)出。
(5)參數(shù)調(diào)整法數(shù)控系統(tǒng)、PLC及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都設(shè)置許多可修改的參數(shù)以適應(yīng)不同機(jī)床、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機(jī)床相匹配,而且更是使機(jī)床各項(xiàng)功能達(dá)到最佳化所必需的。因此,任何參數(shù)的變化(尤其是模擬量參數(shù))甚至丟失都是不允許的;而隨機(jī)床的長(zhǎng)期運(yùn)行所引起的機(jī)械或電氣性能的變化會(huì)打破最初的匹配狀態(tài)和最佳化狀態(tài)。此類故障多指故障分類一節(jié)中后一類故障,需要重新調(diào)整相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)方可排除。
(6)備件置換法當(dāng)故障分析結(jié)果集中于某一印制電路板上時(shí),由于電路集成度的不斷擴(kuò)大而要把故障落實(shí)于其上某一區(qū)域乃至某一元件是十分困難的,為了縮短停機(jī)時(shí)間,在有相同備件的條件下可以先將備件換上,然后再去檢查修復(fù)故障板。
鑒于以上條件,在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細(xì)閱讀相關(guān)資料,弄懂要求和操作步驟之后再動(dòng)手,以免造成更大的故障。
(7)交叉換位法當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障板或者不能確定是否故障板而又沒(méi)有備件的情況下,可以將系統(tǒng)中相同或相兼容的兩個(gè)板互換檢查,例如兩個(gè)坐標(biāo)的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應(yīng)特別注意,不僅硬件接線的正確交換,還要將一系列相應(yīng)的參數(shù)交換,否則不僅達(dá)不到目的,反而會(huì)產(chǎn)生新的故障造成思維的混亂,一定要事先考慮周全,設(shè)計(jì)好軟、硬件交換方案,準(zhǔn)確無(wú)誤再行交換檢查。
(8)特殊處理法當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)已進(jìn)入PC基、開放化的發(fā)展階段,其中軟件含量越來(lái)越豐富,有系統(tǒng)軟件、機(jī)床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件,由于軟件邏輯的設(shè)計(jì)中不可避免的一些問(wèn)題,會(huì)使得有些故障狀態(tài)無(wú)從分析,例如死機(jī)現(xiàn)象。對(duì)于這種故障現(xiàn)象則可以采取特殊手段來(lái)處理,比如整機(jī)斷電,稍作停頓后再開機(jī),有時(shí)則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長(zhǎng)期實(shí)踐中摸索其規(guī)律或者其他有效的方法。
二、電氣維修與故障的排除
電氣故障的分析過(guò)程也就是故障的排除過(guò)程,因此電氣故障的一些常用排除方法在上一節(jié)的分析方法中已綜合介紹過(guò)了,本節(jié)則列舉幾個(gè)常見電氣故障做一簡(jiǎn)要介紹,供維修者參考。
1、電源電源是維修系統(tǒng)乃至整個(gè)機(jī)床正常工作的能量來(lái)源,它的失效或者故障輕者會(huì)丟失數(shù)據(jù)、造成停機(jī)。重者會(huì)毀壞系統(tǒng)局部甚至全部。西方國(guó)家由于電力充足,電網(wǎng)質(zhì)量高,因此其電氣系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)考慮較少,這對(duì)于我國(guó)有較大波動(dòng)和高次諧波的電力供電網(wǎng)來(lái)說(shuō)就略顯不足,再加上某些人為的因素,難免出現(xiàn)由電源而引起的故障。
2、數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障
①位置環(huán)報(bào)警。可能是位置測(cè)量回路開路;測(cè)量元件損壞;位置控制建立的接口信號(hào)不存在等。
②坐標(biāo)軸在沒(méi)有指令的情況下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。可能是漂移過(guò)大;位置環(huán)或速度環(huán)接成正反饋;反饋接線開路;測(cè)量元件損壞。
3、機(jī)床坐標(biāo)找不到零點(diǎn)。可能是零方向在遠(yuǎn)離零點(diǎn);編碼器損壞或接線開路;光柵零點(diǎn)標(biāo)記移位;回零減速開關(guān)失靈。
論文摘要:在現(xiàn)代化生產(chǎn)程度很高的今天,企業(yè)的生產(chǎn),產(chǎn)品的加工制造以及人們的日常生活都離不開電動(dòng)機(jī)的使用,在電動(dòng)機(jī)的使用過(guò)程當(dāng)中有很多注意事項(xiàng)以及要求,否則將會(huì)發(fā)生機(jī)器的損壞,這對(duì)企業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn),人民生活等都會(huì)帶來(lái)諸多不便。對(duì)電動(dòng)機(jī)常見的故障,主要分為電氣和機(jī)械兩種,每一種故障都給電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行帶來(lái)極大威脅。因此,對(duì)電動(dòng)機(jī)的故障分析維護(hù)與檢修更顯得至關(guān)重要。
電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,使用方便,價(jià)格低廉等特點(diǎn)。為保證時(shí)機(jī)的正常工作對(duì)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)要按電動(dòng)機(jī)完好質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行檢查,運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)與被拖動(dòng)設(shè)備的軸心要對(duì)正,運(yùn)行中無(wú)明顯的振動(dòng),一定要保持通風(fēng)良好、風(fēng)翅等要完整無(wú)缺。要時(shí)刻觀察和測(cè)量電動(dòng)機(jī)電網(wǎng)電壓和正常工作電流,電壓變化不應(yīng)超過(guò)額定電壓的±5%,電動(dòng)機(jī)的額定負(fù)荷電流不能經(jīng)常超過(guò)額定電流,以防時(shí)機(jī)過(guò)熱,同時(shí)檢查電機(jī)起動(dòng)保護(hù)裝置的動(dòng)作是否靈活可靠。檢查電動(dòng)機(jī)各部分溫升是否正常,還要經(jīng)常檢查軸承溫度,滑動(dòng)軸承不得超過(guò)度,滾動(dòng)軸承不得超過(guò)70度,滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中的聲音要清晰、無(wú)雜音。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境要做到防砸、防淋、防潮。對(duì)于環(huán)境不良,經(jīng)常挪動(dòng)、頻繁起動(dòng)、過(guò)載運(yùn)行等要加強(qiáng)日常維護(hù)和保養(yǎng),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患。
一、電動(dòng)機(jī)電氣常見故障的分析和處理
(一)時(shí)機(jī)接通后,電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng),但有嗡嗡聲
可能原因:(1)電源沒(méi)有全部接通成單相起動(dòng);(2)電動(dòng)機(jī)過(guò)載;(3)被拖動(dòng)機(jī)械卡住;(4)繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路開路成斷線;(5)定子內(nèi)部首端位置接錯(cuò),或有斷線、短路。
處理方法:(1)檢查電源線,電動(dòng)機(jī)引出線,熔斷器,開關(guān)的各對(duì)觸點(diǎn),找出斷路位置,予以排除;(2)卸載后空載或半載起動(dòng);(3)檢查被拖動(dòng)機(jī)械,排除故障;(4)檢查電刷,滑環(huán)和起動(dòng)電阻各個(gè)接觸器的接合情況;(5)重新判定三相的首尾端,并檢查三相繞組是否有燦線和短路。
(二)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難,加額定負(fù)載后,轉(zhuǎn)速較低。
可能原因:(1)電源電壓較低;(2)原為角接誤接成星接;(3)鼠籠型轉(zhuǎn)子的籠條端脫焊,松動(dòng)或斷裂。
處理方法:(1)提高電壓;(2)檢查銘牌接線方法,改正定子繞組接線方式;(3)進(jìn)行檢查后并對(duì)癥處理。
(三)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后發(fā)熱超過(guò)溫升標(biāo)準(zhǔn)或冒煙
可能原因:(1)電源電壓過(guò)低,電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下造成溫升過(guò)高;(2)電動(dòng)機(jī)通風(fēng)不良或環(huán)境濕度過(guò)高;(3)電動(dòng)機(jī)過(guò)載或單相運(yùn)行;(4)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)頻繁或正反轉(zhuǎn)次數(shù)過(guò)多;(5)定子和轉(zhuǎn)子相擦。
處理方法:(1)測(cè)量空載和負(fù)載電壓;(2)檢查電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇及清理通風(fēng)道,加強(qiáng)通風(fēng)降低環(huán)溫;(3)用鉗型電流表檢查各相電流后,對(duì)癥處理;(4)減少電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)次數(shù),或更換適應(yīng)于頻繁起動(dòng)及正反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī);(5)檢查后姨癥處理。
(四)絕緣電阻低
可能原因:(1)繞組受潮或淋水滴入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部;(2)繞組上有粉塵,油圬;(3)定子繞組絕緣老化。
處理方法:(1)將定子,轉(zhuǎn)子繞組加熱烘干處理;(2)用汽油擦洗繞組端部烘干;(3)檢查并恢復(fù)引出線絕緣或更換接線盒絕緣線板;(4)一般情況下需要更換全部繞組。
(五)電動(dòng)機(jī)外殼帶電:
可能原因:(1)電動(dòng)機(jī)引出線的絕緣或接線盒絕緣線板;(2)繞組端部碰機(jī)殼;(3)電動(dòng)機(jī)外殼沒(méi)有可靠接地
處理方法:(1)恢復(fù)電動(dòng)機(jī)引出線的絕緣或更換接線盒絕緣板;(2)如卸下端蓋后接地現(xiàn)象即消失,可在繞組端部加絕緣后再裝端蓋;(3)按接地要求將電動(dòng)機(jī)外殼進(jìn)行可靠接地。
(六)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)聲音不正常
可能原因:(1)定子繞組連接錯(cuò)誤,局部短路或接地,造成三相電流不平衡而引起噪音;(2)軸承內(nèi)部有異物或嚴(yán)重缺油。
處理方法:(1)分別檢查,對(duì)癥下藥;(2)清洗軸承后更換新油為軸承室的1/2-1/3。
(七)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)
可能原因:(1)電動(dòng)機(jī)安裝基礎(chǔ)不平;(2)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡;(3)皮帶輪或聯(lián)軸器不平衡;(4)轉(zhuǎn)軸軸頭彎曲或皮帶輪偏心;(5)電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇不平衡。
處理方法:(1)將電動(dòng)機(jī)底座墊平,時(shí)機(jī)找水平后固牢;(2)轉(zhuǎn)子校靜平衡或動(dòng)平衡;(3)進(jìn)行皮帶輪或聯(lián)軸器校平衡;(4)校直轉(zhuǎn)軸,將皮帶輪找正后鑲套重車;(5)對(duì)風(fēng)扇校靜。
二、電動(dòng)機(jī)機(jī)械常見故障的分析和處理
(一)定、轉(zhuǎn)子鐵芯故障檢修
定、轉(zhuǎn)子都是由相互絕緣的硅鋼片疊成,是電動(dòng)機(jī)的磁路部分。定、轉(zhuǎn)子鐵芯的損壞和變形主要由以下幾個(gè)方面原因造成。
1)軸承過(guò)度磨損或裝配不良,造成定、轉(zhuǎn)子相擦,使鐵芯表面損傷,進(jìn)而造成硅鋼片間短路,電動(dòng)機(jī)鐵損增加,使電動(dòng)機(jī)溫升過(guò)高,這時(shí)應(yīng)用細(xì)銼等工具去除毛刺,消除硅鋼片短接,清除干凈后涂上絕緣漆,并加熱烘干。
(2)拆除舊繞組時(shí)用力過(guò)大,使倒槽歪斜向外張開。此時(shí)應(yīng)用小嘴鉗、木榔頭等工具予以修整,使齒槽復(fù)位,并在不好復(fù)位的有縫隙的硅鋼片間加入青殼紙、膠木板等硬質(zhì)絕緣材料。
(3)因受潮等原因造成鐵芯表面銹蝕,此時(shí)需用砂紙打磨干凈,清理后涂上絕緣漆。
(4)因繞組接地產(chǎn)生高熱燒毀鐵芯或齒部。可用鑿子或刮刀等工具將熔積物剔除干凈,涂上絕緣溱烘干。
(5)鐵芯與機(jī)座間結(jié)合松動(dòng),可擰緊原有定位螺釘。若定位螺釘失效,可在機(jī)座上重鉆定位孔并攻絲,旋緊定位螺釘。
(二)軸承故障檢修
轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承支撐轉(zhuǎn)動(dòng),是負(fù)載最重的部分,又是容易磨損的部件。
(1)故障檢查
運(yùn)行中檢查:滾動(dòng)軸承缺油時(shí),會(huì)聽到骨碌骨碌的聲音,若聽到不連續(xù)的梗梗聲,可能是軸承鋼圈破裂。軸承內(nèi)混有沙土等雜物或軸承零件有輕度磨損時(shí),會(huì)產(chǎn)生輕微的雜音。
拆卸后檢查:先察看軸承滾動(dòng)體、內(nèi)外鋼圈是否有破損、銹蝕、疤痕等,然后用手捏住軸承內(nèi)圈,并使軸承擺平,另一只手用力推外鋼圈,如果軸承良好,外鋼圈應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn),轉(zhuǎn)動(dòng)中無(wú)振動(dòng)和明顯的卡滯現(xiàn)象,停轉(zhuǎn)后外鋼圈沒(méi)有倒退現(xiàn)象,否則說(shuō)明軸承已不能再用了。左手卡住外圈,右手捏住內(nèi)鋼圈,用力向各個(gè)方向推動(dòng),如果推動(dòng)時(shí)感到很松,就是磨損嚴(yán)重。
(2)故障修理
軸承外表面上的銹斑可用00號(hào)砂紙擦除,然后放入汽油中清洗;或軸承有裂紋、內(nèi)外圈碎裂或軸承過(guò)度磨損時(shí),應(yīng)更換新軸承。更換新軸承時(shí),要選用與原來(lái)型號(hào)相同的軸承。
(三)轉(zhuǎn)軸故障檢修
(1)軸彎曲
若彎曲不大,可通過(guò)磨光軸徑、滑環(huán)的方法進(jìn)行修復(fù);若彎曲超過(guò)0.2mm,可將軸放于壓力機(jī)下,在拍彎曲處加壓矯正,矯正后的軸表面用車床切削磨光;如彎曲過(guò)大則需另?yè)Q新軸。
(2)軸頸磨損
軸頸磨損不大時(shí),可在軸頸上鍍一層鉻,再磨削至需要尺寸;磨損較多時(shí),可在軸頸上進(jìn)行堆焊,再到車床上切削磨光;如果軸頸磨損過(guò)大時(shí),也在軸頸上車削2-3mm,再車一套筒趁熱套在軸頸上,然后車削到所需尺寸。
(3)軸裂紋或斷裂
軸的橫向裂紋深度不超過(guò)軸直徑的10%-15%,縱向裂紋不超過(guò)軸長(zhǎng)的10%時(shí),可用堆焊法補(bǔ)救,然后再精車至所需尺寸。若軸的裂紋較嚴(yán)重,就需要更換新軸。
(四)機(jī)殼和端蓋的檢修
論文摘要:通過(guò)在配套、工程、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及研發(fā)等多部門多方面的接觸和工作,并在工作中不斷地學(xué)習(xí)與積累大量的工作經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)就普遍存在電氣設(shè)備維修的方法與實(shí)踐上做一剖析闡述。
1電氣設(shè)備維修的十項(xiàng)原則
(1)先動(dòng)口再動(dòng)手:對(duì)于有故障的電氣設(shè)備,不應(yīng)急于動(dòng)手,應(yīng)先詢問(wèn)產(chǎn)生故障的前后經(jīng)過(guò)及故障現(xiàn)象。對(duì)于生疏的設(shè)備,還應(yīng)先熟悉電路原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),遵守相應(yīng)規(guī)則。拆卸前要充分熟悉每個(gè)電氣部件的功能、位置、連接方式以及與周圍其他器件的關(guān)系,在沒(méi)有組裝圖的情況下,應(yīng)一邊拆卸,一邊畫草圖,并記上標(biāo)記。
(2)先外部后內(nèi)部:應(yīng)先檢查設(shè)備有無(wú)明顯裂痕、缺損,了解其維修史、使用年限等,然后再對(duì)機(jī)內(nèi)進(jìn)行檢查。拆前應(yīng)排除周邊的故障因素,確定為機(jī)內(nèi)故障后才能拆卸,否則,盲目拆卸,可能將設(shè)備越修越壞。
(3)機(jī)械后電氣:只有在確定機(jī)械零件無(wú)故障后,再進(jìn)行電氣方面的檢查。檢查電路故障時(shí),應(yīng)利用檢測(cè)儀器尋找故障部位,確認(rèn)無(wú)接觸不良故障后,再有針對(duì)性地查看線路與機(jī)械的運(yùn)作關(guān)系,以免誤判。
(4)先靜態(tài)后動(dòng)態(tài):在設(shè)備未通電時(shí),判斷電氣設(shè)備按鈕、接觸器、熱繼電器以及保險(xiǎn)絲的好壞,從而判定故障的所在。通電試驗(yàn),聽其聲、測(cè)參數(shù)、判斷故障,最后進(jìn)行維修。如在電動(dòng)機(jī)缺相時(shí),若測(cè)量三相電壓值無(wú)法著判別時(shí),就應(yīng)該聽其聲,單獨(dú)測(cè)每相對(duì)地電壓,方可判斷哪一相缺損。
(5)先清潔后維修:對(duì)污染較重的電氣設(shè)備,先對(duì)其按鈕、接線點(diǎn)、接觸點(diǎn)進(jìn)行清潔,檢查外部控制鍵是否失靈。許多故障都是由臟污及導(dǎo)電塵塊引起的。
(6)先電源后設(shè)備:電源部分的故障率在整個(gè)故障設(shè)備中占的比例很高,所以先檢修電源往往可以事半功倍。
(7)先普遍后特殊:因裝配配件質(zhì)量或其他設(shè)備故障而引起的故障,一般占常見故障的50%左右。電氣設(shè)備的特殊故障多為軟故障,要靠經(jīng)驗(yàn)和儀表來(lái)測(cè)量和維修。
(8)先后內(nèi)部:先不要急于更換損壞的電氣部件,在確認(rèn)設(shè)備電路正常時(shí),再考慮更換損壞的電氣部件。
(9)先直流后交流:檢修時(shí),必須先檢查直流回路靜態(tài)工作點(diǎn),再交流回路動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)。
(10)先故障后調(diào)試:對(duì)于調(diào)試和故障并存的電氣設(shè)備,應(yīng)先排除故障,再進(jìn)行調(diào)試,調(diào)試必須在電氣線路速的前提下進(jìn)行。
2檢查方法和操作實(shí)踐
(1)直觀法直觀法是根據(jù)電器故障的外部表現(xiàn),通過(guò)看、聞、聽等手段,檢查、判斷故障的方法:①檢查步驟:調(diào)查情況:向操作者和故障在場(chǎng)人員詢問(wèn)情況,包括故障外部表現(xiàn)、大致部位、發(fā)生故障時(shí)環(huán)境情況。如有無(wú)異常氣體、明火、熱源是否靠近電器、有無(wú)腐蝕性氣體侵入、有無(wú)漏水,是否有人修理過(guò),修理的內(nèi)容等等。初步檢查:根據(jù)調(diào)查的情況,看有關(guān)電器外部有無(wú)損壞、連線有無(wú)斷路、松動(dòng),絕緣有無(wú)燒焦,螺旋熔斷器的熔斷指示器是否跳出,電器有無(wú)進(jìn)水、油垢,開關(guān)位置是否正確等。試車,通過(guò)初步檢查,確認(rèn)有會(huì)使故障進(jìn)一步擴(kuò)大和造成人身、設(shè)備事故后,可進(jìn)一步試車檢查,試車中要注意有無(wú)嚴(yán)重跳火、異常氣味、異常聲音等現(xiàn)象,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即停車,切斷電源。注意檢查電器的溫升及電器的動(dòng)作程序是否符合電氣設(shè)備原理圖的要求,從而發(fā)現(xiàn)故障部位。②檢查方法:觀察火花,電器的觸點(diǎn)在閉合、分?jǐn)嚯娐坊驅(qū)Ь€線頭松動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花,因此可以根據(jù)火花的有無(wú)、大小等現(xiàn)象來(lái)檢查電器故障。例如,正常緊固的導(dǎo)線與螺釘間發(fā)現(xiàn)有火花時(shí),說(shuō)明線頭松動(dòng)或接觸不良。電器的觸點(diǎn)在閉合、分?jǐn)嚯娐窌r(shí)跳火說(shuō)明電路通,不跳火說(shuō)明電路不通。控制電動(dòng)機(jī)的接觸器主觸點(diǎn)兩相有火花、一相無(wú)火花時(shí),表明無(wú)火花的一相觸點(diǎn)接觸不良或這一相電路斷路;三相中兩相的火花比正常大,別一相比正常小,可初步判斷為電動(dòng)機(jī)相間短路或接地;三相火花都比正常大,可能是電動(dòng)機(jī)過(guò)載或機(jī)械部分卡住。在輔助電路中,接觸器線圈電路通電后,銜鐵不吸合,要分清是電路斷路還是接觸器機(jī)械部分卡住造成的。可按一下啟動(dòng)按鈕,如按鈕常開觸點(diǎn)閉合位置斷開時(shí)有輕微的火花,說(shuō)明電路通路,故障在接觸器的機(jī)械部分;如觸點(diǎn)間無(wú)火花,說(shuō)明電路是斷路。動(dòng)作程序:電器的動(dòng)作程序應(yīng)符合電氣說(shuō)明書和圖紙的要求。如某一電路上的電器動(dòng)作過(guò)早、過(guò)晚或不動(dòng)作,說(shuō)明該電路或電器有故障。另外,還可以根據(jù)電器發(fā)出的聲音、溫度、壓力、氣味等分析判斷故障。運(yùn)用直觀法,不但可以確定簡(jiǎn)單的故障,還可以把較復(fù)雜的故障縮小到較小的范圍。
(2)測(cè)量電壓法測(cè)量電壓法是根據(jù)電器的供電方式,測(cè)量各點(diǎn)的電壓值與電流值并與正常值比較。具體可分為分階測(cè)量法、分段測(cè)量法和點(diǎn)測(cè)法。
(3)測(cè)電阻法可分為分階測(cè)量法和分段測(cè)量法。這兩種方法適用于開關(guān)、電器分布距離較大的電氣設(shè)備。
(4)對(duì)比、置換元件、逐步開路(或接入)法。①對(duì)比法:把檢測(cè)數(shù)據(jù)與圖紙資料及平時(shí)記錄的正常參數(shù)相比較來(lái)判斷故障。對(duì)無(wú)資料又無(wú)平時(shí)記錄的電器,可與同型號(hào)的完好電器相比較。電路中的電器元件屬于同樣控制性質(zhì)或多個(gè)元件共同控制同一設(shè)備時(shí),可以利用其他相似的或同一電源的元件動(dòng)作情況來(lái)判斷故障。②置轉(zhuǎn)換元件法:某些電路的故障原因不易確定或檢查時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí),但是為了保證電氣設(shè)備的利用率,可轉(zhuǎn)換同一相性能良好的元器件實(shí)驗(yàn),以證實(shí)故障是否由此電器引起。運(yùn)用轉(zhuǎn)換元件法檢查時(shí)應(yīng)注意,當(dāng)把原電器拆下后,要認(rèn)真檢查是否已經(jīng)損壞,只有肯定是由于該電器本身因素造成損壞時(shí),才能換上新電器,以免新?lián)Q元件再次損壞。③逐步開路(或接入)法:多支路并聯(lián)且控制較復(fù)雜的電路短路或接地時(shí),一般有明顯的外部表現(xiàn),如冒煙、有火花等。電動(dòng)機(jī)內(nèi)部或帶有護(hù)罩的電路短路、接地時(shí),除熔斷器熔斷外,不易發(fā)現(xiàn)其他外部現(xiàn)象。這種情況可采用逐步開路(或接入)法檢查。逐步開路法:遇到難以檢查的短路或接地故障,可重新更換熔體,把多支路交聯(lián)電路,一路一路逐步或重點(diǎn)地從電路中斷開,然后通電試驗(yàn),若熔斷器一再熔斷,故障就在剛剛斷開的這條電路上。然后再將這條支路分成幾段,逐段地接入電路。當(dāng)接入某段電路時(shí)熔斷器又熔斷,故障就在這段電路及某電器元件上。這種方法簡(jiǎn)單,但容易把損壞不嚴(yán)重的電器元件徹底燒毀。逐步接入法:電路出現(xiàn)短路或接地故障時(shí),換上新熔斷器逐步或重點(diǎn)地將各支路一條一條的接入電源,重新試驗(yàn)。當(dāng)接到某段時(shí)熔斷器又熔斷,故障就在剛剛接入的這條電路及其所包含的電器元件上。
溫度風(fēng)板的控制系統(tǒng):調(diào)節(jié)溫度旋鈕感覺溫度是否發(fā)生變化,若不變化則可能是風(fēng)板控制拉線脫落,如脫落則重新安裝調(diào)整。感覺出風(fēng)口的風(fēng)量是否足夠大,如果風(fēng)量小則是蒸發(fā)器堵塞,需要拆卸蒸發(fā)器進(jìn)行清潔。觸摸空調(diào)管,高壓管很熱甚至燙手,當(dāng)然低壓管也不會(huì)涼。這種情況下,可能會(huì)出現(xiàn)壓縮機(jī)頻繁通斷的現(xiàn)象。尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速的情況下壓縮機(jī)根本不吸合。切忌不能長(zhǎng)時(shí)間的高速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī),否則會(huì)很危險(xiǎn)。
查看冷凝器和水箱及其之間是否被污物堵塞。如有,清除掉污物即可。如確實(shí)無(wú)污物堵塞,則查看冷媒觀察窗,看冷媒是否過(guò)多.現(xiàn)象是能看到液體流動(dòng),但看不到任何氣泡,則證明冷媒的加注量過(guò)多了,需要重新做一次標(biāo)準(zhǔn)的抽空加注。對(duì)于高壓管過(guò)熱的現(xiàn)象,還要查看空調(diào)壓縮機(jī)的下方是否有油漬,如有則證明壓縮機(jī)的限壓閥已經(jīng)被高壓破壞,需要更換壓縮機(jī)。
觸摸空調(diào)管,高壓管溫度低,而低壓管溫度高。此種情況下,是壓縮機(jī)不能有效的使冷媒進(jìn)行循環(huán),可能需要更換壓縮機(jī)。若啟動(dòng)空調(diào)制冷系統(tǒng)后,兩個(gè)電子扇同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。但就是空調(diào)泵不吸則很可能是汽車電腦損壞應(yīng)予修復(fù)。
轎車空調(diào)制冷系統(tǒng)常見故障的分析與排除如下:
①制冷劑泄漏制冷系統(tǒng)完全沒(méi)有冷氣吹出,其原因?yàn)?制冷系統(tǒng)中無(wú)制冷劑或制冷劑泄漏,制冷劑泄漏后,首先要查明漏點(diǎn),并將其修復(fù)好,再重新抽真空,灌注制冷劑。
②制冷系統(tǒng)嚴(yán)重堵塞當(dāng)壓縮機(jī)工作時(shí),若制冷系統(tǒng)中某個(gè)部位嚴(yán)重堵塞,沒(méi)有制冷劑循環(huán)流動(dòng),則就失去了制冷作用。這時(shí),用壓力表檢測(cè)制冷系統(tǒng)的高、低壓側(cè)的壓力值,可發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)壓力值比正常時(shí)低,而低壓側(cè)的壓力值成真空狀態(tài),且堵塞部位前后有明顯的溫差,這一般出現(xiàn)在儲(chǔ)液干燥器或膨脹閥內(nèi)。因此,可用氮?dú)鈱?duì)著儲(chǔ)液干燥器或膨脹閥的進(jìn)口或出口吹氣,如不通暢,說(shuō)明其堵塞,需更換。
③壓縮機(jī)部件損壞壓縮機(jī)缸墊竄氣、進(jìn)排氣閥損壞,均能造成壓縮機(jī)不能壓縮制冷劑或壓縮不良。此時(shí),用壓力表檢測(cè)壓縮機(jī)工作時(shí)的進(jìn)氣壓力和排氣壓力,可發(fā)現(xiàn)兩者壓力相同或相差不大,提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí),其壓力值仍無(wú)明顯變化;用手觸摸壓縮機(jī)上的進(jìn)氣管和排氣管。可感覺兩者溫差不大。當(dāng)壓縮機(jī)出現(xiàn)缸墊竄氣時(shí),用手觸摸壓縮機(jī)會(huì)感覺非常燙手。這時(shí),一般需更換損壞的部件。
④輸出的制冷量不足造成輸出的制冷量不足(即吹出的冷氣不涼)的原因和檢修:
a.制冷劑不足。當(dāng)制冷系統(tǒng)中循環(huán)制冷劑不足時(shí),高、低壓側(cè)的壓力值均會(huì)比正常時(shí)低,且從觀察窗內(nèi)可看到氣泡流動(dòng)。此時(shí),在檢查系統(tǒng)無(wú)泄漏后,應(yīng)添加適量的制冷劑。
b.制冷劑過(guò)多。如充注的制冷劑量超過(guò)制冷系統(tǒng)的正常容量,必然使冷凝器內(nèi)液體制冷劑增加,從而減少了散熱面積,使冷卻效率降低。其主要表現(xiàn)是:系統(tǒng)的高、低壓側(cè)壓力值比正常時(shí)高;用手觸摸高壓管,感覺燙手;斷開空調(diào)開關(guān)約45s后,從觀察窗中仍看不見有泡沫狀態(tài)的制冷劑流過(guò)。這時(shí),需從低壓側(cè)放掉適量的制冷劑,使其達(dá)到正常的排氣壓力和溫度。
c.散熱效果差。冷凝器散熱片變形,表面過(guò)臟或散熱風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降,均會(huì)使散熱效果變差,從而導(dǎo)致系統(tǒng)的高、低壓側(cè)壓力值過(guò)高和排氣溫度過(guò)高,且用手觸摸從冷凝器出來(lái)的高壓管時(shí)有燙手的感覺,需進(jìn)行修復(fù)或更換。
d.膨脹閥開得過(guò)大。膨脹閥溫包與蒸發(fā)器出口包扎不好,或膨脹閥本身有問(wèn)題,均會(huì)引起膨脹閥開得過(guò)大。表現(xiàn)為系統(tǒng)的高壓值比正常時(shí)偏低,而低壓值比正常時(shí)高;從蒸發(fā)器出來(lái)的低壓管溫度比蒸發(fā)器表面溫度還涼,需檢查膨脹閥溫包與蒸發(fā)器出口是否包扎良好,必要時(shí)更換膨脹閥。sp;
e.制冷系統(tǒng)臟堵。由于壓縮機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械磨損產(chǎn)生的雜質(zhì)可使儲(chǔ)液干燥器或膨脹閥輕微堵塞,從而導(dǎo)致輸出的制冷量不足。表現(xiàn)為系統(tǒng)的低壓值過(guò)低,儲(chǔ)液干燥器前后的管子有明顯的溫差,或膨脹閥處結(jié)霜,需更換儲(chǔ)液干燥器或清洗制冷系統(tǒng)。
f.制冷系統(tǒng)內(nèi)有空氣。由于空氣很難壓縮成液化的氣體,因此制冷系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)入空氣后,會(huì)使壓縮機(jī)排氣壓力和排氣溫度增高,從而導(dǎo)致輸出的制冷量下降。從觀察窗內(nèi)能看到大量泡沫狀態(tài)的制冷劑流過(guò)。這是由于抽真空不夠徹底,或制冷劑泄漏后,引起制冷系統(tǒng)低壓端成真空狀態(tài)而吸入了外界的空氣。需在系統(tǒng)重新抽真空,再灌注制冷劑。
2.桑塔納轎車空調(diào)制冷系統(tǒng)常見故障檢修:當(dāng)接通空調(diào)開關(guān),冷凝器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn),但壓縮機(jī)電磁離合器不吸合,而制冷系統(tǒng)有一定壓力的制冷劑量。該故障現(xiàn)象表明從x路電源熔斷絲FI4空調(diào)開關(guān)外界溫度開關(guān)空調(diào)繼電器線圈的電路完好,故障可能在外界溫度開關(guān)與電磁離合器線圈的電路上。這時(shí)可用直流電壓表先測(cè)量恒溫開關(guān)上輸入端插接線與車身搭鐵之間的電壓,如有電源電壓,再檢測(cè)其兩端插接線之間是否導(dǎo)通,若導(dǎo)通,說(shuō)明故障不在恒溫開關(guān)上;然后用相同的方法對(duì)低壓開關(guān)進(jìn)行檢測(cè),也可把低壓開關(guān)兩端的插接線短路一下,如壓縮機(jī)電磁離合器恢復(fù)工作,說(shuō)明低壓開關(guān)損壞,需更換;如仍不工作,再進(jìn)一步檢查壓縮機(jī)電磁離合器線圈:從蓄電池正極直接引出一根火線接壓縮機(jī)電磁離合器線圈,此時(shí)壓縮機(jī)電磁離合器應(yīng)吸合,否則說(shuō)明其已損壞,需更換。接通空調(diào)開關(guān),壓縮機(jī)電磁離合器吸合,鼓風(fēng)機(jī)也能運(yùn)轉(zhuǎn),但冷凝器風(fēng)扇不轉(zhuǎn),而冷卻液溫度達(dá)到規(guī)定值后,風(fēng)扇又能運(yùn)轉(zhuǎn)。上述故障現(xiàn)象說(shuō)明熔斷絲F23,和散熱風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)本身均無(wú)問(wèn)題。因此,需檢查空調(diào)繼電器,可用直流電壓表測(cè)量空調(diào)繼電器輸出端與車身搭鐵之間的電壓,如發(fā)現(xiàn)空調(diào)繼電器能吸合而無(wú)輸出電壓時(shí),則說(shuō)明空調(diào)繼電器輸出電路斷路,需焊接或更換空調(diào)繼電器;也可更換上新的空調(diào)繼電器進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),若風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)則為空調(diào)繼電器有故障。
3.轎車空調(diào)故障檢修實(shí)例:
高壓管被油污、臟污堵塞,空調(diào)不制冷一輛94款奔馳乘用車,配裝WI40底盤和全自動(dòng)空調(diào),制冷劑為R134a,使用中空調(diào)不制冷,電磁離合器不吸合,有時(shí)能吸合一下,但立即脫開,無(wú)法正常工作。更換了空調(diào)壓縮機(jī)、蒸發(fā)器和膨脹閥等,加注制冷劑后仍是如此,后又診斷是壓縮機(jī)工作不良。檢查時(shí),啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后開空調(diào),電磁離合器吸合一下便即跳開,連續(xù)幾次后便不再吸合。接上歧管壓力表,檢測(cè)高壓側(cè)壓力、低壓側(cè)壓力均偏低,加入三罐制冷劑,此后能吸合稍長(zhǎng)時(shí)間,但仍是間歇性吸合、脫開,車內(nèi)也不制冷,此時(shí)高壓側(cè)壓力為980.7kPa左右,低壓側(cè)壓力為196kPa左右。在其更換壓縮機(jī)后,首先讀取故障代碼:左邊溫度設(shè)定旋鈕轉(zhuǎn)至紅色區(qū)域并顯示“HI”;右邊溫度設(shè)定旋鈕轉(zhuǎn)至藍(lán)色區(qū)域并顯示“LO”;點(diǎn)火開關(guān)置于ON,按下AUTO鍵,20s內(nèi)同時(shí)按下RES和“0”鍵2s以上;左邊顯示屏顯示EO和El,右邊顯示屏顯示故障代碼17和06,因該車曾更換過(guò)蒸發(fā)器、膨脹閥和儀表板,可能造成假故障代碼,故先進(jìn)行清碼:讀取故障代碼后,按左側(cè)AUT0鍵,在左顯示屏出現(xiàn)“d”后再按右側(cè)AUTO鍵,這時(shí)左顯示屏顯示EO,右顯示屏顯示00,故障代碼清除完畢。拆下貯液干燥器、膨脹閥和相關(guān)高壓管道等,發(fā)現(xiàn)冷凝器至貯液干燥器的高壓管接口處幾乎被油污、臟污所堵塞,管道和冷凝器內(nèi)也是金屬屑及黑油,于是更換冷凝器及高壓管,清洗壓縮機(jī),更換了冷凝器、高壓管和貯液干燥器;再用高壓氮?dú)獯祪舻蛪汗艿溃⒏鼡Q了膨脹閥,加入了適量專用冷凍機(jī)油,然后再壓入氮?dú)鈾z漏,抽真空,加制冷劑,經(jīng)試驗(yàn)制冷效果很好,故障消除。
繼電器電阻值過(guò)大,空調(diào)壓縮機(jī)不工作一輛紅旗CA7220E型乘用車新車,在使用不久,便發(fā)現(xiàn)外界氣溫高和空調(diào)使用時(shí)間長(zhǎng)時(shí),會(huì)出現(xiàn)空調(diào)壓縮機(jī)不工作的故障。數(shù)分鐘后重新啟動(dòng)空調(diào),壓縮機(jī)工作又正常,而且制冷系統(tǒng)良好。此故障時(shí)有時(shí)無(wú)出現(xiàn)頻繁,但停車檢查短時(shí)間內(nèi)卻無(wú)此故障出現(xiàn)。該車采用可變排量壓縮機(jī),只有在節(jié)氣門全開、冷卻液溫度超過(guò)規(guī)定值和空調(diào)管路處于高、低壓保護(hù)的情況下壓縮機(jī)才不工作,在汽車正常行駛,空調(diào)制冷正常的情況下,壓縮機(jī)離合器是不會(huì)斷開的。但要判斷故障部位,必須在空調(diào)(制冷)開啟而壓縮機(jī)不工作的情況下才能進(jìn)行。根據(jù)上情況,停車啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并開啟空調(diào),在連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)后,壓縮機(jī)終于停止工作。隨即對(duì)連接壓縮機(jī)離合器的線路進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)該線路無(wú)電,拔下原繼電器與新繼電器相比,用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量各端子之間的電阻,發(fā)現(xiàn)兩繼電器對(duì)應(yīng)的端子75到U、U到31和U到30間的電阻值相同,分別為12.7kΩ、11.7kΩ、和14kΩ。而端子U到HLS和30到HLS間的電阻值,新繼電器為129kΩ,原繼電器是143kΩ。可以判定:原繼電器部分端子間電阻值稍大,長(zhǎng)時(shí)間工作發(fā)熱,使線圈電阻值變化,引起控制壓縮機(jī)離合器電路通斷的觸點(diǎn)斷開。稍停數(shù)分鐘后重新啟動(dòng)空調(diào)正常,是因?yàn)槔^電器觸點(diǎn)斷開切斷電流后繼電器線圈溫度下降,工作又恢復(fù)正常。
當(dāng)更換新的空調(diào)壓縮機(jī)離合器繼電器后,工作開始正常。
溫控開關(guān)失效,使用空調(diào)就開鍋一輛夏利轎車平時(shí)行車正常,一開空調(diào)制冷,時(shí)間不長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)就開鍋。把節(jié)溫器拿掉和裝上都差不多。冷卻系統(tǒng)清除了水垢,結(jié)果還是同樣不能使用空調(diào)。
車輛使用空調(diào),開鍋肯定是不正常的。當(dāng)在該車停駛狀態(tài)下打開空調(diào)試驗(yàn),果然不久就開了鍋,說(shuō)明水溫已達(dá)100℃,而車上的電動(dòng)風(fēng)扇卻沒(méi)有工作。夏利轎車?yán)鋮s系統(tǒng)為閉式、液冷,帶膨脹箱,風(fēng)扇為電動(dòng)式,發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻主要依靠汽車向前行駛產(chǎn)生的風(fēng)。只有當(dāng)水溫高于92℃時(shí),電動(dòng)風(fēng)扇才開始工作,而當(dāng)水溫低于87℃時(shí),電動(dòng)風(fēng)扇又自動(dòng)停止工作,這全靠溫控開關(guān)控制。這種結(jié)構(gòu),有利于發(fā)動(dòng)機(jī)保持最佳水溫,平時(shí)風(fēng)扇也不消耗發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。冷卻水開鍋了,電動(dòng)風(fēng)扇卻還沒(méi)有工作,將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位置,拆下散熱器溫度控制開關(guān)接頭,并將其接地,電動(dòng)風(fēng)扇開始轉(zhuǎn)動(dòng),說(shuō)明風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)是好的。檢查有關(guān)保險(xiǎn)絲也是好的,把溫控開關(guān)拆下放入盆中用萬(wàn)用表Ω檔,一個(gè)表筆接溫控開關(guān)接線端,一個(gè)表筆接外殼,盆中倒入冷水加熱,有開水可直接倒入開水。正常情況下,水溫高于92℃時(shí)應(yīng)導(dǎo)通,低于87±2℃時(shí)應(yīng)斷開。未用溫度表,倒入滾開的水,表針也不動(dòng),說(shuō)明溫控開關(guān)失效。該車更換溫控開關(guān)后,使用空調(diào)再也沒(méi)有開鍋了。
轉(zhuǎn)速濾波器引線斷損,空調(diào)系統(tǒng)不能正常工作一輛夏利乘用車,在接通鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)和空調(diào)開關(guān)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速提高了,但是空調(diào)壓縮機(jī)不工作,儀表板上的風(fēng)口吹出熱風(fēng)。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),接通鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)和空調(diào)開關(guān),發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速提高,儀表板上的風(fēng)口正常吹風(fēng),這說(shuō)明空調(diào)開關(guān)和鼓風(fēng)機(jī)工作正常。但此時(shí)空調(diào)壓縮機(jī)不工作,而且冷凝器風(fēng)扇也不轉(zhuǎn)動(dòng)。檢修時(shí),首先將歧管壓力計(jì)的高、低壓軟管與制冷系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的檢測(cè)閥連接好,此時(shí)歧管壓力計(jì)的高壓表和低壓表都指示為0.6MPa,在正常靜態(tài)壓力值范圍內(nèi)。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),接通鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)和空調(diào)開關(guān)。從蓄電池的正極柱引電源線直接接通空調(diào)壓縮機(jī)的電磁線圈后,其壓盤吸合,說(shuō)明空調(diào)壓縮機(jī)的電磁離合器沒(méi)有損壞,制冷系統(tǒng)正常工作了,冷凝器風(fēng)扇也轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),同時(shí)儀表板上的風(fēng)口也吹冷風(fēng)了。再觀察歧管壓力計(jì)的低壓表指示值和高壓表指示值均在正常范圍;高壓管道上的液鏡內(nèi)無(wú)氣泡,證實(shí)了制冷系統(tǒng)中制冷劑充足。
空調(diào)壓縮機(jī)的電磁離合器和冷凝器風(fēng)扇都受該車的空調(diào)放大器控制。二者均不能正常工作,其故障根源可能就在空調(diào)放大器上。空調(diào)放大器為電子式,其正常的工作過(guò)程如下:在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),接通鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)和空調(diào)開關(guān),在制冷系統(tǒng)中制冷劑充足的條件下,空調(diào)放大器首先發(fā)出提高怠速轉(zhuǎn)速的電信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)怠速真空電磁閥,使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速提高到l200r/min;此時(shí)空調(diào)放大器接收到發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)和蒸發(fā)器出風(fēng)側(cè)的相應(yīng)溫度電信號(hào)后,再接通空調(diào)壓縮機(jī)電磁離合器和冷凝器風(fēng)扇控制繼電器電路,使得制冷系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
經(jīng)試驗(yàn),該車空調(diào)放大器工作正常;檢查空調(diào)放大器的線束連接器,首先確認(rèn)點(diǎn)火開關(guān)控制的電源線和接地線均正常,壓力開關(guān)也正常,然后逐線檢查連接器各端子到各傳感器和執(zhí)行器之間的線路通斷情況。發(fā)現(xiàn)原來(lái)是轉(zhuǎn)速濾波器的引線斷損,使空調(diào)放大器無(wú)法得到發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速提高信號(hào),因而空調(diào)放大器無(wú)法接通空調(diào)壓縮機(jī)電磁離合器和冷凝器風(fēng)扇控制繼電器的電路,使得該車空調(diào)系統(tǒng)不能正常工作。后將轉(zhuǎn)速濾波器的引線焊好,再將空調(diào)放大器復(fù)位裝好。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),接通鼓風(fēng)機(jī)開關(guān)和空調(diào)開關(guān),隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速提高,空調(diào)壓縮機(jī)的電磁離合器吸合,冷凝器風(fēng)扇也轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),駕駛室內(nèi)儀表板上的風(fēng)口吹出冷風(fēng),空調(diào)系統(tǒng)恢復(fù)了正常工作。
進(jìn)氣門間隙過(guò)小,冷機(jī)開空調(diào)熄火一輛(F22B2型四缸直列電控發(fā)動(dòng)機(jī))本田雅閣乘用車,使用中發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng),轉(zhuǎn)速過(guò)低,冷機(jī)時(shí)一開空調(diào)就熄火,但熱機(jī)時(shí)開空調(diào)不熄火,故障指示燈不亮。診斷時(shí),首先調(diào)取故障代碼,無(wú)代碼輸出。檢查點(diǎn)火系統(tǒng)正常。測(cè)試各汽缸壓力也正常,估計(jì)為發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部無(wú)故障。于是拆下節(jié)氣門體及怠速控制閥等進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)都被膠質(zhì)物體嚴(yán)重堵塞。將節(jié)氣門體、怠速控制閥和快怠速閥都進(jìn)行了清洗。之后安裝試車,有明顯好轉(zhuǎn),但冷車時(shí)仍抖動(dòng),開空調(diào)仍熄火。而發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高后,怠速較穩(wěn)定,開空調(diào)也正常。該車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)由三部分組成:一是怠速調(diào)整螺釘,用以調(diào)整基本怠速;二是快怠速閥,它的開閉動(dòng)作與蠟式節(jié)溫器相似,冷機(jī)時(shí)石蠟柱塞收縮,旁通氣道開大,冷卻液溫度升高后,石蠟柱塞膨脹,旁通氣道關(guān)小;第三個(gè)是怠速控制閥,該閥由ECU控制,當(dāng)空調(diào)打開、轉(zhuǎn)向助力泵負(fù)荷增大,以及大燈和后窗加熱器等投入使用時(shí),怠速控制閥會(huì)適時(shí)開大,以提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。該車進(jìn)修前曾調(diào)整過(guò)氣門間隙,檢查氣門間隙時(shí),發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣門間隙過(guò)小,一般只有0.05mm左右。冷機(jī)時(shí)氣門間隙標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)該是:進(jìn)氣門0.23~0.28mm,排氣門0.28~0.32mm。原來(lái)該車發(fā)動(dòng)機(jī)的上述故障,主要有兩個(gè)方面的原因:一是節(jié)氣門體、怠速調(diào)整螺釘?shù)目諝馔ǖ溃约暗∷倏刂崎y和快怠速閥都被膠質(zhì)物體堵塞,因此怠速過(guò)低;另一個(gè)是進(jìn)氣門間隙過(guò)小,使進(jìn)氣門提前開啟,進(jìn)、排氣門同時(shí)打開的時(shí)間加長(zhǎng)(氣門重疊角過(guò)大),造成廢氣倒流入進(jìn)氣管,影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作。后將氣門間隙重新按標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整后,故障排除,一切正常。
[論文摘要]血液透析是一門技術(shù)性很強(qiáng)的專業(yè),血透護(hù)士應(yīng)具備處理突發(fā)故障的能力,有高度的責(zé)任心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。本文就透析中的常見突發(fā)故障及處理方法作一分析總結(jié)。
血液透析是腎功能衰竭安全有效的替代療法之一,目前已廣泛應(yīng)用于臨床。有人認(rèn)為血液透析不需要什么高深的技術(shù),但這是一種誤解。其實(shí),血液透析的專業(yè)性很強(qiáng),對(duì)醫(yī)務(wù)人員和設(shè)備的要求都非常高,因此,為確保透析安全有效地進(jìn)行,血透護(hù)士既要有嫻熟的操作技術(shù)和豐富的臨床工作經(jīng)驗(yàn),又要具備一定的技術(shù)管理能力,才能沉著果斷、有條不紊地處理透析中的突發(fā)故障,最大限度減少不必要的損失,提高患者的透析質(zhì)量。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn),將血液透析常見故障及處理方法總結(jié)如下:
1人為故障
多表現(xiàn)為透析開始前透析器及管道連接不良,透析液濃度、溫度、流量的檢查不及時(shí),透析時(shí)間的設(shè)定、合適的體重、血流量、抗凝藥的種類和使用量不準(zhǔn)確,透析條件變更不及時(shí),患者血壓下降時(shí)觀察不及時(shí),輸液結(jié)束(泵前)忘記關(guān)夾致空氣誤入等。人為故障其對(duì)策是護(hù)士在透析工作中堅(jiān)持“三查七對(duì)”原則,嚴(yán)守操作規(guī)程,嚴(yán)密觀察血透中機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)和患者病情變化,做到勤觀察、勤調(diào)整、勤思考、嚴(yán)肅認(rèn)真地做好透析中的各項(xiàng)工作。
2透析器及回路發(fā)生凝血
為了使透析治療時(shí)血液不凝固,每次將患者血液引出體外后需加肝素抗凝。合適的肝素用量可以既不發(fā)生凝血也不引起病人出血,這是透析的基本條件。透析器和回路內(nèi)凝血的主要原因是:①透析過(guò)程中肝素用量不足。②患者血液呈高凝狀態(tài)。③血液流速慢。④透析膜材料的不同。⑤靜脈回流不暢。⑥無(wú)肝素透析等。凝血前的征兆:靜脈壓力逐漸升高,空氣捕捉器內(nèi)血液分層,泡沫增多,外殼變硬,透析器顏色變深。其對(duì)策是:①應(yīng)在透析開始前做好透析器及管道的預(yù)沖,使用肝素濕化,對(duì)于血液處于高凝狀態(tài)的患者,應(yīng)及時(shí)復(fù)查血常規(guī),根據(jù)出凝血時(shí)間加大肝素用量。②靜脈回流不暢時(shí),要檢查回路有無(wú)梗阻、打折及血栓堵塞靜脈濾網(wǎng)。③血流量不足時(shí),檢查穿刺針位置是否合適,保證充分的血流量,無(wú)肝素透析時(shí)根據(jù)凝血情況每30~60分鐘阻斷一次血流,用100~200ml生理鹽水沖洗透析器及管路,沖洗量計(jì)算在超濾總量?jī)?nèi)。④透析器已發(fā)生凝血時(shí),要及時(shí)更換。
3透析中的失血
透析過(guò)程也是一種體外循環(huán)的過(guò)程,由于透析器及管道系統(tǒng)連接口較多,加之循環(huán)血量較大,200~300ml/min,任何部位發(fā)生松脫都可以造成大量出血而致患者在數(shù)分鐘內(nèi)死亡,透析結(jié)束時(shí)不注意壓迫止血也會(huì)引起失血,透析器及管路凝血約失去220ml全血,給病人造成極大的損失。透析結(jié)束回血時(shí)操作要熟練,使血液損失減少到最少。我們要注意每個(gè)細(xì)小的環(huán)節(jié),各個(gè)接頭要擰緊,透析中經(jīng)常巡視,做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及早處理,壓迫止血時(shí)有告知的義務(wù),以取得配合,避免意外發(fā)生。
4透析過(guò)程中的低血壓
血液透析中最常見的并發(fā)癥是低血壓,主要原因是脫水過(guò)多或速度過(guò)快引起的血容量下降,部分患者同時(shí)有血管順應(yīng)性差。透析脫水首先是除去血管內(nèi)的水分,血管外組織間隙的水分不斷進(jìn)入補(bǔ)充血管內(nèi)水分使使血壓穩(wěn)定。發(fā)生低血壓后,心、腦等重要臟器供血嚴(yán)重不足,故應(yīng)盡量避免,發(fā)生后要迅速糾正。低血壓前兆:出汗、打哈欠、惡心嘔吐等。預(yù)防對(duì)策:測(cè)量體重要準(zhǔn)確,避免透析脫水過(guò)多過(guò)快,體重增長(zhǎng)過(guò)多時(shí)要適當(dāng)延長(zhǎng)透析時(shí)間。出現(xiàn)血壓下降時(shí)即刻給予生理鹽水、高滲糖等靜脈滴入,減少機(jī)器上的脫水,減少血流量,抬高下肢增加回心血量。
5透析中的空氣栓塞
空氣栓塞也是透析中較嚴(yán)重的醫(yī)療事故。如果處理不及時(shí),將會(huì)給病人造成不可挽回的損失。透析過(guò)程中出現(xiàn)的空氣栓塞常見的原因有:①動(dòng)脈管路連接不緊或有裂縫,空氣隨之進(jìn)入血液。②輸液輸血時(shí)觀察不周,液體滴完了不及時(shí)夾住側(cè)支。③回血操作時(shí)失誤或血泵失控,氣體進(jìn)入體內(nèi)[1]。④靜脈壺液面低。⑤血流量不足,動(dòng)脈壓產(chǎn)生氣泡等。如大量空氣逸入,患者可迅速死亡。混入空氣時(shí)的癥狀有:患者可出現(xiàn)呼吸困難、胸痛、咳嗽、發(fā)紺、血壓下降、氣喘,嚴(yán)重者引起昏迷和死亡。此時(shí)護(hù)士應(yīng)立即將患者置于頭低左側(cè)臥位,拍背部,報(bào)告醫(yī)生及時(shí)對(duì)癥處理,必要時(shí)送高壓氧艙治療。無(wú)論何種處理,最有效的是事前預(yù)防極為重要。預(yù)防對(duì)策:①體外循環(huán)各接頭要銜接緊密,及時(shí)查對(duì)。②輸液或輸血應(yīng)從動(dòng)脈端給入,并注意觀察。③提升靜脈壺液面使其高于空氣探測(cè)器。6電、水源中斷
在透析中可能發(fā)生意外如水、電中斷,使透析不能正常進(jìn)行。因此,我們?cè)诜e極尋找原因的同時(shí)要采取必要的措施。斷電:斷電時(shí)血泵不轉(zhuǎn),時(shí)間較短時(shí)需要手搖,防止凝血;時(shí)間較長(zhǎng)就要暫時(shí)先回血,將動(dòng)靜脈穿刺針蓋上的小帽固定好。病人可以活動(dòng),待來(lái)電時(shí)繼續(xù)接通循環(huán)治療。斷水:斷水原因有水泵故障,水管斷裂,水源不足等,此時(shí)透析液電導(dǎo)率報(bào)警停止供液。可以采取單純超濾,時(shí)間較長(zhǎng)則要終止透析。如果水箱的水有一定的量可以將透析液流量調(diào)至250ml左右,可以暫時(shí)不回血,待供水充足時(shí)繼續(xù)治療。
綜上所述,血透護(hù)士除了具備良好的專業(yè)素質(zhì)及對(duì)患者有高度的責(zé)任心及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度外,還必須具備應(yīng)對(duì)緊急意外故障的處理技能。在繁忙的工作中尤應(yīng)注意,稍有疏忽就會(huì)給患者帶來(lái)不必要的痛苦,因此在工作中應(yīng)不斷地學(xué)習(xí)探索,刻苦鉆研專科技術(shù),提高專科水平。提升自身素質(zhì),增加服務(wù)內(nèi)涵,防止差錯(cuò)事故的發(fā)生,推動(dòng)血液凈化事業(yè)的發(fā)展。
[參考文獻(xiàn)]
[1]方詠梅,吳云霞,方梅紅.血液透析中低血壓的護(hù)理[J].中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2007,4(6):77.
【論文摘要】:文章對(duì)變頻器常見干擾故障進(jìn)行了分析總結(jié),并提出了相應(yīng)的解決對(duì)策。
1.引言
變頻器作為一種高效節(jié)能的電機(jī)調(diào)速裝置,因其較高的性能價(jià)格比,在工廠得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。眾所周知,變頻器是由整流電路、濾波電路、逆變電路組成。其中整流電路和逆變電路中均使用了半導(dǎo)體開關(guān)元件,在控制上則采用的是PWM控制方式,這就決定了變頻器的輸入、輸出電壓和電流除了基波之外,還含有許多的高次諧波成分。這些高次諧波成分將會(huì)引起電網(wǎng)電壓波形的畸變,產(chǎn)生無(wú)線電干擾電波,它們對(duì)周邊的設(shè)備、包括變頻器的驅(qū)動(dòng)對(duì)象--電動(dòng)機(jī)帶來(lái)不良的影響。同時(shí)由于變頻器的使用,電網(wǎng)電源電壓中會(huì)產(chǎn)生高次諧波的成分,電網(wǎng)電源內(nèi)有晶閘管整流設(shè)備工作時(shí),會(huì)引導(dǎo)電源波形產(chǎn)生畸形。另外,由于遭受雷擊或電源變壓器的開閉,電功率用電器的開閉等,產(chǎn)生的浪涌電壓,也將使電源波形畸變,這種波形畸變的電網(wǎng)電源給變頻器供電時(shí),又將對(duì)變頻器產(chǎn)生不良影響。文章對(duì)于上述現(xiàn)象進(jìn)行了分析并提出了降低這些不良影響的措施。
2.外界對(duì)變頻器的干擾
供電電源對(duì)變頻器的干擾主要有過(guò)壓、欠壓、瞬時(shí)掉電;浪涌、跌落;尖峰電壓脈沖;射頻干擾。變頻器的供電電源受到來(lái)自被污染的交流電網(wǎng)的諧波干擾后若不加處理,電網(wǎng)噪聲就會(huì)通過(guò)電網(wǎng)的電源電路干擾變頻器。變頻器的輸入電路側(cè),是將交流電壓變成直流電壓。這就是常稱為"電網(wǎng)污染"的整流電路。由于這個(gè)直流電壓是在被濾波電容平滑之后輸出給后續(xù)電路的,電源供給變頻器的實(shí)際上是濾波電容的充電電流,這就使輸入電壓波形產(chǎn)生畸變。
(1)電網(wǎng)中存在各種整流設(shè)備、交直流互換設(shè)備、電子電壓調(diào)整設(shè)備,非線性負(fù)載及照明設(shè)備等大量諧波源
電源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有這些負(fù)荷都使電網(wǎng)中的電壓、電流產(chǎn)生波形畸變,從而對(duì)電網(wǎng)中其它設(shè)備產(chǎn)生危害的干擾。例如:當(dāng)供電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有較大容量的晶閘管換流設(shè)備時(shí),因晶閘管總是在每相半周期內(nèi)的部分時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通,故容易使網(wǎng)絡(luò)電壓出現(xiàn)凹口,波形嚴(yán)重失真。它使變頻器輸入側(cè)的整流電路有可能因出現(xiàn)較大的反向回復(fù)電壓而受到損害,從而導(dǎo)致輸入回路擊穿而燒毀。
(2)電力補(bǔ)償電容對(duì)變頻器的干擾
電力部門對(duì)用電單位的功率因數(shù)有一定的要求,為此,許多用戶都在變電所采用集中電容補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)提高功率因數(shù)。在補(bǔ)償電容投入或切出的暫態(tài)過(guò)程中,網(wǎng)絡(luò)電壓有可能出現(xiàn)很高的峰值,其結(jié)果是可能使變頻器的整流二極管因承受過(guò)高的反向電壓而擊穿。
(3)電源輻射傳播的干擾信號(hào)
電磁干擾(EMI),是外部噪聲和無(wú)用信號(hào)在接收中所造成的電磁干擾,通常是通過(guò)電路傳導(dǎo)和以場(chǎng)的形式傳播的[2]即以電磁波方式向空中幅射,其輻射場(chǎng)強(qiáng)取決于干擾源的電流強(qiáng)度、裝置的等效輻射阻抗以及干擾源的發(fā)射頻率。
對(duì)于(1)、(2)兩項(xiàng)產(chǎn)生的干擾抑制可以在變頻器輸入電路中,串入交流電抗器,它對(duì)于基波頻率下的阻抗是微不足道的。但對(duì)于頻率較高的高頻干擾信號(hào)來(lái)說(shuō),呈現(xiàn)很高的阻抗,能有效地抑制干擾的作用。對(duì)于(3)項(xiàng)的干擾信號(hào)主要通過(guò)吸收方式來(lái)削弱。變頻器電源輸入端,通常都加有吸收電容。也可以再加上專用的"無(wú)線電干擾濾器",來(lái)進(jìn)一步削弱干擾信號(hào)。
3.變頻器對(duì)周邊設(shè)備的干擾及對(duì)策
上面已經(jīng)講過(guò)變頻器能使輸入電源電壓產(chǎn)生高次諧波。同時(shí),變頻器的輸出電壓和電流除了基波之外,還含有許多高次諧波的成分,它們將以各種方式把自己的能量傳播出去,這些高次諧波對(duì)周圍設(shè)備帶來(lái)不良的影響。其中,供電電源的畸變,使處于同一供電電源的其他設(shè)備出現(xiàn)誤動(dòng)作,過(guò)熱、噪聲和振動(dòng);產(chǎn)生的無(wú)線干擾電波給變頻器周圍的電視機(jī)、收音機(jī)、手機(jī)等無(wú)線電接收裝置帶來(lái)干擾,嚴(yán)重時(shí)不能正常工作;對(duì)變頻器的外部控制信號(hào)產(chǎn)生干擾,這些控制信號(hào)受干擾后,就不能準(zhǔn)確、正常地控制變頻器運(yùn)行,使被變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生噪音,振動(dòng)和發(fā)熱現(xiàn)象。
(1)對(duì)接在同一電源設(shè)備帶來(lái)的干擾
當(dāng)變頻器的容量較大時(shí),將使網(wǎng)絡(luò)電壓產(chǎn)生畸變,通過(guò)阻抗耦合或接地回路耦合將干擾傳入其它電路。消除或削弱對(duì)接在同一電源的設(shè)備帶來(lái)的干擾,可以將變頻器的輸入端串入交流電抗器,在變頻器的整流側(cè)插入直流電抗器。也可以在變頻器電源輸入端插入濾波器,如下圖1所示:
LC濾波器是被動(dòng)濾波器,它由電抗和電容組成對(duì)高次諧波的共振回路,從而達(dá)到吸收高次諧波的目的。有源濾波器的工作原理是:通過(guò)對(duì)電流中高次諧波進(jìn)行檢測(cè),并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,輸入與高次諧波成分相位相反的電流來(lái)削弱高次諧波的目的。
(2)對(duì)于產(chǎn)生的無(wú)線電干擾波
目前,變頻器絕大部分是采用PWM控制方法。變頻器輸出信號(hào)是高頻的開關(guān)信號(hào),在變頻器的輸出電壓、輸出電流中含有高次諧波,通過(guò)靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng),產(chǎn)生無(wú)線電干擾波。這些干擾波有的通過(guò)電線傳導(dǎo),有些輻射至空中的電磁波和電場(chǎng)直接輻射。而輻射場(chǎng)中的金屬物體還可能形成二次輻射。同樣,變頻器外部的輻射也會(huì)干擾變頻器的正常工作。
電線傳導(dǎo)的無(wú)線電干擾波的抑制,可以采用噪聲濾波變壓器,對(duì)高次諧波形成絕緣;插入電抗器,以提高對(duì)高次諧波成分的阻抗,在變頻器的輸入端插入濾波器。
輻射無(wú)線電干擾波的抑制,較傳導(dǎo)無(wú)線電干擾波要困難一些。這種無(wú)線電干擾的大小,決定于安裝變頻器設(shè)備本身的結(jié)構(gòu),和電動(dòng)機(jī)電纜線長(zhǎng)短等許多因素有關(guān)。可以盡量縮短電動(dòng)機(jī)電線,電線采用雙絞措施,減少阻抗;變頻器輸入、輸出線裝入鐵管屏蔽;將變頻器機(jī)殼良好地接;變頻器輸入、輸出端串接電抗器,插入濾波器。
(3)對(duì)于產(chǎn)生的噪聲干擾
由于變頻器采用了PWM控制方式,變頻器的輸出電壓波形不是正弦波,通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流也難免含有許多諧波。變頻器輸出的諧波頻率與轉(zhuǎn)子固有頻率的共振,在轉(zhuǎn)子固有頻率附近的噪聲增大,變頻器輸出的諧波分量使鐵心、機(jī)殼、軸架等諧波在其固有頻率附近的噪聲增大。因此,利用變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制時(shí),電動(dòng)機(jī)繞組和鐵芯由于諧波的成分而產(chǎn)生噪聲。
下圖2是電動(dòng)機(jī)采用變頻器驅(qū)動(dòng)和采用電網(wǎng)電源直接驅(qū)動(dòng)時(shí)的噪音比較。通常,采用變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪音要比電網(wǎng)電源直接驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的噪音高出5~10dB。
對(duì)于噪音的抑制可以采取的措施為:
①選用以IGBT等為逆變模塊的載波頻率較高的低噪音變頻器。選用變頻器專用電動(dòng)機(jī),在變頻器與電動(dòng)機(jī)之間串入電抗器,以減少PWM控制方式產(chǎn)生的高次諧波。
②在變頻器與電動(dòng)機(jī)之間插入可以將輸出波形轉(zhuǎn)換成正弦波的濾波器。
③選用低噪音的電抗器。
(4)對(duì)于產(chǎn)生的振動(dòng)干擾
采用變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制時(shí),同噪音相同的原因,會(huì)使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)。特別是較低階的高次諧波所產(chǎn)生的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩,給電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出帶來(lái)較大的振動(dòng)。若機(jī)械系統(tǒng)與這種振動(dòng)發(fā)生共振時(shí),其振動(dòng)就更為嚴(yán)重。
通常可以采取以下措施減小振動(dòng):
①?gòu)?qiáng)化機(jī)械結(jié)構(gòu)的剛性,將剛性連接改為強(qiáng)性連接。
②在變頻器與電動(dòng)機(jī)之間串入電抗器
③降低變頻器的輸出壓頻比。
④改變變頻器的載波頻率。
在變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速過(guò)程中,如果調(diào)速范圍較大時(shí),應(yīng)先測(cè)到機(jī)械系統(tǒng)的共振頻率,然后利用變頻器的頻率跳躍功能,避開這些共振頻率。如果轉(zhuǎn)距有余量,可以將U/f給定小些。
(5)對(duì)于導(dǎo)致控制部件電動(dòng)機(jī)過(guò)熱的干擾
采用變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制,由于高次諧波的原因,即使是對(duì)同一電動(dòng)機(jī),在同一頻率下運(yùn)行,電動(dòng)機(jī)也將增加5%~10%的電流。電動(dòng)機(jī)溫度自然會(huì)提高。此外,普通電動(dòng)機(jī)的冷卻風(fēng)扇安裝在電動(dòng)機(jī)軸上的,在連續(xù)進(jìn)行低速運(yùn)行時(shí),由于自身的冷卻風(fēng)扇的冷卻能力不足,而出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)過(guò)熱現(xiàn)象。
電動(dòng)機(jī)過(guò)熱的對(duì)策有以下幾種:
①為電動(dòng)機(jī)另配冷卻風(fēng)扇,改自冷式為他冷式。增加低速運(yùn)行時(shí)的冷卻能力。
②選用較大容量的電動(dòng)機(jī)。
③改用變頻器專用電動(dòng)機(jī)。
④改變調(diào)速方案,避免電動(dòng)機(jī)連續(xù)低速運(yùn)行。
隨著工廠電氣自動(dòng)化程度的提高,各種干擾也日益增多,只有對(duì)變頻器的干擾問(wèn)題有深入的認(rèn)識(shí),并采取相應(yīng)的處理措施,才能夠減少彼此之間的相互危害,更大程度的確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行和設(shè)備的穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:電容式電壓互感器故障分析處理
2001年3月中旬,我局繼電保護(hù)人員在對(duì)110kV金原變電站新安裝設(shè)備電源自動(dòng)投入(以下簡(jiǎn)稱BZT)裝置進(jìn)行投運(yùn)前檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)備用電源側(cè)無(wú)電壓。因?yàn)檫@個(gè)電壓是通過(guò)安裝在備用電源線路側(cè)的電容式電壓互感器(以下簡(jiǎn)稱CVT)而引入的,于是繼電保護(hù)和高壓試驗(yàn)人員對(duì)CVT及其二次回路進(jìn)行了一系列的檢查試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)該CVT電磁單元燒損的嚴(yán)重故障,檢修人員及時(shí)對(duì)其進(jìn)行了更換,避免了一起設(shè)備事故的發(fā)生。
1設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)
我局金原變電站有兩條110kV電源線路,正常運(yùn)行時(shí),一條主供一條CVT備用。為了在主供線路發(fā)生永久性故障時(shí)能快速合上備用線路開關(guān),110kV系統(tǒng)裝設(shè)了BZT裝置。如圖1所示,BZT裝置接入金原110kV南北兩段母線電壓和兩條線路側(cè)電壓,通過(guò)裝置的切換把手,可以分別將每條線路轉(zhuǎn)換為主供線路或備用線路,并把相應(yīng)母線電壓、線路電壓和二次回路做相應(yīng)的切換。正常運(yùn)行方式下,紫金線為主供電源,T金線備用,這時(shí)將金原110kV北母線電壓和T金2線路側(cè)電壓切入BZT裝置,北母線電壓反映主供電源工作狀態(tài),T金2線路側(cè)電壓反映備用電源是否正常,能否起到備用作用。
這套BZT裝置是2000年12月份安裝的。今年3月中旬,繼電保護(hù)人員對(duì)裝置進(jìn)行投運(yùn)前檢查。工作人員在裝置屏后端子排上測(cè)量了兩段母線電壓和紫金線路側(cè)電壓,正常:當(dāng)測(cè)量備用電源T金2線路側(cè)CVT的二次電壓時(shí),沒(méi)有電壓。當(dāng)時(shí)工作人員認(rèn)為線路沒(méi)帶電,就將此事擱下,而只對(duì)裝置本身進(jìn)行了檢驗(yàn)。因那時(shí)全站設(shè)備要進(jìn)行定期高壓試驗(yàn),只有將備用線路投入運(yùn)行,主供線路設(shè)備才能停下作試驗(yàn)。運(yùn)行人員同調(diào)度聯(lián)系后將T金線投運(yùn)帶全站負(fù)荷,紫金線停運(yùn)。這時(shí)繼電保護(hù)人員確知T金線有電,便再次在BZT裝置屏上測(cè)其線路側(cè)電壓,仍舊沒(méi)有。CVT二次保險(xiǎn),沒(méi)有爆;拆了回路核對(duì)線芯,沒(méi)有問(wèn)題;拔下二次保險(xiǎn),直接在二次出線端子上測(cè)量,還是沒(méi)有電壓。繼電保護(hù)人員這才意識(shí)到可能是CVT內(nèi)部出了故障。所以在很快對(duì)紫金線設(shè)備做完高壓試驗(yàn)后,將紫金線投入運(yùn)行,安排T金線停電,拆除其線路側(cè)CVT的一次引線進(jìn)行試驗(yàn)。
這臺(tái)電容式電壓互感器的型號(hào)是是2000年12月份才投入運(yùn)行時(shí),CVT的電氣原理如圖2所示。高壓試驗(yàn)人員先測(cè)試了CVT的高壓電容C1、中壓電容C2以及總電容量,再試驗(yàn)了介質(zhì)損耗,與設(shè)備出廠時(shí)和投運(yùn)前的試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比變化不大,說(shuō)明電容分壓器單元沒(méi)有問(wèn)題。
為查清CVT的電磁單元有什么問(wèn)題,試驗(yàn)人員先用萬(wàn)用表的電阻檔測(cè)中壓互感器的一次線圈電阻,其阻值為500多歐姆;然后在中壓互感器的一次線圈上加交流電壓,測(cè)二次電壓的值,當(dāng)一次電壓升高時(shí)二次電壓不僅不升反而下降;最后在中壓互感器二次側(cè)的da、dn線圈上加交流電壓,用靜電電壓表測(cè)一次電壓的值,電壓均為零。根據(jù)這些試驗(yàn)情況和數(shù)據(jù),試驗(yàn)人員初步判斷電磁單元內(nèi)部可能有短路。因沒(méi)有更為詳細(xì)的關(guān)于這些型號(hào)CVT的技術(shù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù),所以當(dāng)時(shí)無(wú)法判定具體的故障。鑒于設(shè)備要盡快投運(yùn)(該站載波通訊的結(jié)合濾波器接在這臺(tái)CVT下),檢修人員就將這臺(tái)CVT拆下,我局物資公司通知設(shè)備廠家在鄭州的辦事處,第二天就送來(lái)一臺(tái)新的電容式電壓互感器。
新CVT與原來(lái)的型號(hào)一樣,只是電磁單元的結(jié)構(gòu)稍有不同。有這臺(tái)新CVT作參考,工作人員又對(duì)拆下的CVT電磁單元的線圈直流電阻和在二次側(cè)加壓重做了試驗(yàn),對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。這些數(shù)據(jù)表明,T金線路側(cè)電容式電壓互感器電磁單元的中壓互感器一次繞組發(fā)生了短路。于是,工作人員很快對(duì)新CVT進(jìn)行了試驗(yàn)和安裝,及時(shí)投入了運(yùn)行,并將舊CVT運(yùn)回局里準(zhǔn)備解剖檢查。
2CVT解體檢查和故障原因分析
2001年4月,我局專業(yè)技術(shù)人員和CVT廠家人員一起,對(duì)拆下的CVT進(jìn)行了解體檢查。當(dāng)工作人員用扳手?jǐn)Q松電磁單元油箱法蘭的幾顆螺栓后,刺鼻和刺眼的油氣從法蘭縫隙朝外噴出,明顯感到內(nèi)部聚有很大壓力。拆完一圈螺栓,用天車將電容器單元稍微吊離下節(jié)油箱,在取下中間電壓端子A′和中壓電容C2下端接線端子δ與電磁單元之間的引線時(shí),發(fā)現(xiàn)固定中壓電容C2下端接線端子δ的4只螺栓少了一只,因油箱中的油較滿,也看不到這只螺栓掉到了哪里。工作人員用器具把油箱中的油慢慢抽出,當(dāng)油面低于中壓互感器的接線板時(shí),人們終于看清了,掉下的螺栓落在了中壓互感器一次繞組抽頭的幾個(gè)接線柱中間。在螺栓與接線柱接觸的地方,發(fā)現(xiàn)有輕微的短路熔焊痕跡。油箱中的油已經(jīng)失去了其應(yīng)有的淡黃色,而變成了象醬油一樣的黑褐色。在往外抽油的過(guò)程中,油中不斷有氣體逸出,油中泛起黑褐色的泡沫。當(dāng)油被全部抽完后,人們看到了中壓互感器的鐵芯已經(jīng)燒得沒(méi)有了硅鋼片特有的光澤,最外層的硅鋼片已被燒變了形,中間鼓起來(lái)了。中壓互感器繞組外面包的白布帶已被燒成黑炭質(zhì),用手一扣就有渣子掉下來(lái)。油箱內(nèi)壁沾滿了含有炭質(zhì)的油漬,用手一摸全是黑。為了拆掉補(bǔ)償電抗器的引線,工作人員將出線端子盒上方的蓋板拆開,發(fā)現(xiàn)這個(gè)蓋板因內(nèi)部壓力太大已經(jīng)鼓肚。至此,CVT的故障已經(jīng)十分清楚,那就是中壓互感器一次線圈燒損。既是這樣,我們還是讓油務(wù)人員取了油樣,進(jìn)行了油色譜分析。分析結(jié)果:除乙炔為零值外,總烴和氫氣均大大超過(guò)注意值;經(jīng)計(jì)算三比值為020,故障類型是低溫過(guò)熱(150~300℃),這進(jìn)一步印證了故障的情況。根據(jù)對(duì)CVT解體檢查所發(fā)現(xiàn)的情況,我局技術(shù)人員和設(shè)備廠家人員一致認(rèn)為,造成中間單元燒損的原因是,固定中壓電容C2下端的一只螺栓掉入中壓互感器一次繞組的接線柱叢中,使一次繞組部分線匝被短接,其交流阻抗減小,一次電流超過(guò)額定值,造成一次繞組燒毀。但螺栓造成的短路不是太嚴(yán)重,或者說(shuō)被螺栓短接的匝數(shù)并不多,因?yàn)槿绻搪穱?yán)重,短路電流所產(chǎn)生的熱將在短時(shí)間內(nèi)使變壓器油分解出大量氣體,這有可能造成下節(jié)油箱爆炸,或使高壓電容C1兩端所加電壓太高而使其爆炸。至于這只螺栓為什么會(huì)在運(yùn)行中脫落,我們認(rèn)為,這是該設(shè)備在安裝時(shí)未緊固好,工序間檢查時(shí)也未發(fā)現(xiàn)。設(shè)備運(yùn)行后,它位于中壓互感器的交變電磁場(chǎng)中,在交變電磁場(chǎng)的作用下不斷振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和向下移位,以至于最后脫落,造成中間互感器一次繞組短路。所幸的是,在這次對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)裝置檢驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問(wèn)題,并及時(shí)進(jìn)行了更換,防止了更為嚴(yán)重的設(shè)備事故發(fā)生。
3經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
電容式電壓互感器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛,但象這次因螺栓脫落而造成故障的情況卻是十分罕見的。對(duì)電力設(shè)備制造廠家來(lái)說(shuō),在出廠產(chǎn)品中若萬(wàn)分之一有問(wèn)題,對(duì)設(shè)備用戶來(lái)說(shuō)就是百分之百的故障隱患。T金線路側(cè)的這只CVT,幸虧發(fā)現(xiàn)及時(shí),才未釀成更大的設(shè)備事故。因此,作為電力設(shè)備的生產(chǎn)廠家,安裝人員一定要加強(qiáng)責(zé)任心,質(zhì)檢人員一定要把好驗(yàn)收關(guān),以確保每臺(tái)產(chǎn)品的質(zhì)量。
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