goo blog サービス終了のお知らせ 

流沙

願你是能披荊斬棘的女英雄 也是被人疼愛的小朋友

變頻器使用中常遇到問題和故障防範

2018-01-26 16:27:09 | 機械設備



  由於使用方法不正確或設置環境不合理,伺服馬達將容易造成變頻器誤動作及發生故障,或者無法滿足預期的運行效果。為防患於未然,事先對故障原因進行認真分析顯得尤為重要。
  外部的電磁感應干擾

  如果變頻器周圍存在干擾源,它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內部,引起控制回路誤動作,造成工作不正常或停機,嚴重時甚至損壞變頻器。提高變頻器自身的抗干擾能力固然重要,但由於受裝置成本限制,在外部采取噪聲抑制措施,消除干擾源顯得更合理、更必要。以下幾項措施是對噪聲干擾實行“三不”原則的具體方法:變頻器周圍所有繼電器、接觸器的控制線圈上需加裝防止衝擊電壓的吸收裝置,如RC吸收器;盡量縮短控制回路的配線距離,並使其與主線路分離;指定采用屏蔽線回路,須按規定進行,若線路較長,應采用合理的中繼方式;變頻器接地端子應按規定進行,不能同電焊、動力接地混用;變頻器輸入端安裝噪聲濾波器,避免由電源進線引入干擾。
  安裝環境

  變頻器屬於電子器件裝置,在其規格書中有詳細安裝使用環境的要求。變頻器在特殊情況下,若確實無法滿足這些要求,必須盡量采用相應抑制措施:振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因,對於振動衝擊較大的場合,應采用橡膠等避振措施;潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件生鏽、接觸不良、絕緣降低而形成短路,作為防範措施,應對控制板進行防腐防塵處理,並采用封閉式結構;溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素,特別是半導體器件,應根據裝置要求的環境條件安裝空調或避免日光直射。
  定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風扇也是非常必要的。對於特殊的高寒場合,為防止微處理器因溫度過低不能正常工作,應采取設置空間加熱器等必要措施。
  電源異常

  電源異常表現為各種形式,但大致分以下3種,即缺相、低電壓、停電,有時也出現它可程式控制器們的混和形式。這些異常現像的主要原因多半是輸電線路因風、雪、雷擊造成的,有時也因為同一供電系統安川變頻器內出現對地短路及相間短路。而雷擊因地域和季節有很大差異。除電壓波動外,有些電網或自行發電單位,也會出現頻率波動,並且這些現像有時在短時間內重復出現,為保證設備的正常運行,對變頻器供電電源也提出相應要求。
  如果附近有直接起動電動機和電磁爐等設備,為防止這些設備投入時造成的電壓降低,應和變頻器供電系統分離,減小相互影響;對於要求瞬時停電後仍能繼續運行的場合,除選擇合適價格的變頻器外,還因預先考慮負載電機的降速比例。變頻器和外部控制回路采用瞬停補償方式,當電壓回復後,通過速度追蹤和測速電機的檢測來防止在加速中的過電流;對於要求必須量需運行的設備,要對變頻器加裝自動切換的不停電電源裝置。
  二極管輸入及使用單相控制電源的變頻器,雖然在缺相狀態也能繼續工作,但整流器中個別器件電流過大及電容器的脈衝電流過大,若長期運行將對變頻器的壽命及可靠性造成不良影響,應及早檢查處理。
  雷擊、感應雷電

  雷擊或感應雷擊形成的衝擊電壓有時也能造成變頻器的損壞。此外,當電源系統一次側帶有真空斷路器時,短路器開閉也能產生較高的衝擊電壓。變壓器一次側真空斷路器斷開時,通過耦合在二次側形成很高的電壓衝擊尖峰。
  為防止因衝擊電壓造成過電壓損壞,通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻等吸收器件,保證輸入電壓不高於變頻器主回路期間所允許的安川伺服馬達最大電壓。當使用真空斷路器時,應盡量采用衝擊形成追加RC浪湧吸收器。若變壓器一次側有真空斷路器,因在控制時序上保證真空斷路器動作前先將變頻器斷開。
  過去的晶體管變頻器主要有以下缺點:容易跳閘、不容易再起動、過負載能力低。由於IGBT及CPU的迅速發展,變頻器內部增加了完善的自診斷及故障防範功能,大幅度提高了變頻器的可靠性。
  如果使用矢量控制變頻器中的“全領域自動轉矩補償功能”,其中“起動轉矩不足”、“環境條件變化造成出力下降”等故障原因,將得到很好的克服。該功能是利用變頻器內部的微型計算機的高速運算,計算出當前時刻所需要的轉矩,迅速對輸出電壓進行修正和補償,以抵消因外部條件變化而造成的變頻器輸出轉矩變化。
  此外,由於變頻器的軟件開發更加完善,可以預先在變頻器的內部設置各種故障防止措施,並使故障化解後仍能保持繼續運行,例如:對自由停車過程中的電機進行再起動;對內部故障自動復位並保持連續運行;負載轉矩過大時能自動調整運行曲線,避免能夠對機械系統的異常轉矩進行檢測。


變頻器基本電路圖分析

2018-01-26 16:25:04 | 機械設備



  目前,通用型變頻器絕大多數是交—直—交型變頻器,通變頻器常尤以電壓器變頻器為通用,其主回路圖,它是變頻器的核心電路,由整流回路(交—直交換),直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直—交變換)組成,當然還包括有限流電路、制動電路、控制電路等組成部分。
  1)整流電路

  如圖所示,通用變頻器的整流電路是由三相橋式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進行整流,經中間直流環節平波後為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經過吸收電容和壓敏電阻網絡引入整流橋的輸入端。網絡的作用,是吸收交流電網的高頻諧波信號和浪湧過電壓,從而避免由此而損壞變頻器。當電源電壓為三相380V時,整流器件的最大反向電壓一般為1200—1600V,最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。
  2)濾波電路

  逆變器的負載屬感性負載的異步電動機,無論異步電動機處於電動或發電狀態,伺服馬達在直流濾波電路和異步電動機之間,總會有無功功率的交換,這種無功能量要靠可程式控制器直流中間電路的儲能元件來緩衝。同時,三相整流橋輸出的電壓和電流屬直流脈衝電壓和電流。為了減小直流電壓和電流的波動,直流濾波電路起到對整流電路的輸出進行濾波的作用。
  通用變頻器直流濾波電路的大容量鋁電解電容,安川變頻器通常是由若干個電容器串聯和並聯構成電容器組,以得到所需的耐壓值和容量。另外,因為電解電容器容量有較大的離散性,這將使它們隨的電壓不相等。因此,電容器要各並聯一個阻值等相的勻壓電阻,消除離散性的影響,因而電容的壽命則會嚴重制約變頻器的壽命。
  3)逆變電路

  逆變電路的作用是在控制電路的作用下,將直流電路輸出的直流電源轉換成頻率和電壓都可以任意調節的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出,所以逆變電路是變頻器的核心電路之一,起著非常重要的作用。
  最常見的逆變電路結構形式是利用六個功率開關器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路,有規律的控制逆變器中功率開關器件的導通與關斷,可以得到任意頻率的三相交流輸出。
  通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護電路及驅動電路。如生產的IPMPM50RSA120,生產的7MBP50RA060,生產的BSM50GD120等,內部集成了整流模塊、功率因數校正電路、IGBT逆變模塊及各種檢測保護功能。模塊的典型開關頻率為20KHz,保護功能為欠電壓、過電壓和過熱故障時輸出故障信號燈。
  逆變電路中都設置有續流電路。續流電安川伺服馬達路的功能是當頻率下降時,異步電動機的同步轉速也隨之下降。為異步電動機的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過程中,寄生電感釋放能量提供通道。另外,當位於同一橋臂上的兩個開關,同時處於開通狀態時將會出現短路現像,並燒毀換流器件。所以在實際的通用變頻器中還設有緩衝電路等各種相應的輔助電路,以保證電路的正常工作和在發生意外情況時,對換流器件進行保護。


“新材料之王”碳纖維廣泛應用於自行車中

2017-12-07 10:07:48 | 機械設備

 

  碳纖維作為一種新型的纖維材料,有著“新材料之王”的稱號,有人更是稱其為軍事強國的必爭之材,因為它大多應用於航天航空器材、核武器等的制造當中。而在自行車行業中,碳纖維也越來越多地被應用到山地自行車的制作中。雖然這種碳纖維材料的制作工藝要求很高,但是隨著自行車技術的不斷創新,很多自行車品牌都開始紛紛研發自己的碳纖維車架、零配件等。

  碳纖維(carbon fiber,簡稱CF),是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。碳纖維“外柔內剛”,它的質量比金屬鋁輕,但是強度比鋼鐵大,環氧樹脂建材並且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都有大規模的應用。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼備紡織纖維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。

  碳纖維主要用於自行車車架的制造,碳纖維車架通常很輕,剛性好,承受沖擊性能力強。但是碳纖維用於制作自行車車架需要的制作技術較高,成本相對其他材料也比較高,所以價格也較高。然而碳纖維車架具有其他材料的車架所無法超越的優勢,用碳纖維可以制造出10kg以內的輕量山地自行車,這種碳纖維山地車會讓你在爬坡時更省力,完全不會讓你感覺有阻礙。

  目前世界自行車品牌排行的高檔自行車品牌都有生產銷售碳纖維自行車,他們的車架制作工藝十分考究,品質出類拔萃,不過品牌的碳纖維自行車價格不菲。

  碳纖維車架有幾種,主要分為全碳、半碳和包碳三個種類。全碳,顧名思義,就是說自行車全部車身全部都是碳纖維材料。半碳車架,一般采用碳纖維和鋁合金混合制造,比如說車架上管采用碳纖維,但是其他部位則用鋁合金制造。包碳,就是在自行車上如車架、把立、坐杆上包上一層碳布,就相當於給銅鍍金一樣。

  近幾年,自行車制作工藝越發精湛,新形態、新材料的自行車被不斷研發出來。眾所周知,自行車車架是核心骨,好比人的軀幹,自行車的性能絕大部分是由車架的性能決定的。據悉,美國、英國和我國台灣等早已開發並成熟生產出十分優質的碳纖維自行車車架。

  碳纖維車架,強度上提高了,重量卻減輕了。值得注意的是,每屆的自行車世界冠軍所用自行車車架基本都是碳纖維的。現在很多自行車大廠商都投入大量資金去研發碳纖維車架,可以預言,碳纖維未來在自行車中的應用將會越來越廣。

 


高壓水射流應用領域

2017-12-07 10:03:02 | 機械設備

 

  在工業生產領域,各種工業設備在不同的介質和環境中運行時,會產生高溫聚合物,結焦,水垢,油垢,沉積物和腐蝕物等。 輕則裝置效率下降,能耗物耗增加,重則工藝流程中斷,管束設備裝置失效,甚至導致惡性事故發生。

  因此采用正確的工業清洗方法對設備定期清洗是工業生產中必不可少的環節。 高壓幫浦水射流技術的主要用途之一,是進行工業清洗。其實質是由高壓泵(或增壓器)產生高壓水流經噴頭噴射出高速水流,對清洗對象進行沖蝕、剝蝕、切除、打擊以達到清洗的目的。它具有高效、節能、無汙染、無腐蝕,設備通用性強,清洗成本低等其它清洗方法(人工清洗、化學清洗、超聲波清洗、氣體噴砂等)不可替代的優點。

  近年來,高壓清洗機清洗設備向更大功率、更高壓力、更完善成套功能方向發展,清洗服務向大規模、專業化發展。當前,高壓水清洗技術在石油、化工、電力、冶金、船舶、民航、運輸、建築、輕工、食品、市政工程等工業領域已獲得了廣泛的應用。其具體用途和推薦使用壓力詳見附表。

  除工業清洗外,高壓水射流技術在工業除鏽、工業切割、混凝土切割及路面破壞、水射流注漿、水力采煤技術、土方工程、凍土與冰的破碎、水射流除塵、水射流鑽孔、無紡布生產、海水淡化中也獲得了應用。


高壓清洗操作原理

2017-12-07 10:03:02 | 機械設備

 

  高壓清洗操作原理;如下

  1) 壓力:破壞和清除汙垢的強度,代表打擊強度和能力,汙垢越堅硬壓力要求越大,油田采油管和水井管內壁汙垢一般要求700bar ~1400 bar,通過我們的試驗,管束取最高壓力1400 bar運行壓力1350 bar可滿足幾乎所有結垢管清垢清蠟所要求的破壞力要求。

  2) 流量:沖刷能力和打擊頻率要素,流量越大清洗效率越高,通過我們實驗和實踐,在壓力1350bar條件下,44L/min流量可以保證8噴嘴布置同時工作,加大旋轉清洗面。時間:時間越長,清洗頻率越高,清洗效率也就越好。要求2分鍾一根,管夾相當於上下管各4秒,進60秒退20~40秒其它16秒10米長管,約進0.18米每秒,8嘴超高壓射流旋轉清洗,要求轉速大於或等於420rpm可調。

  3) 溫度:溫度可以熔化和疏散油脂類汙垢的結構,使其松散具有流體特征便於清除。一般1350bar水射流噴射產生約30~40oC噴射摩擦熱,高壓幫浦冷洗除垢清蠟同時進行沒有問題。但在環境溫度0~15oC條件下,冷洗除蠟清垢非常困難,如果-50~0oC環境下,使用冷水更加不可能。一般有在15oC以下工作時,需將水溫加熱保持到15~20oC,但清蠟溫度要求高於30oC以上。

  4)噴射方式:由噴射距離、噴射角、噴嘴數量,綜合而成為清洗能力和效率最大化的決定要素,采用金剛石噴嘴,斜向前45o 8個噴嘴。