首页 > 文章中心 > 电动机论文

电动机论文范文精选

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了十篇范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

电动机电机启动论文

论文关键词:电动机电机启动故障

论文摘要:电动机在我区的使用很广泛,它遍及各行各业的各个角落,在生产、生活过程中发挥着极其重要的作用。但由于大部分电机使用年限较长,电机烧毁的事故常有发生,而且呈上升趋势,严重影响着生产、生活的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做一分析和研究。

1电机绕组局部烧毁的原因及对策

1.1由于电机本身密封不良,加之环境跑冒滴漏,使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体,电机绕组绝缘受到浸蚀,最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象,从而导致电机绕组局部烧坏。

相应对策:①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象;②检修时注意搞好电机的每个部位的密封,例如在各法兰涂少量704密封胶,在螺栓上涂抹油脂,必要时在接线盒等处加装防滴溅盒,如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩;③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期,严重时要及时进行中修。

1.2由于轴承损坏,轴弯曲等原因致使定、转子磨擦(俗称扫膛)引起铁心温度急剧上升,烧毁槽绝缘、匝间绝缘,从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成:①轴承装配不当,如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损,导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小,出现跑内圈现象,装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁,特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升,只要轴承完好,允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净,运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工,电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加,温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够,致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高,且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题,例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行,油脂变质,轴承生锈而又未进行中修。

相应对策:①卸装轴承时,一般要对轴承加热至80℃~100℃,如采用轴承加热器,变压器油煮等,只有这样,才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗,轴承腔内不能留有任何杂质,填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中,不得错位。⑤电机外壳洁净见本色,通风必须有保证,冷却装置不能有积垢,风叶要保持完好。⑥禁止多种油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机,使用前必须进行必要的解体检查,更新轴承油脂。

1.3由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦,导致绕组局部烧坏。

全文阅读

电动机电机启动故障分析论文

1电机绕组局部烧毁的原因及对策

1.1由于电机本身密封不良,加之环境跑冒滴漏,使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体,电机绕组绝缘受到浸蚀,最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象,从而导致电机绕组局部烧坏。

相应对策:①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象;②检修时注意搞好电机的每个部位的密封,例如在各法兰涂少量704密封胶,在螺栓上涂抹油脂,必要时在接线盒等处加装防滴溅盒,如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩;③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期,严重时要及时进行中修。

1.2由于轴承损坏,轴弯曲等原因致使定、转子磨擦(俗称扫膛)引起铁心温度急剧上升,烧毁槽绝缘、匝间绝缘,从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成:①轴承装配不当,如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损,导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小,出现跑内圈现象,装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁,特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升,只要轴承完好,允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净,运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工,电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加,温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够,致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高,且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题,例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行,油脂变质,轴承生锈而又未进行中修。

相应对策:①卸装轴承时,一般要对轴承加热至80℃~100℃,如采用轴承加热器,变压器油煮等,只有这样,才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗,轴承腔内不能留有任何杂质,填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中,不得错位。⑤电机外壳洁净见本色,通风必须有保证,冷却装置不能有积垢,风叶要保持完好。⑥禁止多种油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机,使用前必须进行必要的解体检查,更新轴承油脂。

1.3由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦,导致绕组局部烧坏。

相应对策:电机在更新绕组时,必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组,电机转子抽芯时必须将转子抬起,杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。

1.4由于长时间过载或过热运行,绕组绝缘老化加速,绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。

全文阅读

电动机电机启动故障探讨论文

论文关键词:电动机电机启动故障

论文摘要:电动机在我区的使用很广泛,它遍及各行各业的各个角落,在生产、生活过程中发挥着极其重要的作用。但由于大部分电机使用年限较长,电机烧毁的事故常有发生,而且呈上升趋势,严重影响着生产、生活的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做一分析和研究。

1电机绕组局部烧毁的原因及对策

1.1由于电机本身密封不良,加之环境跑冒滴漏,使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体,电机绕组绝缘受到浸蚀,最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象,从而导致电机绕组局部烧坏。

相应对策:①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象;②检修时注意搞好电机的每个部位的密封,例如在各法兰涂少量704密封胶,在螺栓上涂抹油脂,必要时在接线盒等处加装防滴溅盒,如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩;③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期,严重时要及时进行中修。

1.2由于轴承损坏,轴弯曲等原因致使定、转子磨擦(俗称扫膛)引起铁心温度急剧上升,烧毁槽绝缘、匝间绝缘,从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成:①轴承装配不当,如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损,导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小,出现跑内圈现象,装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁,特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升,只要轴承完好,允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净,运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工,电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加,温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够,致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高,且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题,例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行,油脂变质,轴承生锈而又未进行中修。

相应对策:①卸装轴承时,一般要对轴承加热至80℃~100℃,如采用轴承加热器,变压器油煮等,只有这样,才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗,轴承腔内不能留有任何杂质,填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中,不得错位。⑤电机外壳洁净见本色,通风必须有保证,冷却装置不能有积垢,风叶要保持完好。⑥禁止多种油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机,使用前必须进行必要的解体检查,更新轴承油脂。

1.3由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦,导致绕组局部烧坏。

全文阅读

电动机故障分析论文

论文关键词:电动机;维护;检修;故障;分析

论文摘要:在现代化生产程度很高的今天,企业的生产,产品的加工制造以及人们的日常生活都离不开电动机的使用,在电动机的使用过程当中有很多注意事项以及要求,否则将会发生机器的损坏,这对企业的运转,人民生活等都会带来诸多不便。对电动机常见的故障,主要分为电气和机械两种,每一种故障都给电动机的安全运行带来极大威胁。因此,对电动机的故障分析维护与检修更显得至关重要。

电动机具有结构简单,运行可靠,使用方便,价格低廉等特点。为保证时机的正常工作对运行的电动机要按电动机完好质量标准的要求进行检查,运行中的电动机与被拖动设备的轴心要对正,运行中无明显的振动,一定要保持通风良好、风翅等要完整无缺。要时刻观察和测量电动机电网电压和正常工作电流,电压变化不应超过额定电压的±5%,电动机的额定负荷电流不能经常超过额定电流,以防时机过热,同时检查电机起动保护装置的动作是否灵活可靠。检查电动机各部分温升是否正常,还要经常检查轴承温度,滑动轴承不得超过度,滚动轴承不得超过70度,滚动轴承运转中的声音要清晰、无杂音。对于电动机的运转环境要做到防砸、防淋、防潮。对于环境不良,经常挪动、频繁起动、过载运行等要加强日常维护和保养,及时发现和消除隐患。

一、电动机电气常见故障的分析和处理

(一)时机接通后,电动机不能起动,但有嗡嗡声

可能原因:(1)电源没有全部接通成单相起动;(2)电动机过载;(3)被拖动机械卡住;(4)绕线式电动机转子回路开路成断线;(5)定子内部首端位置接错,或有断线、短路。

处理方法:(1)检查电源线,电动机引出线,熔断器,开关的各对触点,找出断路位置,予以排除;(2)卸载后空载或半载起动;(3)检查被拖动机械,排除故障;(4)检查电刷,滑环和起动电阻各个接触器的接合情况;(5)重新判定三相的首尾端,并检查三相绕组是否有灿线和短路。

(二)电动机起动困难,加额定负载后,转速较低。

全文阅读

机电自动化工程机械论文

1工程机械化与机电自动化意义

1.1工程机械化

工程机械化是人类生产文明进步的重要表现,从生产力角度工程机械化是实现生产力提升的直接标志。从广义角度上讲工程机械化就是工程建设施工实现了机械设备替代人力劳动,其是对工程建设施工过程中所有应用机械设备的总称。工程机械制造作为制作用于工程建设的机械设备施工环节,其所制作的机械设备种类众多,例如运输机械、起重机械、矿工冶金机械等等。在国家经济发展过程中,机械制造水平在一定程度上显示了该国家的科技发展水平,也就是说一个国家的机械制造水平很大程度上影响了国民经济发展。目前,我国已经实现了工程机械化发展,但相比于发达国家还有一定的差距,这在一定程度上影响了机械制造业水平的发展与进步,同时也影响了我国国民经济的进一步发展。相对来看,我国在机械制造发展方面还具有相对广阔的发展空间和前景,为此我们应该充分发挥国内机械制造业的潜力,以实现对我国机械制造水平地提升。

1.2机电自动化

机电自动化是一门综合性的机电技术类型,其是机电技术实现科技化发展的重要标志。从机电工程本质上讲,其本身就属于科技化发展产物,而机电自动化则是实现了机电工程全面科技化的发展。从当前的社会发展状态与情况来看,机电自动化发展是现代化生产环节中不可或缺的一部分。在科学技术的发展背景下,各个专业之间相互渗透、交叉越来越频繁,机电自动化就是专业交叉的重要产物,其引领了工程领域中的技术革命。在计算机技术发展迅速的科技背景下,电子技术对工程领域中的工业控制、生产方式革新、企业内部管理与成本控制均产生了重要影响,所以说机电自动化技术的发展是实现人类机械电子设备发展的重要里程碑。

2机电自动化在工程机械制造中的应用分析

机电自动化发展作为科学技术在制造业当中的重要发展标志,其所能够为社会生活带来的不仅是机械设备制造技术上的发展与进步,更是推动社会生产力水平向科技化、高效化发展的重要支持。随着机电自动化在机械系统设计、调试等方面的应用,其对工程机械制造业的发展及效益提升带来了重要推动。文章选择机电自动化在工程机械制造中最常见的集中技术进行分析。

2.1集成自动化技术

全文阅读

机电一体化流量电动执行机构研究论文

【论文摘要】提出一种新型电动执行机构的设计方案,详细介绍了该执行机构各功能元件的选型与设计、阀位及速度控制原理以及各种关键问题的解决方法。该执行机构将阀门、伺服电机、控制器合为一体,采用8031单片机、变频技术实现了阀门的动作速度和位置控制,解决了阀门的精确定位、阀门柔性开关、极限位置判断、电机保护及模拟信号隔离等技术问题。现场运行情况表明,该电动执行机构具有动作快、保护完善以及便于和计算机通讯等优点。

1引言

在现代化生产过程控制中,执行机构起着十分重要的作用,它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比,一旦出厂,这一速度固定不可调整,其通用性较弱。整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段,系统的安全性较差,不便与计算机联网。鉴于以上原因,采用传统的大流量电动执行机构的控制系统,可靠性和稳定性较差。随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用,这种执行机构已远远不能满足工业生产的要求。笔者设计的大流量电动执行机构,采用机电一体化技术,将阀门、伺服电机、控制器合为一体,利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。通过内置变频器,采用模糊神经网络,实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。该电动执行机构省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、昂贵的控制柜和配电柜,具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。实际运行表明,该执行机构工作稳定,性能可靠。

2电动执行机构的硬件设计及工作原理

电动执行机构控制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。

控制部分主要由单片机、PWM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。

系统工作原理:

霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号,经A/D转换后送入单片机。单片机通过8255控制PWM波发生器,产生的PWM波经光电耦合作用于逆变模块IPM,实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。

全文阅读

电动机变频器负载分析论文

摘要:目前,变频器已迈进了高性能、多功能、小型化和廉价化阶段。为便于变频器的合理使用,本文将对变频器容量选择过程作简略探讨。

关键词:变频器容量选择校验

引言:

随着电力电子学、微电子学、计算机技术和控制理论的迅速发展,交流传动系统,在宽调速范围高稳速精度、快速响应和四象限运行等性能方面也达到了与直流调速媲美的效果。尤其是让变频器为核心的变频调速因其优异的调速性能而被公认为最有发展前途的调速方式。目前,变频器已迈进了高性能、多功能、小型化和廉价化阶段。为便于变频器的合理使用,本文将对变频器容量选择过程作简略探讨。

1、变频器容量的选择

变频器容量的选择是一个重要且复杂的问题,要考虑变频器容量与电动机容量的匹配,容易偏小会影响电动机有效力矩的输出,影响系统的正常运行,甚至损坏装置,而容量偏大则电流的谐波分量会增大,也增加了设备投资。

1.1变频器容量选择的步骤:

变频器容量选择可分三步:

全文阅读

汽车电控发动机故障诊断策略论文

摘要:本文从汽车电控发动机的技术开始分析其原理,如何进行电控发动机故障诊断,制定出切实可行而又经济的维修方案,达到快速恢复机械性能的目的。

关键词:汽车;电控;发动机

汽车电控系统的功用是提高汽车的整体性能,包括动力性、经济性、安全性、舒适性、操纵性、通过性以及排放性能等。虽然汽车车型不同、档次不同,采用电控系统的功能和多少也不尽相同,但是汽车电子控制系统基本结构都是由传感器(传感软件)与开关信号、电控单元ECU和执行器(执行原件)三个部分组成,这是电控系统共同的特点。汽车电控技术所涵盖的范围是非常宽的,几乎遍及了汽车的各个系统,例如:电控发动机、电控自动变速器、电控制制动防抱死装置、电控安全气囊、电控悬持装置等等。本文就电控发动机维修进行分析介绍。

一、发动机电控技术

发动机电控技术包含内容也很多,主要由发动机电控燃油喷射系统、发动机电控点火正时系统、发动机怠速控制系统三个部分组成。

任何一个由微型号电脑控制的装置,都是由以下三个基本部分组成的:传感器控制电脑执行器。

传感器是电脑控制系统的眼睛,它用于观察各种变化的物理、化学量,并将这些物理、化学量转变为电脑可识别的电信号,例如水温传感器、空气流量计等。执行器是电脑控制系统的手,它用于执行电脑发出的各种命令,它可把命令变成对控制对象的具体动作,例如喷油器、怠速马达、点火线圈等。控制电脑是整个控制系统的指挥部,它用于分析处理各种信息,并操作各个执行器来完成整个系统工作。

二、汽车电控发动机维修步骤

全文阅读

三相交流异步电动机保护研究论文

1电流检测型保护装置

热继电器利用负载电流流过经校准的电阻元件,使双金属热元件加热后产生弯曲,从而使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。其动作特性与电动机绕组的允许过载特性接近。热继电器虽则动作时间准确性一般,但对电动机可以实现有效的过载保护。随着结构设计的不断完善和改进,除有温度补偿外,它还具有断相保护及负载不平衡保护功能等。例如从ABB公司引进的T系列双金属片式热过载继电器;从西门子引进的3UA5、3UA6系列双金属片式热过载继电器;JR20型、JR36型热过载继电器,其中Jn36型为二次开发产品,可取代淘汰产品JRl6型。

带有热-磁脱扣的电动机保护用断路器热式作过载保护用,结构及动作原理同热继电器,其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置,有的使触点接通,最后导致断路器断开。电磁铁的整定值较高,仅在短路时动作。其结构简单、体积小、价格低、动作特性符合现行标准、保护可靠,故日前仍被大量采用。特别是小容量断路器尤为显著。例如从ABB公司引进的M611型电动机保护用断路器,国产DWl5低压万能断路器(200-630A)、S系列塑壳断路器(100、200、400入)。

电子式过电流继电器通过内部各相电流互感器检测故障电流信号,经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活,动作功能多样,能广泛满足各种类型的电动机的保护。其特点是:

①多种保护功能。主要有三种:过载保护,过载保护十断相保护,过载保护十断相保护+反相保护。

②动作时间可选择(符合GBl4048.4-93标准)。

标准型(10级):7.2In(In为电动机额定电流),4-1Os动作,用于标准电动机过载保护,速动型(10A级):7.2In时,2-1Os动作,用于潜水电动机或压缩电动机过载保护。慢动型(30级):7.2In时,9-30s动作,用于如鼓风机电机等起动时间长的电动机过载保护。

③电流整定范围广。其最大值与最小值之比一般可达3-4倍,甚至更大倍数(热继电器为1.56倍),特别适用于电动机容量经常变动的场合(例如矿井等)。

全文阅读

随动系统多电机技术分析论文

1随动系统多电机同步控制技术

采用多电机同步控制系统作为随动系统的驱动方案时,即使所选择的电机型号相同,在实际的运行过程中依然会因为外界相关因素以及系统自身参数的变化而发生对应的波动。在传统的控制系统中,针对各个电机进行单独设计和控制,使得多个电机系统在实际的驱动过程中不会相互影响。这种方式虽然保证了电机之间的独立性,但也导致电机之间的同步性不足,使得控制系统的整体性受到影响。这时,在设计过程中若使用非交叉耦合同步控制测量方式对多个电机进行驱动的同步控制,则可以实现各个电机之间的相互联系,从而完成电机之间的联动控制,保证整个随动系统的同步性。在具体的实现过程中,所采取的控制技术较多,一般是采用PID控制策略。通过使用PID控制器对随动系统进行控制,借助PID控制体系的结构简单、参数整定的优势,能够满足随动系统的基本控制需要[2]。图1所示为PID控制器在随动系统中的作用原理图。图中,r(t)表示系统控制信号输入,c(t)为系统的输出控制信号,u(t)为PID控制器的输出控制量。在系统控制过程中,PID控制器通过将比例、积分以及微分控制环节线性地组合起来,完成对控制对象的控制。通过使用r(t)与c(t)之间的差值e(t)对系统进行控制,并输出u(t)控制量,对控制对象进行作用控制,使得被控制对象随着输入信号r(t)的变化而变动[3]。多电机同步控制系统是为了实现对电机速度进行同步控制而设计的,在完成电机电流环、速度环的校正之后,对多个电机使用偏差耦合方式进行同步控制,其中,差速控制是基于PID控制器的控制原理设计的。在整个控制系统中,单个电机使用的是电流反馈与速度反馈闭环控制方式。三个电机之间使用了偏差耦合的方式进行连接,并使用两个电机之间的速度差作为PID控制器的差速输入值,并以反馈量的形式对两个电机之间的输入端进行差速补偿,从而消除两电机之间的转速差,使得三个电机之间的转速达到同步。采用PID作为控制器对控制参数进行整定处理之后,能够得到较平稳的同步控制效果。但是,整个控制体系存在一定的局限性,主要表现在控制器三个参数之间因为控制作用的相互影响而使得随动系统的稳定性、响应速度以及响应精度都受到影响,最终使得控制效果受到一定的影响。但是,对于普通的随动系统多电机同步控制,该设计方案基本能够满足实际应用需要。

2随动系统多电机同步控制方案仿真验证

为了验证所设计的基于PID控制器的随动系统多电机同步控制方案的实际应用效果,本文使用simulink对同步控制方案进行仿真验证,确认其是否能够满足随动系统多电机同步控制的基本需要。在仿真过程中,PID控制器的三个参数分别为:Kp=100,Tl=1,Td=0.25。仿真计算得到的多个电机在PID同步控制器下的同步输出曲线如图2所示。分析图2可知,图中虚线表示多电机系统额定的转速值,而三条实线则分别是所控制的三个电机输出转速的实时测量值。在5s时,给随动系统增加了一个值为60N•m的干扰力矩,在10s时给随动系统再增加了一个值为-60N•m的干扰力矩。从图中可知,在没有受到干扰力矩影响时,系统能够稳定地运行,三个电机实现了同步运行,且两两之间的误差基本为零,满足随动系统对同步转速误差在0.5rpm范围之内的基本要求。这表明所设计的基于PID控制器的随动系统多电机驱动控制系统性能满足基本需要。但是,在外界干扰因素的作用下,随动系统表现出了较为明显的控制波动,表明控制系统的超调量较大,而且再次进入稳态的时间较长。在这个过程中,多电机的同步驱动性能变差,有碍随动系统稳定性的保持及相应快速性的保证。

3结论

在采用偏差耦合同步控制理论的基础上,基于PID控制器对随动系统多电机同步控制方法进行了分析。并针对随动系统的三电机进行了同步控制系统的设计,并使用simulink对系统进行了模拟仿真,结果表明所设计的同步控制系统具有较高的精度,能够满足随动系统电机的同步需要。但是,系统的整体超调量较大,容易受到外界因素的干扰,导致同步误差增加,系统稳定性下降。因此,当随动系统精度要求较高时,可以使用其他的同步控制策略对该控制系统进行改进。

作者:王超雄 单位:平顶山煤矿机械有限责任公司

全文阅读