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摘要:电力电气设备是工农业生产中的核心设备,电机、变压器承载着很大的负荷,经常出现问题,当发生故障或着损坏后,应尽快修复,但是必须查清原因,按照其内部规律进行修复,是解决问题的关键。根据多年从事电气维修工作,在总结经验的基础上,本文针对旧的机电控制设备修复与改造提出了一些想法,并对实际控制电路修复与改造进行了一定的研究与实践,在归纳与总结的基础上,对大型机电设备做了有益的探讨与研究,希望起到抛砖引玉的作用。
关键词:机电设备 修复
中图分类号:TV734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)30-0018-01
一、机电设备修复现实意义
随着新材料新技术的发展,机电设备向着自动化、智能化和数字化方向发展,而七八十年代生产的大量机电设备寿命达到了一个使用周期,需要技术改造与嫁接,以适应现代工农业生产的需求。因为大量的旧的机电设备其基本功能很好,结构也合理,存在的主要问题是,控制电路出现老化,基本操作复杂,工作可靠性弱化,因此通过电气技术的改造,使其更加人性化、科学化和合理化,减小人工操作强度,提高工作效率,达到旧设备升级改造的目的,对机电设备电气控制系统技术改造与修复的意义,在于大量的工农业生产一线的机电设备可以更安全的运营,节省资金,改善一线生产环境与条件,使工作更加的安全。机电设备范围很广,本文仅从电气工程运行的主要类别去讨论和研究技术改造修复的基本内容,以飨读者。
1、电机类。电动机作为动力源被广泛的应用与工农业生产,可以说电气时代是以电机控制为特征的时代,从家电到电力工业,电机无所不在,它是动力产生的源泉,没有电机的生活是无法想象的。所以电机的修复与改造是一项永久性的研究课题。由于电机用于多种场合,容量相对大一些的电机,随着岁月的更迭,其容量、控制方式,转速需要进行相应的改变,特别是一些旧的电机外形、尺寸固定,新电机无法替代,若电机损坏就需要重新下线修复,就必须思考电机容量、转速、绕组接法等主要技术参数,因此对电机的保护显得特别重要,如果对电机采取多项保护,就可以避免电机损坏。所以对电机控制电路的研究与改造是非常重要的关键环节。
2、电力传输类。变压器是电力传输的核心部件,在生活中也是随处可见,一般变压器概略分为电力变压和电源变压,电力变压器多用于电力传输,电源变压器主要用于多种电压、电流及脉冲变换。电力变压器一旦损坏就可能造成大面积停电,甚至带来更大的损失,电源变压器损坏可能造成机电系统不工作,同样带来不可估量的损失。因此变压器的维护、保护预警电路系统具有十分重要的作用。对于已经损坏的变压器应认真的分析原因,并对其容量、线圈匝数、电压值以及抽头变换方式进行一一登记,特别是已经过性的硅钢片要彻底更换,确保修复后的变压器技术参数与原变压器一至。
3、机电控制电路。航吊、机床和自动电梯等在工厂和生活中应用比较广泛,使用也比较频繁,控制电路损坏率较高,老的设备一般是五六十年代生产,控制电路以继电器为主,可靠性高但自动化差,随着电子技术的发展,从操作和加工精度的要求出发应对控制电路进行改造,采用PLC(程序控制编程器),集成电路替代继电器,对原有电路进行数字化和智能化改造,以提高机械系统的操作性、自动性和安全性,使老设备产生新功能。
4、电源设备。广义的讲电源设备包含极为广泛,本文主要讨论与控制电路密切相关的整流、电焊与充电等设备。上述设备在工农业生产中起着重要的作用,在设备修复或再制造过程中涉及整流元件扩容、扩流、控制电路与延时控制等环节升级改造诸多问题,在实际應用中电源设备的修复与改造对工农业生产影响深远,对其修复的研究具有非常重要的意义。
二、控制电路改造设计基本思想
1、控制电路改造设计思想。一是依据原设备控制原理进行设计,在保持原有功能的条件不变的情况下,研究对主电路设备的保护措施,增设相应传感元件;二是根据使用人员的需求而设计电路,在空间与载荷允许的条件下,尽可能的满足操作者的要求,使其更加安全可靠;三是依据的电路要求选择电气原件,尽量采用通用,便于市场购买,无特殊使用条件要求的电器元件为主。修复与改造的重点,是突出设备修复后的实用性。
2、电路改造的核心与目的。一般电路改造是伴随着主控原元件及设备损坏,在无法修复或者是该元器件已经停产的情况下采取对系统电路进行改造。通过改造旧电路,增设功能,规范电路使用标准,以此达到用现代电路器件替代旧电路器件,合理改造控制与保护电路,达到原有的设备工作更安全可靠,使用更加人性化,电路设计更加科学,理论设计上更加完善的目的。
3、核心电路实验。在电路改造的设计过程中,对一些核心电路,必须精心实验,特别是超压耐流实验,必须进行元件实验,以获得精确地技术参数,以实验得到基本的数据为参考搭建实际运行电路,得出所设计整体系统对比改造后电路的优缺点。电路实验时,特别是对电机类控制负载,一定要考虑启动电流瞬间倍增与负载断开时的电感高压冲击,将会对低压控制电路产生致命的干扰,因此要考虑电源的隔离与屏蔽。另一方面在保护电路实验时,对故障保护延时、过载保护临界点的整定与设计要小于电机过载承受时间,确保保护电路的起到应有的作用。
三、修复改造实施中应把握问题
1、电路的修复与改造要有科学性与前瞻性。电气控制系统是机电设备工作的中枢神经,是保障整个设备正常工作的核心,对于生产一线机电设备,对其修复改造的水平与质量直接影响设备工作的效率和潜在功能的发挥。因此,电路设计必须规范,设计电路图纸符合国标,符号通用,标注清楚,说明简单易懂。主要技术参数标注是系统实验数据,不允许把单元件参数直接用于系统综合参数使用。在满足现实需求的基础上,兼顾未来设备工作的发展,要设计多种形式的接口,为设备能够自主升级留有余地。
2、主要电控元件应与电路相匹配。当电路设计思路确定之后,主要问题就是选择元器件,它是关键的环节,因为选择元件的过程就决定了电路自动化的程度。例如选择集成电路或者是PLC编程器,电路可以实现多种控制,但就必须设计低压供电及稳压电路。如果选择继电器作为控制电路主要元件,电路相对简单,维修方便,但实现自动控制与智能控制相对难度就会增大。所以要根据实际电路工作条件与场合确定电路元件。一般机电设备工作状态相对稳定、工作连续时间较长,应选择继电器,配以保护电路为宜;当机电设备工作状态频繁更换,应选择无接触的集成电路作为主题电路,便于实现分过程、分阶段控制与故障预警。无论选择哪一种电路,都应积极采用现代光电技术、传感技术,围绕智能、故障预警设计电路运行系统。通过对旧机电设备的修复或改造,使机电设备在恢复原有功能的基础上,系统控制自动化程度有一定的进步。
3、大功率电机、变压器修复技巧。在修理功率较大的电机、变压器之前,首先制定修理计划,修理计划是根据机电设备发生故障的原因而制定的,分析损坏原因是人为操作还是过载、还是功率不足造成。其次是根据机电设备损坏的原因制定修理方案,如果需要增容就必须根据铁芯的有效面积进行计算,确定绕组匝数,方可动手修理。在做好理论准备工作的同时,对原有外壳进行除锈与清理,对线槽和铁芯做加温清洁处理时应注意温度不大于40度。当电机需要扩容时,可考虑减少绝缘纸,以沁漆绝缘为主。当变压器虚增容时,在空间允许的情况下,主要从增加铁芯片数和线圈的直径为主。
关于机电设备控制电路维修课题的研究,随着新技术,新材料,新工艺的应用发展,将会有更多类似的问题出现,新的需求也会不断增多,所研究的问题也更将复杂,本文只是对以往工作中遇到的问题,进行了一定的归纳梳理,与关心这方面问题的同行的要求还存在着很大的差距,希望有志于这方面研究的同行商榷共勉。
参考资料:1、《静止变流器》陈道炼 著 哈尔滨工业大学出版社。
2、《电热电动器具原理与维修》(第二版)牛金生 主编 电子工业出版社。
关键词:机电设备 修复
中图分类号:TV734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)30-0018-01
一、机电设备修复现实意义
随着新材料新技术的发展,机电设备向着自动化、智能化和数字化方向发展,而七八十年代生产的大量机电设备寿命达到了一个使用周期,需要技术改造与嫁接,以适应现代工农业生产的需求。因为大量的旧的机电设备其基本功能很好,结构也合理,存在的主要问题是,控制电路出现老化,基本操作复杂,工作可靠性弱化,因此通过电气技术的改造,使其更加人性化、科学化和合理化,减小人工操作强度,提高工作效率,达到旧设备升级改造的目的,对机电设备电气控制系统技术改造与修复的意义,在于大量的工农业生产一线的机电设备可以更安全的运营,节省资金,改善一线生产环境与条件,使工作更加的安全。机电设备范围很广,本文仅从电气工程运行的主要类别去讨论和研究技术改造修复的基本内容,以飨读者。
1、电机类。电动机作为动力源被广泛的应用与工农业生产,可以说电气时代是以电机控制为特征的时代,从家电到电力工业,电机无所不在,它是动力产生的源泉,没有电机的生活是无法想象的。所以电机的修复与改造是一项永久性的研究课题。由于电机用于多种场合,容量相对大一些的电机,随着岁月的更迭,其容量、控制方式,转速需要进行相应的改变,特别是一些旧的电机外形、尺寸固定,新电机无法替代,若电机损坏就需要重新下线修复,就必须思考电机容量、转速、绕组接法等主要技术参数,因此对电机的保护显得特别重要,如果对电机采取多项保护,就可以避免电机损坏。所以对电机控制电路的研究与改造是非常重要的关键环节。
2、电力传输类。变压器是电力传输的核心部件,在生活中也是随处可见,一般变压器概略分为电力变压和电源变压,电力变压器多用于电力传输,电源变压器主要用于多种电压、电流及脉冲变换。电力变压器一旦损坏就可能造成大面积停电,甚至带来更大的损失,电源变压器损坏可能造成机电系统不工作,同样带来不可估量的损失。因此变压器的维护、保护预警电路系统具有十分重要的作用。对于已经损坏的变压器应认真的分析原因,并对其容量、线圈匝数、电压值以及抽头变换方式进行一一登记,特别是已经过性的硅钢片要彻底更换,确保修复后的变压器技术参数与原变压器一至。
3、机电控制电路。航吊、机床和自动电梯等在工厂和生活中应用比较广泛,使用也比较频繁,控制电路损坏率较高,老的设备一般是五六十年代生产,控制电路以继电器为主,可靠性高但自动化差,随着电子技术的发展,从操作和加工精度的要求出发应对控制电路进行改造,采用PLC(程序控制编程器),集成电路替代继电器,对原有电路进行数字化和智能化改造,以提高机械系统的操作性、自动性和安全性,使老设备产生新功能。
4、电源设备。广义的讲电源设备包含极为广泛,本文主要讨论与控制电路密切相关的整流、电焊与充电等设备。上述设备在工农业生产中起着重要的作用,在设备修复或再制造过程中涉及整流元件扩容、扩流、控制电路与延时控制等环节升级改造诸多问题,在实际應用中电源设备的修复与改造对工农业生产影响深远,对其修复的研究具有非常重要的意义。
二、控制电路改造设计基本思想
1、控制电路改造设计思想。一是依据原设备控制原理进行设计,在保持原有功能的条件不变的情况下,研究对主电路设备的保护措施,增设相应传感元件;二是根据使用人员的需求而设计电路,在空间与载荷允许的条件下,尽可能的满足操作者的要求,使其更加安全可靠;三是依据的电路要求选择电气原件,尽量采用通用,便于市场购买,无特殊使用条件要求的电器元件为主。修复与改造的重点,是突出设备修复后的实用性。
2、电路改造的核心与目的。一般电路改造是伴随着主控原元件及设备损坏,在无法修复或者是该元器件已经停产的情况下采取对系统电路进行改造。通过改造旧电路,增设功能,规范电路使用标准,以此达到用现代电路器件替代旧电路器件,合理改造控制与保护电路,达到原有的设备工作更安全可靠,使用更加人性化,电路设计更加科学,理论设计上更加完善的目的。
3、核心电路实验。在电路改造的设计过程中,对一些核心电路,必须精心实验,特别是超压耐流实验,必须进行元件实验,以获得精确地技术参数,以实验得到基本的数据为参考搭建实际运行电路,得出所设计整体系统对比改造后电路的优缺点。电路实验时,特别是对电机类控制负载,一定要考虑启动电流瞬间倍增与负载断开时的电感高压冲击,将会对低压控制电路产生致命的干扰,因此要考虑电源的隔离与屏蔽。另一方面在保护电路实验时,对故障保护延时、过载保护临界点的整定与设计要小于电机过载承受时间,确保保护电路的起到应有的作用。
三、修复改造实施中应把握问题
1、电路的修复与改造要有科学性与前瞻性。电气控制系统是机电设备工作的中枢神经,是保障整个设备正常工作的核心,对于生产一线机电设备,对其修复改造的水平与质量直接影响设备工作的效率和潜在功能的发挥。因此,电路设计必须规范,设计电路图纸符合国标,符号通用,标注清楚,说明简单易懂。主要技术参数标注是系统实验数据,不允许把单元件参数直接用于系统综合参数使用。在满足现实需求的基础上,兼顾未来设备工作的发展,要设计多种形式的接口,为设备能够自主升级留有余地。
2、主要电控元件应与电路相匹配。当电路设计思路确定之后,主要问题就是选择元器件,它是关键的环节,因为选择元件的过程就决定了电路自动化的程度。例如选择集成电路或者是PLC编程器,电路可以实现多种控制,但就必须设计低压供电及稳压电路。如果选择继电器作为控制电路主要元件,电路相对简单,维修方便,但实现自动控制与智能控制相对难度就会增大。所以要根据实际电路工作条件与场合确定电路元件。一般机电设备工作状态相对稳定、工作连续时间较长,应选择继电器,配以保护电路为宜;当机电设备工作状态频繁更换,应选择无接触的集成电路作为主题电路,便于实现分过程、分阶段控制与故障预警。无论选择哪一种电路,都应积极采用现代光电技术、传感技术,围绕智能、故障预警设计电路运行系统。通过对旧机电设备的修复或改造,使机电设备在恢复原有功能的基础上,系统控制自动化程度有一定的进步。
3、大功率电机、变压器修复技巧。在修理功率较大的电机、变压器之前,首先制定修理计划,修理计划是根据机电设备发生故障的原因而制定的,分析损坏原因是人为操作还是过载、还是功率不足造成。其次是根据机电设备损坏的原因制定修理方案,如果需要增容就必须根据铁芯的有效面积进行计算,确定绕组匝数,方可动手修理。在做好理论准备工作的同时,对原有外壳进行除锈与清理,对线槽和铁芯做加温清洁处理时应注意温度不大于40度。当电机需要扩容时,可考虑减少绝缘纸,以沁漆绝缘为主。当变压器虚增容时,在空间允许的情况下,主要从增加铁芯片数和线圈的直径为主。
关于机电设备控制电路维修课题的研究,随着新技术,新材料,新工艺的应用发展,将会有更多类似的问题出现,新的需求也会不断增多,所研究的问题也更将复杂,本文只是对以往工作中遇到的问题,进行了一定的归纳梳理,与关心这方面问题的同行的要求还存在着很大的差距,希望有志于这方面研究的同行商榷共勉。
参考资料:1、《静止变流器》陈道炼 著 哈尔滨工业大学出版社。
2、《电热电动器具原理与维修》(第二版)牛金生 主编 电子工业出版社。