伺服系统的故障分析与维修

第 3 章伺服系统的故障分析与维修3．1 伺服系统概述

数控机床的伺服驱动系统主要有两种：进给驱动系统和主轴驱动系统。

前者控制机床各坐标轴的切削进给运动，后者控制机床主轴的旋转运动。

它们的职能是提供切削过程中所需要的转矩和功率，可以任意调节运转速度和准确的位置控制。

数控机床的伺服驱动系统分直流与交流两类不同的装置。

1、伺服系统的概念

伺服系统是以机械位置或角度作为控制量的自动控制系统。

在数控机床中，CNC 控制器经过插补运算生成的进给脉冲或进给位移量指令输入到伺服系统，由伺服系统经变换和功率放大转化为机床机械部件的高精度运动。

伺服系统既是数控机床控制器与刀具、主轴间的信息传递环节，又是能量放大与传递的环节，它的性能在很大程度上决定了数控机床的性能。

数控机床的最高移动速度、运动精度和定位精度等重要指标均取决于伺服系统的动、静态性能。

研究与开发高性能的伺服系统是现代数控机床的关键技术之一。

早期的数控机床，尤其是大中型数控机床常采用电液伺服系统驱动。

从八十年代起全电气伺服系统成为数控机床的主要驱动器。

2、伺服系统的基本技术要求

（1）精度高

伺服系统的精度是指输出量能复现输入量的精确程度。

在速度控制中，要求高的调速精度，比较强的抗负载扰动能力。即对静、动态精度要求都比较高。

（2）稳定性好

稳定性是指系统在给定输入或外界干扰作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到原来的平衡状态。

随伺服系统要求有较强的抗干扰能力，保证进给速度均匀、平稳。

稳定性直接影响数控价格的精度和表面粗糙度。

（3）快速响应

快速响应是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了系统的跟踪精度。

为了保证轮廓切削形状精度和低的加工表面粗糙度，要求伺服系统跟踪指令信号的响应要快。

这一方面要求过渡过程时间要短，一般在200 ms 以内，甚至小于几十毫秒；另一方面要求超调要小。

（4）调速范围宽

调速范围Rn 指生产机械要求电机能提供的最高转速nmax 和最低转速nmin之比：Rn=nmax/nmin 。

通常，nmax和nmin一般对指额定负载时的转速，对于少数负载很轻的机械，也可以是实际负载的转速。

1）进给伺服系统的调速要求

数控机床中，进给伺服系统的调速范围与伺服系统的分辨率有关。

一般的调速范围要求在脉冲当量为0.001mm时达到0-24m/min。

进给伺服系统的调速可分为以下几种：

①在1-24000mm/min范围，要求速度均匀、稳定、无爬行、速降小。

②在1mm/min以下时，具有一定的瞬时速度，而平均速度很低。

③在零速时，要求电机有电磁转矩，以维持定位精度，使定位精度满足系统的要求，即处于伺服锁定状态。

2）主轴调速范围要求

主轴主要考虑速度控制，其调速系统一般要求1:100-1000范围内的恒转矩调速和1:10以上的恒功率调速，且有足够大的输出功率。

（5）低速大转矩

机床加工的特点是，在低速时进行重切削，因此要求伺服系统在低速时要有大的转矩输出。

进给坐标的伺服控制属于恒转矩控制；而主轴坐标的伺服控制在低速时为恒转矩控制，在高速时为恒功率控制。

3、电气伺服系统的控制结构

典型的电气伺服系统框图如下。

从控制角度讲，电气伺服系统一般结构为三闭环控制，即有电枢电流闭环，速度闭环，位置闭环。

为了满足三环伺服控制反馈信号，要求有多种传感元件可供选择。

电流反馈一般采用取样电阻、霍尔集成电路传感器等。

速度反馈一般采用测速发电机、光电编码器、旋转变压器等。

位置反馈采用光电编码器,旋转变压器,光栅等。

在一般的电气伺服产品中主要包括电流闭环和速度闭环控制，而位置环则由CNC装置中的计算机进行控制。

从器件上来说，电气伺服系统包括执行部件、伺服驱动器、CNC中的位置控制器三部分。

关于PID调节器（PID regulator）的解释——

比例积分微分调节器的简称。利用比例微分环节的领前作用来对消调节对象中的大惯性，提高精度，加快动态响应速度。

在调节系统中，其过程控制方式就是将被测量，如温度、压力、流量、成分、水位等，由传感器变换成统一的标准信号送入调节器，在调节器中，与给定值进行比较，然后把比较出的差值进行PID运算。所谓PID运算就是比例、积

分、微分运算。P调节就是调节器的输出和输入成比例。调比例带，也就是调比例系数，比例带就是输出与输入之比（放大倍数）的倒数。I调节就是输出是输入量（即偏差）的积分，只要有偏差，调节器就会不断积分，使输送到执行器的信号变化，校正被控量，直到达到无偏差为止，所以有了积分调节器就会消除稳态偏差。但要注意单独的积分调节往往是不能工作的。所谓整定积分时间就是调积分的快慢，这要取决于对象的特性。D调节就是微分调节，也就是输出对输入的微分。微分调节的优点在于它的超前性，当输入发生变化时，马上就有微分信号产生，使被控量得以提前校正，然后再由P、I进行校正，这样可以使整个调节的过渡过程时间缩短，有利于调节质量的提高。

PID调节应用最广，技术最成熟，控制结构简单，参数调整容易，是目前过程控制中使用广泛的调节方式。

3．2 主轴伺服系统的故障分析与维修

一般主轴要求：速度大范围连续可调、恒功率范围宽

伺服主轴要求：有进给控制和位置控制

主轴变速形式：电动机带齿轮换档（降速、增大传动比、增大主轴转矩）；电动机通过同步齿带或皮带驱动主轴（恒功率、机械传动简单）

3．2 ．1 常用主轴伺服系统

FANUC 公司主轴驱动系统

主要采用交流主轴驱动系统，有S，H，P 三个系列（1.5~37，1.5~22 ，3.7~37 千瓦）

主要特点：

1）采用微处理控制技术

2）主回路采用晶体管PWM 逆变器

3）具有主轴定向控制、数字和模拟输入

SIEMENS公司主轴驱动系统

直流主轴电动机：有1 GG5 ，1 GF5 ，1 GL5 和1 GH5 四个系列及配套的6 RA24,6 RA27 系列驱动装置（晶闸管）

交流主轴电动机：有1 PH5 和1 PH6 两个系列（3~100 千瓦）及配套的6 SC650,6 SC611A 系列的主轴驱动模块

3．2 ．2 通用变频器

（一）6 SC650 系列主轴交流驱动系统

1. 驱动装置的组成（原理图）

驱动装置的组成（主轴驱动系统）

2. 故障诊断

故障代码当交流主轴驱动变频器在运行中发生故障，变频器面板上的数码管会以代码的形式提示故障的类型。

辅助诊断除故障代码外，在控制和输入／输出模块还有测试插座，作为辅助诊断的手段通过测试，可进一步判断变频器是否缺相以及过电流等故障

变频器的操作和显示面板

输入／输出模块上的测试插座

1 —接线端子

2 —输入／输出模块

3 —电流测试插孔

测电机相电流测直流回路电流测电机总电流

6SC650 系列变频器部分代码表

故障代码故障名称故障原因

F11 转速控制开环 1 编码器电缆未接好；

无实际转速值……; 4 电机缺相工作；等F12 过电流 1 变频器有短路故障；

……; 5 转矩设定值过高；等F14 电动机过热 1 电动机过载；2 电动机电流过大；等（二）主轴通用变频器

3．2 ．3 主轴伺服系统常见故障分析与排除

主轴伺服系统发生故障时，有三种表现形式：

在图像管或操作面板上显示报警内容或报警信息

在主轴驱动装置上用报警灯或数码管显示故障

无任何故障报警信息

主轴伺服系统常见故障有：

外界干扰：屏蔽和接地措施不良时，主轴转速或反馈信号受电磁干扰，使主轴驱动出现随机和无规律的波动。判别方法，使主轴转速指令为零再看主轴状态过载：切削用量过大，频繁正、反转等均可引起过载报警。具体表现为电动机过热、主轴驱动装置显示过电流报警等

主轴定位抖动：

主轴准停用于刀具交换、精镗退刀及齿轮换档等场合，有三种实现形式：1）机械准停控制（V 形槽和定位液压缸）

2）磁性传感器的电气准停控制（图）

3）编码器型的准停控制（准停角度可任意）

上述准停均要经减速，减速或增益等参数设置不当；限位开关失灵；磁性传感器间隙变化或失灵都会引起定位抖动

磁性传感器主轴准停装置

1. 磁性传感器

2. 发磁体

3. 主轴

4. 支架

5. 主轴箱

主轴转速与进给不匹配:当进行螺纹切削或用每转进给指令切削时，会出现

停止进给、主轴仍然运转的故障。主轴有一个每转一个脉冲的反馈信号，一般为主轴编码器有问题。可查图像管报警,输入／输出编码器状态或用每分钟进给指令代替

转速偏离指令值：主轴实际转速超过所规定的范围时要考虑，电机过载，CNC 输出没有达到与转速指令对应值，测速装置有故障,主轴驱动装置故障主轴异常噪声及振动：电气驱动（在减速过程中发生、振动周期与转速无关）；主轴机械（恒转速自由停车、振动周期与转速有关）

主轴电动机不转：CNC 是否有速度信号输出；使能信号是否接通，CTR 观察输入／输出状态，分析PLC 梯形图以确定主轴的启动条件（润滑,冷却）；主轴驱动故障；主轴电机故障

3．3 进给伺服系统的故障分析与维修

任务完成CNC 对各坐标轴的位置控制

组成进给驱动、位置检测及机械传动装置

工作过程程序指令经插补运算得位置指令

同时将检测到的实际位置信号反馈数控系统构成半或闭环控制系统，是外环为位置环内环为速度环的控制系统

位置检测光栅、光电编码器、感应同步器、旋转变压器和磁栅等

速度监测测速发电机和光电编码器等

3．3 ．1 步进伺服

步进驱动系统

802S 数控系统配STEPDRIVE 步进驱动装置及IMP5 五相步进电动机3．3 ．2 FANUC 进给驱动系统以及3 ．3 ．3 SIEMENS进给驱动系统

一、常见进给驱动系统

1. 直流进给驱动系统

FANUC 公司直流进给驱动系统

小惯量L,中惯量M 系列直流伺服电动机

采用PWM 速度控制单元

大惯量H 系列直流伺服电动机，采用晶闸管速度控制单元

均有过速、过流、过载等多种保护功能

姆欧的新项目公司直流进给驱动系统

1匈牙利系列多种规格的永磁式直流伺服电动机，与电机配套的速度控制单元有6 RA20 （晶体管PWM 控制）和 6 RA26 （晶闸管控制）两个系列。也均有过速、过流、过载等多种保护功能

2. 交流进给驱动系统

FANUC 公司交流进给驱动系统

驱动装置：晶体管PWM 控制的( 系列交流驱动单元

电动机：S ，L,SP 和T 系列永磁式三相交流同步电动机

姆欧的新项目公司交流进给驱动系统

驱动装置：晶体管PWM 控制的6 SC610 和6 SC611A 系列交流进给驱动模块，还有用于数字伺服驱动的611 D 系列

电动机：1 FT5 和1 FT6 系列永磁式三相交流同步电动机

3. 步进驱动系统

802S 数控系统配STEPDRIVE 步进驱动装置及IMP5 五相步进电动机

二、伺服系统结构形式

伺服系统不同的结构形式，主要体现在检测信号的反馈形式上，以带编码器的伺服电动机为例：

方式 1 —转速反馈与位置反馈信号处理分离

方式 2 —编码器同时作为转速和位置检测，处理均在数控系统中完成

方式 3 —编码器方式同上，处理方式不同

方式 4 —数字式伺服系统

3．3 ．4 三菱进给驱动系统

（略）

3．3 ．5 进给伺服系统常见故障及其诊断实例

一、进给伺服系统的故障形式及诊断方法

1. 常见故障

超程——进给运动超过软限位或硬限位，图像管

过载——进给运动的负载过大,频繁正反转以及传动链润滑不良等引起，图像管及伺服驱动单元都会有报警信息

窜动——测速信号或速度控制信号不稳定、接线接触不良等引起

爬行——发生在起动加速段或低速进给时，一般是由于进给传动链的润滑不良、伺服系统增益过低及负载过大、联轴器松动等引起

振动——与进给速度有关，速度环增益太高或速度反馈有故障；与速度无关，位置环增益太高或位置反馈有故障；在加速过程中产生，减速时间设定过小伺服电动机不转——数控系统速度信号是否输出；使能信号是否接通；冷却润滑条件是否满足；电磁制动是否释放；驱动单元故障；伺服电动机故障位置误差——系统设置的允差过小；伺服增益设置不当；位置检测装置有污染；进给传动链累积误差过大；主轴箱垂直运动时平衡装置不稳

漂移——当指令值为零时，坐标轴仍移动从而造成位置误差。通过漂移补偿和驱动单元上的零速调整来消除

回参考点故障——有找不到和找不准参考点两种故障，前者主要是回参考点减速开关产生的信号或零标志脉冲信号失效所致，可用示波器检测信号；后者是参考点开关挡快位置设置不当引起，只要重新调整即可。

2. 故障定位

模块交换法

X 和Y 的驱动单元一样，当一轴发生故障时，用另一轴代替看故障的转移情况

为确定是否伺服单元和伺服电动机故障，可以脱开位置环，检查速度环。由干电池和变阻器组成直流回路。

驱动结构——模块式

驱动结构——单元式

驱动方式——直流PWM 和晶闸管驱动方式，交流变频控制方式, 步进电机驱动方式。

1. 直流进给驱动

PWM 调速是利用脉宽调制器对大功率晶体管的开关时间进行控制。将速度控制信号转换成一定频率的电压，加到直流伺服电机电枢的两端，通过对方波宽度的控制改变电枢两端的平均电压，从而达到控制电枢电流，进而控制伺服电动机转速的目的。

1.直流进给驱动——晶闸管调速是利用速度调节器对晶闸管的导通角进行控制，通过改变导通角的大小来改变电枢两端的电压，从而达到调速的目的

2.交流进给驱动——因采用交流同步电动机，驱动装置实质上是一个电子换向的直流电动机驱动装置

PWM 驱动控制线路简图

FANUC 系统进给驱动故障表示方式：

1. 图像屏有报警显示的故障

报警号 400~457 伺服系统错误报警

报警号 702~704 过热报警

机床切削条件差及机床摩擦力矩增大，引起主回路中的过载继电器动作

切削时伺服电机电流太大或变压器本身故障，引起变压器热控开关动作 伺服电机电枢内部短路或绝缘不良等，引起变压器热控开关动作

2. 报警指示灯指示的报警（ 7 个灯）

BRK —无熔丝断路器切断报警

HV AL —过电压报警

HCAL —过电流报警（伴有 401 号报警）

OVC —过载报警（ 401 或 702 报警）

LV AL —欠压报警

TGLS —速度反馈信号断线报警

DCAL —放电报警

3. 无报警显示的故障

机床失控速度反馈信号为正反馈信号

机床振动与位置有关的系统参数设定错误

检测装置有故障（随进给速度）

定位精度低传动链误差大；伺服增益太低

电动机运行噪声过大换向器的表面粗糙度过低、油液灰尘等侵入电刷或换向器、电动机轴向窜动等。

6SC610 交流进给驱动系统

3．4 位置检测系统的故障分析与维修

位置环是外环，其指令脉冲来自收据控制经插补运算（包含对伺服系统位置和速度的要求）

位置环是伺服系统中重要的一环，检测元件的精度直接影响机床的位置精度（闭环常用光栅，半闭环常用编码器）

故障形式是在图像管上显示报警号和信息

轮廓误差、静态误差监视报警和测量装置监控报警

3．4 ．1 常用位置检测元件

1.光栅

透射光栅与反射光栅

光栅输出信号：二个相位和一个零标志

维护注意点

防污（冷却液轻微结晶、水雾、通入低压压缩空气、无水酒精轻檫）

防振（不能敲击避免光学元件损坏）

2. 光电脉冲编码器

输出信号：二个相位和一个零标志

维护注意点

防振和防污（内部松动和信号丢失）

联结松动（影响位置精度、进给运动的不稳定、伺服电机的换向而引起振动）

3. 感应同步器

组成：定尺和滑尺上面具有矩形绕组

维护注意点

在安装时必须保持定尺和滑尺的相对平行，不要损坏尺上耐切削液涂层和带绝缘层的铝箔, 滑尺接线要分清罪和COS 绕组

4. 旋转变压器

输出电压与转子的角位移有固定的函数关系

维护注意点

定子和转子阻值不同不要接错、碳刷磨损要及时更换

1. 电机轴

2. 测速发电机 6. 小齿轮 7. 旋转变压器

8. 安装板 10. 大齿轮 11. 防护罩

5. 磁栅尺

组成：磁性标尺、磁头和检测电路

维护注意点

不能将磁性膜刮坏、不能用力和撞击磁性标尺和磁头避免磁性减弱或磁场紊

乱、在接线时要分清磁头上激磁绕组和输出绕组

3．4 ．2 故障分析与维修

数控位控模块与检测装置的连接1. 输出信号(有两种形式）

电压或电流正弦信号/TTL 电平信号

直流电机测试方法和常见不良问题的分析

测试方法和常见不良问题的分析 一、测试方法 1.电机空载转速及电流的测试 1）定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电 压, 并不是指电源电压），无负载时的电机每分钟转动的圈 数 （空载转速）及此时流过端子的电流 2）测试方法：使用测速计、胶轮、直流电源，如下连接, 直流电源 电机测速计 参考测试 方法：使 用电机综 合测试仪测试（但誨定范围及电机的冲片槽数，测试 数据不准） 2.负载转速及电流的测试 1）定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电 压, 并不是指电源电压），额定负载时的电机每分钟转动的 圈数（负载转速）及此时流过端子的电流（负载电 流） 2）测试方法：见上图，一般选择胶轮的直径为20mm,如 果负载为M gem,则所挂舷码的重量则为M g,同时胶 轮上的圈数取决于绳子A处必须松动才行（即祛码的重 量必须全部加到轮子上才行） 3.堵转力矩和堵转电流的测试

1）； “ 定义：使电机正好停止转动时的负载力矩Ts即为堵转力

矩，此时的电流即为堵转电流Is 3)一般采用两点法进行测试，选择两个负载T1及T2,测 试此负载下的nl> n2及II、12,使用下而的公式计算堵 转力矩和堵转电流： Ts=(n2Tl-nlT2)/(n2-nl) I S=(I2T1-I2T2)/(T1-T2)+(I1-I2)/(T1-T2)*T S 注意点：T1最好在最大效率点附近，而T2最好在最大 功率点附近 参考测试方法：可以采用测功计测试(不精确)或者使 用扭力计测试(较准) 4.窜动量的测试 1)定义：转子在电机中沿轴向可以松动的最大的间隙量 2)测试方法：使用百分表，电机轴前后最大窜动的位置在 百分表上显示的位置分别是A和B，则电机窜动量为B-A 电机 5.电流波形 1)定义：电机在额定电压下旋转时，流过电机两端子间的电 流的变化的波形，可以用示波器进行显示 2)测试方法：如图连接，示波器上显示的波形即为电机的电 流波形，电容一般为qf的电解电容，如果槽数为n 个，则 电机转动一周的完整的波形数为2n个

直流系统接地故障问题分析及排查方法

直流系统接地故障问题分析及排查方法在变电站直流系统为控制、信号、继电保护、自动装置、事故照明及操作等提供可靠的直流电源,其正常与否对变电站的安全运行至关重要。但实际运行中,由于气候环境影响、设备的维护不够恰当、直流回路中混入了交流电、寄生回路存在等原因都可能会引起直流系统接地。直流系统容易发生单点接地。虽然单点接地不引起危害,但若演变成两点接地将造成保护误动或拒动、信息指示不正确、熔断器熔断等严重事件。无论何种原因,直流接地事故都会影响其她电力设备的正常运行,严重者,会导致整个电网系统的瘫痪,造成无法挽回的重大损失保护好直流系统的正常运行就是变电站工作的重中之重,因此,对直流系统接地故障必须采取早发现、早消除、勤防范策略 一、直流系统接地的危害 直流系统一般用于变电所控制母线、合闸母线、UPS不间断电源,也用作其她电源与逻辑控制回路。直流系统就是一个绝缘系统,绝缘电阻达数十兆欧,在其正常工作时,直流系统正、负极对地绝缘电阻相等,对地电压也就是相对平衡的。当发生一点接地时,其正、负极对地电压发生变化,接地极对地电压降低,非接地极电压升高,控制回路与供电可靠性会大大降低,但一般不会引发电气控制系统的次生故障。可就是,当直流系统有两点或多点接地时,极易引起逻辑控制回路误动作、直流保险熔断,使保护及自动装置、控制回路失去电源,在复杂保护回路中同极两点接地,还可能将某些继电器短接,不能动作跳闸,致使越级跳

闸,造成事故扩大。规程严格规定:直流系统多点同极接地,应停止直流系统一切工作,也就是基于其故障性质的不确定因素。 1、直流系统正极接地的危害 当发生直流正极接地时,可能会引起保护及自动装置误动。因为一般断路器的跳合闸线圈以及继电器线圈就是与负极电源接通的,如果在这些回路上再发生另一点直流接地,就可能引起误动作。 如上图所示,A、B两点发生直流接地时,相当于将外部合闸条件全部短接,从而使合闸线圈得电误动作合闸。A、C两点接地时,则外部分闸条件被短接而误动作跳闸。A、D两点,A、F两点接地,同样都能造成开关误跳闸。

在伺服系统选型及调试中,常会碰到惯量问题

在伺服系统选型及调试中，常会碰到惯量问题 问题其具体表现为： 在伺服系统选型时，除考虑电机的扭矩和额定速度等等因素外，我们还需要先计算得知机械系统换算到电机轴的惯量，再根据机械的实际动作要求及加工件质量要求来具体选择具有合适惯量大小的电机；在调试时，正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统最佳效能的前提。此点在要求高速高精度的系统上表现尤为突出，这样，就有了惯量匹配的问题。 一、什么是“惯量匹配”？ 1、根据牛顿第二定律：“进给系统所需力矩T = 系统传动惯量J ×角加速度θ角”。加速度θ影响系统的动态特性，θ越小，则由控制器发出指令到系统执行完毕的时间越长，系统反应越慢。如果θ变化，则系统反应将忽快忽慢，影响加工精度。由于马达选定后最大输出T值不变，如果希望θ的变化小，则J应该尽量小。 2、进给轴的总惯量“J＝伺服电机的旋转惯性动量JM ＋电机轴换算的负载惯性动量JL。负载惯量JL由（以平面金切机床为例）工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直线和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。JM为伺服电机转子惯量，伺服电机选定后，此值就为定值，而JL则随工件等负载改变而变化。如果希望J变化率小些，则最好使JL所占比例小些。这就是通俗意义上的“惯量匹配”。 二、“惯量匹配”如何确定？ 传动惯量对伺服系统的精度，稳定性，动态响应都有影响。惯量大，系统的机械常数大，响应慢，会使系统的固有频率下降，容易产生谐振，因而限制了伺服带宽，影响了伺服精度和响应速度，惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利，因此，机械设计时在不影响系统刚度的条件下，应尽量减小惯量。 衡量机械系统的动态特性时，惯量越小，系统的动态特性反应越好；惯量越大，马达的负载也就越大，越难控制，但机械系统的惯量需和马达惯量相匹配才行。不同的机构，对惯量匹配原则有不同的选择，且有不同的作用表现。不同的机构动作及加工质量要求对JL与JM大小关系有不同的要求，但大多要求JL与JM的比值小于十以内。一句话，惯性匹配的确定需要根据机械的工艺特点及加工质量要求来确定。对于基础金属切削机床，对于伺服电机来说，一般负载惯量建议应小于电机惯量的5倍。 惯量匹配对于电机选型很重要的，同样功率的电机，有些品牌有分轻惯量，中惯量，或大惯量。其实负载惯量最好还是用公式计算出来。常见的形体惯量计算公式在以前学的书里都有现成的（可以去查机械设计手册）。我们曾经做过一试验，在一伺服电机的轴伸，加一大的惯量盘准备用来做测试，结果是：伺服电机低速时停不住，摇头摆尾，不停地振荡怎么也停不下来。后来改为：在两个伺服电机的轴伸对接加装联轴器，对其中一个伺服电机通电，作为动力即主动，另一个伺服电机作为从动，即做为一个小负载。原来那个摇头摆尾的伺服电机，启动、运动、停止，运转一切正常！ 三、惯量的理论计算的公式 惯量计算都有公式，至于多重负载，比如齿轮又带齿轮，或涡轮蜗杆传动，只要分别算出各转动件惯量然后相加即是系统惯量，电机选型时建议根椐不同的电机进行选配。负

直流配电系统故障分析与保护技术研究

直流配电系统故障分析与保护技术研究 发表时间：2019-09-18T10:31:29.667Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：高峰刘伟郑锦欢 [导读] 摘要：直流系统可将分布式发电、配电供电及储能等优点进行充分发掘，以便为电气企业的供电与用户的用电提供新效益与新价值。 （国网山西省电力公司检修分公司） 摘要：直流系统可将分布式发电、配电供电及储能等优点进行充分发掘，以便为电气企业的供电与用户的用电提供新效益与新价值。系统保护是配电安全运行的保障，其实施难点主要是电流未能经过零点，使灭弧较难，且控制相对复杂，需给予灭弧更大的空间。国家电气工程相关工作人员在研究直流保护的过程中，应对其运行动态与常见故障间的关联进行充分考虑，以此来获得更佳的保护效果。文章依据直流组成及其原理，分析总结出了其系统的常见故障类型，提出的一系列故障解决策略，对直流配电系统的完善具有理论性意义，对解决其建设中的实际问题具有现实性的指导意义。 关键词：直流配电系统；故障分析；保护技术 直流配电在有效接纳分布式电源、高效稳定电压变换及控制、系统优化配置、供电可靠性等方面的技术问题已基本解决。直流配电保护是其安全运行的关键，但国内外对直流配电的保护研究尚处于理论研究和试验探索阶段，可以预见一旦突破直流保护这一瓶颈，直流配电技术及装备将快速的发展和广泛应用。 直流配电保护实现的难点在于：直流电流无过零点，灭弧困难，需要更大的灭弧空间和复杂的控制，直流过流速断保护是一个尚需研究和攻克的难题；直流配电系统无论是故障类型、故障发展过程、故障电压电流特性还是故障后果与交流配电网都有所不同；直流配电网中接入多元化的分布式电源、负荷、储能，直流配电系统存在多种不同的运行状态，大量电力电子装置的存在，给保护配合带来了挑战。直流保护的研究与应用必须考虑不同运行状态、源荷敏感特性与故障类型之间的关系。保护模型需要改进或优化以得到更佳的系统参数；保护的算法及程序需要优化以得到更准确的保护整定值及更好的保护效果。 1.直流主动保护构成及其原理 直流保护系统的构成分为单母线配电、两端配电以及放射状与环状配电等四种系统，无论是应用哪一种系统，均是以DC/AC 和 DC/DC 器为载体，使储能、多型负荷及分布式发电相连接，系统保护便集成于 DC/AC 和 DC/DC 中。其主动保护构成由短路与接地保护、绝缘下降、交直流混接、环网保护、交流电网、储能电池、光伏电池及燃料电池等组成，其借助 DC/DC 或 DC/AC 接受配电，将电供给负载。其原理是在电子转换器构造监控与拓扑原理基础上，将其保护行为“融入”转换器的逻控之中，遵循双重保护原则，充分利用隔离单元与电子器件，使诸多故障线路与正常运行的线路自然断离，并对故障较为严重的回路进行切断处理，可阻止轻微故障变严重扩大危害范围，尽可能确保系统正常工作。因电子转换器具有自己的保护性能，所以诸多学术研究人员对其进行探究的兴趣颇高。此项技术具有继电保护作用，已经被国人广泛应用于电气企业当中。直流继电器结合断路器，可对故障进行快速检测与断离。 2.直流配电系统常见故障解析 非高压直流系统中，常见的故障有短路故障与接地故障。 ①短路故障：正负电极均悬空的系统，如若正负极其中一极接地，则无法造成电路短路；如若唯有接地线电压出现异常，且正负极其中一极线路接地，便会引发短路故障。直流系统的短路故障，其电流输送速度飞快，影响范围广泛，且未经过零点。解决直流短路故障的方法诸多，其中切除电路的方式最为直接且效果较好。 ②接地故障：前期线路绝缘性能的下降与交直流交接混乱等问题并未引发接地故障，当接地电压发生异常时，如若未能对其进行有效控制，可使其最终演变成接地故障。近几年，我国的直流断路技术还未发展成熟，对于其他故障的保护方法仅限于监测与报警，而对于接地故障保护，我国已有一定的技术成果，例如环网技术。 ③直流故障具有自身独特的直流电压，其故障点位较难寻找。直流电系中，导致线路故障形成的原因之一是直流环网出现问题。环网故障会使直流电系统之间产生电环流，最终造成输电异常的危害，严重的情况下，很有可能导致线路出现短路或是接地故障。 3.非高压直流系统故障保护方法探析 3.1直流环网维护法 直流环网法的内涵主要指在直流系统未能并列期间，环网存有的多数电气连接。在环网运行的过程中，受倒负荷与绝缘度降低等因素的影响，极易使其出现故障，导致产生火灾、电池使用年限缩短以及空气开关失效等问题。若出现两个直流等级各不相同的系统电压，则会造成更为严重的后果。例如，异常发电现象，会引发电路短路或接地等危害。DC/DC 属于隔离型转换器，具有稳定电压的作用，在直流环网中，可确保各负荷电压始终保持平衡状态。各支流通过使用 DC/DC可完成单独供电。当负荷出现故障时，DC/DC 可保证各直流系统正常运作。面对多条直流线路同时出现问题的危急时刻，借助环网监测可检测出其问题所属的故障种类，并将故障点前后电路封锁，阻止转换器输出电流，实现故障隔离，可有效避免直流主干线与其他支干线的输电工作受到影响。 3.2短路故障保护法 依照主动保护原理，短路故障的保护应以电子器件内部的运行原理及算控法为基础，通过逻辑管控与诊断，对短路电流进行切断处理。单元隔离法将部分因故障问题流失电流进行回吸，可降低故障的破坏力，避免直流系统整体运行中断。ASP 集成器的应用，可将DC/AC 或者是 DC/DC 器中，需要被保护的各直流线路进行串联。考虑到转换器中电力 IGBT 的全控型运作特点及原理，一旦馈线电路或直流干线出现短路问题，可通过逻辑法实现对 IGBT 的控制。快速完成主动保护，使功率输出停止运行，可将短路线路与主干线、分布式发电线、负载线进行脱离，加快了主动保护的速度，增强了其可靠性，使其作用得以充分发挥。短路故障保护的主要控制开关是半导器件，其电路开关通断的控制法与其他方法不同，其故障保护总通断时长应被局限于μs 级范围内。 3.3接地故障维护法 接地保护法是指依靠快速检测，由 DC/DC 器通过将单元进行隔离，进而完成隔离接地故障的目的。在线路馈线处，便将故障限制于此，可有效阻止主干线与电源、负载间的故障传播，为主干线路与其馈线的正常运作提供保障。接地危害的监测工作，是实现直流保护的最大难题。当前，经常被使用的监测方法包括三种，分别是电阻平衡法、漏电检测法及低频交流法等。此三种方法虽然均能为故障的检测工作带来一定的效果，但是，仅能起到报警的作用，无法从根源处解决接地故障问题，防止其危害的发生。此外，漏电后，若绝缘不及

浅谈离心泵的故障原因及应对措施(标准版)

( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 浅谈离心泵的故障原因及应对 措施(标准版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

浅谈离心泵的故障原因及应对措施(标准 版) 摘要：泵是一种流体机械，它给予液体一定能量而沿管路输送液体。由于泵的结构简单、比较耐用，是被广泛应用于石油、化工、电力、冶金、矿山、造船、工程、轻工、农业和国防等部门的一种通用机械设备。尤其是在石油炼化企业生产中，泵类设备是不可缺少的运转设备之一，这其中要以离心泵的应用较为常见。在离心泵的运转过程中，难免会出现各种故障。为了确保设备正常运转，保证工艺生产的正常运行，必须加强日常生产中的维护和保养，并对离心泵出现的各种故障进行分析并采取相应的措施加以处理。本文主要从离心泵的结构、工作原理、常见故障、影响因素、日常的维护保养及应对的措施等几方面进行探讨和分析。 关键词：离心泵故障措施

1离心泵的主要组成部分 离心泵主要是由叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环、填料函等几部分组成。 1.1叶轮：叶轮是离心泵的核心部分，是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体能量的核心部件。它用键固定于轴上，被电机驱动旋转对液体作功进行能量传递转换。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。根据其结构形式可分为闭式、开式、半开式三种。其中闭式叶轮效率较高，开式叶轮效率较低。 1.2泵体：泵体也称泵壳，它是离心泵的主体，起到支撑固定的作用，并与安装轴承的托架相连接。 1.3泵轴：泵轴是传递扭矩的主要部件，其主要作用是将联轴器和电动机相链接，并将电动机的转矩传给叶轮。泵轴通常要选用强度较高的碳钢或合金钢并经调质处理，轴径按强度、刚度及临界转速定。 1.4轴承：轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。常见的轴承润滑方式有油润滑和脂润滑两种。滚动轴

直流电机常见故障及排除方法(正式)

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 直流电机常见故障及排除 方法(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-9217-56 直流电机常见故障及排除方法(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1、前言 直流电机的故障多种多样，产生的原因较为复杂，并且相互影响，电机运行中由于制造、安装、使用、维护不当，都可引起故障。 2、直流发电机常风故障及排除方法 2.1并励直流发电机建立电压的条件 （1）条件：A、主磁极必须有剩磁；B、并励绕组并联到电机绕组上时，接线极性必须正确；C、励磁回路中总电阻值必须小于临界电阻。 （2）排除并励直流电机不能建立稳定电压的故障方法 A、新安装的原因是电机控制柜内接线松脱或电机碳刷接触不良所致。认真检查，调整碳刷压力即可。

对于长期使用后的由于主磁极剩磁消失或严重减少，可先将并励绕组与电柜绕组联接线断开，用直流电源加于并励绕组使其磁化，如发电机仍不能发电，可改变极性重新磁化。 B、在发电机旋转方向正确的情况下，有时由于电机外部或内部并激绕组与电柜绕组联接不正确导致励磁磁通与主磁极的剩磁磁通极性相反，使剩磁进一步减小不能自励，这时只要调换一下励磁绕组接线的极性就可以了。 C、为调整输出电压，励磁回路通常串联附加电阻，有时电阻断线、接头松脱使励磁回路总电阻大于发电机临界电阻，不能建立电压可将电阻值调小或短接一下，待发电机建立电压后，再调节电阻，使电压达到额定值。 2.2空载电压正常，加载后显著下降 （1）串励绕组的极性接反，检查接线可将串励绕组的2个接头互换位置试验，观察电压，若回升………..

FANUC伺服驱动系统故障分析诊断

FANUC交流伺服驱动系统故障维修举例 例244~245．加工过程中出现过热报警的故障维修 例244．故障现象：某配套FANUC 0T MATE系统的数控车床，在加工过程中，经常出现伺服电动机过热报警。 分析与处理过程：本机床伺服驱动器采用的是FANUC S系列伺服驱动器，当报警时，触摸伺服电动机温度在正常的围，实际电动机无过熟现象。所以引起故障的原因应是伺服驱动器的温度检测电路故障或是过热检测热敏电阻的不良。 通过短接伺服电动机的过热检测热敏电阻触点，再次开机进行加工试验，经长时间运行，故障消失，证明电动机过热是由于过热检测热敏电阻不良引起的，在无替换元件的条件下，可以暂时将其触点短接，使其系统正常工作。 例245．故障现象：某配套FANUC 0T MATE系统的数控车床，在加工过程中，经常出现X轴伺服电动机过热报警。 分析与处理过程：故障分析过程同上例，经检查X轴伺服电动机外表温度过高，事实上存在过热现象。 测量伺服电动机空载工作电流，发现其值超过了正常的围。测量各电枢绕组的电阻，发现A相对地局部短路；拆开电动机检查发现，由于电动机的防护不当，在加工时冷却液进入了电动机，使电动机绕阻对地短路。修理电动机后，机床恢复正常。 例246．驱动器出现OVC报警的故障维修 故障现象：某配套FANUC 0T-C系统、采用FANUC S系列伺服驱动的数控车床，手动运动X轴时，伺服电动机不转，系统显示ALM414报警。 分析与处理过程：FANUC 0T-C出现ALM 414报警的含义是“X轴数字伺服报警”，通过检查系统诊断参数DGN720~723，发现其中DGN720 bit5=l，故可以确定本机床故障原因是X轴OVC(过电流)报警。 分析造成故障的原因很多，但维修时最常见的是伺服电动机的制动器未松开。 在本机床上，由于采用斜床身布局，所以X轴伺服电动机上带有制动器，以防止停电时的下滑。经检查，本机床故障的原因确是制动器未松开：根据原理图和系统信号的状态诊断分析，故障是由于中间继电器的触点不良造成的，更换继电器后机床恢复正常。 例247~例248．参数设定错误引起的故障维修 例247．故障现象：某配套FANUC 0TD系统的二手数控车床，配套FANUC子α系列数字伺服，开机后，系统显示ALM417、427报警。 分析与处理过程：FANUC 0TD出现ALM 417、427报警的含义是“数字伺服参数设定错误”。 由于机床为二手设备，调试时发现系统的电池已经遗失，因此，系统的参数都在不同程度上存在错误。进一步检查系统主板，发现主板上的报警指示灯L1、L2亮，驱动器显示“-”，表明驱动器未准备好。 根据系统报警ALM417、427可以确定，引起报警可能的原因有： 1)电动机型号参数8*20设定错误。 2)电动机的转向参数8*22设定错误。 3)速度反馈脉冲参数8*23设定错误。 4)位置反馈脉冲参数8*24设定错误。

直流系统接地故障的分析与处理

直流系统接地故障的分析与处理 发表时间：2019-11-28T10:07:51.430Z 来源：《云南电业》2019年6期作者：滕飞[导读] 直流系统是控制及信号系统、继电保护及自动装置的工作电源，直流系统的可靠性直接影响整个发电机组系统的安全。 滕飞 （大唐长春第二热电有限责任公司吉林长春 130031） 摘要：直流系统是控制及信号系统、继电保护及自动装置的工作电源，直流系统的可靠性直接影响整个发电机组系统的安全。通过对直流系统接地故障的原因及危害进行分析，从现场实际出发，提出了处理原则及可行的处理方法，同时就几种直流系统接地故障检测方法及存在的问题进行了分析。 关键词：直流系统接地；危害；处理方法；监测装置 直流电源作为电力系统的重要组成部分，是发电厂主要电气设备的保安电源，是一个十分庞大的多分支供电网络。它是一个独立的电源，不受发电机、厂用电以及系统运行方式改变的影响，为一些重要的常规负荷、电力系统的控制回路、信号回路、继电保护、自动装置等提供可靠稳定的不间断电源，并提供事故照明电源，同时它还为断路器的分、合闸提供操作电源。直流系统发生一点接地，不会产生短路电流，则可继续运行。但是必须及时查找接地点并尽快消除接地故障，否则当发生另一点接地时，就有可能引起信号装置、继电保护及自动装置、断路器的误动作或拒绝动作，有可能造成直流电源短路，引起熔断器熔断，或快分电源开关断开，使设备失去操作电源，引发电力系统严重故障乃至事故。 1.直流系统故障接地的原因 发电厂直流系统分布范围广、所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化，设备本身的问题等，使得直流系统某些元件绝缘性能降低，而不可避免的发生直流系统接地。特别在发电厂机组大小修或机组扩建过程中，由于施工及安装的种种问题，难以避免的会遗留电力系统故障的隐患，直流系统更是一个薄弱环节。投运时间越长的系统接地故障的概率越大。 1.1 人为因素 人为因素即由于工作人员疏忽所造成的接地。如在带电二次回路上工作将直流电源误碰设备外壳，此种情况多为瞬间接地；较严重的情况如在电缆沟施工将带电控制电缆损伤造成接地；再如检修人员清扫设备卫生时不慎将直流回路喷上水等。，检修人员检修质量的不过关也会留下接地隐患。如室外设备未加防雨罩、二次回路漏接线头、误将控制电缆外皮绝缘损伤等，使二次回路及设备严重污秽和受潮、接线盒进水、汽，使直流对地绝缘严重下降。此时接地信号不一定立刻发出，但具备一定外部条件如潮湿或操作设备时就可能引起直流接地。 1.2 设备因素 二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低，或年久失修、严重老化。或存在某些损伤缺陷、如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等，可能造成直流接地现象。直流回路在运行中常常受到多种不利因素的影响，如设备传动过程中的机械振动、挤压、设备质量不良、直流系统绝缘老化等都可引起接地或成为一种接地隐患。气候因素造成接地是一种最常见的情况，如雨天或雾天可能直接造成直流接地或引发直流接地。 1.3 其他因素 小动物进入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障，；某些元件有线头、未使用的螺丝、垫圈等零件，掉落在带电回路上也会造成直流系统接地。 2 直流系统接地故障的危害 直流系统接地一般包括直流系统一点接地和直流系统两点接地。 2．1直流一点接地的危害 在直流系统中，直流正、负极对地是绝缘的，在发生一极接地时由于没有构成接地电流的通路而不引起任何危害。但一极在接地情况下长期运行是不允许的，因为在同一极的另一处又发生接地时，就可能造成信号装置、继电保护或控制回路的不正确动作。直流系统发生正极接地有造成保护误动作的可能。直流负极接地与正极接地同一道理，如果回路中再有一点发生接地，就可能使跳闸或合闸回路短路，造成保护或断路器拒绝动作，使事故扩大，甚至烧毁继电器或使熔断器熔断等。 2．2直流两点接地的危害 发生一点接地后再发生另一极接地就将造成直流短路。两极两点同时接地将跳闸或合闸回路短路，不仅可能使熔断器熔断，还可能烧坏继电器的接点直流系统发生两点接地故障，便可能构成接地短路，造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动，或造成直流保险熔断，使保护及自动装置、控制回路失去电源。在复杂的保护回路中同极两点接地，还可能将某些继电器短接，不能动作于跳闸、致使越级跳闸。直流系统接地故障，不仅对设备不利，而且对整个电力系统的安全构成威胁。 3 直流系统接地故障的处理 排除直流接地故障，首先要找到接地的位置，这就是我们常说的接地故障定位。直流接地大多数情况不是一个点，可能是多个点，真正通过一个金属点去接地的情况是比较少见的。更多的会由于空气潮湿，尘土粘贴，电缆破损，或设备某部分的绝缘降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不稳定，随着环境变化而变化。因此在现场查找直流接地是一个较为复杂的问题。 3.1 处理原则 查找直流系统接地故障，由两人及以上配合进行，其中一人操作（切断时间为1-2秒），一人监护并监视表计指示及信号的变化。操作前应与有关值班人员联系，准备好安全工具，如绝缘鞋、绝缘手套、相关仪器等。如一点接地时，在查找过程中，防止人为造成短路或另一点接地，导致误跳闸。如需瞬间停电，应先拉合闸电源，后拉操作、信号电源。

直流配电网的关键技术

直流配电网的关键技术 未来配电网的形态将是多个电压等级构成多层次环网状、交直流混联、具备统一规范的互联接口、基于复杂网络理论灵活自组网的架构模式。 直流配电网是未来能源互联网的基本支撑环节，以柔性直流技术为代表的中压配用电网也会是未来的发展趋势。 本期的主题为《直流配电网的关键技术》。 目前，直流配电网各项技术尚不成熟，需要进行更深入的研究。 (一)直流配电网的规划与设计 1、直流配电网接地方式：无论是单极还是双极系统，都要对直流配电网VSC 换流器直流侧的接地问题进行研究。若直流侧不接地，接地电位将因VSC的开关频率而发生振荡，影响直流传输线上的电压。因此，对于单极系统而言，直流侧多采用线路接地方式，而双极系统则采用分裂电容接地的方式。此外，交流侧的联接变压器多数采用Yo/A或YdY接线方式，以避免构成零序回路对低压直流配电网影响。 2、直流配电网电压等级的选择：直流配电网电压等级是直流配电网研究的重要内容：①直流配电网的供电距离(供电半径)；②电气绝缘和保护；③系统成本和设计。若考虑将交流配网改造为直流配网，直流电缆允许直流电压为交流额

定线电压峰值，因此可据此对直流配电网的电压等级进行初步选择，即将现有中压交流配电网线电压的峰值选择为直流配网的额定电压。 在直流配网低压侧，过大的直流电压不利于负荷接入，且会引起较为严重的安全问题，因此需将电压中点接地成为双极系统，并利用线电压对大功率负载供电，小功率负载则利用单极对地电压供电，即每个极所接入的负荷并不完全平衡。 在目前欧洲230V交流配电网平台上，采用截面积分别为1.5mm2和2.5mm2的交流导线，对326V、230V、120V、48V四种直流电压进行了研究。研究结果表明，当直流电压降低时，压降、电流和损耗快速增高，当直流电压下降至48V 时，直流电流和直流压降均超出允许值。 当前，直流配网电压等级的选择方法尚未有定论，还需进一步的探索研究。 3、直流配电网储能设备的优化布点及其容量配置：在直流配网中配置蓄电池、超级电容等储能设备，可以达到提升网络运行稳定性，抑制直流电压闪变以及提高故障穿越能力的目的。当前，超级电容响应速度快，便于测量、安全无毒，但其储存电能的容量相对较小，供电时间短；相对而言，蓄电池能量密度高、供电时间长，但是响应速度慢。然而，目前尚未有文献研究储能装置的优化布点及容量配置，相关内容还需要深入探索和验证。 (二)直流配电网的调度与控制 1、直流配网的调度方案-调度是直流配电网运行的关键，应综合考虑实际负荷曲线以及储能设备和分布式电源的类型与容量，进而具体分析直流配网的调度方案。 直流配网调度方案，低压配网中各类电源与负载的等效电路及相关控制。直流配电网正常运行时，分布式电源始终输出最大功率，网络中压侧经直流变压器提供或吸收电能，为储能设备充电。当进入孤岛运行状态时，根据实际情况控制分布式电源的输出功率，系统不足或剩余的电能由储能设备提供或吸收。 2、直流配电网的协调控制：中压直流配电网与柔性多端直流输电系统的协调控制策略相类似，即采取电压下垂控制或主从控制方式，进而对多个换流器进行协调控制。 利用负载侧换流器带有的储能单元，对换流器的等效阻抗进行调节，避免换流器负阻特性引起的稳定性问题。给出了低压直流配电网各类电源与相关设备在正常工作与故障情况下的控制策略，如超级电容、蓄电池、各类换流器、柴油发

离心泵常见故障与处理

三．离心泵常见故障与处理 离心泵常见故障及处理方法表

四．离心泵的操作方法 1．离心泵启动前的检查 1）电机检修后，在连接联轴器前，先检查电机的转动方向是否正确。 2）检查泵出入口管线及附属管线，法兰，阀门安装是否符合要求，地脚螺栓及地线是否良好，联轴器是否装好。 3）盘车检查，转动是否正常。 4）检查润滑油油位是否正常，无油加油，并检查润滑油（脂）的油质性质。

5）打开各冷却水阀门，并检查管线是否畅通。注意冷却水不宜过大或过小，过大会造成浪费，过小则冷却效果差。一般冷却水流成线状即可。 6）打开泵的入口阀，关闭泵的出口阀，并打开压力表手阀。 7）检查机泵的密封状况及油封的开度。 注意：热油泵在启动前要均匀预热。 2．离心泵的启动 1）全开入口阀，关闭出口阀，启动电机。 2）当泵出口压力大于操作压力时，检查各部运转正常，逐渐打开出口阀。 3）启动电机时，若启动不起来或有异常声音时，应立刻切断电源检查，消除故障后方可启动。 4）启动时，注意人不要面向联轴器，以防飞出伤人。 3．离心泵的停泵操作 1）慢慢关闭泵的出口阀。 2）切断电机的电源。 3）关闭压力表手阀。 4）停车后，不能马上停冷却水，应泵的温度的降到80度以下方可停水。 5）根据需要，关闭入口阀，泵体放空。 4．离心泵运转时的操作及维护 离心泵在正常运转时，司泵员要对以下容认真巡检：

1）检查机泵出口压力，流量，电流等，不超负荷运转，并准确记录电流，压力等参数。 2）听声音，分辨机泵，电机的运转声音，判断有无异常。 3）检查机泵，电机及泵座的振动情况，如振动严重，换泵检查。 4）检查电机外壳温度，机泵的轴承箱温度，轴承箱温度不超过65度，电机温度不超过95度。 5）保证正常的润滑油油质情况及润滑油箱的液位情况。润滑油箱液位，有刻度时以刻度为准；有看窗（油标）而无刻度线，油位应保持在1/3～1/2之间，在正常油位时，润滑油泄漏不 大于5滴/分，压力注油，以机器说明为准。 6）检查机泵密封及各法兰，丝堵，冷却水，封油接头是否泄漏。 7）检查备用泵的备用情况，每天要盘车一次。 5．离心泵的切换操作 为保证在切换泵时，其流量，压力等参数基本不变化，无波动，最好两人同时操作。 1）做好启动泵开车前的准备工作。 2）一人首先开启备用泵，待泵运转正常平稳后，慢慢打开出口阀，这时随泵出口阀的打开，泵的出口阀压力略有下降，但 电机电流增加，同时另外一人缓慢的关闭要停泵的出口阀，待 要运转泵的流量足够大时，再完全关闭要停泵的出口阀，切断

浅谈直流电机的故障诊断及维护

浅谈直流电机的故障诊断及维护 摘要】直流电机系统的维护决定其正常运行；直流电机结构的特殊性决定其故 障的多样性和故障诊断的复杂性。只有正确维护，准确诊断，才能实现高效稳定 地运行。本文阐述了直流电机故障诊断、直流电机的检查维护、直流电机控制部 分的维护与检修以及直流电机的日常管理，旨在提高直流电机的工作效率以及企 业的经济效益。 【关键词】直流电机故障诊断检查维护日常管理 有关直流电机最早的历史可以追溯到十九世纪二十年代，那时候有关电机的 相关理论已经开始普遍流传，人们将直流电机不断地改造以适应时代的需求。直 流电机过载能力较强，热动和制动转矩较大，调速性能优越，易平滑调速，而且 控制系统简单，电控系统造价低，这个是交流电机无法取代的。因此在钻井中， 直流电机仍在广泛应用着。 一、直流电机故障诊断 直流电机的复杂结构决定了其故障的多样性原因的多样性。主要分为机械性 故障和电气性故障。 1、机械故障。机械性故障包括安装不良松动、轴承不良、润滑脂泄漏等问题，判断机械故障先看电机是否有异响、振动是否过大，两电机电流是否相差过大，解决方法主要通过重新校正平衡以及更换相应设备等措施进行故障排查。机 械故障是难以避免的，而且往往在现场无法解决，这需要我们提前发现处理，防 止事故扩大化。 2、电气故障。直流电机运行的电气故障主要表现在以下几个方面：（1）运 行过程中电机温度升高；（2）电刷下火花强烈引起换向片烧黑；（3）绝缘老化 速度加快等。电气故障可通过电流的波动来判断。运行中的温度升高主要由电机 过载、风机工作不正常、电枢线圈短路等原因所致。处理过程中要找准引起温度 上升的原因，并对相应部位进行检修维护。电刷打火主要是因为碳刷磨损过大或 电刷弹簧老化引起的，应及时更换。换向片应视灼烧情况处理，对于轻微的灼烧 可以拿砂纸打磨凹凸面，严重的应考虑返厂更换了。电机绝缘性能下降最直观的 表现是电控柜直流接地灯亮，电机启动后电压很低，但电流很大。应用兆欧表测 量电枢的绝缘电阻，最低不能低于0.7兆欧。解决方法可以先用热风机或大灯泡 烘烤线圈，若结果不理想，应及时返厂做绝缘处理。 二、直流电机的检查维护 虽然直流电机的故障有很多，但主要集中在碳刷、换向器、轴承等元件，同 时亦是故障的多发区。钻井直流电机主要使用T900的碳刷，而且分直、斜两种。 1、电刷的维护。电刷的质量对换向有很大的影响，合理的选择电刷可以改 善换向。而电刷的维护需要从以下几个方面进行：（1）确认电刷辫螺丝是紧固的，刷辫不影响电刷的自由运动。（2）确保电刷辫不接触到电机内部非绝缘部分。（3）检查电刷能否在刷握内自由移动，弹簧的位置必须正确，功能正常。（4）刷握离换向器表面的距离应一致。 2、换向器的维护。换向器工作状况好坏直接关系直流电机的工作状况，因 此必须加强对换向器的维护。而直流电机换向故障主要标志是换向火花，换向火 花实际上是电刷的换向片脱离接触时，释放的电磁能量。换向器的维护和电刷的 维护与质量直接挂钩，正确的进行电刷质量选择和合理维护电刷运行时换向器维

离心泵常见故障分析及处理[1]

离心泵常见故障分析及处理 张军 摘要:离心泵运转过程中，难免会出现各种各样的故障。因而，如何提高泵运转的可靠性、寿命及效率，以及对发生的故障及时准确的判断处理，是保证生产平稳运行的重要手段。 关键词:离心泵；故障；分析；处理 一、引言 随着工业的不断发展，对离心泵的要求不断增加。离心泵做为输送物料的一种转动设备，对连续性较强的试油作业（如锅炉试气保温作业）生产尤为重要。因此，需要性能稳定能够输送高温介质及高扬程的离心泵。而离心泵运转过程中，难免会出现各种各样的故障。因而，如何提高泵运转的可靠性、寿命及效率，以及对发生的故障及时准确的判断处理，是保证生产平稳运行的重要手段。 二、离心泵结构及工作原理 1、离心泵结构组成 离心泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和压水室。吸水室位于叶轮的进水口前面，起到把液体引向叶轮的作用；压水室主要有螺旋形压水室（蜗壳式）、导叶和空间导叶三种形式；叶轮是泵的最重要的工作元件，是过流部件的心脏，叶轮由盖板和中间的叶片组成。 2、离心泵工作原理 离心泵工作前，先将泵内充满液体，然后启动离心泵，叶轮快速转动，叶轮的叶片驱使液体转动，液体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去，同时叶轮从吸入室吸进液体，在这一过程中，叶轮中的液体绕流叶片，在绕流运动中液体作用一升力于叶片，反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体，这个力对液体做功，使液体得到能量而流出叶轮，这时液体的动能与压能均增大。依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。 三、常见故障原因分析及处理 1、起动后不能供液 离心泵不能供液的情况可分两类。一类情况是起动后一段时间，排出压力表的指针仍基本

直流电机的认识与检测维修方法

直流电机的认识与检测维修方法 直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。 直流电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。陕西西玛金都机电生产部李工程师说：起动机使用的直流电动机为短时额定工作的串激式直流电动机，它起动柴油机时的导线较粗，产生的转矩也很大。 直流电动机主要由电枢、换向器、磁极、激磁绕组和电刷等组成。壳体内部电枢绕组和激磁绕组串联在一起，当蓄电池供电时，激磁绕组和铁心形成磁极而产生磁场，同样，电枢绕组也产生磁场。两个磁场相互作用而产生很大的转矩，然后通过起动机驱动齿轮输出动力。 1.直流电动机的修理。 (1)检修电刷和电刷架，电刷总成的安装位置如图02所示。图02 ST614型起动机的构造。在正常情况下.电刷的高度一般在20mm左右。若在检修中发现磨损到小于原高度1/2时，应换用同型号的新电刷。更换后的电刷，应保证工作面与换向器接触面积在75%以上。若接触面不符合要求时，可用"0"号细砂纸垫在换向器表面上.将电刷工作面研磨成圆弧状的接触面。电刷弹簧的压力一般为13土2N，否则，应更换或调整电刷弹簧。 (2)看图检修电枢 ①电枢的实物外形如图03所示。图03 电枢的实物外形 电枢线圈在使用中出现短路、断路和搭铁现象时，可用万用表电阻挡进行检测。 ②换向器表面应无烧损、划伤、凹坑和云母片凸起等缺陷。换向器表面上的污物，应用汽油将其清洗干净。对于松脱的接头要用锡焊重新牌。换向器表面出现较严重的烧损、磨损和划.并造成表面不光滑或失圆时，可根据具体情况进行修复或更换。 ③电枢两端轴颈与轴承衬套的配合间隙应控制在o. 04 ~ o. 15mm范围内。若测量出的问隙值超过o. 15mm时，应换用新衬套。 (3)看图检修磁场线圈 ①磁场线圈的实物外形如图04所示。图04 磁场线圈的实物外形。 磁场线圈损坏后，可用万用表电阻挡检测磁场线圈的工作情况。 ②磁极铁，心松动、线圈出现松动或其他原因造成损坏后，可将旧绝缘稍加处理后，用布带重新包好，再进行绝缘处理。 ③检修中发现有断路或短路的线圈时，一般应换用新线圈或重新绕制 (4)看图检修后端盖 后端盖的实物外形如图05所示。 图05 后端盖的实物外形 ①在后端盖的4个电刷架中有2个与盖体绝缘，另外2个与盖体搭铁。 ②相邻2个电届IJ架之间的绝缘电阻应大于0.5Mn。若绝缘电阻过小，应查明原因后修复. 电枢绕组接地故障 这是直流电动机绕组最常见的故障。电枢绕组接地故障一般常发生在槽口处和槽内底部，对其的判定可采用绝缘电阻表法或校验灯法，用绝缘电阻表测量电枢绕组对机座的绝缘电阻时，如阻值为零则说明电枢绕组接地；或者用图所示的毫伏表法进行判定，将36V低压电源通过额定电压为36V的低压照明灯后，连接到换向器片上及转轴一端，若灯泡发亮，则说明电枢绕组存在接地故障。具体到是哪个糟的绕组元件接地，则可用图所示的毫伏表法进

数控机床伺服系统中常见故障形式及诊断

数控机床伺服系统中常见故障形式及诊断 摘要: 针对数控机床中伺服系统的故障形式、诊断及维护的简单阐述。 关键词: 数控机床；伺服系统；故障；诊断 Abstract：The article will indicates the opinions of form of failure 、diagnose and maintenance about servo system in numerical control machine。 Keywords: Numerical control machine ； Servo system ； Failure ； Diagnose 1．伺服系统的组成及工作原理 1.1伺服系统的概念 在自动控制系统中输出量以一定规律跟随输入量的变化而变化的系统称之为随动系统， 亦称伺服系统（伺服是英文“SERVO”的谐音）。数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的 位移和速度作为控制量的自动控制系统。它主要是控制机床的进给运动，一般有X、Y、Z三 个坐标方向和主轴转速。 1.2伺服系统的作用 接受来自数控装置（CNC）的速度和位置指令信号，经过伺服驱动电路作一定的转换和 放大后，通过伺服驱动装置和机械传动机构驱动机床执行元件跟随指令脉冲运动，实现预期 的快速﹑准确的运动和进给。 1.3伺服系统的组成 数控机床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行元件和检测 反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统，机械传动部件和执行元件组 成机械传动系统，检测元件和反馈电路组成检测系统。 1.4伺服系统的工作原理 伺服系统是一种反馈控制系统。按照反馈控制理论，伺服系统需不断检测在各种扰动作 用下被控对象输出量的变化，并用其与指令值之间的偏差值对系统进行自动调节，以消除偏差，使被控对象输出量始终跟踪输入的指令值。因此，伺服系统的运动来源于偏差信号，其 工作过程是一个偏差不断产生又不断消除的动态过渡过程。 伺服系统的性能，在很大程度上决定了数控机床的性能和加工精度。数控机床的最大移 动速度、跟踪精度、定位精度及重复定位精度等重要技术指标均直接取决于伺服系统的动、 静态性能。因而，保障伺服系统的正常运行是数控机床维护中的关键。 2．主轴伺服系统的故障形式及诊断方法 数控机床对主轴要求在很宽的范围内转速连续可调，恒功率范围宽。如日立公司的 H.MARK-20D数控钻床，要求主轴转速的调节范围为20KRPM~120KRPM，以满足加工不同孔 径的PCB的需求。 主轴伺服系统发生故障的表现形式有：一是在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息；二是在主轴驱动装置上用LED或数码管显示驱动装置的故障代码；三是主轴工作不正常，但无任何报警信息。主轴伺服系统常见故障及诊断： 2.1环境干扰 当屏蔽或接地不良，主轴转速指令信号或反馈信号受外部环境的电磁干扰，使主轴驱动 出现无规律性的波动。判别方法：设定主轴转速指令为零，若主轴仍有转速，而调零速平衡 和飘移补偿无效。 2.2过载 切削用量过大，负载转矩超过最大值都可能引起主轴伺服过载报警。一般表现为主轴电 动机过热﹑变频器（对交流主轴驱动而言）显示过流报警﹑保险丝熔断等。如一台日立 H.MARK-10D数控钻床，由于一支钻头其柄直径偏差较大，在工作过程中，钻头下落，直至 刀柄切入PCB中无切削刃切削，导致主轴负载陡然上升，继而CRT显示主轴伺服过载信息， 检查发现该轴保险丝已熔断。 2.3主轴转速与进给不匹配 主轴转速与进给不匹配时，在切削过程中很容易折断刀具。判定故障点的方法：