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電機維修采用新材料、新工藝及先進的試驗檢測方法

文章出處：www.jianyangba.cn | 發布時間：2018/2/9 13:30:53 | 瀏覽次數：521

隨著微電子技術的發展和永磁材料磁性能的不斷提高，永磁無刷直流電機近年來受到普遍重視，并且取得了很大的發展。
永磁無刷直流電機具有調速方便、結構簡單、維護簡便、電磁污染小、功率密度大等優點，在伺服系統及小功率拖動系統中得到了廣泛的應用。
然而，由于電機本身結構以及饋電系統等方面的原因，無刷直流電機具有較大的轉矩波動，這限制了其在精密傳動和大功率驅動等系統中的應用；另外，轉矩波動導致電機振動加劇，噪聲增加，也影響了電機壽命。

制轉矩波動一直是永磁無刷直流電機控制的重要內容。按轉矩波動產生的原因，可分為：電磁因素引起的轉矩波動、電流換向引起的轉矩波動、齒槽引起的轉矩波動、電樞反應影響和機械工藝引起的轉矩波動等，其中前 3 者對轉矩波動影響較大。

針對不同的原因，國內外許多學者作了大量的研究工作。對于齒槽轉矩產生和削弱方法，采用定子斜槽的方法可取得較好效果。對于換相轉矩波動，文獻[9]從 3 個不同的狀態作了詳細的分析，指出換相轉矩波動與反電勢和電源電壓以及轉速之間的關系；針對換相時總電流下降的現狀，采用電流反饋、重疊換相以及人工智能算法等方法維持換相時總電流不變以抑制換相轉矩波動[10-12]

文獻[13]對電機的相電壓和相電流進行 Fourier 級數分解，針對轉矩諧波進行補償。文獻[14]對電樞反應引起的轉矩波動做了分析，并在設計磁路和換相控制兩個方面提出了削弱電樞反應對轉矩波動的影響。文獻[15]提出利用轉矩觀測器間接轉矩反饋方法，即利用反電勢、相電流、電機轉速作為輸入信號，波動轉矩作為輸出信號構成波動轉矩觀測器，實時在線估計轉矩大小的變化，針對不同的情況作相應的補償。文獻[16]將直接轉矩控制的概念引入無刷直流電機控制系統中，其對轉矩波動的抑制取得了較好效果。
采用新材料、新工藝及先進的試驗檢測方法,以實現以上目的。

0620系列直流電機為德國制造的單極他勵直流電動機,用于包裝機上執行不同的功能動作,同一套包裝機上至少配備有5種以上型號的電機,它們的電樞電壓和勵磁繞組電壓均為統一的電壓等級,只是由于電機功率大小不同,驅動電流及勵磁電流有大有小。在國產化的過程中,從電氣性能、機械結構兩方面入手,使用高強度的絕緣材料,加上合理的試驗方法,國產化Z系列電機在性能、質量上較0620系列有了一定程度的改進和提高。

在原有包裝機驅動電源系統的基礎上,提高了電動機的輸出功率,在不影響安裝使用的條件下,增加了電機的軸向、徑向尺寸,也即增加了電機的熱容量,電機工作溫升降低,提高了電機的工作使用壽命。在結構上,根據安裝形式不同,把電機的主體分為3種,只要配上相應的的底座,減速器,測速機,就可以滿足一整套包裝機電機的互換使用。

試驗是檢驗電機產品質量的重要步驟,采用了先進的試驗設備及合理的試驗方法來檢驗電機產品。首先是電機額定參數的測量,運用微機扭矩儀測量系統,可以準確地測量出反映電機性能的主要參數,如電壓、電流、功率、轉矩、轉速等。由于制造裝配過程中存在的不一致性,每一臺電機的參數與額定值相比有一定偏差,如果偏差不超過產品標準的規定,則電機在性能上是合格的。為保證電機運行的可靠性,采用了模擬負載條件下的對拖試驗方法。在規定的散熱條件下,電機滿負荷運行3h,其溫升應在產品標準允許的范圍內。本著對用戶負責、對產品質量負責的態度,所有出廠的電機均經過上述兩項試驗的檢驗。