礦用電動機加載試驗臺系統(tǒng)組成與工作原理
在煤礦生產(chǎn)中，經(jīng)常發(fā)生電動機損壞的事故，嚴重影響正常生產(chǎn)。使用維護不當是造成電動機損壞的一個原因，更重要的是由于目前在電動機的使用和維修中，缺乏完善的質(zhì)量檢測手段，致使部分質(zhì)量低劣的電動機投入井下使用，結果有的很快損壞，甚至完全報廢。由于電動機是煤礦生產(chǎn)的關鍵設備，再加上井下作業(yè)條件惡劣，更換電動機時間長，因此電動機的損壞往往造成很大經(jīng)濟損失。為了保證電動機工作的可靠性，降低生產(chǎn)成本，揚州拓普電氣科技有限公司設計了TPDJC系列礦用電動機加載試驗臺，該試驗臺可對110kW以下的礦用鼠籠式電動機進行加載試驗，測試電動機在不同負載狀態(tài)下的工作性能指標，以確保電動機的質(zhì)量。測試指標包括各種負載狀態(tài)下電動機的三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、溫升、輸出轉速、轉矩、輸出功率和電動機效率等。該試驗臺加載平穩(wěn)，使用操作簡單，可集中控制，檢測量全部由傳感器檢測，微機自動采集，并能自動打印試驗報告。
1、系統(tǒng)組成及工作原理
1.1 系統(tǒng)組成
電動機加載試驗臺包括加載平臺及信號采集系統(tǒng)兩部分。加載平臺由加載液壓站，轉速、轉矩傳感器和被試電動機組成，如圖1所示。
信號采集系統(tǒng)由 傳感器、信號處理 電路、A/D板、扭矩儀、工控機等組成。如圖2所示。
1.2 工作原理
進行電機試驗時，由雙向變量液壓泵，通過液壓站上的電磁比例溢流閥給電動機加載，雙向液壓泵能夠滿足電動機正反轉的要求，電磁比例溢流閥可實現(xiàn)連續(xù)平穩(wěn)遠程加載，一般試驗時可按空載、半載、滿載和120%負載進行。
圖1 電動機加載試驗臺的組成
1—被試電動機；2—轉矩轉速傳感器；3—加載泵；4—液壓站
圖2 信號采集系統(tǒng)組成框圖
試驗參數(shù)由傳感器檢測，共設置了3只電流傳感器，用于檢測三相電動機的三相電流，3只電壓傳感器，用于檢測電動機的三相電壓，一只三相有功功率傳感器，用于檢測電動機的有功功率，一只三相無功功率傳感器，用于檢測電動機的無功功率。還設置了2只溫度傳感器，一只用于檢測定子油溫，一只用于檢測液壓站油溫，一只壓力傳感器用于檢測加載壓力，以上傳感器均輸出0～5 V的模擬信號。平臺上的轉矩轉速傳感器，用于檢測電動機出軸的轉速和轉矩。模擬信號由信號處理電路處理后，分兩路，一路送數(shù)字儀表 顯示，一路由A/D板采集后送給工控機進行處理；轉矩轉速傳感器檢測信號由微機扭矩儀顯示并通過RS-232串口送至工控機，由工控機進行處理。功率因數(shù)、電動機輸出功率、電動機功率不是直接檢測量，而是通過以上參數(shù)運算間接獲得的。
2、液壓加載系統(tǒng)設計
2.1 組成
液壓加載系統(tǒng)如圖3所示?！?br /> 圖3 電動機加載試驗臺液壓系統(tǒng)圖
1—補油泵；2—過濾器；3—低壓表；4—低壓安全閥；
5—整流閥組；6—加載比例溢流閥；7—壓力傳感器；
8—溫度傳感器；9—高壓表；10—加載泵；11—流量計；
12—冷卻器；D1—補油泵電動機；D2—被試電動機
2.2 工作原理
系統(tǒng)為一開式雙向補油系統(tǒng)。試驗時，加載液壓泵通過電磁比例溢流閥給被試電機加載。整流閥組的作用是保證不管被試電機正轉還是反轉，補油泵均能為加載泵的吸油口補油，以滿足電動機正反轉的需要。加載液壓泵的輸出通過電磁比例溢流閥和流量計流回油箱，調(diào)整電磁比例閥的壓力可以給加載液壓泵加載，從而達到給電動機加載的目的，由于電磁比例溢流閥可以通過比例控制器遠距離進行控制，因此加載過程可在控制室內(nèi)完成，無需近臺操作。
2.3 系統(tǒng)設計
在進行液壓系統(tǒng)設計時，按試驗110kW電動機，最大加載功率140kW考慮，進行系統(tǒng)設計和元件選型。
液壓站額定壓力/MPa 25
最大壓力/MPa 31.5
最大流量/L．min-1 275
液壓閥全部采用插裝件，結構簡單，安裝方便，主要液壓元件選型如下：
加載液壓泵 ZB125型軸向柱塞變量泵
額定壓力/MPa 25
最大壓力/MPa 31.5
排 量/mL．r-1 125
額定轉速/r．min-1 2 200
最大加載功率/kW 140(能夠滿足110kW電動機的試驗要求)
電磁比例溢流閥為意大利Atos公司的產(chǎn)品，主要參數(shù)如下：
額定壓力/MPa 31.5
額定流量/L．min-1 300
該閥有2個先導閥，一個是安全閥，一個是先導比例閥，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力，安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力，防止加載時一旦過載造成對電動機及液壓系統(tǒng)和元件的損壞。電磁比例溢流閥是電動機加載試驗臺的關鍵元件，要求其工作平穩(wěn)，加載可靠。
補油泵為CBL-5200型齒輪泵，主要參數(shù)如下：
額定壓力/MPa 15
排 量/mL．r-1 2 000
3、結束語
該電動機試驗臺已在新汶礦務局汶南煤礦投入使用一年多，試驗臺運行平穩(wěn)，可靠。到目前為止，已對20多臺電動機進行了加載試驗，經(jīng)試驗下井的電動機運行情況良好。
信息來源：www.jhyzan.com 信息整理：揚州拓普電氣科技有限公司生技部
1、系統(tǒng)組成及工作原理
1.1 系統(tǒng)組成
電動機加載試驗臺包括加載平臺及信號采集系統(tǒng)兩部分。加載平臺由加載液壓站，轉速、轉矩傳感器和被試電動機組成，如圖1所示。
信號采集系統(tǒng)由 傳感器、信號處理 電路、A/D板、扭矩儀、工控機等組成。如圖2所示。
1.2 工作原理
進行電機試驗時，由雙向變量液壓泵，通過液壓站上的電磁比例溢流閥給電動機加載，雙向液壓泵能夠滿足電動機正反轉的要求，電磁比例溢流閥可實現(xiàn)連續(xù)平穩(wěn)遠程加載，一般試驗時可按空載、半載、滿載和120%負載進行。
圖1 電動機加載試驗臺的組成
1—被試電動機；2—轉矩轉速傳感器；3—加載泵；4—液壓站
圖2 信號采集系統(tǒng)組成框圖
試驗參數(shù)由傳感器檢測，共設置了3只電流傳感器，用于檢測三相電動機的三相電流，3只電壓傳感器，用于檢測電動機的三相電壓，一只三相有功功率傳感器，用于檢測電動機的有功功率，一只三相無功功率傳感器，用于檢測電動機的無功功率。還設置了2只溫度傳感器，一只用于檢測定子油溫，一只用于檢測液壓站油溫，一只壓力傳感器用于檢測加載壓力，以上傳感器均輸出0～5 V的模擬信號。平臺上的轉矩轉速傳感器，用于檢測電動機出軸的轉速和轉矩。模擬信號由信號處理電路處理后，分兩路，一路送數(shù)字儀表 顯示，一路由A/D板采集后送給工控機進行處理；轉矩轉速傳感器檢測信號由微機扭矩儀顯示并通過RS-232串口送至工控機，由工控機進行處理。功率因數(shù)、電動機輸出功率、電動機功率不是直接檢測量，而是通過以上參數(shù)運算間接獲得的。
2、液壓加載系統(tǒng)設計
2.1 組成
液壓加載系統(tǒng)如圖3所示?！?br /> 圖3 電動機加載試驗臺液壓系統(tǒng)圖
1—補油泵；2—過濾器；3—低壓表；4—低壓安全閥；
5—整流閥組；6—加載比例溢流閥；7—壓力傳感器；
8—溫度傳感器；9—高壓表；10—加載泵；11—流量計；
12—冷卻器；D1—補油泵電動機；D2—被試電動機
2.2 工作原理
系統(tǒng)為一開式雙向補油系統(tǒng)。試驗時，加載液壓泵通過電磁比例溢流閥給被試電機加載。整流閥組的作用是保證不管被試電機正轉還是反轉，補油泵均能為加載泵的吸油口補油，以滿足電動機正反轉的需要。加載液壓泵的輸出通過電磁比例溢流閥和流量計流回油箱，調(diào)整電磁比例閥的壓力可以給加載液壓泵加載，從而達到給電動機加載的目的，由于電磁比例溢流閥可以通過比例控制器遠距離進行控制，因此加載過程可在控制室內(nèi)完成，無需近臺操作。
2.3 系統(tǒng)設計
在進行液壓系統(tǒng)設計時，按試驗110kW電動機，最大加載功率140kW考慮，進行系統(tǒng)設計和元件選型。
液壓站額定壓力/MPa 25
最大壓力/MPa 31.5
最大流量/L．min-1 275
液壓閥全部采用插裝件，結構簡單，安裝方便，主要液壓元件選型如下：
加載液壓泵 ZB125型軸向柱塞變量泵
額定壓力/MPa 25
最大壓力/MPa 31.5
排 量/mL．r-1 125
額定轉速/r．min-1 2 200
最大加載功率/kW 140(能夠滿足110kW電動機的試驗要求)
電磁比例溢流閥為意大利Atos公司的產(chǎn)品，主要參數(shù)如下：
額定壓力/MPa 31.5
額定流量/L．min-1 300
該閥有2個先導閥，一個是安全閥，一個是先導比例閥，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力，安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力，防止加載時一旦過載造成對電動機及液壓系統(tǒng)和元件的損壞。電磁比例溢流閥是電動機加載試驗臺的關鍵元件，要求其工作平穩(wěn)，加載可靠。
補油泵為CBL-5200型齒輪泵，主要參數(shù)如下：
額定壓力/MPa 15
排 量/mL．r-1 2 000
3、結束語
該電動機試驗臺已在新汶礦務局汶南煤礦投入使用一年多，試驗臺運行平穩(wěn)，可靠。到目前為止，已對20多臺電動機進行了加載試驗，經(jīng)試驗下井的電動機運行情況良好。
信息來源：www.jhyzan.com 信息整理：揚州拓普電氣科技有限公司生技部
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