1、國家職業資格全國統一鑒定維修電工論文（國家職業資格級）論文題目：be機型rc主電機的控制改進論文 姓 名： * 身份證號： * 準考證號： 所在省市： 安徽省蕪湖市 所在單位： 安徽中煙蕪湖卷煙廠 be機型rc主電機的控制改進 姓 名：* 單 位： 安徽中煙蕪湖卷煙廠關鍵詞：be包裝機、rc主驅動、直流電動機的結構、交流感應電機。摘 要：be包裝機的主驅動采用的是直流電機驅動控制系統，直流電動機的結構復雜，其定子上有激磁繞組產生主磁場，對功率較大的直流電動機常常還裝有換向極，以改善電機的換向性能。復雜的結構限制了直流電動機體積和重量的進一步減小，尤其是電刷和換向器的滑動接觸造成了機械磨損和火花

2、，使直流電動機的故障多、可靠性低、壽命短、保養維護工作量大。本文通過對rc機現狀的調查，分析得出電機造成的總停機時間為主要原因之一，經過因果分析，得出rc主驅動直流電機運行不穩定是由于碳刷頻繁摩擦造成的，然而此后果是其“先天”性所決定的而且是無法補救的，認為只有將直流碳刷電機拆除改用由變頻器控制的交流感應電機才能提高rc機運行的穩定性，減少維修時間提高設備有效作業率。因此本文通過電機控制電路的改進、改進后電路當中的各器件選型將rc主直流電機換成交流感應電機同時采用變頻器控制。第一章 緒論41.1 對be包裝機的認識4第二章 be包裝機的分析52.1 現狀調查52.2 標確定及可行性分析52.2

3、.1目標確定52.2.2 可行性分析62.3要因確認6第三章 對be包裝機的改進73.1 制定對策73.2具體措施73.2.1 電機控制電路的改進73.2.2 改進后電路當中的各器件選型83.2.3 unidrive驅動控制器un1404的參數設置及調試運行113.4 效果檢查11第四章 總結13感謝14參考文獻15第一章 緒論1.1 對be包裝機的認識我廠在20世紀90年代初期引進的be包裝機的主驅動采用的是直流電機驅動控制系統，直流電動機的結構復雜，其定子上有激磁繞組產生主磁場，對功率較大的直流電動機常常還裝有換向極，以改善電機的換向性能。直流電機的轉子上安放電樞繞組和換向器，直流電源通過

4、電刷和換向器將直流電送入電樞繞組并轉換成電樞繞組中的交變電流，即進行機械式電流換向。復雜的結構限制了直流電動機體積和重量的進一步減小，尤其是電刷和換向器的滑動接觸造成了機械磨損和火花，使直流電動機的故障多、可靠性低、壽命短、保養維護工作量大。因此考慮將其主驅動的直流電機驅動控制系統改造成為交流感應電機速度矢量閉環變頻驅動控制系統，這種調速系統有許多優點：（1）可以從零轉速起進行速度控制，即使低速亦能運行，因此調速范圍很寬廣；（2）可以對轉矩實行精確控制；（3）系統的動態響應速度很快；（4）電動機的加速度特性很好；（5）運行可靠性高、壽命長、保養維護工作量很小等優點。第二章 be包裝機的分析 2

5、.1 現狀調查為了掌握rc機現狀，在設備運行過程中對rc機的故障點、故障次數及維修時間做了為期一個月的跟蹤調查，調查結果如下表所示：項目頻率(/月)驅動故障、角度故障36次馬達更換碳刷1維修時間2小時因電機造成的總停機時間5小時2.2 標確定及可行性分析2.2.1目標確定經過現狀調查后，認為只有將直流碳刷電機拆除改用由變頻器控制的交流感應電機才能提高rc機運行的穩定性，減少維修時間提高設備有效作業率。項目目標頻率(/月)驅動故障、角度故障10次馬達更換碳刷0維修時間0.5小時因電機造成的停機時間0.5小時2.2.2 可行性分析對于以上確定的目標從以下幾個方面進行可行性的分析：1、目前我廠的大部

6、分機型主電機采取的都是交流變頻的控制方式，從而從根本上保證了此次攻關方向是正確可行的。2、從這些使用變頻器控制主電機的設備運行狀況可以看出，采用交流變頻控制的主電機運行穩定可靠故障率低，從而保證了確定的具體目標不是盲目的而是能夠達到的。3、對be機型的電氣工作原理非常熟悉，并且有著多年的維修和攻關經驗。2.3要因確認 主驅動直流電機：一方面由于此直流電機靠碳刷換向，另一方面用于此直流電機測速用的測速直流發電機也靠碳刷測速，碳刷的頻繁摩擦產生碳墨粉容易導致短路，從而使電機運行以及測速時常不穩定，所以是要因。第三章 對be包裝機的改進3.1 制定對策經過因果分析，得出rc主驅動直流電機運行不穩定是

7、由于碳刷頻繁摩擦造成的，然而此后果是其“先天”性所決定的而且是無法補救的，因此只能將rc主直流電機換成交流感應電機同時采用變頻器控制是最優的方法。對 策 表通過討論分析制定出攻關的具體對策，如下表所示。項目原因對策繪制改進前后電機控制電路圖現在變頻電機測速是由軸編碼器來完成，電路接線與以前不同。只有準確無誤地按原理圖接好控制信號線和動力信號線，電機才能確保穩定運行。拆直流主電機電路裝交流電機電路原直流電機控制的器件的尺寸大小與現在是不同的，需重新布線安裝器件、電機。在底板上重新打眼、扳牙布線安裝設置變頻器參數變頻器主要特點是可以按人們設置的參數準確無誤地控制電機地運行，參數設置不當就無法運行。

8、按控制原理設置參數，如“閉環控制”、“加速時間”、“減速時間”、“最高、低頻率”、“額定電壓、電流、轉速、極對數、功率因數”等。開空車試運行雖然參數設定后電機可運行，但必須試空車，在試空車后逐步調整參數加以完善控制。先控制機速使電機慢速運行直到平穩再逐步加速，直到高低速切換都很平穩。制表：汪衛 時間：2004/93.2具體措施3.2.1 電機控制電路的改進改進前的準備工作就是具體分析原主電機的控制電路圖，有針對性地對原有電路進行改進畫出電路圖。改進前的電路框圖如下：主電機控制盒m主直流電機g測速發電機互感380v控制使能信號由上圖可以看出，改進前的電機控制電路是采用速度矢量閉環直流電機驅動控制

9、。改進后的電路框圖如下：變頻器交流感應電機軸編碼器濾波器1380v控制使能信號濾波器23.2.2 改進后電路當中的各器件選型1 濾波器1、2的選型在變頻器輸入、輸出電路中，有許多高頻諧波電流，濾波器用于抑制變頻器產生的電磁干擾噪聲的傳導，也可抑制外界無線電干擾以及瞬時沖擊、浪涌對變頻器的干擾。根據使用位置的不同可以分為輸入濾波器和輸出濾波器。此處討論選用類型的濾波器1即為輸入濾波器，濾波器2即為輸出濾波器。輸入濾波器為輻射濾波器，輻射濾波器并聯在電源與變頻器輸入側，由高頻電容器組成，可以吸收頻率較高具有輻射能量的諧波成分，用于降低無線電噪聲。輸出濾波器串聯在變頻器輸出側，由電感線圈組成，可以減

10、小輸出電流中的高次諧波成分，抑制變頻器輸出側的浪涌電壓，同時可以減小電動機由高頻諧波電流引起的附加轉矩。同時還應該注意輸出濾波器到變頻器和電機的接線盡量縮短，濾波器亦應盡量靠近變頻器。（2）、變頻器的選型 圖1、unidrive的un1404型號采用的英國ct公司的unidrive的un1404（如圖1是unidrive的un1404的型號圖；圖2為unidrive的un1404的內部接線圖）驅動控制器來實現變頻調速的功能，unidrive具有一系列重要特點是采用當代先進技術的結果，驅動器采用先進的微處理器控制所有功能。采用的un1404的銘牌參數為：額定功率為2.2kw、輸出電流5.6a、輸

11、入電流為8.2a，能滿足驅動rc機的要求。 圖2、為unidrive的un1404的內部接線（3）、三相交流感應電機的選型原rc主電機使用的是直流電機功率為3kw，此次改用的交流感應電動機，其功率為2.2kw，經實際使用其驅動能力也能滿足rc機的要求。 （4）、編碼器的選型軸編碼器是用來測定電機的運行速度和轉動的位置信號同時反饋給驅動控制器從而實現速度矢量閉環變頻調速的控制功能，采用的是分辨率高達1024的編碼器，所以測定速度精確從而達到設備能穩速運轉的目的。3.2.3 unidrive驅動控制器un1404的參數設置及調試運行在外部硬件完全安裝連接完畢后，需要開始設置un1404的一系列參數

12、，此環節是極為重要的環節參數設置的適當與否將會直接影響電機能否很好地驅動rc機正常運行。（1）、給un1404驅動器通電，準備設置參數。第一步應設定此驅動器的運行模式，首先應將參數pr 0.00調到1253即表示歐洲標準為50hz交流供電電源，其次選用閉環矢量模式，因此設定pr0.48值為“cl.uect”。（2）、設置軸編碼器參數首先，設定軸編碼器電源參數，選用的5v電源的軸編碼器所以應設定pr3.230，如果選用的是15v電源軸編碼器則需設定pr3.231；其次，需要設定軸編碼器的ppr（軸編碼器分辨率）參數pr16.12（1024）。（3）、輸入電機銘牌參數設定額定功率因子pr0.43、

13、額定電壓pr0.44（v）、額定速度pr0.45（rpm）、額定電流pr0.46（a）、額定頻率pr0.47(hz)以及電機的極數pr0.422（4）、設定rc機所需的最大速度即設定pr0.02值，設定加速率參數值即pr0.03（s/1000rpm）值，設定減速率值即pr0.04（s/1000rpm）。（5）設定制動模式pr0.15=fast（變頻器預先外接40歐100瓦制動電阻）在以上參數設置完以后保存退出，進入測試運行階段，經過測試rc機運行調速正常，驗證了參數設置的正確性和合理性。3.4 效果檢查在此次攻關之后，對改造后的rc機運行狀況也進行了為期一個月的跟蹤效果檢查。改造前后效果對比表如下：項目改造前頻率(/月)改造后頻率(/月)驅動故障、角度故障36次0次馬達更換碳刷10維修時間0.5小