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回轉窯直流調速電動機轉速波動原因及解決措施

發布時間:2008-10-05
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1 故障情況
   回轉窯轉速波動時,根據經驗初步懷疑是負載的變化引起了回轉窯轉速的變化。減料、降低回轉窯轉速后,檢查各部位潤滑、溫升情況,托輪的受力情況,輪帶與托輪的接觸情況等機械傳動部分,沒有發現不正常現象。接著我們又仔細檢查了直流調速電動機的電刷與換相器的接觸情況,測速發電機與直流電機轉子的對中情況,均沒有發現異常情況。又重新開啟回轉窯主電動機,回轉窯轉速仍有波動,測量測速發電機的反饋電壓,反饋電壓只有26V,比平時同轉速下的反饋電壓低6V左右。更換測速發電機后,再開機,回轉窯轉速升至3r/min,回轉窯轉速仍有波動,但波動情況有所好轉,電動機電樞電流在150~250A之間波動。由于一時不能確定是哪方面原因引起了回轉窯轉速的變化,只有繼續維持回轉窯運轉,沒有進一步對調速裝置進行檢查。幾天后,回轉窯轉速又出現了1次大幅波動,波動時,電樞電流竟達500A左右,轉速表指針指示到最大處,旋動給定電位器轉速卻不能很快降下來,于是只有切斷電源,采用輔助傳動裝置慢轉回轉窯。為進一步確定是不是測速發電機本身的問題,我們又換了1臺新的測速發電機,安裝時格外小心,以防止對裝時軸偏心引起不必要的交流干擾。換好測速發電機后,開啟回轉窯主電動機,慢慢拖動回轉窯至平時的3.2r/min,電樞電流在150A左右,一切正常。但這種情況并沒有持續幾個小時,回轉窯轉速又出現了大幅波動,我們只好停窯,繼續查找原因。根據故障現象,我們重點把故障原因歸結到外界干擾上,用示波器觀察給定電壓信號和反饋電壓信號,均發現有較強的交流分量。把給定電纜和測速反饋電纜換成屏蔽電纜,屏蔽層和柜體緊密相連,重新開啟電動機后,一切正常,以后也再沒有出現過類似故障現象
   2 故障原因分析
   6RA24直流調速系統是帶有獨立勵磁的轉速、電流雙閉環直流調速系統,在平時的操作中,主要是通過給定電位器改變電樞電流進行調速
   當給定電壓和測速反饋電壓發生變化時,能夠引起直流電動機轉速的變化。如果測速發電機本身出現誤差,那么當真正的轉速沒有變化時,由于測速發電機本身的問題,測速反饋電壓Ugf會發生變化,通過系統的調節作用,同樣會使電動機轉速離開原來所保持的數值。我們使用的測速發電機是永磁式測速發電機,精確度比較高,但由于其工作環境溫度較高(安裝在回轉窯下面),日久會使永久磁鐵的磁性減弱,從而引起測速發電機的磁通發生變化,測速反饋電壓也跟著發生變化,通過系統的調節作用,使電動機轉速發生變化,這也是我們第一次換過測速發電機后,波動情況有所好轉的原因。
   6RA24直流調速裝置安裝在回轉窯旁邊的中空降壓變電站內,處在嚴重的電磁干擾環境中。雖然采取了一定的抗干擾措施(如直流調速裝置的自動控制部分安裝在金屬屏蔽體內,并良好接地),但室內設備和室外設備產生的電壓干擾有可能通過各控制電纜、通訊電纜、接地網等傳遞到直流調速裝置。控制電纜經過長時間的使用,其絕緣性能會有所下降,又由于9、10月份是我國北方傳統的多雨季節,潮濕的環境對控制電纜的絕緣性能有一定影響,相鄰電纜之間,有可能會通過電磁輻射作用相互干擾,而變電站斷路器動作,隔離開關操作等都會產生前沿極陡的電磁波,又由于變電站的電磁耦合途徑很多,所有這些因素都有可能會對給定輸入信號和測速反饋信號形成干擾,從而引起給定電壓信號Ugn和測速反饋電壓信號Ugf發生變化,進而引起主電動機轉速發生變化,而這些干擾信號的不確定性,是引起回轉窯主電動機轉速波動的主要原因。
   3 解決措施
   6RA24直流調速裝置既然已裝在變電所內,再移動位置不現實,為避免以后出現類似問題,在檢修時,我們又重點做了如下幾項防范措施:
   1)在直流主電動機上面安裝隔熱板,避免回轉窯的直接熱輻射作用,在主電動機下面安裝引風機,降低主電動機工作環境溫度,盡可能延長測速發電機使用壽命。
   2)控制電纜和負載電纜分開走線,減小電磁干擾的可能性。
   3)6RA24直流調速裝置控制柜和變電站主接地網絕緣,直流調速裝置不和其它無關設備共地,控制柜地線另行接地。
   4)6RA24直流調速裝置的所有控制電纜均換成屏蔽電纜,屏蔽層良好接地。
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