直流电机换向器整体性和机械强度工艺分析与改进

根据换向器结构特点，综合分析论述了该部件受力情况和生产过程中出现的甩片故障；并提出了保证换向器部件整体性和机械强度的改进措施。     

用普通硬质合金车刀精车细长轴转子换向器的工艺途径

一、问题的提出众所周知,电机换向器表面加工质量的好坏直接影响电机换向火花等级和电机的使用寿命.一般说来,换向器表面粗糙度数值越小,对电机使用性能和工作寿命越有利.为了使换向器表面获得满意的表面粗糙度,在加工设备、工夹具相同的条件下,刀具起着决定性的作     

航空发动机整机振动典型故障分析

为解决航空发动机整机振动问题,根据测试结果描述了航空发动机整机振动的3种典型故障:转子热弯曲引发的振动故障、转静子碰摩引发的振动故障和甩油孔位置不当引发的自激振动故障,说明了振动故障的特征,经分析认为故障发生的原因为甩油孔位置不当引发的自激振动,给出了排除上述故障的措施,经验证,排故效果良好,证明了采用的排故措施有效.     

机床电气故障的检查方法

当机床出现故障时,首先要判断是机械故障,还是电气故障.常见到的电气故障是由机械故障引起的,这时如果只排除电气故障而不排除机械故障,则故障将会重复出现.如一台X53T型铣床,进行机械检修,修后试车,运行不到1min(空载),进给电机的热继电器就跳闸,一位电工认为热继电器有问题,换了一只新的,一试车,仍出现上述故障.后经仔细检查,发现进给电机安装不合适,转轴上的耦合齿轮压得太紧,加大了电机负荷,致使热继电器跳闸;重新调整后,故障消除.再如Z35型摇臂钻床,经检修后,往往出现摇臂夹紧、松开的动作不正常,没有经验的电工往往只去检查线路,忽视查着机械装配.这种钻床的电气箱内控制摇臂夹紧、松开的行程开关是由一个扇形齿轮传动的,如果两齿轮初始耦合位置不对,虽然接线无误,也实现不了摇臂夹紧、放松的动作.因此,设备一旦出了故障,首先要进行分析,判断是机械故障还是电气故障.     

装有轮胎压力显示系统的A310/A300飞机的轮胎维护

某航空公司的一架空客A300-600飞机在执行一次航班任务后,机务人员进行航后检查时发现,2#主轮轮胎发生甩胎故障.后在起飞机场跑道发现多块轮胎碎片.该轮胎曾翻修过1次,故障轮胎自装机使用至发生甩胎,共使用41天,147个起落.     

微特电机换向器电刷镀靶

直流微特电机的换向器不仅要求有很好的导电和耐磨、耐电烧蚀性能 ,而且还要求与电刷之间的接触电阻小而稳定 ,抗大气腐蚀能力好。因此 ,微特电机的换向器常采用Ａｇ -Ｎｉ -Ｃｕ合金 ,但银合易产生硫化发黑现象 ,严重影响系统的可靠性 ,需要在换向器上镀覆一层保护膜 ,防止银的硫化 ,以提高其抗大气腐蚀能力。这层镀膜除了要求化学稳定性好、不易与硫发生反应外 ,还要求导电性能好、接触电阻稳定 ,且具有一定的耐磨性、耐电蚀性。另外 ,在镀覆这层保护膜时 ,不能破坏原有工件的电气、机械性能、使工件仍保持良好的表面粗糙度和尺寸精度。金…     

直流电动机向无换向器化发展的归宿不是同步电机而是广义的直流电动机

首先阐述直流电动机的自控变频运行机制,磁极d轴的检测是电枢电流相位自控的先决条件, 磁极位置检测器件或方式的改革演变可视为直流电动机向无换向器化发展的标志。无换向器电动机是直流电动机向无换向器化发展的起步,继而开发正弦交流电机本体的自控变频电动机系统,包括矢量控制技术的应用。今后更可借助计算机控制技术来检测磁极d轴的位置和转速,实现电枢电流或电压的相位自控,推动直流电动机无换向器化进程的深入发展。然而,发展的归宿不是同步电动机而是广义的直流电动机。     

多电飞机容错作动系统拓扑结构分析

针对多电飞机电力作动系统,提出永磁容错电机及其容错驱动控制的拓扑结构,探讨系统的电气故障模式,研究防止故障传播的电、磁、热隔离设计,在理论上给出了容错电机相数的选取方法,采用独立的同轴电机组件实现高冗余系统。研究结果表明:电机、功率变换器和供电通道均采用以相为基本单位的模块化拓扑结构可实现多电飞机对作动系统的高容错要求。     

基于铜耗最小的五相永磁同步电机单相断路故障解耦容错控制

为提高五相永磁同步电机故障状态下的转矩性能,提出了一种基于铜耗最小的解耦容错控制方法。在磁动势不变原理与铜耗最小原则的基础上,求解出故障后电机的容错电流,然后根据所求得的补偿电流,推导出电机缺相后的降维变换矩阵,从而建立故障后五相永磁同步电机的数学模型,实现故障后电机的解耦控制。采用联合仿真的方法来验证所提出的容错控制算法。仿真结果表明,缺相后电机的转矩脉动得到了有效的降低,实现了电机的无扰容错运行。     

高速对转涵道风扇双驱动电机的热特性

提出一种适用于高速巡航的对转涵道风扇的双电机驱动架构,采用对转风扇-风扇-电机-电机（FFMM）的布局设计。在该驱动架构中,前后级驱动电机根据气动需求具有不同的功率和尺寸。FFMM布局的双电机驱动架构整体安装在涵道中心体内,有利于提高对转涵道风扇的气动性能,然而同一腔体内的双电机间存在热耦合和绕组间空腔的积温现象,难以判断风扇运行过程的电机温升情况和基于对转风扇气流的冷却效果。分析了所提FFMM布局的双电机驱动架构在不同工况下的电机损耗分布特性;探究了电机间热耦合对前后电机温升的影响,并对电机间积温空腔热网络模型进行优化;为平衡中心体内前后电机的温度分布,减少中心体结构轴向长度,采用环状导热片结构调节双电机间的热耦合程度,有效提高电机间积温空腔的散热性能并优化前后电机的温升分布。基于高速对转涵道风扇搭建实验平台并完成电磁与温升实验。实验结果与仿真结果一致,表明直接风冷条件下FFMM布局高速对转涵道风扇有着较强的散热能力,并且环状导热片对FFMM布局的中心体内部温度的分布有着更好的冷却效果。     

基于工业互联网和多传感器数据的电机故障诊断方法

提出了一种基于工业互联网和多传感器数据的电机故障诊断方法。通过各类传感器在线实时得到电机的电压、电流、振动、温度等信号的瞬时值,并转化为表征电机状态的各个特征参数。根据各个特征参数在各个故障模式下的变动情况,得到各个故障模式下故障特征及其隶属度。把故障特征与故障模式之间的关系分为充分条件和必要条件关系。按照充分条件和必要条件分类后,对每个故障模式对应的2类条件下的故障特征的隶属度进行融合,最后得出每个故障模式的隶属度,为远程运维系统决策服务。该方法既可以部署在电机远程运维工业互联网的边缘设备中,也可以部署在云平台服务程序中,实现快速而可靠的电机故障诊断。     

双馈异步发电机定转子绕组过热故障监测方法

双馈异步发电机(DFIG)在长期运行中很容易发生定转子绕组过热故障。以绕组温度为研究对象,在分析绕组过热故障成因的基础上,分别从电机热性能和参数辨识两方面进行检测。使用参数辨识法时,首先利用电机电磁数学模型辨识定转子绕组电阻,再根据电阻与温度之间的关系计算定转子温度,从而判断绕组是否过热。最后基于MATLAB软件仿真验证了定转子绕组参数辨识法的正确性,为DFIG诊断绕组过热故障提供理论支撑。     

航空油冷发电机过热保护设计的研究及分析

发电机热场分布对过热保护构件失效影响显著,是其优化设计中应重点考虑的参数。借助ANSYS 软件中Fluent 稳态压力求解器和湍流模型对故障模式下发电机内部热场分布进行仿真,获得主发电机定、转子和壳体循环油路热场分布;在此基础上,调整部分关键部位熔点及材料软化温度,优化热脱扣保护装置设计方案,实现电机过热保护,该方案已成功应用于某飞机,且已通过试验和试飞验证。结果表明：仿真热场结果与实际工况下的温度场分布一致,电机出口油温达到260 ℃时绝缘衬套软化,导致电机腔体内发生漏油,当发电机绝缘衬套软化温度提高至350 ℃,可有效避免发电机烧损。     

一种感应电机转子断条早期故障诊断方法

针对感应电机转子发生早期断条故障时,定子电流故障特征频率容易被基波频率淹没,导致电机转子断条故障发现不及时的问题,采用多回路方程建立感应电机发生转子断条故障的模型,推导了dq0坐标系下感应电机发生早期断条故障的模型。在该故障模型的基础上,利用参数辨识和滑窗技术得到电机等效参数变化曲线。该方法得到的电机等效参数曲线对转子早期断条故障具有明显的故障特征信号,通过辨识曲线特征可诊断电机转子断条故障,同时给出了转子发生不同程度故障时的差异指标。最后试验验证了该方法的可行性。     

航空发动机转子试验系统电机温升研究

针对航空发动机转子试验系统电机经常发生的绕组过热烧毁故障,设计了1套航空发动机转子试验系统及其电机,建立了基于热网络法的电机温升模型,分别对超转、破裂和低循环疲劳试验进行电机温升分析。结果表明:对于超转、破裂试验,不同的加载时间对电机温升无明显影响,而试验负载转动惯量的增大会使电机温升线性增大;对于低循环疲劳试验,加载时间的延长可使电机温升减小,试验负载转动惯量的增大会使电机温升指数增大。     

电力作动器用高可靠性永磁容错电机控制系统的设计及其试验分析

针对电力作动器的高可靠性要求,结合转子磁钢采用离心结构的六相十极永磁容错电机(FTPMM),提出一种基于电流直接控制法的容错控制系统。当电机绕组或功率管发生断路及短路故障时,系统无需硬件故障辨识信号及软件算法切换就可实现系统的强容错功能,即故障后电机输出转速不变,输出功率与发生故障的相数有关,当电机系统出现一相、两相、三相故障时,电机分别可输出100%、80%、60%的额定功率;设计了一台750 W六相十极永磁容错电机的原理样机及其全数字化控制器,证明了该容错控制策略的正确性及整个电机控制系统的强容错性及可行性。     

容错型混合励磁磁通切换电机的模型预测控制

为了提高电机驱动系统的带故障运行性能,实现电机的最小铜耗容错运行,提出一种基于模型预测控制算法的容错型混合励磁磁通切换(FTHEFS)电机容错控制方法。以1台6/13极FTHEFS电机为控制对象,针对电机单相绕组断路故障,基于三相四桥臂逆变器拓扑,分别对模型预测转矩控制和无差拍模型预测磁链控制算法下的最小铜耗容错控制方法进行研究分析,并对所提容错控制方法的可行性和有效性进行验证。研究结果表明:两种控制方法均能使故障前后转矩、转速和定子磁链保持不变,同时降低故障后的电机铜耗,保证系统稳定运行。与模型预测转矩控制相比,无差拍模型预测磁链容错控制能够在降低开关频率的同时减小故障前后的磁链脉动。     

电力作动器用高可靠性永磁容错电机控制系统的设计及其试验分析

 针对电力作动器的高可靠性要求,结合转子磁钢采用离心结构的六相十极永磁容错电机(FTPMM),提出一种基于电流直接控制法的容错控制系统。当电机绕组或功率管发生断路及短路故障时,系统无需硬件故障辨识信号及软件算法切换就可实现系统的强容错功能,即故障后电机输出转速不变,输出功率与发生故障的相数有关,当电机系统出现一相、两相、三相故障时,电机分别可输出100%、80%、60%的额定功率;设计了一台750 W六相十极永磁容错电机的原理样机及其全数字化控制器,证明了该容错控制策略的正确性及整个电机控制系统的强容错性及可行性。     

机车牵引电机接线盒盖板螺栓断裂原因分析及改进

对机车牵引电机接线盒盖板紧固螺栓断裂故障原因进行分析,提出了针对性的改进措施。采用改进措施后,故障彻底消除,改进效果显著。     

微特电机换向器电刷镀钯

直流微特电机的换向器不仅要求有很好的导电和耐磨、耐电烧蚀性能,而且还要求与电刷之间的接触电阻小而稳定,抗大气腐蚀能力好.因此,微特电机的换向器常采用Ag-Ni-Cu合金,但银合金易产生硫化发黑现象,严重影响系统的可靠性,需要在换向器上镀覆一层保护膜,防止银的硫化,以提高其抗大气腐蚀能力.这层镀膜除了要求化学稳定性好、不易与硫发生反应外,还要求导电性能好、接触电阻稳定,且具有一定的耐磨性、耐电蚀性.另外,在镀覆这层保护膜时,不能破坏原有工件的电气、机械性能,使工件仍保持良好的表面粗糙度和尺寸精度.金能满足以上要求,但其成本高;钯的耐腐蚀性能与金接近,而且具有更高的硬度和耐磨性,故工业上常选择钯作为电接触器件的代金镀层.但目前镀钯一般采用的电镀和化学镀等工艺尚存在以下问题:(1)工艺时间长,镀层较薄,内应力大,易开裂.水的电离电位非常接近钯的析出电位,钯镀层沉积的同时,往往产生氢气副产物,而钯吸氢的能力很强,因此,氢气渗入镀层并与钯结合易形成热力学上不稳定的β氢化钯相.(2)由于采用多种添加剂(如光亮剂、应力降低剂等),其综合作用可能会使钯在更高的电位还原而达到氢的还原范围,更促进氢气的产生.(3)化学镀对基体金属有强烈的腐蚀性,镀后表面状态也较差,难以符合较为精密的工艺要求,且化学镀的镀液具有强毒性,对人体和环境有较严重的危害.本文叙述的一种用于微特电机换向器电刷镀的镀钯工艺及材料,可以克服上述缺点. Brush_Plating Palladium for Commutator of Micromotor