[交通运输]大功率电动机故障产生原因.doc

摘 要 本文简述了大功率电动机故障产生原因、诊断方法，在分析了目前国内外电动机保护电路的研究进展与现状的基础上，设计了一种集过载、欠载、断相、三相不平衡等故障保护于一体的智能型电机综合保护电路，并将电器元件构成的传统保护电路与电子元件构成的保护电路进行了比较，详细地介绍了所设计的多功能电子保护电路的电路结构、工作原理、保护功能和特点以及存在问题。 关键词: 大功率电动机；多功能保护；集成电路 Abstract This paper introduces briefly the cause of disturbance, diagonal method of multi-functional protecting circuit for large-power motors. The traditional protecting circuit composed of electronic magnetic components and the protecting circuit composed of electronic components are compared in the article and the paper states mainly circuit structure, basic working principle and protecting function of the multi-functional protecting circuit. It describes characters and existing problems of the multi-functional protecting circuit, too. Keywords: Large-power motors；Multi-functional protecting circuits； 　Integrated circuit 目 录 1 绪 论 1 1.1 课题提出的背景 1 1.2国内外的发展状况 ………………………………………………………...3 1.3 论文综述 7 2 本课题研究内容 8 2.1 本课题研究内容 8 2.1.1 大功率电机的运行状态分析 8 2.1.2 保护电路的设计要求 8 2.1.3 电路的构成 9 2.1.4 本课题研究的内容的技术要求 9 3 本课题相关知识介绍 11 3.1 相关知识介绍 11 3.1.1 集成运算放大器特点 11 3.1.2 光电耦合器 15 3.1.3 EWB 15 3.2 计数器和双D触发器介绍 17 3.2.1 74HC4020 14位二进制串行计数器 17 3.2.2 C4013--一双上升沿D触发器 18 4 系统保护方案的设计 23 4.1 保护方案的原理框图 23 4.2 传感器及信号检测电路设计 23 4.2.1 传感器部分 23 4.2.2 信号检测电路部分 24 4.3 保护电路及起停控制电路设计及工作原理 27 4.4 指示电路设计 30 5 硬件搭接及调试 31 结 论 32 致 谢 33 参考文献 34 附录I 多功能保护系统的电路图 35 1 绪 论 1.1 课题提出的背景 大功率电机在国民经济各行业中获得了广泛的应用。我国的电动机总容量约占全部用电设备总容量的75%以上，而耗电量约占总发电量的70%以上。其中0.55～100KW的中小型异步电动机的用电量占全国总发电量的40%左右。然而电动机的故障率也居各种电气设备之首。日本电气协会PM研究会对供电1000KW以上的652个工厂中的异步电动机、特殊电动机、变压器及其它等14种电气设备故障率进行了调查分析，结果表明故障率最高者为电动机，高达38.1%。全国每年烧毁电动机的数量在20万台次以上，总容量约4000万KW，直接损失达16亿元左右，间接损失高达百亿元。因修复电动机每年消耗电磁线5000万Kg。生产铜线需33.4KWh电能，每年为此需消耗16.7亿KWh电。由此可见，对生产系统而言，电动机不但是为数众多、应用面广的动力设备，而且又是最为薄弱的环节。 近年来，新材料、新工艺的大量使用，电动机正朝着功率与体积之比值越来越大的方向发展。大型电动机的单台价值可高达百万元，由于保护技术落后，其烧损情况也十分严重。这种情况在国内外各行各业中普遍存在，直接经济损失巨大。而大型电动机往往又是重要生产过程的动力和重要辅机设备，若其损坏还将中断重要的生产过程，影响安全生产和产品质量，其间接损失是难以估价的。大型电动机的故障诊断与保护，长期以来一直是学术界和工程界的研究热点和难点问题。 同时由于绝缘技术的不断发展，在电动机的设计上增，减小体积，使新型电