电机启动方式分析论文范文

电机启动方式分析论文范文第1篇

摘要：风力发电机组运行时间越长，越容易出现故障，因此，风电机组维修问题日益严峻，急需有效的故障诊断与预测技术，本文探究了风力发电机组的故障原因，归纳总结了风力发电机组的故障诊断技术与故障预测技术，以期为相关人员提供参考。

关键词：风力发电机组;故障诊断;预测技术

引言：风能是一种绿色环保可再生能源，风电机组可以将风能转化为电能，因此一般将其安置在风力较大、环境较为恶劣的偏远地区，受到天气和周围环境的影响，风电机组可能会出现一系列故障，而人工检修十分复杂，因此，需要加强对风电机组的故障诊断和预测。

一、风力发电机组故障

（一）葉片故障

风电机组主要由叶片来获得风能，叶片体积较大，长期裸露在外部环境下，工作状态时，叶片承受较大风力，容易出现故障，例如：由于雨雪和雷电的侵蚀，叶片容易被腐蚀，表面粗糙，导致外壳剥落，内部结构松动或出现裂纹，引起叶片动力学不稳固。

叶片变形或者碎裂时，会发出高频声发射信号，此信号可应用于对叶片检测评估。叶片的故障使转子叶片受力不均，影响主轴的稳定性，导致机舱不稳定，进而影响整个风电机组的稳定性。因此可以在主轴上安装传感器，以便接受声发射信号，及时发现机组故障。

（二）电机故障

风电机组中的电机包括机械发电机和电动机。发电机结构复杂，成本较高，直径较大，目前广泛使用的有双馈发电机、异步发电机、直驱式风力发电机、永磁同步发电机等，电动机在风电机组变桨、偏航等系统中被广泛应用。

电机故障包括机械故障和电气故障。机械故障通常由磨损严重、轴承过热、转子间气隙异常等原因造成，电气故障的原因有：三相不平衡、绕阻短路、断路、过热等。通过检测电流、温度和震动可以分析风电机组是否发生故障。

（三）齿轮箱故障

齿轮箱连接发电机和风电机组主轴，将主轴的低转速调高，达到发电机所需转速，齿轮箱中包含一级齿轮和二级齿轮组，其工作强度大、传送复杂、工作条件恶劣导致齿轮箱中润滑系统及转动轴承部分易出现故障。在风电机组运行中，受冲击载荷与交变应力的影响，齿轮容易出现断齿、齿面擦伤、齿轮磨损等故障;轴承容易产生滚道打滑、滚道划伤、跑圈、磨损等故障，一旦齿轮箱出现故障，将会耗费较长维修时间和较高的维修费用。

（四）电气和控制系统

风电机组中电气系统是故障发生率最高的子系统，由于单机兼容的增加，电气系统应用越来越多，故障发生也越来越频繁。电气系统故障是由于震动、湿度过大、过热、过压、过流等因素造成电路板或电子元件失效而导致。

控制系统可以控制风电机组的桨距、偏航、电缆解绕等操作，控制系统中有各类传感器、控制器以及执行机构，控制系统的故障分为传感器故障和其他故障，其他故障包括控制电路板故障、偶然死机等，一般通过控制系统的重新启动可以消除。

二、故障诊断技术

（一）振动信号诊断技术

对震动信号进行分析诊断是目前最广泛的故障诊断方法，通过风电机组中叶片、主轴轴承、齿轮箱等部位的振动信号进行分析，判断风电机组的故障部位及发生故障的危险程度。有专家提出一种小波神经网络法，可以对叶片和齿轮箱的故障进行诊断，根据叶片和齿轮箱微弱故障信号特点，提出一种集平稳子空间分析的连续小波变化和信号分析的方法，有效识别风电机组叶片和齿轮箱的故障特征[1]。

现阶段，针对风电机组的诊断基本是在稳态情况的基础下对振动信号进行分析观察，但实际环境中风电机组的工作是动态的，并且存在较多的不可控因素，因此，仍需进一步的讨论机组振动信号，研究发现新的可行性更高的方法。

（二）电气信号诊断技术

通过电气信号诊断风电机组故障研究较少，一般用来检测电动机故障，但是由于电气信号中故障信号较为微弱，容易被电机本身固有信号掩盖，因此提取有效故障信号十分困难。利用先进信号分析法将故障相关特征从电气信号中分离出来，结合电机模型进行分析诊断，国外科学家通过动力模型，发现了电机系统与电流信号之间存在耦合关系，成功判断出电机故障，利用模型仿真分析齿轮箱与电流信号间的关系，并通过实验进一步的证明，电机的其他关键部位，如转子轴承等也可以通过电流进行故障诊断，国内也有科学家根据电流调制信号诊断出与齿轮相关的故障，利用模量频谱分析方法，通过对转子断条电机的故障进行仿真实验研究，对于电机的故障诊断具有较高精准度。

（三）其他识别方法

分析风电机组产生的信号，在时间和频率上构建高维特征，通过计算机将特征进项融合分析，进而实现对故障的诊断;基于失效物理模型的故障检测方法，是指根据关键物的物理特点与工作环境、工作时间等关系，结合当前设备状况进行预估，估算出设备剩余寿命，并且利用各类数据进行分析，并建立退化模型，预测设备未来某一时刻可能会遇到的故障问题。

三、故障预测技术

随着运行时间的增加，风力发电机组功能必然衰退，机组零件也将出现故障。为确保设备能正常进行工作，避免故障带来的巨大经济损失，故障预测技术引起了人们的广泛关注。

（一）电子系统故障预测方法

电子系统由控制系统传感器、发电机、电气系统等电力方面的子系统构成，随着直驱式风电机组的应用和单机容量的不断增大，电子系统故障发生率越来越高。虽然机械故障需要花费较大维修成本以及停机较长时间，但电子系统故障的发生却更加频繁，同样使维修成本居高不下。电子系统故障通常是由于电流过大散热不好，老化电压过高等原因引起，由于电子系统故障发生时间短，其性能衰退速度快，因此故障预测往往比较困难。针对电子系统的故障原因，有关学者提出了以下方法：①在产品设计时，将内部加入类似保险丝的功能模块进行保护;②在电子系统中植入有自检功能的软件，以便随时进行检测，及时发现故障;③设计模型，在不同的环境下可以预估部件的损伤程度，推测构件寿命。④使用长效晶体管进行加速寿命实验研究，针对其不同环境状况，使用预测算法来推测电子构件剩余的寿命[2]。

根据实验数据分析，可以发现随着电容性能的衰退，电容容量逐渐减小，电容的串联电阻阻值不断增大，因此需加强对电子系统及其关键元件的故障预测。

（二）机械结构系统故障预测

风电机组中的机械结构系统包括：叶片、齿轮箱、轴承等，由于恶劣的工作环境以及需承受较重载荷等原因，机械结构容易发生故障，因此电机组早期故障的探测对提高风电机组的运行有着重要的意义。

目前，有几种对风电机组中机械构件进行探测的方法：①利用逻辑回归模型进行分析，模拟构件性能的退化过程，用当前测得的振动信号和电流型号等，对构件状态进行评估，预测构件的剩余寿命，由此可以反向逆推零件的受损程度。②通过观察测到的构件数据，通过卡尔曼滤波算法进行数据建模，并预测构建的剩余寿命。③根据轴承上的信号探测器分析振动信号，通过扩展卡尔曼滤波技术推测轴承剩余寿命，由此来计算构件故障程度。

当前的预测故障预测工作主要是对装备性能退化数据进行研究，在此基础上进行展开分析，推测装备的故障程度，从而实现对故障的预测，然而风力发电机组的工作状态变化频繁，受力情况较为复杂，构件的性能退化程度存在非线性特征，因此还需要进行更加深入的研究。

结论：随着我国对风能的广泛利用，风电机组的维修技术需要进一步的提高，通过探讨风电机组不同故障传出的不同信号，分析风电机组中电气系统和机械结构发生的故障，及时有效的进行维修，根据预测方法有效的进行故障预测，对风电机组未知故障进行诊断研究，对风电机组的推广使用有重大意义。

参考文献：

[1]杨巍.风力发电机组故障诊断与预测技术研究综述[J].工程建设与设计，2018，000（004）：77-78.

[2]邢海军.风力发电机组故障诊断与预测技术研究综述[J].化工管理，2019，000（012）：155-156.

电机启动方式分析论文范文第2篇

摘要：笔者通过自身专业研究并查阅相关文献资料写作本文，关于对大中型高压电动机绝缘的结构分析，阐述大中型高压电动机结构的相关问题，希望可以为学术界提供一定的参考，并为高压大中型电动机生产企业和相关操作人员提供一定的帮助。

关键词：电动机 高压大中型 绝缘结构

一、直流电机电枢绝缘结构分析

直流电机电枢绝缘结构，主要由换向器绝缘、绕组绝缘、扎钢丝绝缘、支架绝缘和层间绝缘等组成。因为所使用的绑扎材料、电压等级、电枢绕组的不同，电枢绝缘结构某些地方有所变化。

（一）绕组结构型式的不同直接影响着电枢绕组绝缘结构，所以不同的绕组结构型式就有不同的电枢绕组绝缘结构。为了达到提高防潮性能的目的，通常情况下大型直流电机电枢绕组的方式都是连续式绝缘。

1、 匝间绝缘

采用匝间绝缘是因为可以绝缘同一线圈中相邻的元件，只承受片间电压。大型直流电机匝间绝缘通常直接采用高强度漆包双玻璃丝包线或者采用裸铜线外半叠包一层0.1毫米云母带。

2、对地绝缘

对地绝缘承受的是线圈对铁心间的全电压。660V级中型电机一般采用0.14mm醇酸云母带半叠绕二层或者0.2mm云母箔卷包2层，而1000V级大型电机通常同0.14mm醇酸云母带半叠绕三层。

3、保护布带

保护布带主要是避免主绝缘受到机械损伤。通常B级绝缘电机使用0.1mm玻璃丝带半叠绕或平绕一层。

4、电枢绕组端部绝缘

绝缘的材料和方式通常跟直线部分一样，只是对地绝缘比直线部分可以适当少包1-2层。虽然端部对地和层间都存在全电压，但是因为有层间绝缘和支架绝缘的作用，而且也为了达到改善冷却条件的目的，因此绕组端部绝缘制造时可以适当减少。

（二）在槽内对线圈的绝缘工作

1、槽绝缘

为了避免线圈被槽口尖棱和槽内毛刺划伤。B级绝缘：一般使用0.2mm聚脂薄膜一黄玻璃漆布复合绝缘、0.2mm聚脂薄膜一青壳纸复合绝缘，或用0.2mm青壳纸代用。

2、槽底垫条和层间垫条

避免机械对绕组在下线时造成损伤。B级绝缘通常使用0.5mm醇酸柔软云母板。

（三） 直流电机主极绝缘结构分析

1、成型极身绝缘，主要由环氧酚醛玻璃布热压成成型极身绝缘，厚度控制在4mm。

2、里面用0.1mm玻璃丝布围绕2层，中间围绕0.2mm醇酸云母箔5层，最外层用0.1mm玻璃丝布围绕2层。每层间均刷上环氧酚醛漆，每层都用电熨斗熨平。

3、补偿绕组绝缘，对地绝缘用0.14mm云母带半叠绕三层，0.1mm玻璃丝带半叠绕一层，槽绝缘用0.2mm聚脂薄膜玻璃漆布复合绝缘1层，槽底垫条用0.5mm环氧酚醛玻璃布板一层。

4、主极绕组绝缘有单层式主极绕组和多层式主极绕组。其中单层式主极绕组，匝间垫0.1毫米环氧酚醛玻璃布四层，热压成型，首、末两匝分别加包0.14mm云母带与0.1mm玻璃丝带各一层。多层式主极绕组，匝间绝缘用高强度漆包双玻璃丝包线或双玻璃丝包线。外面半叠绕0.1mm玻璃丝带一层作保护绝缘，并浸3404漆—次。

（四） 换向极绝缘结构

换向极绕组固定形式受到用途和电机容量的影响，由于用途和电机容量的不同而有多种不同的形式，以致其绝缘结构也有所区别。换向极绕组通常系包绕铜线绕组，没有层间绝缘。主极极身包绕和极身绝缘方式完全一样。螺杆绝缘有两种：一种是在螺杆上包绕0.1mm环氧酚醛玻璃布热压成型，另—种是用壁厚1.0～2.0mm环氧酚醛玻璃布管作为螺杆绝缘。三角垫块和绝缘垫块，都是3240环氧酚醛玻璃布板。固定夹绝缘在内用0.3mm柔软云母板二层，在外用0.2mm绝缘纸板二层，宽度大于固定夹各边12.5mm，并用直径Φl玻璃丝绳扎紧。线夹绝缘：线夹处换向极绕组用0.14mm云母带半叠绕三层，0.1mm玻璃丝带半叠绕一层，宽度各边大于线夹各边50mm。

二、电机绝缘的未来发展

随着社会的不断发展，科学技术的不断进步，生产中的工艺水平不断进步，我国高压大中型交流电机绝缘已经用环氧基浸渍漆平-B级胶粉云母带组成的热弹性绝缘(所谓热弹性绝缘是指：使绝缘结构的热膨胀系数和铜的热膨胀系数几乎相等，因而使绝缘是和铜一起膨胀和收缩，绝缘结构能始终附着在铜线表面没有相对位移，因而不会产生空隙)全部代替了以往的沥青胶+黑云母带的A级绝缘结构，并向定子整体浸漆发展。这样不仅提高了绝缘等级和绝缘电气强度，而且缩小了电机体积，节约了大片云母材料，进一步提高了绝缘可靠性。

直流电机绝缘发展趋势是提高绝缘等级并使绝缘薄膜化，其措施是：首先采用芳香族和杂环族树脂纤维和薄膜(如聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺亚胺等)来作为电机匝间绝缘和主绝缘。其次采用耐热浸渍漆(如二苯醚和改良硅有机漆)。这些芳香族和杂环族薄膜具有电气强度高、耐温高、强度好、抗腐蚀及耐辐射等优点，采用薄膜绝缘后，不仅绝缘等级可以提高到F级和H级(薄膜材料本身为H级绝缘，在制造大型直流电机中，考虑到浸渍漆，加热炉和其他配套材料易解决，所以一般做成F级)，使绝缘厚度大大减小，电机体积缩小，因此电机的技术指标和性能，有很大改进。很多企业在采用H级薄膜代替原来B级绝缘方面，已经做了大量的努力，效果比较明显，获得大量的实践经验，国内各电机制造厂目前已经开始试制F级薄膜绝缘的大型电机。

本文在认真研究相关文献的基础上，结合自身实践经验，详细阐述了高压大中型电动机绝缘结构的相关理论及问题，存在的不足还希望指正，也希望可以给高压大中型电动机绝缘结构的相关理论提供一定参考。

参考文献：

[1]冶金工业部自动化研究所.《大中型电机的安装与维修》.冶金工业出版社，1978,9

[2]洪建宁.高压大中型电动机绝缘结构分析[J].中小企业管理与科技，2009,11

电机启动方式分析论文范文第3篇

【摘　要】本文介绍了步进电机电机的特点、选择方法及对其常见问题的分析。

【关键词】步进电机；特点；选择；常见问题

步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。 随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度 或15度；反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。

1.步进电机的一些特点

（1）一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。

（2）步進电机外表允许的最高温度。步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的甚至高达摄氏200度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。

（3）步进电机的力矩会随转速的升高而下降。当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高，反向电动势越大。在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。

（4）步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。

2.步进电机的选择

选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。

选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。

选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。

选择步进电机需要计算的内容包括：

（1）齿轮的减速比。

（2）工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。

（3）电机输出的总力矩M。

（4）负载起动频率（估算）。

（5）运行的最高频率与升速时间。

（6）负载力矩和最大静力矩Mmax。

3.步进电机的一些常见问题

3.1步进电动机的失步

原因一：转子的加速度慢于步进电机的旋转磁场，也即是低于换相速度而产生的。这是因为输入电机的电能不足，在步进电机中产生的同步力矩无法令转子速度跟随定子磁场的旋转速度，从而引起失步。并且凡是比这时频率高的工作频率都必将失步。这种失步说明了步进电机的拖动能力不够。一旦减少负载，或者提高绕组的激磁电流，则有可能克服失步。

原因二：转子的平均速度高于定子磁场的平均旋转速度。这时定子通电激磁的时间较长，大于转子步进一步所需的时间，则转子在步进过程中获得了过多的能量，从而产生前冲和后冲的摆动振荡。当振荡足够严重时就导致失步。

3.2如何让电机保持转矩

保持转矩是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。

由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如，当人们说2N.m的步进电机，在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电机。

3.3步进电动机振荡的原因

原因一：振荡是步进电机在工作时存在的一般现象，但严重的振荡会引起失步。振荡的原因有多种，其中主要的原因有步进电机处于低频单步运行;步进电机的换相频率和转子的特征频率、倍特征频率、分数特征频率相等;步进电机突然停车等情况。

原因二：当步进电机进行单步旋转时，其工作频率必定处于低频区。在开始工作时，转子在磁场力矩的作用下加速转动，当转子转到新的平衡点时其速度仍然相当高，从而冲过了平衡稳定点产生过冲。车子一方面向前过冲，当转子速度减到为零时，由于磁场拉力矩的作用则反向冲向平衡点，又形成反向过冲。由于机械磨擦力矩及电磁力矩的作用。形成一个衰减振动过程。最后，转子则稳定停在平衡点。

实际应用中对步进电机有哪些要求：

（1）步进电机在电脉冲的控制下能迅速起动、正反转、停转及在很宽的范围内进行转速调节。

（2）加工精度高，即要求一个脉冲对应的位移量小，并要准确、均匀。这就要求步进电机步距小，步距精度高，不得丢步或是过冲。

（3）动作快速。即不仅起动、停步、反转快，并能连续高速运转以提高劳动生产率。

（4）输出转矩大，可直接带动负载。

步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更多的领域得到应用。　[科]

电机启动方式分析论文范文第4篇

摘要：随着生产力的发展和科学技术的进步，人们对所用控制设备不断地提出新的要求,各种电机控制手段与控制系统也在不断的变化过程中。PLC是通过数字信息和模拟式输入指令来对各种机械进行智能化监控的过程。是通过先进的计算机技术与信息技术开发应用而来，在电机的控制过程中能够实现其智能化控制过程和控制流程，对多电机的控制有着良好的作用于过程。本文通过对不同控制方法的分析,PLC做为主控元件的多电机同步运行系统的控制方法与步骤。

关键词：PLC同步随动闭环电动机;数字化编码监测器

前 言

近年来随着我国科学技术的飞速发展，各种电机控制器在生产过程中的应用不断地额加快，在配套电器的控制过程中，其控制质量的高低好坏对产品的质量起着关键的作用,是当前生产过程中的主要影响因素。目前以PLC做为中心控制元件的设备占有相当大的比重,是通过可编程序控制器进行工作电力的稳定操作过程和方法并以其精确的控制,为主要的工作前提和基础。

可编程序逻辑控制器 PLC是计算机在工业发展中的应用产生，是一种先进的工业电机操作控制系统。在PLC的使用过程中它不但采用了中央处理器CPU更是在其中添加了当前先进的信息技术，更是继承了可编程序控制器的原有功能，形成了一套系统化的控制过程和操作流程，是采用各种先进的技术进行多电机同步心痛的控制方法。其在使用的过程中指令系统丰富，程序结构灵活，不但保证了多电机运行的质量安全和开关安全，更是保证了其工作中的工作效率提高，成为当前各个企业发展过程中的前提基础。PLC同步随动闭环电动机是当前生产中的应用设备，是一个运行可靠、通用性强和适应性强的电机设备。

1.系统控制方案

1.1随动系统随动系统,即一台电机作为主电机,另外一台或多台作为随动电机,随动电机紧跟着主电机运行;控制系统的基本组.在该系统中由PLC接受来自上位机发来的控制信号,经过一定的运算转换为执行装置的控制信号,如变频器的频率,进而驱动主电机运行,通过编码器监测电机的实际运行速度,并将这一信号作为随动电机的控制命令,随动电机紧随这一速度便可实现两台电机的同步运行.

1.2闭环系统闭环控制系统,即两台电机由同一控制器(PLC)发出控制信号,然后再各自构成闭环系统,紧随控制器发出的信号,即可实现多电机的同步运行;控制系统的基本组.在这个系统中由PLC接受来自上位机发来的控制信号,经过运算转换为执行装置的控制信号,同时发到两台电机的驱动器中,由于控制命令是相同的,通过编码器监测电机的实际速度,与控制命令进行比较,构成闭环控制系统,这样只要两台电机的都紧随控制命令运行便可实现同步.

1.3随动闭环系统随动闭环控制系统,综合了随动系统和闭环控制系统的特点,在随动控制系统的基础上构成了闭环控制.两台电机驱动器由同一控制器(PLC)发出控制信号,并各自构成闭环系统,将辅电机的实际速度实时的与主电机进行比较,综合调整,使辅电机紧随主电机的运行速度,即可实现多电机的同步运行.控制系统的基本组.

2.控制方案分析

实际的控制系统中,每个电机所带负载都不尽相同,因此在这些控制系统中都需根据速度设定值利用PLC计算得出具体的控制参数.

首先将上位机发出的线速度设定值进行单位转换,根据电机所带负载的实际卷径,计算出对应的电机转速,然后利用三相异步电动机的转速公式计算出这一转速对应的频率值.并将这一计算值传送控制器(变频器)中,拖动电机运行,并利用编码器实时的监测该电动机的实际转速.随动控制系统中随动电机将主电机的实际运行速度作为运行命令,利用两台电机负载的实际卷径,计算出第二台电机所需频率,随动电机紧随主电机运行,便可实现两台电机的同步运行.第二台电机紧紧的跟随主电机运行,\"第二台\"电机可以是一台电机也可以是电机群,根据实际系统的大小来确定电机的台数;这种控制系统一般使用在控制精度要求不高的场合,只是简单的同步而且对各个动力辊间的张力没有特殊的要求,系统简单易于实现,成本较低.闭环控制系统中由上位机发出控制命令后,根据各个电动机轴上的负载的半径,计算出各个负载对应的转速,再根据电机的转速公式实现到驱动器(变频器)输出频率的转换.这样便可实现两台电机的同步运行.两台或多台电动机具有各自的闭环控制系统,对速度命令有较高的响应.该系统常出现在多动力牵引的系统中.随动闭环控制系统是目前采用较多的一种控制方案,它综合前两种方案的优点,控制精度较高,此方案是在随动控制的基础上,对主电机和随动电机做闭环处理,即将两台电机的实际速度通过编码器进行实时监控,与各自的控制信号进行比较,构成独立的闭环控制系统,主电机的闭环系统主要实现对预设速度的准确响应,从动电机的闭环系统系统则是为更准确地跟随主电机的实际速度而设置的.目前我国大多数包装,分切,印刷,涂层行业的张力开环控制系统都采用此控制方案,由于其速度控制精度较高,利用速度差实现的张力控制就能满足要求。

3、PLC控制程序

PLC的程序可以采用梯形图,语句表,功能块等形式表示公司的PLC提供了大量的PLC功能块,功能块是一个包含标准处理功能的基本单元,该标准处理功能事先定义好,由于具有标准处理功能,故功能块不包含实际的地址,只有变量,用户可以在变量中设置地址和常数.

4、多电机同步系统中的PLC

PLC是当前网络中被工人的现代化工业和自动化产业，是通过新型计算机对工业生产的自动化控制过程。当今的电力系统中传统的机械触点继电器显然已不能满足变电站自动化对继电保护装置的要求。由于PLC在工厂供电系统中有着十分明显的优点，因此被广泛应用于专用电力自动化、机床、纺织机械、包装机械、通用机械工程应用、控制系统、电器制造工业及相关产业等诸多领域。PLC在工厂供电监控的优点和功能有

1、高速的指令处理和运算方式。由于PLC是计算机数据储存和处理的过程，其运算速度快运算精确是主要原理。一般其采用浮点数运算方法，浮点运算是用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算。

2、人机界面，PLC在使用的过程中通过人机合一的界面来显示其中出现的问题，减少了人机对话对编程过程的影响和干扰。

4.结语

PLC作为先进的自动控制装置,其在当前的控制过程中都同步性操作有着重要的前提和作用，是采用先进的技术对其进行施工和控制的过程。在多种自动化控制系统中.对于同步性能要求较高的场合,一般都采用PLC矢量控制变频器,这样能够解决在使用过程中三相异步电动机和脉冲编码器的主要性能调节过程，随着当前科学技术的不断发展和计算机技术在生产领域的广泛应用，自动控制领域也随之发生了巨大的变革,为当前进一步提高电机运行效率可控制技术奠定了基础。

电机启动方式分析论文范文第5篇

摘 要：通过对应急发电机自启动要求的分析，结合装备现状、配电系统的设计要求，提出了详细的设计思路和方案以供参考。 在生产过程中突然停电，应急发电机立即给设备继续供电。应急电源原动机一般采用一台独立冷却和供油系统的柴油机，并设有自启动装置，保证在主站失电后0-50秒内启动。控制面板上有“手动/自动”选择旋钮，“启动”、“加速”、 “减速、”“合闸”、“分闸”按钮，柴油机上加装接近开关（旋转编码器），用于测速度，加装油门电机用于控制柴油机转速，加装电磁铁用于停机熄火，电压检测、水温、油压都是外部开关信号。

关键词：PLC；应急发电机；方案；配电系统

通过对应急发电机自启动要求的分析，结合装备现状、配电系统的设计要求，利用PLC（可编程控制器）改造现有设备的优势，提出了详细的设计思路和方案以供参考。

通常传统发电机控制采用落后继电接触器控制方式，中间继电器和时间继电器太多，体积大，功能少，寿命短，线路复杂，接点多，造成故障多可靠性差，维修困难；而采用微电子技术由于集成电路（IC）的系统芯片种类繁多，体积大，设计周期长，费用低，工艺复杂，抗干扰性差，可靠性差；而可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，综合了计算机技术、通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置，具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等优点，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用。

一、主要设计功能

在生产过程中突然停电，应急发电机立即给设备继续供电。应急電源原动机一般采用一台独立冷却和供油系统的柴油机，并设有自启动装置，保证在主站失电后0-50秒内启动，应急电网通常为主电网的一部分，在正常情况下，这些用电设备由总配电板供电，只是在应急情况下由应急发电机组供电，因此在应急配电板上的应急发电机主开关与主开关向应急配电板供电的开关之间设有电气联锁，以保证安全。

二、控制系统的硬件设计

应急电源多采用135系列的柴油机组，下面就以此为例用PLC实现对柴油机自启动的控制。

电路分析

设计说明：控制面板上有“手动/自动”选择旋钮， “启动”、“加速” 、 “减速、”“合闸”、“分闸”按钮，柴油机上加装接近开关（旋转编码器），用于测速度，加装油门电机用于控制柴油机转速，加装电磁铁用于停机熄火，电压检测、水温、油压都是外部开关信号。

一次启动过程：正常电失电后，经5秒确认，“启动电机”启动4秒钟，如柴油机发火运行，则接近开关（旋转编码器）测到柴油机达到启动转速，PLC立即停止“启动电机”。柴油A机怠速30S后开始根据接近开关的信号加速，直到稳定转速，发电机开始发电，电压正常后合上主开关向负载供电。运行中PLC自动稳定转速。

三次启动过程：若一次启动未成功，则接近开关（旋转编码器）测到柴油机达不到启动转速速度，并在5秒后测不到柴油机转速，由PLC内部的定时器来进行控制进行再次启动，以10秒作为一个周期，三次启动时间约30秒，32秒后输出报警，如启动中接近开关（旋转编码器）测不到柴油机达转速，则直接启动失败。

启动失败及柴油机组停机：启动失败后，电磁电把油门拉回到“停机”位置，当正常电恢复时，PLC发出分闸信号并由油门电机减速到怠速60S后，电磁电将油门拉回“停机”位置，柴油机缺油熄火。

并可根据用户需要增加小型人机界面，以文字﹑指示灯﹑图案等形式显示柴油机的各种数值及状态。并可通过其面板的按钮改变柴油机的数值及状态。可修改有与时间有关的参数，对输入的数据进行范围设定，超出范围的数据拒绝输入。可以对柴油机的各种故障以文字形式显示以便于查找故障，如三次起动失败，转速高，缸温高，市电供电等等。带密码保护功能，可以防止非授权用户更改重要数据和开关量。

结论

采用PLC控制的自动化柴油发电机组，硬件结构简单，成本低廉，响应速度快，性能、价格比很高，和单片机系统相比具有极高的可靠性。经现场使用考验，性能稳定，运行可靠。另外还可以根据实际需要很方便地进行扩展。程序稍作修改，就可以满足用户不同的控制要求，对于现代智能楼宇，控制系统还可以通过通讯模块纳入到整个楼宇的监控系统之中，体现出极大的灵活性和适应性，具有极高的实际推广价值。

参考文献

[1] 葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器，1978（3）

[2] 杨奇逊.微型机继电保护基础.北京：水利电力出版社，1988

电机启动方式分析论文范文第6篇

【摘 要】目前我国刑事诉讼中被追诉人未被赋予初次鉴定申请权、公检法机关启动权不受约束，导致被追诉人不信任公检法机关指派或者委托的机构出具的鉴定意见，引发被追诉人和公检法机关的冲突。鉴定启动权如何配置即价值选择问题。为实现惩罚犯罪与保障人权的统一，应当由法院作为刑事鉴定唯一的启动主体，赋予被追诉人与侦查、检察机关鉴定申请权。

【关键词】刑事鉴定;启动权;申请权

一、问题的提出

鉴定、司法鉴定、刑事鉴定是含义由宽泛到逐渐缩窄的一组概念，鉴定是指具有相应能力和资质的专业人员或机构受到委托，根据相关证据材料分析得出的意见。司法鉴定是对鉴定概念在适用领域方面的限缩，司法鉴定排除了仲裁领域、其他社会各行各业的鉴定。而刑事鉴定是对司法鉴定概念的再次限缩，仅指刑事诉讼活动中的鉴定。

刑事鉴定的启动权是指在刑事诉讼过程中对鉴定的申请权与决定权，此外对其他诸如救济权等派生方面也有着重大影响。启动权具有司法权与举证权的双重属性。一方面，启动鉴定目的是明晰案件事实，特别是涉及专业领域的事实，实现公平正义，是广义的司法权。另一方面，公诉案件中检察院承担举证责任，辩护人也可以举证证实其相关主张，鉴定意见既有可能成为控方证据，也有可能成为辩方证据，因此鉴定的启动权实际上也具有举证权的属性。

根据《刑事诉讼法》规定，我国侦查、起诉、审判机关为查明案情，都能够自主启动鉴定程序，而被追诉人无法启动或申请初次鉴定。仅当被告知初次鉴定结果可以申请补充鉴定或重新鉴定。由于被追诉人无法启动鉴定、侦查、起诉、审判机关可以不受限制地启动鉴定，导致被追诉人不信任公检法机关指派或者委托的机构出具的鉴定意见，引发被追诉人和公检法机关的冲突。实践中这种冲突造成了两类严重后果，一是重复鉴定泛滥，二是司法精神病鉴定难以启动。

浙江方一栋案因多次鉴定、重复鉴定引起社会关注。三岁的方一栋在幼儿园入睡后突然死亡，额头上有伤，公安机关启动鉴定后得出方一栋死于非化脓性间质性肺炎致急性呼吸衰竭死亡。方家申请重新鉴定得出的结论则是死于头部受钝力外伤导致地脑干损伤。紧接着公安机关再次启动鉴定一次，方家申请鉴定两次，各执一词，最终公安认为可以排除方一栋的他杀嫌疑，不予立案。由于出现了多份专业机构出具的鉴定意见，无论是方家还是社会公众都对此结论难以信服。

我国刑事诉讼中司法精神病鉴定与《刑法》中特殊人员的刑事责任能力紧密关联，必要时可以启动强制医疗程序，对其进行强制医疗。控辩双方在被告人是否患有精神病，是否具有刑事责任能力方面的举证能力相差悬殊，只要公检法三机关坚持不对被告人进行精神病鉴定，被告人甚至连提出申请鉴定的权利都不享有，自然无法对刑事责任能力进行举证说明。

陕西邱兴华案是学界热议司法精神病鉴定启动权的开端。邱兴华具有家族精神病史，犯罪动机不明，行为举止异常，辩护人据此提出的精神病鉴定申请未得到法院的认可。法院认为邱兴华有意识逃避抓捕，供述前后一致，思路清晰，不似精神病人，无需做精神病鉴定。不少学者致信该案办案机关，以期查明案件真相，最终也不了了之。

当事人难以启动司法精神病鉴定的另一面是公检法机关对启动鉴定的不情愿。错误的精神病鉴定结果不仅会影响司法公正，使罪犯逃避法律的制裁，还可能使公检法机关招致舆论的攻击。在一些残忍的刑事案件中，公众认为罪犯唯有一死才足以平民愤，认为精神病人也应当承担刑事责任。哪怕公检法机关只是做出启动司法精神病鉴定的决定，并未最终确认罪犯为精神病，也足以引起社会的不满，因此部分公检法机关考虑到案件的社会效果，不愿启动司法精神病鉴定。

实践中大量如方一栋、邱兴华一般案件的出现，将重复鉴定与司法精神病鉴定两大问题一次次推向公众视野。重复鉴定泛滥又派生出多份鉴定意见的采信标准问题，司法精神病鉴定难以启动则直指辩方难以证明被告人的刑事责任能力，辩方举证存在掣肘，必然会影响有效辩护的实现。

二、刑事鉴定启动权配置分析

如前所述，侦查、检察、审判机关拥有绝对的启动权，被追诉人则处于相对孤立无援的状态。启动刑事鉴定的司法权属性不断侵蚀其举证权属性，致使控辩权利失衡。控辩平等是现代刑事诉讼的应有之义，在诉讼过程中控方与辩方的权利应当是同等或者对等的，才能促成平等对抗，从而实现程序与实体公正。经过多次修法，我国刑事诉讼逐步向对抗制的模式靠拢，以期达到庭审实质化的效果。侦查、检察、审判机关行使鉴定启动权不受其他任何权利主体的约束，在某种程度上可以说公检法机关垄断了刑事鉴定启动制度，违背了以庭审为中心，控辩平等对抗的要求。

我们在讨论刑事鉴定的启动权配置时，重心往往偏向于初次鉴定的启动权，而忽略了重新鉴定及补充鉴定的申请权。根据相关法律规定，在被告知初次鉴定结果后，被追诉人可以申请重新鉴定。但是公检法机关启动权不受约束，决定启动或者决定不启动的自由裁量权过于恣意，驳回被追诉人申请甚至不需要向其说明理由，被追诉人也没有其他救济方式，只能被动地接受。正如法谚所言：“无权利则无救济”，没有配套相应救济措施的权利都无法称之为完整的权利。

考察其他国家的鉴定启动权可以发现，诉讼模式决定了各国诉讼中的价值选择，大陆法系国家追求实体真实，规定只有司法机关能够启动鉴定，但是启动权在侦查、检察、审判机关之间的配置各国并不统一。德国采取的是法官决定模式，追诉机关与被追诉人都只有向法院申请而无权直接决定启动。法国也同样实行法官决定制。俄罗斯则是赋予了侦查、检察、审判机关同样的启动权。由公检法机关启动鉴定，特别是由法官决定启动，增强了鉴定意见的中立性，有利于查明真相。英美法系国家则注重发挥程序正义价值，使控辩双方平等地参与诉讼过程，就刑事责任能力问题平等举证。将鉴定人视为证人，启动鉴定相当于举证，控辩双方都能够聘请专家证人辅助己方作证，鉴定的启动权平等地赋予控辩双方，辩方的启动权非常自由，反之控方的启动权却在部分国家受到限制，如根据美國宪法第五修正案的引申涵义，控方也不得迫使被告人接受精神病鉴定。

归根结底，鉴定启动权的配置问题实际上是价值选择问题。我国刑事诉讼统筹兼顾惩罚犯罪与保障人权，对于目前职权主义色彩过于浓厚的鉴定启动权配置方案应当作出改革。

三、法官决定制的合理构想

就我国刑事鉴定启动权重新配置问题，学界众说纷纭，但无论是直接赋权给被追诉人还是在保持现有规定的框架上，适当限制公检法机关的启动权，都体现了对双方权利的制衡与正当程序的思想内核。

基于我国整体的法律体系、立法渊源与实践土壤，特别是对刑事鉴定司法权与举证权双重属性的考量，对被追诉人贸然的赋权可能使鉴定意见的倾向从一个极端堕入另一个极端，对查明案件事实无法发挥鉴定意见最佳的证明作用。前已述及，刑事鉴定启动权可以分解为申请权与决定权，通过赋权与权力的克减来重新配置刑事鉴定启动权更具有可行性，即规定被追诉人对初次鉴定享有申请权，收回侦查与检察机关的完整的启动权，规定其與被追诉人享有同样的申请权，由法院统一对申请做出决定。

法官决定制使控辩双方权利趋向于平衡。双方都仅享有鉴定的申请权，决定由处于中立审判地位的法院做出，既符合以审判为中心的要求，又切实保障了被追诉人应有的举证权利，贯彻落实控辩双方相互制约、相互促进的现代刑事诉讼理念。

法院处于中立裁判的地位，因此法官决定制能够兼顾对被追诉人有利与不利的鉴定申请理由，做出中立、正确的启动决定。公安与检察机关的对于鉴定的权力被限缩为申请，不再能够任意启动，法院对申请的审查，实现了对其公安与检察机关启动鉴定的外部监督。通过法院的决定形成对侦查、检察机关的制约与监督，将原本恣意的刑事鉴定启动权关进了制度的笼子。

刑事鉴定启动权的重新配置改善了控辩失衡的局面，保障了被追诉人的诉讼权利，双方举证权渐趋平衡，使法院在庭审过程中能够兼听则明，通过程序正义以期实现实体正义。特别是在司法精神病鉴定中，被追诉人可以自主申请鉴定，从而对刑事责任能力加以证明，打破长期以来实践中的困局。

参考文献：

[1]陈卫东，程雷.司法精神病鉴定基本问题研究.法学研究，2012（1）.

[2]樊崇义，郭华.论刑事鉴定启动权制度.中国司法鉴定，2010（1）.

[3]郭华.证明责任与强制鉴定.“精神病”的鉴定问题研究.中国司法鉴定，2007（3）.

[4]张爱艳.精神鉴定的合理启动研究.中国刑事法杂志，2010（9）.

作者简介：

董哲姝（1997-），女，汉族，广东湛江人，硕士研究生在读，西北政法大学，研二学生，研究方向：刑事诉讼。

（作者单位：西北政法大学）