普通机床数控改造方法与设计
普通车床数控改造(c6132)

题目四 C6132普通车床的数控改造设计1. 设计目的:通过C6132普通车床的数控改造,使学生们掌握普通机床改造的方法,具有灵活运用相关知识的能力;2. 设计内容及要求:C6132型车床是一种加工效率高,操作性能好,社会拥有量大的普通车床。
本设计任务是对C6132普通车床进行数控改造。
利用微型计算机对纵、横向进给系统进行开环控制.纵向脉冲当量为0.01mm/脉冲.横向脉冲当量为0.005mm/脉冲,驱动元件采用步进电机,传动系统采用滚珠丝杠副,刀架采用自动转位刀架。
3. 设计成果:1)电动机的选取2)相关硬件电路图普通车床数控改造——C6132总体设计及横向进给设计机械设计制造及其自动化摘要本次设计是对普通车床C6132的数控化改造。
主要包括:主传动系统的改造、进给系统的改造、导轨和刀架的改造,以及控制系统改造。
结果表明,改造后的车床具有自动化程度高、精度高等优点,并且降低了成本,提高了原机床的使用价值。
关键词:车床数控改造滚珠丝杠数控系统一、总体方案拟定数控车床主要用于轴类、盘类零件的加工, 能自动完成外围柱面、内孔、锥面、圆弧面、螺纹等工序的粗细加工, 并能在圆柱面或端面上进行铣槽、钻孔、铰孔等工作, 可以实现回转体零件在预先加工好定位基面后, 一次装夹下完成从毛坯到成品的全部工序。
因此能够极大的提高生产率。
C6132车床主要用于对小型轴类、盘类以及螺纹零件的加工。
数控车床的结构改造要求:在改造中应尽可能保留原机床结构。
主传动系统中保留主轴箱内滑移齿轮变速机构,取消原操作手柄,实现主轴的正反转及停止,改由数控系统直接控制主电机,当数控系统发出M03指令后,主电机正转,通过传动系统实现主轴正转。
纵、横进给系统均采用交流伺服电动机。
用滚珠丝杠螺母机构代替普通的滑动丝杠螺母机构,具有摩擦力小,运动灵敏, 无爬行现象, 也可以进行预紧, 以实现无间隙传动,传动刚度好,反向时无空程死区等特点。
可提高传动精度。
普通车床的数控化改造设计设计

课程设计说明书设计题目:普通车床的数控化改造设计指导老师:设计:班级:学号:时间:一、概述普通车床是金属切削加工中最常见的一类机床,当工件随主轴回转时,通过刀架的纵向移动和横向移动,车床能加工出内外圆柱面、圆锥面、端面、螺纹面等。
借助成形刀具,车床还能加工各种成形回转表面。
普通车床刀架纵向、横向的进给运动由主轴的回转运动经挂轮传递而来,通过进给箱变速后,由光杆或丝杠带动溜板箱、纵溜板移动。
进给参数要靠手工预先调整好,如果改变参数,则要停车进行操作。
刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动。
对普通车床进行数控改造,主要是将纵向和横向进给系统改造为CNC装置控制的,能独立运动的进给伺服系统,将刀架改造成为能自动换刀的回转刀架,这样利用CNC装置,车床就可以按顺序进行切削加工。
由于切削参数、切削次序和刀具选择都可以由程序控制和调整,再加上纵向进给和横向进给联动的功能,数控化改造后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件,并能实现多工序自动切削,从而提高生产效率和加工精度,还能适应小批量、多品种负责零件的加工二、总体方案设计总体方案设计应考虑机床数控系统的运动方式、伺服系统的类型计算机以及传动方式的选择等。
1.数控系统的选择。
普通车床数控化改造后应具有定位、快速进给、直线查补、圆弧查补、暂停、循环加工和螺纹加工等功能,因此,普通车床数控化改造所选用的数控系统应为连续控制系统。
目前,市场上适用于普通车床数控化改造的数控系统较多,如西门子公司的SIEMENS802S型系统、华中数控公司的“世纪星”21/22型系统、广州数控公司的980T型系统等。
2.伺服系统的选择。
普通车床数控化改造后一般为经济型数控机床。
在保证具有一定加工精度的前提下,从改造的成本考虑,应简化结构,降低成本。
因此,进给伺服系统采用一步进电动机为驱动装置的开环系统为宜。
当然,也可以采用以伺服电动机为驱动装置的半闭环系统。
这主要取决于加工精度的要求。
普通车床的改造方法及设计方案图

个人收集整理资料, 仅供交流学习, 勿作商业用途用华中Ⅰ数控系统对 C6132 车床进行数控改造 2008-4-21 20:16:00 来源:中国自动化网 网友评论 1 条 点击查看 1 机械部分的改造把 C6132 普通车床改成数控车床的主要改造部位:主电 动机和水泵电动机能分别通过 M03、M04、M05、阴刀、M09 等指 令来进行控制;把原来的手动进给改成微机控制,实现二轴联 动;为实现螺纹车削在主轴后端加一光电编码器。
机械部分的改造,在原机床的基础上,去掉挂轮箱(保留三星齿 轮>、进给箱、溜板箱、刀架部分,保留大拖板、中拖板。
光电编码器的安装利用挂轮箱中的三星齿轮,找到与主1 / 16个人收集整理资料, 仅供交流学习, 勿作商业用途轴传动比为 1:1 的传动齿轮,采用同心套通过一个固定支架与 光电编码器相联,结构示意图如图 1 所示。
纵、横向丝杠的改造去掉机床的进给传动系统,安装上 滚珠丝杠、减速器接口、步进电动机。
X 轴传动比为 5:3, Z 轴 的传动比为 1:1。
这类小型机床在中间设置一级传动结构的目 的是提高伺服电动机的使用寿命。
对于瞬时性的快速起、停起 到一定的缓冲作用。
改造后机床的传动进给示意图如图 2 所 示。
2 电控部分的改造华中Ⅰ型数控系统开放性好,所以改造非常简单。
具体 方法为全部拆除原车床的电控线路。
对单速电动机,直接从数 控系统的电控柜中出线与主轴电动机的 U2、 V2、W2 和冷却泵 电动机的 U6、V6、W6 连接。
对于双速电动机,除了直接连线以 外还应对电控柜和系统软件中的内置 PLC 系统程序 STEP.DAT 进 行相应的修改。
3 微机系统控制部分的设置对于一般车床的改造只须对以下两部分系统配置进行参 数设置就可以了。
一是轴参数,二是内置 PLC 的编码。
在华中Ⅰ型数控系统软件中输入正确的口令以后就可以 对轴参数进行设置了。
不同的用户在改造车床时步进电动机与 丝杠之间选择的传动比是不同的,同时丝杠的螺距也不同,所 以为了适用不同的传动比,华中Ⅰ型数控系统开发了一个有用 的工具,通过设置一对电子齿轮的比值来对实际的传动比进行 调整。
普通车床数控化改造

4.螺纹编码器的安装方案
螺纹编码器又称主轴脉冲发生器或 圆光栅。数控车床加工螺纹时,需 要配置主轴脉冲发生器,作为车床 主轴位置信号的反馈元件,它与车 床主轴同步转动。
1、同轴安装 同轴安装是指将编码器直接安装在主
轴后端,与主轴同轴,这种方式结构简单, 但它堵住了主轴的通孔。 2、异轴安装
异轴安装是指将编码器安装在床头箱
二、总体方案的确定
总体方案应考虑车床数控系统的运动方式、 进给伺服系统的类型、数控系统的选择,以 及进给传动方式和执行机构的选择等。
(1)普通车床数控化改造后应具有单坐标 定位,两坐标直线插补、圆弧插补以及螺纹 插补的功能。因此,数控系统应设计成连续 控制型。
(2)根据系统的功能要求,需要扩展 程序存储器、数据存储器、键盘与显示 电路、I/O接口电路、D/A转换电路、串 行接口电路等;还要选择电动机的驱动 电源以及主轴电动机的交流变频器等。 (3)为了达到技术指标中的速度和精 度要求,纵、横向的进给传动应选用摩 擦力小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副; 为了消除传动间隙提高传动刚度,滚珠 丝杠的螺母应有预紧机构等。
(4)拆除四方刀架与上溜板总成,在横溜 板上方安装四工位立式电动刀架。 (5)拆除横溜板下的滑动丝杆螺母副,将 滑动丝杆靠刻度盘一段锯断保留,拆掉刻度 盘上的手柄,保留刻度盘附近的两个推力轴 承,换上滚珠丝杠副。 (6)将横向进给伺服电机通过法兰座安装 到横溜板后部的纵溜板上,并与滚珠丝杠的 轴头相联。 (7)拆去三杆(丝杆、光杆与操纵杆), 更换丝杆的右支承。
2.安装电动卡盘
为了提高加工效率,工件的夹紧 与松开采用电动卡盘,选用呼和 浩特机床附件总厂生产的 KD11250型电动三爪自定心卡 盘。卡盘的夹紧与松开由数控系 统发信控制。
普通车床的数控化改造方案

普通车床的数控化改造方案摘要:为了提高我国机床的国际竞争力,满足生产和教学需要,将普通车床进行数控化改造并提高其使用的多功能性、安全性是大势所趋,在对普通车床进行改造的同时,设计出便于工人使用的机床附属元件也是很有意义的,所以本次设计改造主要包括对普通车床进行数控化改造、“车、铣、钻复合”车床改造及安全扳手的设计改造。
车床;改造;数控化;多功能性;安全性1.引言我国是世界上机床产量最多的国家,目前机床总量380余万台,但其中数控机床总数只有11.34万台,数控化率不到3%,在国际市场竞争中处于较低水平。
所以,投入较少的资金,将普通车床改造升级为数控车床,可以为企业创造可观的经济效益,可以使学校适应现代化生产和教学的要求,同时也可提高我国机床的数控化率。
并且,在普通车床改造升级为数控车床的基础上,还要更大程度的提高该数控车床的多功能性、安全性、加工精度和生产效率,因此提出了以下改造方案。
2.改造方案2.1数控化改造方案对普通车床进行数控化改造,可以提高加工效率、加工精度和自动化程度,数控改造分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计主要包括液压卡盘、液压尾座的总体布局设计,及其主要零件形状、尺寸、材料的设计,在制造前还要对其进行有限元分析^p ,从而优化设计;软件设计主要包括PLC 和CNC系统的设计,包括CNC系统的选择及电气控制线的连接、PLC系统的选择及与CNC机床联接方式的确定,并设计与其配套的附属元件。
2.2“车、铣、钻复合”车床改造方案车铣复合是实现工件完整加工的有效方法,减少了零件在加工中重复拆卸、安装、找正所耗费的时间。
动力刀塔的设计是车铣复合车床的重要部分,它的性能将直接影响零件的加工精度、表面质量和机床生产率。
基于以上考虑,将动力刀塔设计如下:动力刀塔由步进电机、伺服电动机、横溜板、燕尾槽动导轨、立柱、动力头、刀具等组成,其中动力头是主要组成部分。
动力头部分可以安装十二把刀具,分别为车刀、铣刀、钻头、螺纹刀等;动力头安装在立柱上,可做旋转运动,方便了更换刀具;立柱可以沿着燕尾槽动导轨上下滑动,同时与主轴的旋转运动相配合,可以实现刀具与工件之间X向、Y向的相对运动。
普通车床数控化改造设计

普通车床数控化改造设计
一、引言
二、设计方案
1.机床结构设计
机床结构设计是普通车床数控化改造的关键环节之一、首先需要对原有车床结构进行分析和评估,确定是否适合改造。
然后根据数控系统的要求进行设计改造,包括添加刀塔、伺服电机、控制系统等。
同时还要考虑加工精度、刚性和工作台移动等因素。
2.操作系统选择
操作系统是数控车床的核心,直接影响数控系统的性能和稳定性。
常见的操作系统有FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等,选择合适的操作系统需要考虑产品性能、技术支持和成本等因素。
3.传感器和执行器选型
传感器和执行器是实现数控车床动作控制的关键元件。
合理选择传感器和执行器可以提高系统的稳定性和精度。
常见的传感器有光栅尺、编码器等,执行器有伺服电机、步进电机等。
三、设备选型
设备选型是普通车床数控化改造的重要环节之一、根据设计方案选择合适的数控系统、传感器和执行器等设备。
1.数控系统选型
数控系统是普通车床数控化的核心设备之一、常见的数控系统有FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等,根据操作系统的选择确定数控系统的型号和配置。
2.传感器和执行器选型
根据设计方案确定合适的传感器和执行器。
传感器需要具有高精度、高稳定性的特点,执行器需要具有高速度、高精度、高扭矩的特点。
五、总结。
普通机床的数控改造

普通机床的数控改造普通机床是一种非常重要的机械设备,在各种生产制造过程中都扮演着重要的角色。
虽然它能够满足大部分的加工需求,但是在某些特定的场景中,传统机床也存在一些弊端,这时候普通机床的数控改造就十分必要。
普通机床数控改造是指将传统的非数控机床进行改装,使其具备数控加工的能力,从而提高其加工精度和生产效率。
数控改造可以应用于多种类型的机床,例如铣床、车床和钻床等。
这种技术在实践中已经得到了广泛的应用,其优点在于改造后的数控机床能够实现高精度、高效率、高自动化程度的加工,并且在生产过程中能够减少人工干预,避免人为错误的发生。
为什么要进行数控改造呢?其主要原因在于普通机床不能完全满足现代生产的需要。
在传统机床加工过程中,往往需要通过人工来控制机械的加工过程,这样不仅提高了出错率,同时也极大地影响了加工效率。
而通过进行数控改造,可以通过计算机控制机床加工过程,实现高精度、高效、高稳定性、高自动化程度的加工效果。
数控改造的最大好处就是提高了加工的准确性和生产效率。
因为数控加工过程中所有的加工参数都可以在程序中进行预先设置,这样就可以大大降低加工误差和减少加工重复次数,从而提高了生产效率。
同时,数控加工具有高度的重复性,可以确保生产的每个产品都拥有相同的大小、形状和质量标准,提高了产品质量。
除此之外,数控改造还能够提高机床的使用寿命。
因为数控精度高,能够保证机床的使用寿命长。
同时,数控机床还能够实现多种加工模式的切换,适应不同的加工要求。
这种灵活性与多功能性,使得数控机床在很多领域都能够发挥出更好的性能。
当然,数控改造并不意味着完全抛弃传统机床。
纯数控加工设备通常价格昂贵,而数控改造可以在不大幅度增加成本的情况下,将现有的机床进行升级,使其具备较好的数控加工能力。
总之,普通机床数控改造是一个非常有实际意义的技术,它可以提高生产效率、产品的质量和机床的使用寿命,具有广泛的应用前景。
虽然改造的难度较大,但是在技术不断进步的背景下,这种技术越来越成熟,实现的难度也越来越低,预计会在未来得到更广泛的运用。
普通车床的数控改造及加工编程

普通车床的数控改造及加工编程作者:韩枫来源:《中小企业管理与科技》2009年第06期摘要:机床数控化改造具有一定经济性、实用性和稳定性。
其改造涉及到机械、电气、计算机等领域,是一项理论深、实践强的系统工程。
在进行数控改造时,应该做好改造前的技术准备。
改造过程中,机械修理与电气改造相结合,先易后难、先局部后全局。
要实现数控加工,编程是关键。
由于数控车床可以加工普通车床无法加工的复杂曲面,加工精度高,质量容易保证,发展前景十分广阔,因此掌握数控车床的加工编程技术尤为重要。
关键词:车床加工改造0 引言数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备,是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。
目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间,因此有必要提高机床的数控化率。
1 车床数控改造的意义一是机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用,大型及特殊设备尤为明显。
一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3。
即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60%的费用,并可以利用现有地基。
二是因原机床各基础件经过长期时效,几乎不会产生应力变形而影响精度。
三是机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高 3至5倍。
对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。
且可以不用或少用工装,不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期。
2 普通车床的数控改造方法及设计2.1 普通车床的数控化改造设计机床的数控改造,主要是对原有机床的结构进行创造性的设计,最终使机床达到比较理想的状态。
数控车床是机电一体化的典型代表,其机械结构同普通的机床有诸多相似之处。
然而,现代的数控机床不是简单地将传统机床配备上数控系统即可,也不是在传统机床的基础上,仅对局部加以改进而成(那些受资金等条件限制,而将传统机床改装成建议数控机床的另当别论)。
传统机床存在着一些弱点,如刚性不足、抗振性差、热变形大、滑动面的摩擦阻力大及传动元件之间存在间隙等,难以胜任数控机床对加工精度、表面质量、生产率以及使用寿命等要求。
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2012年12月(中)工业技术科技创新与应用普通机床数控改造方法与设计探讨韩瑞宝(牡丹江温春药业有限责任公司,黑龙江牡丹江157041)1机床数控改造的必要性根据现在社会的生产,本着节约成本,提高生产效率的原则。
1.1可以节省资金。
普通机床的经过数控改造所需的费用比新机床可节省2/3的费用,特别是大型和特殊设备。
1.2性能比较稳定。
普通机床经过长期使用,精度特别差,经过改造后可以提高稳定性和精度。
1.3可降低工人劳动强度,实现自动化生产,提高生产效率。
把普通机床数控改造后,计算机可以记忆和存储输入的程序,机床可以按顺序自动工作,可以实现自动化加工。
可比传统机床提高效率3~5倍。
对越复杂零件提高效率越多。
且可以节省装料对刀的时间,为企业节约了费用、缩短了生产时间。
2普通车床改数控的方案图1数控系统的框图数控系统说明:2.1控制用的计算机可采用工控的PC机就能满足数控系统的控制要求;2.2三维运动控制采用MTC运动控制卡使用专用高性能高速运动控制芯片,基于PC总线开放式运动控制,提供完美函式库,简便的二次开发,实现圆弧插补和直线控制;2.3光电耦合电路采用的是4N25,起到耦合脉冲信号和隔离控制系统和外部干扰信号的作用,能使数控系统的稳定性得到提高;2.4机床的伺服电机和步进电机及其控制器是由常州宝来电器有限公司是研制开发和生产制造的(86BYG250C-SAFRBC-0302)步进电机和驱动器(SH20806),输入电压是45V。
X轴的脉冲当量是0.0025,Z轴的脉冲当量是0.00125。
完全能够满足达到加工精度要求的0.005mm。
2.5各种行程开关,回零开关都必须安装在原机床上,行程开关能限制丝杠行程,起到硬限位的作用,当车床加工工件超出设定的加工范围时,车床自动停止加工。
其它的要拆掉原来的变速箱,溜板箱,丝杆等,三爪卡盘等,换上气动或液压卡盘。
3主要系统的设计3.1伺服进给系统的设计图2数控机床进给系统伺服数控机床伺服系统的一般结构如图2所示:由于各种数控机床设计的工作任务不同,它们对进给伺服系统的要求也不相同,但通常可概括为以下几方面:可逆的运转行能;可调速度的范围宽;具有很高的速度和稳定性传动刚度大;运行的速度快并稳定;运转高精度;在较低的速度时转矩大。
在改造过程中拆掉原来的丝杠,按上步进电机和轴连接及滚珠丝杠。
可以选用常州宝来电器有限公司研制的(86BYG250C-SAFRBC-0302)步进电机和驱动器(SH20806)就可以完成进给系统的安装。
在调试过程中要注意电机从最低速到最高速电机都能平稳运转,在较低的速度时仍运转平稳并无爬行现象。
3.2控制系统的软件部分该车床控制系统的软件部分选用华中世纪星HNC-21M。
图3华中世纪星HNC-21M软件界面数控系统屏幕的下方就是菜单命令条。
由于每个功能包括不同的操作,在主菜单条上选择一个功能项后,菜单条会显示该功能下的子菜单。
例如,按下主菜单条中的“自动加工”后,就进入自动加工下面的子菜单条(如下图)。
每个子菜单条的最后一项都是“返回”项,按该键就能返回上一级菜单。
华中世纪星HNC-21M最大的优点就是编程简单,能实现手动和自动控制。
4主轴系统的改造将原来的主轴和变速箱换成变频器和主轴加皮带和编码器构成新的主轴系统。
可以实现无极和有级调速两种调速方法。
本系统采用有级调速,速度可以从40rpm到1200rpm,可以设置变频器实现本工序。
本变频器是三菱产品,其中16档频率在P20~P36中设置,端口应该由端口控制器(P1)控制。
所有的速度均由G代码中的S命令来控制。
软件可以读取G代码,自动控制主轴电机转速。
5简易经济型数控刀架摘要:随着现代化生产的要求,过去的加工技术已经不能满足生产的需要。
高速发展的计算机技术,改变了传统的制造行业。
现今国家装备工业的主流控制技术方向是数控技术,而数控机床是计算机的综合应用,是自动化加工、检测的高科技技术的产物。
本文针对现有的普车进行进行改造研究,能为企业节省大量资金能,使其自动化程度大大提高。
关键词:数控机床;设计;改造;;;;;;;114--2012年12月(中)工业技术科技创新与应用大型汽轮发电机定子端部绕组典型故障及防范措施张学洋(哈尔滨电机厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150040)1概况大型汽轮发电机一变压器组保护共分三路出口(86-1、86-2及86-3),其中第一、第二路为主要保护双重化配置,且感受元件接自于不同的回路(如不同的TA、不同的TV),保护工作电源采用独立的直流电源,出口到500kV断路器的不同的跳闸线圈,以提高保护的可靠性,第三路保护作为机务方面引起的故障及电气非主要故障的出口。
厂总变保护分二路出口(86-4及86-4A),86-4出口到发变组500kV断路器跳闸线圈,跳灭磁开关41F,停汽机,跳中压厂用母线工作电源开关,合中压厂用母线备用电源开关,停主变压器及厂总变压器冷却系统。
86-4A出口到发变组500kV断路器跳闸线圈,跳灭磁开关41F,停汽机,跳中压厂用母线工作电源开关,但闭锁中压母线备用电源快速切换。
发变组保护装置是由ABB公司提供的成套设备,为模件式集成电路和电磁型继电器组合的保护装置,所有模件都插入安装在规范化的支架上,并与端子底板相接,该保护装置可靠、动作速度快,抗干扰性能好。
发变组保护屏共有五块,安装在电子室内[1]。
2大型汽轮发电机定子端部绕组典型故障2.1发电机差动保护(87G)。
作为相间故障保护,其保护范围为发电机出口套管与中性点套管TA之间,保护装置RADSG是具有20%制动比率的高速差动继电器,能在1-3ms内检测出内部故障,并在10ms内动作出口。
2.2主变压器差动保护(87MT)。
保护范围为主变压器500kV断路器的套管TA与主变压器低压侧套管TA之间,保护装置RADSB制动特性强,灵敏度高。
2.3发电机-主变压器大差动保护(87GMT)。
保护范围从发电机中性点套管TA至厂总变压器高压侧套管TA及主变压器500kV断路器TA 之间。
2.4主变压器高压侧接地保护(50N-MT)。
接于主变压器高压侧中性点TA,经延时出口。
2.5变压器本体保护。
重瓦斯、压力释放装置、高低压线圈温度高均瞬时动作出口跳闸,轻瓦斯动作报警,变压器油温高报警[2]。
2.6过激磁保护(95H、95L1、95L2)。
该保护专门设计用于保护变压器及发电机定子铁芯,以防止因过励磁而引起的热损坏。
过励继电器RXLK2H/RALK采用V/F的原理,同时监视电压和频率,按V/Hz常数起动的过励继电器具有反时限特性,在V/F=1.05情况下可连续运行,在V/F>1.05的情况下,根据保护反时限的特性曲线动作跳闸。
2.7发电机失磁保护(40L1、40L2、40S)。
当发电机失磁后,将过渡到异步运行,此时,定子电流增大,定子电压下降,有功功率下降,机组从系统吸取大量无功,失磁保护继电器RAGPC根据上述工况进行动作。
该保护装置包含方向过流继电器,低电压继电器和过流继电器,当无功功率反方向,发电机机端电压低于85%额定电压或发电机定子电流大于110%额定电流时,保护经电压断相闭锁延时出口。
2.8发电机负序保护(46-l、46-2)。
该保护用于防御定子三相电流不平衡所引起的转子表层过热。
2.9发电机定子接地保护。
1)定子接地一次保护方式(27G3/37G/ 59G),保护区为100%。
RAGEK型保护装置感受于发电机中性点接地变压器二次绕组的电压,其中定子绕组95%-100%的保护是由测量三次谐波分量的27G3实现,定子绕组95%的保护由测量50Hz分量的59G 来实现,37G感受于发电机定子电流,它作为发电机刚启动低负荷时或停机时,三次谐波分量未达到保护正常工作的预定值前闭锁27G3,以避免误报警。
定子接地95%的保护投跳闸,95%-100%的保护投信号。
2)定子接地二次保护方式(64G),RXEG21型继电器感受于发电机出口TV 二次开口三角形电压,保护动作于跳闸。
2.10发电机转子接地保护(59F)。
当发生转子接地时,励磁绕组绝缘电阻降低,集控室GCB屏上安装了监视表计,可测是正接地还是负接地,转子接地保护继电器RXNB装置动作出口后,先跳汽机,再通过逆功率保护动作来解列发电机。
2.11发电机阻抗保护(21)。
阻抗保护采用RAKZB型继电器,该继电器为三相、高速、偏移方向式阻抗继电器,其主要作用是作为发电机出口至厂总变高压侧及主变压器低压侧封闭母线相间故障的后备保护,其次作为发电机定子绕组相间短路后备保护,经电压断相闭锁延时出口[3]。
3大型汽轮发电机定子端部绕组故障的防范措施3.1发电机厂用电源控制屏上共设有10只断路器的控制,2只500kV断路器,4只中压厂用母线工作电源开关,4只中压厂用母线备用电源开关,均需经同期合闸。
发电机500kV断路器同期设有手动同期和自动同期二种方法。
3.2当发电机进行自动准同期并列时,将同期开关打至“自动”位置。
发电机的速度调节由汽机的电液控制系统EHC执行,EHC中的速度匹配器(LSM)比较汽机转速与系统的频率,并将汽轮发电机的速度调节到符合并列的同步速度,电压的调节,由自动电压平衡继电器60 (TBV2D-NG5)检测发电机和系统的电压差值,其输出一路送至自动准同步继电器去作为电压差闭锁信号,当Al/大于整定值时,将其闭锁,另一路将电压调节信号送入AVR,调节发电机电压和系统电压趋于相等,然后由自动速度匹配继电器15(TBF2D-FG5)[4]。
3.3当发电机进行手动准同期并列时,将同期开关打至“手动”位置,手动控制GCB屏上的汽机调速按钮,调节发电机频率、相角,同时手动调节发电机的电压与系统电压一致,人工监视同步表,判断符合同期并列条件后,人为输出脉冲,并经手动同期检定继电器鉴定后,出口合闸。
3.4厂用电正常切换时,都采用同期切换,切换后自动跳开原供电开关,厂用电的快速切换,是当发电机主变压器和厂总变压器保护动作出口跳中压厂用母线工作电源开关的同时,也向中压母线备用电源开关发出合闸指令,迅速自动合上中压母线备用电源开关,若快速切换不成功,厂用电还设有慢速切换,保证了事故时厂用电的可靠供电。
参考文献[1]江建明,濮峻嵩,马辉,刘曦,曹军.150MW空冷汽轮发电机定子绕组端部磨损动态特性试验分析[J].大电机技术,2009(02):142-145.[2]潘龙兴,张莉,房鑫炎.300MW火力机组发变组保护改造研究[J].华东电力,2005.12:24-25.[3]王益轩;朱继梅.大型汽轮发电机定子端部绕组的动态优化设计[J].机械科学与技术,2008.02:115-120.[4]王常宝.浅谈汽轮发电机定子端部绕组绝缘故障分析[J].科技创新与应用,2012.09:128-130.摘要:大型发电机组的安全运行在整个国民经济活动中有着举足轻重的地位,因而对其保护的可靠性、灵敏性、选择性、快速性提出了更高的要求。