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電機設(shè)計論文范文第1篇

關(guān)鍵詞：變頻電機設(shè)計交流調(diào)速系統(tǒng)變頻器諧波

一、變頻器運行時對變頻電機工作的影響

在變頻電機調(diào)速控制系統(tǒng)中，采用電力電子變壓變頻器作為供電電源，供電系統(tǒng)中電壓除基波外不可避免含有高次諧波分量，對外表現(xiàn)為非正弦性，諧波對電機的影響主要體現(xiàn)在磁路中的諧波磁勢和電路中的諧波電流上，不同振幅和頻率的電流和磁通諧波將引起電動機定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加，最為顯著的是轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗。這些損耗都會使電動機效率和功率因數(shù)降低。同時，這些損耗絕大部分轉(zhuǎn)變成熱能，引起電機附加發(fā)熱，導(dǎo)致變頻電機溫升的增加。如將普通三相異步電動機運行于變頻器輸出的非正弦電源條件下，其溫升一般要增加10%～20%。同時這些諧波磁動勢與轉(zhuǎn)子諧波電流合成又產(chǎn)生恒定的諧波電磁轉(zhuǎn)矩和振動的諧波電磁轉(zhuǎn)矩，恒定諧波電磁轉(zhuǎn)矩的影響可以忽略，振動諧波電磁轉(zhuǎn)矩會使電動機發(fā)出的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生脈動，從而造成電機轉(zhuǎn)速(主要是低速時)的振蕩，甚至引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。諧波電流還增加了電機峰值電流，在一定的換流能力下，諧波電流降低了逆變器的負載能力。對于變頻電機，如何在設(shè)計過程中采取合理措施避免或減小應(yīng)用變頻器所帶來的影響，以求得系統(tǒng)最佳經(jīng)濟技術(shù)效果，是本文討論的重點。

二、變頻電機設(shè)計特點

對于變頻電機，其設(shè)計必須與逆變器、機械傳動裝置相匹配共同滿足傳動系統(tǒng)的機械特性，如何從調(diào)速系統(tǒng)的總體性能指標(biāo)出發(fā)，求得電機與逆變器的最佳配合，是變頻電機設(shè)計的特點。設(shè)計理論依據(jù)交流電機設(shè)計理論，供電電源的非正弦以及全調(diào)速頻域內(nèi)達到滿意的綜合品質(zhì)因數(shù)是變頻電機設(shè)計中需要著重注意的兩個問題，設(shè)計中參數(shù)的選取應(yīng)做特別的考慮。與傳統(tǒng)異步電機相比，一般變頻電機設(shè)計有如下一些特點：

1.用于變頻調(diào)速的異步電動機要求其工作頻率在一定范圍內(nèi)可調(diào)，所以設(shè)計電機時不能僅僅考慮某單一頻率下的運行特性，而要求電機在較寬的頻率范圍內(nèi)工作時均有較好的運行性能。如目前大多調(diào)速異步電動機的工作頻率在5Hz~100Hz內(nèi)可調(diào)，設(shè)計時要全面考慮。

2.變頻電機在低速時降低供電頻率，可以把最大轉(zhuǎn)矩調(diào)到起動點，獲得很好的起動特性，因而在設(shè)計變頻電機時不需要對起動性能作特別的考慮，轉(zhuǎn)子槽不必設(shè)計為深槽，從而可以重點進行其它方面的優(yōu)化設(shè)計。

3.變頻電機通過調(diào)節(jié)電壓和頻率，在每一個運行點都可以有多種運行方式，對應(yīng)多種不同的轉(zhuǎn)差頻率，因而總能找到最佳的轉(zhuǎn)差頻率，使電機的效率或功率因數(shù)在很寬的調(diào)速范圍內(nèi)都很高。因而，變頻電機的功率因數(shù)和效率可以設(shè)計得更高，功率密度得以進一步提高?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)表明：在額定工作點，逆變器供電下的異步電機效率比普通電機高2%~3%，功率因數(shù)高10%~20%。

4.變頻電機采用變頻裝置供電，輸入電流中含有較多的高次諧波，產(chǎn)生電機局部放電和空間電荷，增大了介質(zhì)損耗發(fā)熱和電磁振動力，加速了絕緣材料的老化，所以應(yīng)加強電機絕緣和提高整體機械強度，變頻電機的絕緣強度一般要達到F級以上。

5.變頻供電時產(chǎn)生的軸電壓和軸電流會使電機軸承失效，縮短軸承使用壽命，必須在設(shè)計上要加以考慮。對較小的軸電流，可以適當(dāng)增大電機氣隙和選用專用脂；另外，增加軸承的電氣絕緣或者將電機軸通過電刷接地，可以有效解決軸承損壞問題；對過高軸電壓，應(yīng)設(shè)法隔斷軸電流的回路，如采用陶瓷滾子軸承或?qū)崿F(xiàn)軸承室絕緣。同時，在逆變器輸出端增加濾波環(huán)節(jié)，降低脈沖電壓dU/dt也是一種有效的方法。

三、電磁設(shè)計

在普通異步電動機設(shè)計基礎(chǔ)之上，為進一步提高變頻調(diào)速電機的性能，對變頻調(diào)速異步電動機的設(shè)計參數(shù)也要進行更加細致的考慮。滿足高性能要求時的變頻電機設(shè)計參數(shù)的變化與設(shè)計目標(biāo)之間的關(guān)系。在設(shè)計參數(shù)和性能要求之間還必須折衷選擇。電磁設(shè)計時不能僅限于計算某一個工作狀態(tài)，電磁參數(shù)的選取應(yīng)使每個頻率點的轉(zhuǎn)矩參數(shù)滿足額定參數(shù)要求，最大發(fā)熱因數(shù)滿足溫升限值，最高磁參數(shù)滿足材料性能要求，最高頻率點滿足轉(zhuǎn)矩倍數(shù)要求，額定點效率、功率因數(shù)滿足額定要求。由于諧波磁勢是由諧波電流產(chǎn)生的，為減小變頻器輸出諧波對異步電動機工作的影響，總之是限制諧波電流在一定范圍內(nèi)。

四、絕緣設(shè)計

電機運行于逆變電源供電環(huán)境，其絕緣系統(tǒng)比正弦電壓和電流供電時承受更高的介電強度。與正弦電壓相比，變頻電機繞組線圈上的電應(yīng)力有兩個不同點：一是電壓在線圈上分布不均勻，在電機定子繞組的首端幾匝上承擔(dān)了約80%過電壓幅值，繞組首匝處承受的匝間電壓超過平均匝間電壓10倍以上。這是變頻電機通常發(fā)生繞組局部絕緣擊穿，特別是繞組首匝附近的匝間絕緣擊穿的原因。二是電壓(形狀、極性、電壓幅值)在匝間絕緣上的性質(zhì)有很大的差異，因此產(chǎn)生了過早的老化或破壞。變頻電機絕緣損壞是局部放電、介質(zhì)損耗發(fā)熱、空間電荷感應(yīng)、電磁激振和機械振動等多種因素共同作用的結(jié)果。變頻電機從絕緣方面看應(yīng)具有以下幾個特點：(1)良好的耐沖擊電壓性能；(2)良好的耐局部放電性能；(3)良好的耐熱、

耐老化性能。

五、結(jié)構(gòu)設(shè)計

在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結(jié)構(gòu)、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響，一般應(yīng)注意以下問題：

1.普通電機采用變頻器供電時，會使由電磁、機械、通風(fēng)等因素所引起的振動和噪聲變得更加復(fù)雜。在設(shè)計時要充分考慮電動機構(gòu)件及整體的剛度，盡力提高其固有頻率，以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。

2.電機冷卻方式：變頻電機一般采用強迫通風(fēng)冷卻，即主電機散熱風(fēng)扇采用獨立的電機驅(qū)動，使其在低速時保持足夠的散熱風(fēng)量。

3.對恒功率變頻電機，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000r/min時，應(yīng)采用耐高溫的特殊脂，以補償軸承的溫度升高。

4.變頻電機承受較大的沖擊和脈振，電機在組裝后軸承要留有一定軸向竄動量和徑向間隙，即選用較大游隙的軸承。

5.對于最大轉(zhuǎn)速較高的變頻電機，可在端環(huán)外側(cè)增加非磁性護環(huán)，以增加強度和剛度。

6.為配合變頻調(diào)速系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制和提高控制精度，在電機內(nèi)部應(yīng)考慮裝設(shè)非接觸式轉(zhuǎn)速檢測器，一般選用增量型光電編碼器。

7.調(diào)速系統(tǒng)對傳動裝置加速度有較高要求時，電機的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)較小，應(yīng)設(shè)計成長徑比較大的結(jié)構(gòu)。

六、結(jié)論

與普通異步電動機不同，變頻調(diào)速異步電動機采用變頻器供電，其運行性能與電機本體和調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計都密切相關(guān)。這一方面使變頻調(diào)速電機的設(shè)計要同時兼顧電機本體和調(diào)速系統(tǒng)；另一方面也使得變頻調(diào)速異步電動機的設(shè)計變得靈活，但同時也增加了高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜程度。只有結(jié)合變頻器和一定的控制策略，從整體上進行電機的設(shè)計和優(yōu)化，才能獲得最理想的運行性能。

參考文獻：

[1]ANDRZEJM.TRZYNADLOWSKI著，李鶴軒，李揚譯.異步電動機的控制.北京：機械工業(yè)出版社，2003.

[2]陳伯時，陳敏遜.交流調(diào)速系統(tǒng)(第2版).北京：機械工業(yè)出版社，2005.

電機設(shè)計論文范文第2篇

首先，要將水電站機電設(shè)備維護檢修管理工作獨立設(shè)置于水電站的各項管理工作中，提升水電站全體職工對于機電設(shè)備維護與檢修工作的重視。同時，開展全方位的機電設(shè)備檢查工作，重點檢查各種機電設(shè)備的質(zhì)量、使用年限、型號、數(shù)量等，設(shè)定出必要的維修細節(jié)要求，如故障維修、改良維修、定期維修、預(yù)防維修等，以便水電站機電設(shè)備管理人員能夠?qū)嵭?。其次，要組織專業(yè)人員對水電站機電設(shè)備的具體運行情況進行檢測，并做好設(shè)備的故障判斷、注意事項、使用方法等。為了確保機電設(shè)備能夠隨時按照調(diào)度要求投入運行，水電站在設(shè)備檢修維護期間，應(yīng)該制定了合理的施工方案及制度，做到了每個檢修項目不過夜。在檢修現(xiàn)場，職工抓緊每分每秒的時間全心全力投入檢修之中；水電站的領(lǐng)導(dǎo)和職能部門的同志也應(yīng)該堅守在現(xiàn)場，進行工作指導(dǎo)和技術(shù)協(xié)調(diào)，與職工同甘共苦。

2實施創(chuàng)建“放心設(shè)備”活動

實施創(chuàng)建“放心設(shè)備”活動實際上就是將水電站機電設(shè)備由原來的“全面鋪開的維修方式”改變?yōu)椤爸攸c維修”，每個水電站都要建立《放心設(shè)備臺賬》。每合格一件“放心設(shè)備”，車間獎勵工區(qū)部分獎金，這樣能夠極大調(diào)動工區(qū)創(chuàng)建放心設(shè)備臺賬的積極性。

3加強水電站機電設(shè)備的技術(shù)更新

隨著水電站的運行要求越來越高，對于機電設(shè)備的要求也日益增加，一些機電設(shè)備由于運行時間較長、機組能力低下、性能不足、設(shè)備老化等原因而誘發(fā)出現(xiàn)設(shè)備故障問題。所以，加強水電站機電設(shè)備的技術(shù)更新就顯得尤為重要。一方面，水電站管理人員應(yīng)該將保證水電站經(jīng)濟效益與機電設(shè)備的技術(shù)優(yōu)化更新聯(lián)系起來，多選用技術(shù)較先進、易于維修操作、性價較高的新型機電設(shè)備來替換老舊設(shè)備，全面優(yōu)化機電設(shè)備的整體性能。另一方面，水電站管理人員應(yīng)該務(wù)必要掌握關(guān)鍵性設(shè)備，優(yōu)先采用高性能的部件來更換原有的部件，或者局部優(yōu)化設(shè)備性能，或者適當(dāng)調(diào)整那些位置設(shè)定不利、搭配不當(dāng)?shù)脑O(shè)備，以此來確保水電站機電設(shè)備順利運行。

4采用先進維修理念，做好設(shè)備維修管理

在使用水電站機電設(shè)備的過程中，由于施工作業(yè)條件惡劣、工作負荷大，很容易會讓水電站機電設(shè)備各部件出現(xiàn)斷裂、磨損、老化、變形等現(xiàn)象，也會讓水電站機電設(shè)備出現(xiàn)利用率降低、經(jīng)濟性變差、機械動力不足等問題，甚至還有可能會讓水電站機電設(shè)備完全喪失作業(yè)能力，由此可見，采用先進維修理念來做好設(shè)備維修管理是極為重要的。水電站機電設(shè)備維護通?？梢苑譃閮纱箢?，分別是預(yù)防性維修和故障維修。故障維修是指在出現(xiàn)了故障之后再開展的一種完善措施和補救措施，屬于典型的被動維護,它會嚴(yán)重影響到施工進度。而預(yù)防性維修則不然，它屬于一種主動維護,是在還沒有出現(xiàn)故障之前就開展的定期維修措施、定時維修措施。值得注意的是，預(yù)防性維修會對維修間隔的設(shè)定有較高的要求，若維修間隔設(shè)定過長或者過短，那么就會造成維修不足或者維修過度，會大幅度降低水電站機電設(shè)備的可用性。針對這種情況，在整個水電站機電設(shè)備維護檢修管理過程之中，都會始終貫穿著先進的經(jīng)濟思想和維修技術(shù)，以科學(xué)管理為指導(dǎo)、以動態(tài)管理為主導(dǎo)、以經(jīng)濟性為原則，最大限度地讓設(shè)備維修率降低，盡量做到維修費用的高產(chǎn)出、低投入。此外，還應(yīng)該逐步建立起以可靠性為中心的維修體系（RCM體系），RCM體系是由歐美發(fā)達國家研制出來的一種先進的維修體系，以設(shè)備狀態(tài)為基準(zhǔn)強調(diào)要早期治療、早期診斷設(shè)備的異常工況，用最低的維修費用來獲得最高的設(shè)備可利用率，隨著先進管理思想的逐步引入，以及水電站機電設(shè)備維護檢修管理工作量日益加大，我國推行以可靠性為中心的維修體系是極為必要的，逐級建立起公司RCM維修中心、項目部RCM維修中心、合作單位RCM維修中心。

5結(jié)束語

電機設(shè)計論文范文第3篇

1.知識點的傳授和項目相結(jié)合。

知識點的傳授與項目相結(jié)合，有助于學(xué)生實施項目時，不存在知識點學(xué)習(xí)的困難或應(yīng)用的障礙。項目中所涉及到的知識點應(yīng)在課堂上提前介紹，依據(jù)學(xué)時的安排，調(diào)整知識點講授的廣度與深度。

2.項目選取和布置的注意點。

項目的選取范圍應(yīng)覆蓋課程的重點內(nèi)容，可以通過一個大項目覆蓋所有重點內(nèi)容，也可通過幾個小項目涉及幾個重點內(nèi)容。項目的難易度適中，應(yīng)使學(xué)生覺得項目有點難度但自己通過努力可以完成，這樣的項目是比較好的。項目的選題還需要與實際應(yīng)用相關(guān)，有了應(yīng)用背景，學(xué)生做項目的興趣度也會提升。項目布置時，應(yīng)明確設(shè)計要求、設(shè)計任務(wù)和設(shè)計的關(guān)鍵點，這樣學(xué)生才會有的放矢，從而順利地完成項目。

3.項目分組的注意點。

小組規(guī)模是影響學(xué)生參與的一個重要變量，如果小組規(guī)模較大，部分學(xué)生的分工會出現(xiàn)重復(fù)或是任務(wù)不足，如果小組規(guī)模較小，組內(nèi)成員的任務(wù)過于繁重，有時導(dǎo)致項目不能順利完成。教師應(yīng)設(shè)定小組規(guī)模的范圍（一般2~5人一組為宜），讓學(xué)生們自由組合。

4.鼓勵實驗測試和實物加工。

機械專業(yè)對學(xué)生的動手能力要求較高，實驗測試和實物加工是鍛煉學(xué)生動手能力的一個重要途徑。常常出現(xiàn)紙上設(shè)計的機構(gòu)，看起來合適，實際做起來是不合適的，因此在學(xué)生實施項目過程中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生完成實驗測試和實物加工，從而檢驗機構(gòu)設(shè)計的合理性。

5.項目的考核。

項目的考核是檢驗學(xué)生完成項目的一個重要總結(jié)，項目的考核應(yīng)包含設(shè)計文檔、口頭報告、實物或?qū)嶒炚故具@三部分。設(shè)計文檔鍛煉了學(xué)生總結(jié)設(shè)計過程的文字撰寫能力；口頭報告鍛煉了學(xué)生口頭匯報的能力，口頭報告還應(yīng)包含教師和學(xué)生提問環(huán)節(jié)，檢驗學(xué)生的完成情況，鍛煉學(xué)生思考的能力；實物或?qū)嶒炚故局庇^地反映學(xué)生項目完成的效果，同時增強學(xué)生的動手能力。

二、項目驅(qū)動教學(xué)法在“電子精密機械設(shè)計”中的應(yīng)用實例

下面以“陶瓷放電管全自動打印機”為例介紹如何開展項目驅(qū)動教學(xué)法。

1.知識點的講解。

由于陶瓷放電管全自動打印機涉及上料機構(gòu)、打印機構(gòu)、供墨機構(gòu)、傳動機構(gòu)（凸輪機構(gòu)）、下料機構(gòu)的設(shè)計，因此布置項目之前，教師應(yīng)大概講解凸輪機構(gòu)、上料機構(gòu)、下料機構(gòu)、控制系統(tǒng)等相關(guān)章節(jié)，為學(xué)生的項目實施掃清未了解知識的障礙。

2.項目選取和布置的注意點。

“陶瓷放電管全自動打印機”項目與實際緊密聯(lián)系，難度適中，學(xué)生在了解了相關(guān)知識點后不會出現(xiàn)看到題目而不知所措的現(xiàn)象。接下來，教師應(yīng)明確項目的要求。該項目要求學(xué)生完成打印機的整機設(shè)計，包括上料機構(gòu)、打印機構(gòu)、供墨機構(gòu)、傳動機構(gòu)（凸輪機構(gòu)）、下料機構(gòu)等的設(shè)計，使該設(shè)備滿足打印質(zhì)量要求，其中自動上料機構(gòu)保證放電管的供料率；打印機構(gòu)實現(xiàn)陶瓷放電管的打印，要求保證打印質(zhì)量；凸輪傳動機構(gòu)驅(qū)動打印機構(gòu)，使其完成打印任務(wù)；供墨裝置是為印章提供油墨的機構(gòu)，要保證油墨厚度均勻。教師還應(yīng)指出項目實施的關(guān)鍵點，例如陶瓷放電管對自動上料的特殊要求：一方面該類放電管的形狀和尺寸使放電管在振動排料時出現(xiàn)多種姿態(tài)，給自動上料帶來一定難度，因此自動上料機構(gòu)的設(shè)計必須保證放電管的供料率。另一方面，放電管在振動料斗中的振動，會造成放電管之間的碰撞和摩擦，進而影響放電管的外觀甚至質(zhì)量，進而影響打印質(zhì)量，因此要優(yōu)化振動料斗的機構(gòu)以減少放電管間的碰撞和摩擦?！疤沾煞烹姽苋詣哟蛴C”是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)，因此需要向?qū)W生說明設(shè)計的要求和設(shè)計的關(guān)鍵點，同時鼓勵學(xué)生組隊合作完成，培養(yǎng)他們的團隊精神。

3.實物的加工和實驗測試。

要求依據(jù)設(shè)計圖紙，加工陶瓷放電管全自動打印機。加工之前可通過多次文檔報告或口頭報告，不斷改進設(shè)計，從而使得加工出來的實物是可行的，實物的完成會讓學(xué)生有成就感，讓他們對學(xué)習(xí)《電子精密機械設(shè)計》增添興趣。

4.項目的考核。

項目的考核綜合設(shè)計文檔、口頭報告、實物或?qū)嶒炚故具@三部分，分別占40%、30%和30%。設(shè)計文檔應(yīng)注意規(guī)范性，圖紙是否規(guī)范、合理；文字描述是否正確、翔實；圖標(biāo)是否清晰等等?？陬^報告應(yīng)注意學(xué)生表述是否明朗、思路是否清晰，若發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思路有誤，應(yīng)及時糾正，防止后續(xù)工作的中斷。實物或?qū)嶒灥恼故臼浅晒钪苯拥捏w現(xiàn)，教師應(yīng)對完成的實物或?qū)嶒灉y試提問，掌握學(xué)生從項目實施過程中遇到的關(guān)鍵問題，以及他們解決的思路。

三、結(jié)語

電機設(shè)計論文范文第4篇

1.1氧氣：中性介質(zhì)中金屬腐蝕主要為氧的去極化過程。

沒有氧氣，金屬的大氣腐蝕不會發(fā)生。有資料證明，鍍鋅的鐵釘泡在脫氧的海水中幾十年仍保持光澤。金屬表面上吸附的水膜相當(dāng)薄，大氣中的氧易溶于其中并擴散到金屬表面陰極區(qū)，使氧的進極化過程進行甚為順利，故氧在大氣對金屬腐蝕中常起著主要作用。

1.2溫度：輸電線路鐵塔在大氣腐蝕中，當(dāng)相對濕度處于臨界面狀態(tài)以上時，反應(yīng)速度才隨溫度的提高而增加。

每當(dāng)溫度提高10℃，腐蝕速度增加一倍。如果溫度急降時，相對濕度大大增加，甚至產(chǎn)生凝露，就會促進腐蝕。例如在晝夜溫差大的地區(qū)或季節(jié)，環(huán)境溫度大幅度下降，金屬表面就很容易凝結(jié)水膜而銹蝕。

1.3大氣中污染物：大氣中除了水汽和空氣以外，還含有各種各樣的污染雜質(zhì)，并且因地區(qū)而異。

氣體雜質(zhì)如：SO2、氮的氧化物、CO2、HCl等。海洋大氣中包括有含鹽分的粒子。在工業(yè)地區(qū)，固體的塵埃每月每平方公里上落降數(shù)量達數(shù)十噸之多。這些塵埃包括有腐蝕性的與非腐蝕性的，有促進腐蝕作用的各種粒子。

2輸電設(shè)備防腐的由來

鍍鋅角鐵塔是輸電線路常用鐵件材料，已有相當(dāng)長的歷史應(yīng)用。另外其它鍍鋅件也在逐漸擴大應(yīng)用范圍，如鋼管桿、鋼管組合塔、鍍鋅橫擔(dān)、金具、鍍鋅燈桿等。一般鍍鋅件表面在涂裝前，施工單位一般要做一下擦凈油污的簡單表面清潔、除銹工作后就涂以普通的油漆，如醇酸磁漆，油性紅丹漆等，這樣的涂裝效果就很差，使用不久后就發(fā)生脫落。許多應(yīng)用部門并未了解鍍鋅件表面漆膜剝落的原因，往往認為是油漆質(zhì)量不高，而不知是選擇涂料和涂裝工藝不當(dāng)所引起。油脂類涂料或醇酸涂料均含有干性油，含許多雙健，在鈷、錳皂等催化下迅速氧化而干燥成膜，但它們成膜后氧化作用并不停止，還在緩慢地進行。由于氧化作用，會產(chǎn)生許多副產(chǎn)品物醛和羧酸，包括蟻酸。這類酸能與鋅元素起反應(yīng)，生成如蟻酸鋅的鹽類，具有一定的水溶性，而使體積膨脹許多倍，這樣就造成涂膜的附著力下降，結(jié)果是涂膜的大片剝落。

3輸電設(shè)備防腐方案的設(shè)計關(guān)鍵

3.1材料的選擇

正確地選擇防腐材料對于輸電線路的防腐蝕是非常重要的一個環(huán)節(jié)，由于廣東地區(qū)多數(shù)是潮濕海洋性氣候，所以只有選擇耐潮耐堿、耐酸及抗擊紫外線曝曬的涂料，才能使設(shè)備得到有效的保護。

3.2防腐蝕結(jié)構(gòu)涂層的設(shè)計

涂層的結(jié)構(gòu)形式對輸電線路因化工大氣、酸、堿、引起的大面積腐蝕、縫隙腐蝕等關(guān)系很大。應(yīng)根椐設(shè)備所處實際環(huán)境狀況及結(jié)合涂料的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)來制定涂層的結(jié)構(gòu)，目前比較流行的主要采用3~4層，由面漆、中間漆和底漆組成。常用的底漆包括紅丹防銹底漆、環(huán)氧富鋅防銹底漆；常用的中間漆包括J6502鋁鐵氯化橡膠中間防銹中間漆、環(huán)氧云鐵防銹中間漆；常用的面漆包括醇酸磁漆、氯化橡膠面磁漆、丙稀酸面磁漆。針對高壓輸電線路所處的地理位置和氣候情況，桿塔的防腐工作必須要多道涂層才能滿足防腐蝕的要求，并且底漆、中間漆、面漆設(shè)計要根椐周邊環(huán)境的工業(yè)及污染狀況而定。

4現(xiàn)場的對比分析

根據(jù)以往的施工經(jīng)驗，我們選擇設(shè)計了三種不同的防腐方案，于2004年9月份分別在110kV碧開線和碧開線文沖支（同塔雙回路）上進行了實驗對比：方案A——底漆：紅丹防銹底漆兩遍；面漆：醇酸磁漆面漆兩遍。用于110kV碧開線#01~#04鐵塔防腐。方案B——底漆：環(huán)氧富鋅防銹底漆一遍；中間漆：J6502鋁鐵氯化橡膠中間防銹中間漆一遍；面漆：氯化橡膠面磁漆兩遍。用于110kV文沖支線#01~#05鐵塔防腐。方案C——底漆：環(huán)氧富鋅防銹底漆一遍；中間漆：環(huán)氧云鐵防銹中間漆一遍；面漆：丙稀酸面磁漆兩遍。用于110kV文沖支線#06~#09鐵塔防腐。

4.1方案A

4.1.1紅丹防銹底漆的技術(shù)特點紅丹：又名鉛丹，分子式Pb3O4，含有2%~15%的PbO。紅丹應(yīng)用歷史悠久，從19世紀(jì)中葉起就一直作為緩蝕材料使用，至今仍未衰敗。它和亞麻油配制的油性底漆具有良好的防銹性能，對于被涂裝的鐵塔金屬表面處理要求不高，涂在鐵塔帶銹帶油狀態(tài)下的表面仍有很好的防銹效果。（1）紅丹防銹底漆的優(yōu)點①紅丹防銹漆主要是靠晶格離子的交換作用在陽極區(qū)和陰極區(qū)均起緩蝕作用。紅丹防銹漆在陰極區(qū)的作用是能破壞新生的過氧化氫，抑制鋼鐵表面不再氧化。紅丹在水和氧的存在下，能與油性漆料生成鉛皂，進一步分解成短鏈產(chǎn)物后，具有很好的緩蝕作用。②紅丹具有很高的氧化能力，在與鋼鐵表面接觸時，能使表面氧化成Fe3O4的均勻薄膜，使鋼鐵表面鈍化而防腐。（2）紅丹防銹底漆的缺點①油漆的毒性和對環(huán)境的污染。紅丹防銹漆含有大量的鉛化物，不僅在油漆生產(chǎn)和施工中會引起工作人員的慢性鉛中毒，而且在去除舊紅丹漆膜時會造成環(huán)境嚴(yán)重的污染。②紅丹防銹漆的油性基料耐堿性差，不耐鹽霧、海水的浸漬或化學(xué)品濺滴。而且漆膜交聯(lián)度低，不耐酮類、酯類、芳烴等強溶劑，紅丹防銹底漆只能配套醇酸面漆涂料，不可與強溶劑的環(huán)氧、聚氨酯等涂料配套，以免咬起，故紅丹防銹底漆只能適宜于城鄉(xiāng)的普通鋼結(jié)構(gòu)、江河的橋梁等，不宜適用于海洋環(huán)境、化工廠的鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)上。③由于紅丹防銹漆含有鉛類重金屬，不可用于鋁、鎂、鍍鋅的輸電鐵塔等輕型金屬表面上，以免引起電偶腐蝕。4.1.2醇酸磁面漆的技術(shù)特點醇酸磁面漆是以醇酸樹脂以多元醇和多元酸的酯為主鏈，以脂肪酸為側(cè)鏈構(gòu)成的。醇酸脂中含植物油的百分?jǐn)?shù)不同而分為短油度（45%以下）、中油度（46%~60%）和長油度（61%）。醇酸磁漆價格便宜，原料宜得，在國內(nèi)涂料總產(chǎn)量中約占25%~30%。自干醇酸涂料品種眾多，應(yīng)用面廣泛。有代表性的戶外醇酸品種有CO4－42各色醇酸磁漆，CO4－53醇酸防銹底漆。其中用于輸、變電設(shè)備的醇酸磁漆耐久性只能達到3年左右，抗紫外線、抗酸雨能力較差。4.1.3應(yīng)用與效果2007年10月對110kV碧開線#01~#04段進行檢查、檢測發(fā)現(xiàn)漆面顏色變淡，失去光澤，小部分脫落，漆面硬度變軟，有部分經(jīng)摩擦起粉狀，防腐功能明顯降低，綜上所述，方案A的防銹周期是三年左右。

4.2方案B

4.2.1環(huán)氧富鋅的特點它是用環(huán)氧樹脂、超細鋅粉、填料和混合有機溶劑制成組分一，使用時按比例加入組分二，使用時按比例混勻。在被涂金屬表面不能完全清除銹蝕后，不能做到完全滲入表面的不規(guī)則部位時，采用環(huán)氧富鋅防銹底漆能提供優(yōu)良滲透及保護性能。鋅做為一種犧牲金屬，保護了鋼鐵不受腐蝕。4.2.2J6502鋁鐵氯化橡膠中間防銹漆的特點它是由氯化橡膠加入氧化鐵紅等顏料經(jīng)研磨后加入鋁銀漿、助劑及有機溶劑調(diào)制而成。漆膜干燥快、耐水、防潮，具有良好的防腐性和防銹性。4.2.3氯化橡膠磁面磁漆的特點它是由天然橡膠或合成的異戊橡膠降解后氯化而得，呈白色粉末。氯化橡膠磁面磁漆有優(yōu)良的耐水性、耐候性，在防腐及其它方面得到了廣泛應(yīng)用。由于制造過程中需要大量四氯化碳，產(chǎn)生大量四氯化碳蒸汽，帶來污染問題，有致癌的報道，處于不發(fā)展?fàn)顟B(tài)。國外采用其它氯化烯烴樹脂代替氯化橡膠。4.2.4應(yīng)用與效果2007年10月對110kV文沖支線#01~#05段進行檢查、檢測發(fā)現(xiàn)漆面顏色光亮，未發(fā)現(xiàn)脫落現(xiàn)象，漆面硬度正常，經(jīng)摩擦不會起粉狀，防腐功能完好。2009年9月又對110kV文沖支線#01~#05段進行檢查、檢測發(fā)現(xiàn)漆面顏色變淡，失去光澤，小部分脫落，漆面硬度變軟，有部分經(jīng)摩擦起粉狀，防腐功能明顯降低，綜上所述，方案B的防銹周期是五年。

4.3方案C

4.3.1環(huán)氧富鋅防銹底漆的特點它是以環(huán)氧樹脂、超細鋅粉、填料和混合有機溶劑制成組分一，使用時按比例加入組分二，使用時按比例混勻。在被涂金屬表面不能完全清除銹蝕后，不能做到完全滲入表面的不規(guī)則部位時，采用環(huán)氧富鋅防銹底漆能提供優(yōu)良滲透及保護性能。鋅做為一種犧牲金屬，保護了鋼鐵不受腐蝕。4.3.2環(huán)氧云鐵防銹中間漆的特點它是以環(huán)氧樹脂、云母氧化鐵粉、防銹顏料、有機溶劑調(diào)制為甲組分，由聚酰胺樹脂液組成乙組分。云母氧化鐵簡稱云鐵。它的主要成分是a－Fe2O3，一種特殊形狀的赤鐵礦，呈薄片狀的結(jié)晶體。它的耐堿性好，但對酸較為敏感，顏料很容易為所有的涂料基料和溶劑所潤濕，且水溶性很低。4.3.3丙稀酸面磁漆的特點它是以（甲基）丙烯酸及苯乙烯為主的含雙健的單體，在一定條件下通過自由基聚合的高聚物。該涂料具有極高的裝飾性、突出優(yōu)點是耐候性好，在長期暴曬下，涂層保光、保色性好，在航空航天器材、汽車工業(yè)、戶外輸、變電設(shè)備等方面得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)定型產(chǎn)品有B04－11各色丙稀酸磁漆（自干）、B04各色丙稀酸烘干磁漆。4.3.4應(yīng)用與效果2007年10月對110kV文沖支線#06~#09段進行檢查、檢測發(fā)現(xiàn)漆面顏色光亮，未發(fā)現(xiàn)脫落現(xiàn)象，漆面硬度正常，經(jīng)摩擦不會起粉狀，防腐功能完好。2009年9月第二次對110kV文沖支線#06~#09段進行檢查、檢測發(fā)現(xiàn)漆面顏色稍為變淡，未發(fā)現(xiàn)脫落現(xiàn)象，漆面硬度正常，漆面經(jīng)摩擦不會起粉狀，防腐功能完好，2012年9月份第三次對110kV文沖支線#06~#09段進行檢查、檢測發(fā)現(xiàn)漆面顏色變淡，未發(fā)現(xiàn)脫落現(xiàn)象，有小部分漆面澎脹，漆面硬度正常，漆面經(jīng)摩擦不會起粉狀，對環(huán)境污染影響較少，防腐功能開始下降，綜合上述，方案C的防銹周期達八年以上。

5選擇涂料的實用性和經(jīng)濟性

正確的選擇材料對于輸電線路的桿塔防腐是非常重要的一環(huán)，在選擇涂每條輸電線路之前，都要確定使用該涂料的預(yù)定壽命。通過對材料組成、使用檢測情況、經(jīng)濟指標(biāo)等一系列的分析比較，丙稀酸是一種防腐性能優(yōu)異、保色、保光性能良好的環(huán)保型涂料，有效耐用時間已證實了這方面的性能優(yōu)勢，雖然比普通涂料昂貴一些，但有效地減少設(shè)備的維護周期。它一次性投資相比普通涂料高，但保護設(shè)備耐蝕時間最長，是氯化橡膠磁漆的2倍，是普通涂料的3倍。防腐工程成本，環(huán)氧丙稀酸漆每噸塔材的防腐成本是普通醇酸磁漆1.6倍，是氯化橡膠磁漆1.2倍。

6結(jié)語

電機設(shè)計論文范文第5篇

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們不斷把目光投向中小型水電綜合自動化的實現(xiàn)，這一新課題已得到廣泛的研究，小水電的綜合自動化經(jīng)過多年的研究和實踐，它們的可靠性、靈活性、快速性已得到一致的認可。我國的中小型水電廠大多分布在山區(qū)，容量小，設(shè)備簡單，所以對它實現(xiàn)自動化已成為必然的要求。但是，目前我國的小水電自動化技術(shù)尚未完善，它們的計算機監(jiān)控多沿用大型水電站的控制模式，設(shè)備復(fù)雜，軟件也相應(yīng)復(fù)雜，因此本文介紹了一種新的實現(xiàn)中小型水輪發(fā)電機組綜合自動化的設(shè)計。

2硬件設(shè)計

圖1為此次設(shè)計的硬件結(jié)構(gòu)框圖：

此次設(shè)計分上位機和下位機兩部分，用一臺計算機模擬上位機，兩片單片機模擬下位機。用做從片，B片做主片。主要承擔(dān)對模擬量、開關(guān)量、V／F量的采集和處理，而B片則用來進行通信。B比A多了一個IBM－PC機通信的功能。

1）數(shù)據(jù)采集電路首先對V／F的數(shù)據(jù)進行采集，V／F量從20針的JP3的8針輸入，這8針又接在CD4051的X7－X0上，由A、B、C的輸入決定哪一路的V／F量送給CPU8031的T0。開關(guān)量的采集，開關(guān)量是由26針JP1的前24針引入，經(jīng)過3片74LS244將數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)總線上，由可編程譯碼器GAL承擔(dān)選擇74LS373芯片，進行開關(guān)量采集。模擬量采集，通過P1．4、P1．7置位使AD7506、CD4051、AD574開始工作，JP2上的16個模擬量經(jīng)過十六選一開關(guān)，JP3的8個模擬量經(jīng)過八選一開關(guān)，接于12位A／D轉(zhuǎn)換器。

2）單片機系統(tǒng)包含單片機80C31、外部存儲器的擴展電路等。單片機80C31是核心部分，完成單片機之間、下位機與上位機之間的數(shù)據(jù)的傳輸及命令的傳送等功能。

3）其它電路看門狗電路由74LS393、7406等組成，在單片機異常時，可對單片機80C31進行復(fù)位。時鐘采用晶振頻率為6MHz。采用RS－232C接口來實現(xiàn)PC機與下位機之間的通訊。