变频同步电机励磁集电环带电车削方法技术

本发明专利技术所涉及一种变频同步电机励磁集电环带电车削方法，通过对高精度车床采取绝缘和防护措施，将电机与连接机械设备脱离卸载，并改变电机速度控制程序，降低电机给定速度，利用电机的低速稳定旋转，实现对电机励磁集电环的现场带电车削加工。在不拆卸转子的情况下，仅用１２小时就完成了对集电环深度磨痕的车削砂磨，并达到精度要求，从而使电刷的磨损量大幅度减小，电刷的更换和维修量显著降低，既解决了集电环的磨痕缺陷，保证了设备的安全运行；又避免了拆卸电机，抽出和运送转子的复杂工作，缩短了修复时间，减少了费用支出，为连轧增产创造了有力条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械设备加工领域，尤其涉及一种用于大型精轧机主传动变频同步电 机的励磁集电环进行现场带电车削加工的方法。
技术介绍
目前，我国连轧厂2150mm带钢生产线一般是由六架精轧机组成的，并分别由六台 电机驱动。这种精轧机的主传动电机大多是由国内、国外电机生产企业联合制造的10000KW 的同步电机，该同步电机在国内带钢生产企业使用的电机中是最大的。经过一年多的运转 使用，电机其他情况正常，但六台电机集电环的里外环都出现了不同程度的深度磨痕及凹 凸状烧痕，而集电环的这种状态对于设备的安全运行及维护是十分不利的，甚至存在很大 的设备隐患。经联合生产厂家及电修专家诊断，亦无法确定磨痕及烧痕产生的原因，但共同 的观点是必须尽快进行车削处理。然而，在车削处理的途径及方式上却出现了问题。由于轧钢生产企业尚无能车削 转子的大型车床，因此常规的做法是必须由电机制造厂家进行车削。对于此电机集电环磨 痕的处理方式有两种一种是拆卸下电机，抽出转子，将40吨重的转子运送到生产厂家，车 削处理后再运回复装。该处理方式拆卸安装，往返运送加之车削处理，不仅费时、费力，严重 耽误生产，而且存在很大的危险性。第二种方法是拆卸下电机，抽出转子，再将集电环从转 子上抓下，单独送去车削集电环。而这种处理方式的难度极大。因为电机转子与集电环之 间是采取热装的，集电环从转子上很难抓下来，即使抓下来，回装也需要专门的加热炉及专 门的安装工艺方能实现，因此该方式亦并无优势，反而危险性更大。而采取现场带电车削，同样存在着几大问题首先是电机转车时集电环带电，稍一 疏忽就会引发集电环接地，产生重大事故；其次是转车时电机的旋转不由车削工人控制，对 突发情况不能快速、准确停车，极易造车设备和人员损伤；再次是车削时产生的车削物会随 着电机旋转，很容易造成接地放炮。另外，车削时集电环上带有较高的电压，直接威胁人身 安全。因此，迄今为止尚无对电机集电环进行现场带电车削的先例及文字记载。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述缺陷，旨在提供一种在不拆卸电机和转子的情况下， 利用电机的旋转和高精度车床，实现对电机励磁集电环现场带电车削的方法。为此，本专利技术所采取的技术解决方案为—种，通过对高精度车床采取绝缘和防护 措施，将电机与连接机械设备脱离卸载，并改变电机速度控制程序，降低电机给定速度，利 用电机的低速稳定旋转，实现车床刀头对电机励磁集电环的带电车削加工。其具体步骤和操作方法为工具制备高精度车床一台，绝缘垫板，铁屑勾具，联轴器支架；并用绝缘板制作 一挡板，在挡板上开一刀头孔；3车削准备将刀头用绝缘垫板垫好后夹在车床上，把挡板放入车床与电机之间，并 将刀头插入挡板刀头孔内；然后用绝缘表测试刀头对地绝缘正常；电机剥离首先将电机与现场机械设备完全脱离开，再用联轴器支架架设并固定 好电机侧半联轴器；程序变动将电机控制程序中的速度各限幅值加以改动，降低给定速度的最小值， 强置转车连锁条件；将变频传动系统的急停控制开关OFF用硬线插接式引出，并派专人守 候，出现问题随时手动OFF停车；试车检测通风送高压油，手动盘车，检查电机转车是否正常及有否刮碰部位；程 序改动完成后，手动输入速度数值并低速转车，转车稳定后，根据转速实际值与手动输入数 值对比结果，操作输入一调整数值，将转速稳定在60转/min，使车削时集电环的电压低于 200V ；车削处理上述准备工作完成后，即可进刀对电机集电环进行车削，边车削边用铁 屑勾具将铁屑快速勾出；车削遍数根据集电环磨痕深浅程度确定；车削完成后，再用砂纸 将集电环砂磨一遍即可。本专利技术的有益效果为本专利技术在不拆卸电机和转子的情况下，利用电机的旋转和高精度车床，实行各种 外部硬件保护及程序中的软件保护措施，仅用12小时，就完成了对电机励磁集电环现场带 电的车削砂磨，并完全满足了集电环的精度要求，经生产时间检验，处理后电刷的磨损量大 幅度减小，电刷的更换和维修量显著降低，运行效果良好；既解决了集电环的磨痕缺陷，防 止缺陷扩大而酿成其他后果的可能，保证了设备的安全运行；又避免了拆卸电机，抽出和运 送转子的复杂工作，减少了费用支出，降低了生产成本。同时，由于缩短了修复时间和拆装 过程，从而为连轧生产争得了时间，可极大提高带钢产量及设备利用率，具有显著的经济效frff. o具体实施例方式本专利技术，其总体思路就是以电机为车削 件，利用电机自身的旋转，实现固定的车床刀头对旋转的电机励磁集电环进行现场带电车 削加工。为此，根据现场的具体条件，采取相应的硬件保护措施和软件程序更改，以保证构 思的实现。即通过对高精度车床采取绝缘和防护措施，将电机与连接机械设备脱离卸载，并 改变电机速度控制程序，降低电机给定速度，利用电机的低速稳定旋转，实现车床刀头对电 机励磁集电环的带电车削加工。其具体步骤和操作方法为选取高精度车床一台，铁屑勾具一把及所需的绝缘垫板，预制一个联轴器支架；并 用绝缘板制作一挡板，在挡板上开一刀头孔，用于刀头车削集电环的唯一部位。将刀头用绝缘垫板垫好后夹在车床上，再将制作好的挡板放入车床与电机之间， 并将刀头插入挡板刀头孔内，使之车削时即便有铁屑飞出，也会被挡板挡住，防止落入电机 内。车削前，用绝缘表测试刀头对地绝缘情况，必须确保绝缘正常方可启动车床。完成上述准备工作后，在电机方面首先是将电机与现场机械设备完全脱离卸载， 再用联轴器支架架设并固定好电机侧半联轴器，防止机械设备被电机误带动，发生安全事4故。一切就绪并确认无误后，便可进行试车，即通风送高压油，手动盘车，检查电机转车是否 正常及有否刮碰部位。试车正常后，即可变更电机速度控制程序。先将电机控制程序中的速度各限幅值 加以改动，降低给定速度的最小值，强置转车连锁条件。再将变频传动系统的急停控制开关 OFF用硬线插接式引出，并派专人守候，如出现问题及时手动OFF停车。程序改动完成后，手动输入速度数值后低速转车，待转车稳定后，将转速实际值与 操作工手动输入数值进行对比，根据对比误差值，确定并通知操作输入一调整数值，使电机 转速稳定保持在60转/min，以保证车削时集电环的电压由正常额定转速电压的300降低到 200V以下，确保安全无虞。上述工作完成后，即可进刀对电机集电环进行车削。车削过程中，要时刻监视及处 理铁屑，边车削边用铁屑勾具将铁屑快速勾出。车削遍数根据集电环磨痕深浅程度确定。车 削完成后，再用砂纸将集电环砂磨一遍，即可保证处理后的集电环达到精度要求。权利要求一种，其特征在于，对高精度车床采取绝缘和防护措施，将电机与连接机械设备脱离卸载，并改变电机速度控制程序，降低电机给定速度，利用电机的低速稳定旋转，实现车床刀头对电机励磁集电环的带电车削加工。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，具体 步骤和操作方法为工具制备高精度车床一台，绝缘垫板，铁屑勾具，联轴器支架；并用绝缘板制作一挡 板，在挡板上开一刀头孔；车削准备将刀头用绝缘垫板垫好后夹在车床上，把挡板放入车床与电机之间，并将刀 头插入挡板刀头孔内；然后用绝缘表测试刀头对地绝缘正常；电机剥离首先将电机与现场机械设备完全脱离开，再用联轴器支架架设并固定好电 机侧半联轴器；程序变动将电机控制程序中的速度各限幅值加以改动，降低给定速度的最小值，强置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频同步电机励磁集电环带电车削方法，其特征在于，对高精度车床采取绝缘和防护措施，将电机与连接机械设备脱离卸载，并改变电机速度控制程序，降低电机给定速度，利用电机的低速稳定旋转，实现车床刀头对电机励磁集电环的带电车削加工。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许黎光，李志刚，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]