实验台设计原理:依托在PT600机电综合故障模拟实验平台上,提供的各种缺陷电机和机械常见故障套件如轴承,行星齿轮箱,动平衡校正模组,摩擦套件,可采用电机电流分析及振动频谱分析技术,来测试和验证电气和机械故障电机的基本特征,以获得相同运行状态条件下有价值的实验数据;
功能应用
·研究故障轴承的振动信号特征·MCA缺陷检测系统的开发
·MCA缺陷检测软件的验证·研究不同载荷对缺陷电机故障信号的影响
·振动分析和MCA结果的比较·MCA缺陷分析技术的研究
·机械缺陷振动检测作为MCA技术互补可行性的研究·不对中及不平衡对电机电流信号的影响
1. 配置
PT600由一台1.5KW的电机、两端由轴承支撑的转子、一个行星齿轮箱和一个串联的磁粉制动器组成。有7台故障电机可供选择,每台电机均配有电源插头,便于接入配电箱中的电源线,以便用故障电机对电机进行测试。
轴承可以用有故障的轴承代替,可以进行试验。通过对转子施加质量,可以分析电机电流波动和不平衡引起的振动两者之间的关系。
行星齿轮作为一种减速机,具有较高的制动效率,可通过植入故障齿轮,可以研究行星齿轮故障信号的分析。电磁制动器向电机施加负载,根据负载进行信号分析。
2.故障电机
模拟实验台安装配备了一台正常的电机。若要更换有故障的电机,请拧下固定电机底角的四个六角头螺栓,松开联轴器的定位螺栓,将其拔出。可按照与拆卸相反的顺序重新安装有缺陷的电机。
所有有缺陷的电机都配有电源插头,因此更换电机后,将插头插入接线盒插座后,可以立即进行测试。
<电机参数>
项目 | 描述 | 项目 | 描述 |
功率 | 1500W(2Hp) | 线对线电阻 | 6.0 Ω @ 25oC |
电压 | 220/380V, 60Hz | 定子槽数 | 36 |
级数 | 4 | 转子条数 | 28 |
额定电流 | 3.4/2A | 电机功率因数 | 82.5% |
<故障电机类型>
配7种故障电机列表:
转子不平衡交流电机(RUM-1)
转子偏心交流电机(RMM-1)
轴弯曲的交流电机(BRM-1)
轴承故障交流电机(FBM-1)
转子条故障交流电机(BBM-1)
定子绕组故障交流电机(WFM-1)
电压不平衡和单相交流电机(SPM-1)
3. 电源接线箱
PT600在模拟实验台中间位置有一个安全的丙烯酸接线盒,便于接入电机电源线。输入和输出端子已经安装好了,并松开了两个端子之间的电机电源线。如要获得电压,只需打开接线盒的盖子,从端子上获得三相380V,然后使用降压变压器降低电压进行数据采集。为了获取电流,导线被预留的足够长,以容纳输入和输出端子之间,连接的三相导线上的电流钳。由于接入三相电压时电压高达380V,操作时需要切断电源,应使用PT来充分降低电压然后再接入数据采集装置。接线盒有足够的空间容纳CT(电流互感器)和PT(电压互感器)。
我们还提供CT和PT(电压互感器)以及模拟实验台。
基本部件单元 | *三相异步电动机,联轴器,双支撑试验轴承座单元,动平衡校正单元,行星齿轮箱,磁粉制动器,摩擦故障套件,转速调节及转速显示模块,负载显示调节模块,转速脉冲输出模块,电流测量传感器,电流显示单元,三相电压外接导线,变频驱动及直接驱动两种电源驱动模式,RUZ变频器通讯模块所组成。还可选配包含如下7种故障电机:分别为转子不平衡交流电机(RUM-1),转子偏心交流电机(RMM-1),轴弯曲的交流电机(BRM-1),轴承故障交流电机(FBM-1),转子条故障交流电机(BBM-1),定子绕组故障交流电机(WFM-1),电压不平衡和单相交流电机(SPM-1) |
驱动电机 | 节能ABB三相交流电动机,功率2HP,线对线电阻6.0 Ω @ 25 ℃,定子槽数36,转子条数28,电机功率因数82.5% |
空气开关断路器 | 额定绝缘电压Ui:690V,额定工作电压Ue:400V,额定冲击耐受电压Uimp:6000V,瞬时脱扣整定电流Li:10Ii,额定极限短路分断能力Icu:AC 400V 25KA,额定运行短路分断能力Ics AC 400V 18KA |
双电源切换模组 | *额定电压400V,额定电流32A,具有双电源自动转换,互锁开关,短路,过载保护功能。 |
隔离交流接触器 | 额定电流32A,主触点三相全开,辅助触点,一开一闭,交流线圈电压AC220V. |
电源输入模块 | 3P+N加接地快插接头方便接入电源,ABS塑料材质,耐高压保护。 |
电机电源快插接头 | 3P加接地快插接头方便更换电机,ABS塑料材质,耐高压保护。 |
直接启动转换开关 | 额定发热电流,,32A,额定工作电压,120V,240V,440V,额定工作电流,AC-15,14A/6A DC-13 25A 11A |
交流变频器 | 变频器频率范围:0-599Hz,额定输入:380-480V,50/60Hz, 6.4.A,额定输出:3PH 0-460V 4.6A,3.5KVA 1.5KW |
速度调节方式 | *通过旋转TOCOS精密电位器,配合高阻值及低阻值调速旋钮对转速进行精确调节 |
转速控制精度 | 1转/分钟 1RPM |
转速调节范围 | 0-1750RPM可调(蕞高转速6000RPM短时间运行) |
电流检测传感器 | *额定输入20A,额定输出20mA,变比1000:1,相位差,≤5′,线性度0.1%,饱和电压2V,隔离耐压3KV,短时蕞大电流0-70A,(RL≤10Ω) |
电流显示表 | *采样周期100ms,分辨率1/12000,电源电压220V,信号直流输出4-20mA,绝缘电阻Min1 00兆欧(at5000ADC),蕞大显示: -999~9999.显示精确度: F·S ±0.2%, rdg ±1 digit |
转速测量模块 | *采用漫反射激光转速计进行脉冲信号采集,蕞大采集距离130mm,蕞小检测目标直径0.04mm. |
激光信号变送器 | *电源电压:12-24VDC ,响应时间:小于0.5ms,绝缘阻抗:20兆欧以上 |
转速显示模块 | *传感器供电:12VDC±10%,80mA, 绝缘阻抗:100兆欧以上,,数值实时显示,可切换Hz,RPM,显示范围0-99999,测量精度误差小于0.05%. |
输出信号端子 | BNC 接线端子口,1V脉冲/转的6V TTL信号输出 |
转数测量位置 | 电机输入端联轴器计数 |
行星齿轮参数 | *单级传动,减速比10:1,齿轮数量:输入太阳齿:9,行星轮:36,大齿圈:81。额定输入转速:3000RPM,蕞大轴向力:3230N,蕞大径向力:6460N。 |
故障轴承 | 滚珠轴承,PH206,内径30mm,5种故障可选(轴承内圈,外圈,滚珠,保持架,综合故障) |
动平衡转子盘 | 材质铝制,红色阳极表面处理,直径150MM,配有36个平衡孔,10°等分360°圆周。 |
可调磁粉制动器参数 | *额定扭矩:50Nm,额定电压:24V,额定电流:0,94A,额定功率:22.6W重量:14.5Kg,蕞高转速:1800 RPM,磁粉重量:60gr |
磁粉控制显示模块 | *7段LED显示电流数值,及加载电压数值,前置面板同时具有输出电压,电流功能。电源输入:DC4-40V,(AC 3V-30V),输出 1.23-37V,蕞大输出电流:3A,转换效率大于80%。 |
散热风扇 | 电压:220V,风量:25CFM,转速:2500RPM,电流:0.09A,噪声:31dB(A) |
电机驱动控制接口 | *NEUTRIK Pin 1: +15V ,Pin 2: GNDPin3: SG- Pin4: SG +Pin 5: NC Pin 6: for communication |
开关1 | 控制电机启动停止开关 |
开关2 | 控制磁粉制动器开关,加载到以前相同的设置 |
精密对中机构 | 指针式读数,分辨率0.01mm,测量量程0-10mm,防震抗压。 |
输入电压 | 380VAC,三相,60/50 Hz |
底板 | 精密加工15mm铝板,并含有减震底座 |
摩擦支架 | 可以通过螺栓调节摩擦碰撞的故障程度 |
安全防护 | 前置面板含有急停按钮,转动转子部分含有亚克力防护罩, |
使用环境 | -10~50°C, 35~85RH |
尺寸 | 1250*500*410mm**长*宽*高 |