任 杰
大唐石泉水力发电厂，陕西 石泉 725200
摘 要：采用一台调压调速控制器控制两台绕线式电动机，在两台电机没有刚性连接的情况下，出现不同步现象。本文就此种现象进行原因查找分析处理。
关键词：起重机；同步；定子调压；故障
1引言
本文就一台没有刚性连接的双钩桥式起重机不同步现象，一般可以通过电气试验、历史运行检修记录、诊断性试验检修的方法进行故障点查找诊断。
2基本情况
一台双钩桥式起重机，采用一台定子调压控制器同时控制两台主起升电机。定子调压控制器按照1号电动机转子频率反馈进行调节，提供给两台电动机一致的定子电压。进行额定负载起重作业，出现严重不同步现象。
3原因查找与分析
3.1直流电阻分析
测直流电阻，包括电机线圈、滑环、碳刷以及转子至电阻箱电缆线的直流电阻的总和。其中电机线圈、转子至电阻箱电缆直流电阻稳定，而滑环、碳刷静止时直流电阻不能反映运行时设备状况，且误差大。滑环、碳刷一般做外观、压力及运行时火花检查。
于是断引定子接线，测量电动机定子直流电阻；拆除电机碳刷，从滑环测电机直流电阻。
断引电动机转子至电阻箱电缆的电动机侧接线，从所断引接线处进行测量。
所测两台电动机定子、转子直流电阻合格，转子外接电阻回路各档直流电阻合格，排除定转子线圈故障，转子外接电阻回路故障。
3.2电动机转速分析
拆除吊具，只保留滑轮组，测量相对空载状况下的电机转速。
并车运行时，工作原理如图。
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对比分析数据，并车运行时调压控制器闭环运行控制1号电动机转速与设定转速一致；未进行闭环运行控制2号电动机转速与设定转速在1档时差值最大，2档、3档差值逐渐减小，4档时与设定转速一致。
相对空载并车运行，一档时两台电动机转速差最大，即低电压情况下转速差大。造成低电压情况下转速差大有两种情况：一是，两台电动机机械特性不一致；二是，1号电动机负载大于2号电动机。
3.3定子调压控制器输出电压分析
同样在相对空载情况下，测量定子调压控制器单独闭环控制1号、2号电动机时的电压。测量时发现2号电机可以读出具体的定子电压值，1号电动机电压值一直在波动。
分析发现在一档、二档、三档时，定子调压控制器闭环控制1号电动机时的输出电压，大于同一台定子调压控制器闭环控制2号电动机时的输出电压。
造成此现象原因有二：一是电动机本身机械原因，如1号电动机轴承润滑不良、定转子间有磕碰、定转子间有异物等；二是负载原因，即1号电动机负载时大时小不稳定。
3.4电动机自身机械原因分析
查阅近一次桥吊检修记录，电动机解体检修时，定转子检查未见异常，定转子间隙良好，轴承间隙良好，润滑脂添加适量。两台电动机运转时用听棒检测，声音单调而均匀，未见异音。查阅历史检修记录，未见两台电动机缺陷记录。故可基本排除电动机自身机械原因。
3.5机械原因分析
查阅近一次桥吊检修记录，减速机解体检查发现1号主钩减速机磨损程度大于2号主钩，且磨损不均匀。故推断因1号主钩减速机磨损，且磨损不均匀造成1号电动机负载略大且不均匀。
3.6综合分析
1号电动机负载力矩不稳定且偏大，是造成两台电动机不同步的主要原因。两台电动机的机械特性不一致，也可以是造成两台电动机不同步，但检测两电动机试验数据一致性较好，且两台电动机又为同厂、同型号、同批次、同时更换、相同的使用工况，故两台电动机的机械特性不一致可能性很小，但需要进行验证方可排除。
4检修方案
增加一套定子调压控制器，两套定子调压控制器分别闭环控制两台电动机的转速。此时，即便电动机负载不平衡，机械特性不一致，只要不超过额定负载，电动机转速即可保持同步。现场改造后两台电动机转速一致。
5结束语
5.1电动机机械特性一致性判断
电动机的机械特性，是指工作电压下电动机力矩、转速等机械特性。在生产现场没有专业仪器测量的情况下，判断电动机机械特性一致性，可调换两台电动机，并车运行，进行转速测量对比，可判断电动机机械特性一致性。
对于本文所述的两台电动机如进行调换，测量不同转速下的电压，判断电动机机械特性一致，则可只进行机械部分检修。
判断电动机机械特性一致性，不应采用脱开靠背轮，空转电机的办法进行转速对比。因为空载、低转速时，定子调压调速控制器输出电压很低，小幅度的电压变化可引起转速的明显变化，甚至成倍变化，故易导致误判断。
5.2一台调压调速控制器同时控制两台电机，且两台电机没有刚性连接的情形，是否可以正常工作
定子调压调速在额定负载时，控制器提供的定子电压约为额定电压的80%，而在空钩时仅为45%～65%。因为绕线电机的运行速度与转子电压的频率一一对应，闭环运行1号电动机的速度变化导致转子频率随之变化，调速器根据转子频率变化的反馈来改变定子回路晶闸管的导通角，产生定子电压改变量△V。该△V同时作用于1号电动机、2号电动机定子上。因1号电动机闭环运行，该△V是其本身速度变化的反映，反馈产生的实时补偿能促使闭环电机趋向稳定运行，该△V并不反映2号电动机的速度变化，和2号电动机要维持速度稳定而需要的△V＇的大小和方向不一致，所以不能促使开环电机趋向稳定运行。在此低压下，闭环运行的1号电动机依赖转子率变化信号反馈产生的实时补偿而维持运行，而开环电机速度可能快、可能慢，甚至停转，此属正常现象。
当吊上重物后，随着所需转矩的增加，控制器提供的定子电压增加，电机运转对反馈补偿的依赖程度降低，开环电机与闭环电机的转速逐渐接近；且由于重物的作用，两台电机实际上已通过负载连为一体，开环电机的速度也能传递到闭环电机的转子上。所以加上一定的负载后，两台电机即使没有刚性连接，也能够正常工作。
故铸造其余用桥吊的升降机构常采用“一拖二”方案，即一台控制器控制两台电机；平移机构不仅有“一拖二”，还有“一拖四”的方案。
参考文献：
[1]郭一楠.起重机械事故原因分析与安全管理的探讨[J].中国机械,2014(7):101-102.