汽车故障原因诊断综合分析法【论文关键词】汽车故障 综合判断【论文摘要】分析了汽车故障原因及部位（全车各部位、机械、电气、油、气等），并提出了科学合理的判断方法，即故障概率顺序排列法及辅助判断法，可迅速地确定故障所在部位。结果表明，汽车发生故障的可能性主要取决于产品质量，可靠性高的产品其出现故障的部位往往是正常思维可以想到的；而产品质量有缺陷的车型，故障部位往往出现在人们正常思维无法判断的。利用综合分析方法，对判断车辆故障具有重要指导价值。 一、原因分析 一辆奔驰560SEL轿车因气门异响更换新摇臂后出现怠速剧烈抖动的情况。按照一般思维过程，只拆装过摇臂、凸轮轴，查找故障应当首先考虑这几个部位，如果顺着这条线索查找下去，也许很快就可以排除故障。但遗憾的是修理工在断火试验时发现至少有三个缸工作不良，他当然想到只更换了一个缸的摇臂，即便是有故障也不会引起这三个缸都不工作，故障原因可能在于其他方面。根据经验，可能原因排列： （1）废气再循环（EGR）系统故障，废气大量进入气缸（此项可能性最大）。 （2）进气系统漏气，混合气太稀，怠速工作不良（此项可能性居中） （3）更换摇臂型号（质量）有缺陷（此项可能性最小）。 二、故障判断方法 （1）检查废气再循环系统。将EGR阀上真空管去掉，故障依旧；再将EGR阀从发动机上拆下，发现该阀锈蚀严重，废气通道与进气通道根本就不通，废气并未进入气缸，可能性最大的一项成为不可能。接下来检查进气系统，没有发现有漏气的地方，第二种可能性也被排除。对于第三种可能性，即使最终发现是摇臂的问题，对于本次维修而言，也不能算是一次圆满成功的维修，因为到这个时候检修工作已进行了半天，车主对此已有所不满，当然最终发现确实是摇臂型号不对，与气门的接触面新摇臂比旧摇臂高约2mm，磨去一段后修正至标准值，重新装复后发动机怠速平稳，故障排除。如若检修车辆是在拆装、调整后出现的故障，应当首先对这部分进行检查，而不能按常规步骤来进行。时隔不久一辆新款丰田（CARMY ）轿车因行车时捣缸，发动机损坏而入厂维修。更换新缸体及其他部件后试机起动，发动机却始终无法起动。在起动机带动发动机运转的过程中，发动机不是回火即是放炮，象是点火错乱，检查高压线也并未插错（该发动机为直接点火）。吸取上一次教训，不能盲目检查，先询问修理工拆装发动机时有何异常情况，修理工回答在曲轴上有一齿轮形传感器，分解发动机时因生锈无法从曲轴上拆下，强行撬下来后发现有一个齿开裂，用502胶粘牢后又装上，结果出现上述故障。根据所获得的信息，让修理工将曲轴位置传感器转子从车上拆下，仔细检查并未看出有明显异常，粘接处也几乎看不出痕迹来；但对于人自身看不出来的故障及零件缺陷，电脑未必不会监测到，因为修理厂条件所限，无法用示波器观察到传感器输出波形，但对于本车所述故障，从概率方面分析，我仍认为曲轴位置传感器转子损坏具有最大可能性。 （2）电脑损坏。但众所周知，即使电脑可以输出正常代码，也不能绝对地认为电脑一定正常，但这种可能性较小。 （3）气缸压力不足。但在配气相位正确的情况下，四个气缸同时出现压力不足的情况的可能性也较小。经以上分析，建议修理厂购买新曲轴位置传感器转子，次日新件到货，装车一试立即着车。 三、故障概率分析法 一辆一汽生产的奥迪轿车出现蓄电池亏电的现象，在车库里放3、4天后蓄电池里的电几乎全部放完。修理工起初以为蓄电池失效，因自放电而亏电，换新蓄电池后故障依旧，修理人员几乎检查了所有部件，仍未查出故障，最后得出的结论是将第四个保险拔出，蓄电池即停止亏电。第四个保险所涉及内容包括：室内灯、阅读灯、点烟器、钟表、收音机、行李舱灯、空调指示灯。首先确定故障是否存在，点火开关关闭，将蓄电池负极断开再接上，可以看到蓝色电火花，证明确实存在较大电流放电。接下来并不急于检查故障部位，而是对第四个保险丝所涉及内容作一故障概率分析。 （1）点烟器不能自动弹出：将前后两个点烟器拔出，故障依旧，此项可能性被排除。 （2）室内灯、阅读灯、钟表、收音机、空调指示灯均可正常工作，但不能确定在点火开关关闭后其消耗电流是否正常，此项可能性居中。 （3）第四个保险丝所涉及线路有短路、搭铁处，消耗电流，此项可能性同上居中。用数字万用表测量第四个保险丝所消耗电流（点火开关关闭）为 A，粗略估算其功率＝，其功率与行李舱照明灯接近，但行李舱钥匙被司机带走，无法打开检查，修理工建议拆下仪表检查钟表、收音机及相关线路，但笔者认定行李舱灯损坏可能性最大，要求修理厂先检查行李舱灯，检查其他部位可能费力不讨好。次日从修理厂得到消息：确实是行李舱灯烧坏：灯开关座下陷，即使关上行李舱盖灯泡仍不能熄灭，灯泡已烧坏发白，但灯丝未断，因而始终消耗电流。换新灯泡并修复开关座，故障排除。四、辅助诊断法 （1）眼观。观察仪表：观察电流、机油压力表、水温表和汽油指示表等指示车辆有关部位的工作情况，如发现显示数字异常，说明该部件出了问题。察看外观：如发动机排烟过多，排烟颜色异常；某些部件出现漏水、漏气、漏油、漏电等现象；车架车身变形，各部件间隙过大或过小。察扯油液：常规的油、液、媒检查不可忽视。机油、自动变速箱油、转向助力器油、齿轮油、制动液、冷却液、玻璃水、冷媒等油液的检查的车辆正常运行的保证，相关批示灯亮起，或是发现有缺少，要及时补充。察看颜色：通过察看车用零件液体的品质来判断故障。如某辆车自动变速器油颜色变紫，而且有少量浑浊物，可判断是自动变速器故障而不是发动机动力不足。 （2）耳听。发动机：由于不断变换油门，发动机发出的响声也是不相同的，要仔细听发动机声音有无异常。底盘：不断改换行驶速度，传动系的响声一般随车速的提高而增大，但当车速提高到一定程度后，有些响声反而减弱，甚至消失。分清响声的类型：如连响与间断响；脆响与闷响；有规则与无规则的响，并确认哪些是正常的，哪些是异常的。 （3）鼻闻。焦臭味：是制动拖滞，离合器打滑所致。烧机油、烧制动液能引起特殊气味。电器工作时烧毁线路会发出焦皮味。闻味的方法用的得当，可为诊断故障提供指导作用。 （4）手摸。用手摸制动鼓、后桥壳、变速器外壳来判断该部件的温度： 如手摸感到发热，温度大约40℃左右。感到烫手，但能坚持几分钟，温度约在50℃~60℃左右。手根本不能忍受，温度至少达80℃以上。 （5）隔离。部分的间隔，或隔断某些系统与某些部件的工作，以此来确定故障范围。如隔断某部件后，故障消失，说明故障发生在此部件；如故障还存在，则说明故障不此处。发动机：隔断某个缸（断火或断油），如果排烟消失或减少，则该缸有故障。底盘：如诊断底盘异响，可将变速杆放在空档位上，不断地接通和分开离合器，根据响声的变化来分析响声是发生在离合器还是变速器。电气：如某灯不亮，可将该灯与蓄电池直接接通，若灯亮，则说明连接该灯的导线发生了故障。 （6）试探。如诊断气门异响。若怀疑气门间隙过大所致，可用厚薄规检查，并调整规定值，若异响消失，即判断正确。若响声依然存在，再继续查找其他部位。 （7）比较。当某缸不工作时，如怀疑是火花塞问题，可交该火花塞与正常工作的火花塞对换，若故障转移，说明故障出于原火花塞。 五、结束语 在汽车故障诊断中，经常会遇到花费较长时间检查故障所涉及的部位仍未能查出故障，即使能够查出故障，在时间、精力方面也可能得不偿失；如果采用概率分析法则能够迅速、准确地确定故障，为客户节省时间的同时提高了自身的声誉。在汽车维修中，除了用仪表、检修仪器和工具对汽车进行诊断外，还应结合简易的人工诊断，对汽车故障诊断具有重要价值。 参考文献： [1] 汽车工程手册[M].北京：人民交通出版社，2001.转
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黔东南民族职业技术学院毕业论文汽车检测与维修专业轿车自动变速器故障分析和维修工艺探讨所 在 系：生物与环境工程系学生姓名： 蒲 春 林学 号： 200603063014指导教师： 李 民 和班 级： 06 汽 检轿车自动变速器故障分析和维修工艺探讨黔东南民族职业技术学院，556000，贵州凯里，蒲春林摘要：变速器是汽车传动系中最主要的部件之一，它的好坏关系着汽车能否顺利改变汽车行驶速度，以及能否顺利倒车和实现空挡。本文主要研究自动变速器的构造原理与常见故障，对其进行分析和解决。对使用和维护汽车有着很现实的意义。关键词：自动变速器；雷诺风景自动变速器；故障分析一、 引言随着国民经济的迅猛发展，汽车产量逐年增加，2006年已达720万辆。我国汽车保有量越来越多，车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展，一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后，给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。本篇论文重点讨论轿车变速器故障分析及维修方法。变速器是汽车必备的一个重要组成。没有变速器汽车将不能正常运行，并且难以实现挡位变换。在汽车使用中，变速器难免出现这样、那样的故障，直接影响着人们的生命安全。现在汽车迅速进入家庭，汽车私有化程度提高，所以汽车故障将会影响到我们每一个人。分析研究变速器故障现象、原因、探索变速器故障的排除方法和变速器的维修工艺，具有重大而现实的意义。二、 汽车自动变速器概述众所周知，由于车用发动机的扭矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件又要求汽车的车轮驱动力和车速能在相当大的范围内变化，所以，需要在汽车的动力传动系统中设置变速器。汽车变速器一般有两种形式，一种是普通的手动变速器，一种是自动变速器。借助于普通的手动变速器，汽车驾驶员虽然也可以根据需要进行换挡操作，即选择最合适的齿轮组合，以适应具体的行驶条件，但每次换挡，都不可避免地要伴之以操纵离合器。统计资料表明，在城市行驶工况下，载货汽车每行驶100km，需起步和停车80～100次，而公共汽车则需400～500次。考虑到换挡时的离合器操纵，那么，在城市工况下每行驶100km，公共汽车的离合器工作次数可达800～1000次。在城市交通日益繁忙，道路阻塞日趋加剧的情况下，频繁的换挡对汽车驾驶员来说，无论在精神上，还是体力上，都是一个很大的负担；同时，对道路交通安全也是一个不利的因素。由于自动变速器能根据车辆的行驶速度和驾驶员踩下加速踏板的程度，自动地实现换挡操纵，从而把汽车驾驶员从选择变速器挡位、操纵离合器，以及实施换挡等一系列繁重的驾驶操作中解放出来，并因此而保证了汽车的动力性，提高了行车的安全性，增加了驾驶和乘车的舒适性三、 自动变速器的结构与优缺点汽车自动变速器常见的有三种型式：分别是液力自动变速器（AT）、机械无级自动变速器（CVT）、电控机械自动变速器（AMT）。目前应用最广泛的是AT，AT几乎成为自动变速器的代名词。AT是由液力变矩和离扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来实现变速变矩。其中液力变扭器是最重要的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，兼有传递扭合的作用。与AT相比，CVT省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动，而是两组带轮进行变速传动。通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径进行变速。由于取消了齿轮传动，因此其传动比可以随意变化，变速更加平顺，没有换挡的突跳感。AMT和液力自动变速器（AT）一样是有级自动变速器。它在普通手动变速器的基础上，通过加装微电脑控制的电动装置，取代原来由人工操作完成的离合器的分离、接合及变速器的选挡、换挡动作，实现自动换挡。（一） 汽车自动变速的优点：1. 能根据行驶速度和加速踏板位置，自动地选择最合适的挡位；2. 消除了离合器操作和频繁的换挡，使驾驶操作变得简单而省力，同时，也提高了行车的安全性；3. 大大降低了汽车传动系统的动载荷，使发动机和传动系相关零部件以及轮胎等的使用寿命大为提高；4. 在外载荷突然增大的情况下，可防止发动机过载或熄火，从而保护发动机，并减少排气污染；5. 有效地、平稳地、持续地传递发动机所产生的扭矩，起步平稳，振动和噪声减少，提高乘坐舒适性。与普通的手动变速器相比，自动变速器存在着结构较为复杂，工艺要求及制造成本较高，以及传动效率略低等缺点，从而使整车的制造成本和车辆在某些下况及场合下的运行油耗略有增高，维修难度加大。但由于其优点远远超过了缺点，所以自动变速器在汽车上得到了越来越广泛的应用。（二） 自动变速的缺点1. 对速度变化反应较慢，没有手动档灵敏；2. 比较费油，传动效率较低，变矩范围有限，近年引入电子控制技术改善了这方面的问题；3. 结构复杂，修理困难。在液力变矩器内高速循环流动的液压油会产生高温，所以要用指定的耐高温液压油。4. 如果汽车因蓄电池缺电不能启动，不能用推车或拖车的方法启动。拖运故障车时还必须使驱动轮脱离地面，否则会损坏。四、 自动变速器常见故障分析（一） 汽车不能行驶故障现象：无论换档操纵手柄位于倒档、前进档或前进低，汽车都不能行驶；汽车启动后能行驶一小段路程，但稍一热车就不能行驶。故障原因：1. 自动变速器油底壳被撞坏，自动变速器油全部漏光；2. 换档操纵手柄及手动阀摇臂之间的连杆或拉锁松脱，手动阀保持在空档或停车挡位置；3. 油泵进油滤网堵塞；4. 主油路严重泄露；5. 油泵损坏。（二） 自动变速器打滑故障排除故障现象：汽车起步时踩下加速踏板，发动机转速很快增高，但车速升高缓慢。汽车行驶中踩下加速踏板加速时，发动机转速升高但车速没有很快升提高；汽车平路行驶基本正常，但上坡无力，且发动机转速异常高。故障原因：1. 自动变速器油面太低；2. 自动变速器油面太高，运转中被行星齿轮机构剧烈搅动后产生大量气泡；3. 离合器或制动器摩擦片、制动带磨损过甚或烧焦；4. 油泵磨损过甚或主油路泄露，造成油路油压过低；5. 单向超越离合器打滑；6. 离合器或制动器活塞密封圈损坏，导致漏油。（三） 自动变速器换档冲击大故障排除故障现象：汽车起步时，由停车档（P位）或空档（N位）挂入倒档（R位）或前进档（D位）时汽车振动较严重；在行驶过程中，在自动变速器升档或瞬间汽车有明显的闯动。故障原因：1. 发动机怠速过高；2. 节气门拉锁或节气门位置传感器调整不当，使主油路油压过高；3. 升挡过迟；4. 主油路调压有故障，使主油路又压过高；5. 单向阀钢球漏装，换挡执行元件（离合器或制动器）结合过快；6. 换挡执行元件打滑；7. 油压电磁阀不工作；8. 电脑有故障。（四） 自动变速器升挡过迟故障排除故障现象：汽车行驶时，升挡车速明显高于标准值，升挡前发动机转速翩高，必须采用加速踏板提前升挡的操作方法（即松开加速踏板几秒后再踩下）才能使自动变速器升入高或超速挡。故障原因：1. 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当；2. 节气门位置传感器损坏；3. 主油路油压或节气门阀调节油压太高；4. 强制降挡开关短路；5. 电脑或传感器有故障。（五） 自动变速器不能升档的故障排除故障现象：汽车行驶中自动变速器始终保持在1挡，不能升入2挡或高速挡；行驶中自动变速器可以升入2挡，但不能升入3挡或超速挡。故障原因：1. 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当；2. 车速传感器有故障；3. 相应的制动器或离合器有故障；4. 换挡阀卡滞；5. 挡位开关有故障。（六） 频繁跳挡故障的排除故障现象：汽车以前进挡行驶时，即使加速踏板保持不动，自动变速器仍然会经常出现突然降挡现象，降挡后发动机转速异常升高，并产生换挡冲击。故障原因：1. 节气门位置传感器有故障；2. 车速传感器有故障；3. 控制系统电路接地不良；4. 换档电磁阀接触不良；5. 电脑有故障。（七） 自动变速器不能强制降挡故障排除故障现象：当车以3挡或超速挡行驶时，突然将加速踏板踩到底，自动变速器不能立即降低一个挡位，致使汽车加速无力。故障原因：1. 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当；2. 强制降挡开关损坏或安装不当；3. 强制降挡电磁阀损坏或线路短路、断路；4. 阀板中的强制降挡控制阀卡滞。（八） 挂挡后发动机怠速易熄火故障排除故障现象：发动机怠速运转时将换挡操纵手柄由P位或N位换入R位、D位、3位、2位、1位时发动机熄火；在前进挡或倒挡行驶中，踩下制动踏板停车时发动机熄火。故障原因：1. 发动机怠速过低；2. 阀板中的锁止控制阀卡滞；3. 挡位开关有故障；4. 输入轴转速传感器有故障。（九） 自动变速器无锁止故障排除故障现象：汽车行驶中车速、挡位已满足锁止离合器起作用的条件，但锁止离合器仍没有产生锁止作用，并且汽车油耗较大。故障原因：1. 自动变速器油温度传感器有故障；2. 节气门位置传感器有故障；3. 锁止电磁阀有故障或线路短路、断路；4. 锁止控制阀有故障；5. 液力变矩器中的锁止离合器损坏。（十） 自动变速器汽车无发动机制动故障排除故障现象：汽车行驶时，当换挡操纵手柄位于前进低（3或2、1）位置时，松开加速踏板，发动机转速降至怠速，但汽车没有明显减速；汽车下坡时，换档操纵手柄位于前进挡，但不能产生发动机制动作用。故障原因：1. 挡位开关调整不当；2. 换档操纵手柄调整不当；3. 2挡强制制动器打滑或低及倒挡制动器打滑；4. 控制发动机制动的电磁阀有故障；5. 阀板有故障；6. 自动变速器打滑；7. 电脑有故障。（十一） 自动变速器异响故障排除故障现象：在汽车运转过程中，自动变速器内始终有异响声；汽车行驶中自动变速器有异响，停车挂空挡后异响消失。故障原因：1. 油泵因磨损过甚或自动变速器油面高度过低、过高而产生异响；2. 液离变矩器因锁止离合器、导轮单向离合器等损坏而产生异响；3. 行星齿轮机构异响；4. 换档执行元件异响；（十二） 自动变速器油易变质故障排除故障现象：更换后的新自动变速器油使用不久变变质；自动变速器温度太高，从加油口处向外冒烟。故障原因：1. 汽车使用不当，经常超负荷行驶，如经常用于拖车或经常急加速、超速挡行驶等；2. 自动变速器油散热器管路堵塞；3. 通往自动变速器油散热器的限压阀卡滞；4. 离合器或制动器自由间隙太大；5. 主油路油压太低，离合器或制动器工作中打滑五、 雷诺风景自动变速器故障维修实例一辆雷诺风景汽车当换挡杆置于1位时，油门超过中负荷后变速器马上进入故障保护模式锁在3挡，如果是小油门持续下去变速器就不会进入安全保护模式；当换挡杆置于2位时，中负荷以上的油门会出现1挡升2挡冲击，继续加油门后不会升入3挡而且马上进入故障保护模式；当换挡杆置于D位时，以中负荷以上的油门试车，故障现象为1挡升2挡冲击、继续加油门后便会进入安全保护模式的3挡.故障检修：利用故障诊断仪对变速器电控系统进行检测，没有发现任何故障码。再继续反复试车，发现当油门很小的时候1挡升2挡还是冲击，2挡升3挡正常，3挡升4挡打滑800r/min后冲击。因没有专用诊断仪，只能根据经验对此故障进行大致分析。大小负荷的变化会直接影响变速器的换挡和液压系统的工作压力。小负荷时由于发动机负荷较小，换挡和工作油压在200kPa左右即可完成换挡过程；大负荷时由于发动机负荷加大，此时换挡和工作油压无法得到满足，变速器控制单元通过油压传感器监测后即会进入安全保护模式。因为此款变速器有一些常见故障，如变速器滤网很容易脏，尤其是质量不太好的滤网更易脏污，2个脉冲控制式油压电磁阀通常容易发生磨损。于是我们决定先从这两点进行维修，遂更换了新滤网和电磁阀并对变速器内部进行了细致的检查，装后故障依旧。因为该车先前在别处维修时已经更换过阀体，所以决定先对输入、输出传感器，流量电磁阀，以及油压传感器进行了电阻检测，检测结果都很正常。接下来替换了一块带电磁阀的阀体，故障现象仍然存在。之后又对节气门进行了调整，但故障症状依然没有改观。虽然变速器控制单元也存在出故障的可能性，但因经诊断仪初步检测没有发现控制单元存在相关故障，同时该车控制单元与控制单元之间均是利用CAN数据总线进行通讯，也未在其他系统发现变速器控制单元的相关故障，所以我们又把注意力集中在变速器外围的部件上。一般情况下，油压传感器工作失常会给控制单元一个错误信号，从而使得变速器进入安全保护模式状态，流量电磁阀调节失常也会造成系统工作油压偏低进入安全保护模式。为此我们先对油压传感器进行了检测，并未发现异常。之后在对阻值为的流量电磁阀进行测试时，偶尔发现通断电过程中电磁阀有卡滞的现象。找来1个的灯泡代替电磁阀阻值，并向电磁阀直接供给蓄电池电压进行试车，试车时发现除了1挡升2挡偶尔出现冲击外，其他换挡状况良好。反复试车，发现变速器偶尔会进入安全保护模式。因为此电磁阀的控制方式是占空比控制，所以用蓄电池电压代替很不合理，于是拆下仔细清洗了流量电磁阀。恢复线路后再次试车，1挡升2挡时还是偶尔冲击，其他一切正常。此时离竣工的距离越来越近了，如果冲击感觉再小一些就可以交车了。维修到此阶段已经没有什么可进行的方案了，于是我们冷静下来总结了一下1挡升2挡偶尔冲击的问题。变速器外部元件出故障的可能性都相继被排除了，而此时变速器机械、液压及电控的可能性极小,因此应该找一个良好路面仔细试车找到1挡升2挡偶尔冲击的根源。当我们在车辆较少且路面状况良好道路上试车时，发现当车辆出现敲缸声后，紧接着才会出现变速器1挡升2挡冲击的现象；当发动机无敲缸声音时，变速器1挡升2挡反应良好。此时问题已经豁然明朗，发动机把错误的工况信息通过CAN总线传递给了变速器控制单元，变速器控制单元为此给出了错误的换挡油压，同时发动机工作的异常也影响了换挡时发动机降低扭矩的功能。经与用户一起进行了路试确认如此没有其他问题后，发动机进行了全面检查。发现冷却液温度比正常温度高少许，考虑到发动机曾经进行过维修且存在敲缸声，怀疑发动机的配气正时存在问题，为此重点检查了配气机构。经仔细观察正时标记，发现配气正时齿带在装配时较正确装配相差1个齿，至此，可以肯定导致该车出现故障的原因正在于此。重新对配气机构进行正确装配后，我们又对水箱进行了拆解清洗，试车发现故障彻底排除。任何车型在维修之前要彻底地把车试好，因为诊断和维修当今新款自动变速器故障时“路试”这个环节是最重要的。对于搭载电控程度高的自动变速器及无级变速器的车型，一定要到良好的路上试车，还要把修理车型的常见故障了解清楚，因为有时用原理去分析很难能找到故障点，但故障排除后用原理去解释就并非难事了。六、 变速器检修注意事项我们在检修任何一台自动变速器时，都应从初步检查开始，这样往往能解决很多潜在的问题。只有初步检查结果表明自动变速器正常工作应具备的所有前提条件都合格了，才能进行手动换挡测试。对于自动变速器而言，进行这一步可以确定故障是在电控系统还是机械机构。只有外部的所有条件都符合了，才能对自动变速器的故障作出正确的判断。这其中发动机的性能对自动变速器的运转有很大影响，所以我们在进行自动变速器的检修之前，应确保发动机的性能良好。最好能用专业诊断仪检测发动机，如发现故障码，应按故障码提示进行诊断，并彻底排除发动机的故障。在对变速器具体的故障进行诊断前应先对变速器进行外观检查，如车辆有无损坏，变速器油底壳是否损坏及有无漏油现象，变速器油冷却器或冷却器油管是否损坏等。若发现上述情况，应先排除。之后，还要对自动变速器油位和油质进行检查。正确的检查步骤是：首先起动发动机并运转15min或变速器油到82～93℃工作温度。然后将车辆停放于水平地面并拉紧驻车制动，在发动机怠速运转状态下踩住制动踏板，将变速器换挡杆在每个挡位挂一遍并停于P挡。之后检查变速器的油面和颜色状况，要注意油液颜色是否为不透明的粉红色。变速器不正常使用时油液会变黑，这种现象通常不是氧化就是污染所造成的。在确认油质时，应放干油液以确定油液是否被污染。发现油底壳中存在很多小的颗粒材料是正常的，若有大片的金属或其他材料在里面就需要解体变速器进行检查了，必要时还应更换变速器油和滤清器。在完成了油位和油质的检查之后，就可以测量变速器的油压了。在测量油压时，应将油压表正确安装到相应的变速器油压测试孔上，并按照正确的测量步骤进行操作，测量的具体数据应参照维修手册七、 结束语本文介绍了轿车自动变速器的功能、作用、结构、常见故障，并通过以典型变速器为例，分析了轿车变速器的原理与故障原因、解决办法，维修方式，以及如何正确使用、维护轿车变速器，尽量避免变速器的故障发生，延长使用寿命。对于未来，无级变速器是汽车变速系统的发展趋势，虽然我国乘用车还以手动变速器居多，但就近年来的发展行情看，在轿车领域自动变速器也占了相当一部分市场，而其他部分发达国家或地区自动变速器早已是其主流产品。但无论怎样发展，变速器作为汽车部件中的一个重要地位是不会改变的。参考文献[1] 薛宏建.《汽车故障与检修500例》.第2版.北京.机械工业出版社.[2] 闵永军.万茂松.周良.《汽车故障诊断与维修技术》.第1版.北京.高等教育出版社.[3] 黄宗益.《现代轿车自动变速器原理和设计》.上海.同济大学出版社.2006[4] 张建俊.《汽车检测技术》.第1版.北京.高等教育出版社.[5] 潘伟荣.谭本忠.《汽车自动变速器维修高级教程》.北京.机械工业出版社.2007[6] 中国机械工业教育协会.《汽车构造》. 第1版.北京.机械工业出版社.[7] 邓书涛.《汽车概论》.第1版.西安.西安电子科技大学出版社.[8] 辛长平.《汽车电气设备与维修》.第1版.北京.电子工业出版社.致谢衷心感谢导师对本人的精心指导。他的言传身教将使我终生受益。对于他的热心指导与帮助，本人不胜感激。感谢黔东南州民族职业学院的老师和同窗们的关心和支持！感谢所有帮助过我的人们！
奥迪轿车自动变速器打滑故障故障现象：一辆已经累计行驶 15万km的奥迪轿车，行驶中逐渐感到加速无力，当轿车自动变速器操纵杆置于D 4档起步加速时，明显感到加速无力，发动机和自动变速器无异响。加速时观察汽车上的车速表和发动机转速表，发现发动机转速表明显地快，而车速表反应迟缓；汽车速度升高后，车速表升高，而发动机转速表仍明显高；当汽车进入高速时，发动机转速表能与车速表相对应。因此断定汽车变速时特别是低档加速时离合器有打滑现象。故障诊断：这辆奥迪轿车是德国原装电控自动变速器轿车。检查电控部分，并无故障代码输出。根据司机反映，轿车已行驶 15万km。只是刚换了一次自动变速器油，而且只换了3L的情况，认为是自动变速器过脏，有脏物堵塞，引起换档控制油压不足。具体地讲，有可能是自动变速器油滤网堵塞或处于半堵塞状态；有可能是直接档离合器或2号档单向离合器控制油路不畅，致使加速无力，形成离合器打滑的现象。根据判断，进行免解体维护，彻底清洗和冲洗自动变速器。排除方法：将这辆奥迪轿车的自动变速器与自动变速器清洗设备相联接。从自动变速器加油孔加入一瓶威力狮自动变速器清洗剂 (#64401)，并按照上述方法进行变速器清洗循环。刚刚清洗时就发现循环油很脏。询问，为什么新换的油还这么脏，回答，这辆车自从运行以来，没有清洗过变速器，这次换油也是第一次，换油也没有换干净。于是决定强力冲洗自动变速器。为了清洗彻底，冲开油路中的堵塞物，这次将汽车的驱动轮支起来，将后轮用三角木掩住，在变速器 D 4档加大油门使驱动轮转动。再踏脚制动，使车轮降低转速，再加大油门使车轮加速转动。在清洗过程中感到清洗管路中油流很快，循环油液很热。如此循环运转，持续了40min。清洗结束后，换新的变速器油缸，看到被顶出的废油很脏，直到最后排出新油为止。汽车放平后，重新进行路试，发现各档加速性能良好，加速时汽车平稳前冲，后背有压力。
这类论文还是比较好写的，去淘宝的“翰林书店”找几篇想管论文，移花接木下应该就可以应付啦哈
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变频器由主回路、电源回路、IPM驱动及保护回路、冷却风扇等几部分组成。其结构多为单元化或模块化形式。若使用方法不正确或设置环境不合理，将容易造成变频器误动作及发生故障，或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然，事先对故障原因进行认真分析尤为重要。 1、主回路常见故障分析 主回路主要由三相或单相整流桥、滤波电容器、平滑电容器、限流电阻、IPM逆变桥、接触器等元件组成。其中许多常见故障是由电解电容引起。电解电容的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所决定，在回路设计时已经选定了电容器的型号，所以内部的温度对电解电容器的寿命起决定作用。电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命，一般温度每上升10 ℃，寿命减半。因此一方面在安装时要考虑适当的环境温度，另一方面可以采取措施减少脉动电流。采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流，从而延长电解电容器的寿命。在电容器维护时，通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况，当静电容量低于额定值的80%，绝缘阻抗在5 MΩ以下时，应考虑更换电解电容器。 2、主回路典型故障分析 故障现象：变频器在加速、减速或正常运行时出现过电流跳闸。首先应区分是由于负载原因，还是变频器的原因引起的。如果是变频器的故障，可通过历史记录查询在跳闸时的电流，超过了变频器的额定电流或电子热继电器的设定值，而三相电压和电流是平衡的，则应考虑是否有过载或突变，如电机堵转等。在负载惯性较大时，可适当延长加速时间，此过程对变频器本身并无损坏。若跳闸时的电流，在变频器的额定电流或在电子热继电器的设定范围内，可判断是IPM模块或相关部分发生故障。首先可以通过测量变频器的主回路输出端子U、V、W， 分别与直流侧的P、N端子之间的正反向电阻，来判断IPM模块是否损坏。如模块未损坏，则是驱动电路出了故障。如果减速时IPM模块过流或变频器对地短路跳闸，一般是逆变器的上半桥的模块或其驱动电路故障；而加速时IPM模块过流，则是下半桥的模块或其驱动电路部分故障，发生这些故障的原因，多是由于外部灰尘进入变频器内部或环境潮湿引起。 3、控制回路故障分析 控制回路影响变频器寿命的是电源部分，是平滑电容器和IPM电路板中的缓冲电容器，其原理与前述相同，但这里的电容器中通过的脉动电流，是基本不受主回路负载影响的定值，故其寿命主要由温度和通电时间决定。由于电容器都焊接在电路板上，通过测量静电容量来判断劣化情况比较困难，一般根据电容器环境温度以及使用时间，来推算是否接近其使用寿命。 1）电源电路板给控制回路、IPM驱动电路和表面操作显示板以及风扇等提供电源，这些电源一般都是从主电路输出的直流电压，通过开关电源再分别整流而得到的。因此，某一路电源短路，除了本路的整流电路受损外，还可能影响其他部分的电源，如由于误操作而使控制电源与公共接地短接，致使电源电路板上开关电源部分损坏，风扇电源的短路导致其他电源断电等。一般通过观察电源电路板就比较容易发现。 2）电路板包含驱动和缓冲电路，以及过电压、缺相等保护电路。从逻辑控制板来的PWM信号，通过光耦合将电压驱动信号输入IPM模块，因而在检测模块的同时，还应测量IPM模块上的光耦。 3）逻辑控制电路板是变频器的核心，它集中了CPU、MPU等大规模集成电路，具有很高的可靠性，本身出现故障的概率很小，但有时会因开机而使全部控制端子同时闭合，导致变频器出现EEPROM故障，这只要对EEPROM重新复位就可以了。 4、外部的电磁感应干扰 如果变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。减少噪声干扰的具体方法有：变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上，加装防止冲击电压的吸收装置，如RC浪涌吸收器，其接线不能超过20cm；尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主回路分离；变频器控制回路配线绞合节距离应在15 mm以上，与主回路保持10 cm以上的间距；变频器距离电动机很远时，这时一方面可加大导线截面面积，保证线路压降在2%以内，同时应加装变频器输出电抗器，用来补偿因长距离导线产生的分布电容的充电电流。变频器接地端子应按规定进行接地，必须在专用接地点可靠接地，不能同电焊、动力接地混用；变频器输入端安装无线电噪声滤波器，减少输入高次谐波，从而可降低从电源线到电子设备的噪声影响；同时在变频器的输出端也安装无线电噪声滤波器，以降低其输出端的线路噪声。 5、冷却系统 冷却系统主要包括散热片和冷却风扇。其中冷却风扇寿命较短，临近使用寿命时，风扇产生震动，噪声增大最后停转，变频器出现IPM过热跳闸。冷却风扇的寿命受陷于轴承，大约为10000～35000 h。当变频器连续运转时，需要2～3年更换一次风扇或轴承。为了延长风扇的寿命，一些产品的风扇只在变频器运转时而不是电源开启试运行。 6、电源异常 电源异常大致分为缺相、低电压、停电，有时也出现它们的混合形式。这些异常现象的主要原因，多半是输电线路因风、雪、雷击造成的，有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外，有些电网或自行发电的单位，也会出现频率波动，并且这些现象有时在短时间内重复出现，为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。有条件因需可加装自动切换的不停电源装置或备用的稳定电源。 7、雷击、感应雷电 雷击或感应雷击形成的冲击电压，有时也会造成变频器的损坏。此外，当电源系统一次侧带有真空断路器时，短路开闭会产生较高的冲击电压。为防止因冲击电压造成过电压损坏，通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件。真空断路器应增加RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器，应在控制时序上，保证真空断路器动作前先将变频器断开。 本文地址：
由于时间和精力有限，在此只能罗列一些日常的故障处理：变频器比较常见的故障：过流、过压、过载、过热、欠压、过流分为真过流和假过流;假过流是由于电流检测电路引起的如采样电路、霍尔元件、放大电路。真过流是由于负载过大，加速时间短，变频器模块损坏引起。过压、欠压一般是由于检测电路、模块损坏、减速时间短、工频电压过高引起。希望帮到你，有问题随时联系！河南台达代理商-郑州鑫凯电子科技有限公司！
机电毕业论文-实现变频调速器多电机控制[摘要]本文介绍了一种plc与变频调速器构成的多分支通讯网络，阐明了该网络控制调速系统与一般模拟量控制调速系统相比的优越性，给出了系统框图及plc程序。[关键词]plc变频调速器多电机控制网络通讯协议一、引言以变频调速器为调速控制器的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已广泛应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。以比例控制系统为例，一般的系统构成如图1所示。工作时操作人员通过控制机（可为plc或工业pc）设定比例运行参数，然后控制机通过d/a转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转。此方案对电机数目不多，电机分布比较集中的应用系统较合适。但对于大规模生产自动线，一方面电机数目较多，另一方面电机分布距离较远。采用此控制方案时由于速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰，使整个系统的工作稳定性和可靠性降低；同时大量d/a转换模件使系统成本增加。为此我们提出了plc与变频调速器构成多分支通讯控制网络。该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强，尤其适合远距离，多电机控制。二、系统硬件构成系统硬件结构如图2所示，主要由下列组件构成；1、fx0n—24mr为plc基本单元，执行系统及用户软件，是系统的核心。2、fx0n—485adp为fx0n系统plc的通讯适配器，该模块的主要作用是在计算机—plc通讯系统中作为子站接受计算机发给plc的信息或在多plc构成n:n网络时作为网络适配器，一般只作为规定协议的收信单元使用。本文作者在分析其结构的基础上，将其作为通讯主站使用，完成变频调速器控制信号的发送。3、fr—cu03为fr—a044系列比例调速器的计算机连接单元，符合rs—422/rs—485通讯规范，用于实现计算机与多台变频调速器的连网。通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制（如启动、停止、运行频率设定）、参数设定和状态监控等功能，是变频器的网络接口。4、fr—a044变频调查器，实现电机调速。在1:n（本文中为1:3）多分支通讯网络中，每个变频器为一个子站，每个子站均有一个站号，事先由参数设定单元设定。工作过程中，plc通过fx0n—485adp发有关命令信息后，各个子站均收到该信息，然后每个子站判断该信息的站号地址是否与本站站号一致。若一致则处理该信息并返回应答信息；若不一致则放弃该信息的处理，这样就保证了在网络上同时只有一个子站与主站交换信息。三、软件设计1、通讯协议fr—cu03规定计算机与变频器的通讯过程如图3所示，该过程最多分5个阶段。?、计算机发出通讯请求；?、变频器处理等待；?、变频器作出应答；?、计算机处理等待；?、计算机作出应答。根据不同的通讯要求完成相应的过程，如写变频器启停控制命令时完成?~?三个过程；监视变频器运行频率时完成?~?五个过程。不论是写数据还是读数据，均有计算机发出请求，变频器只是被动接受请求并作出应答。每个阶段的数据格式均有差别。图4分别为写变频器控制命令和变频器运行频率的数据格式。2、plc编程要实现对变频器的控制，必须对plc进行编程，通过程序实现plc与变频器信息交换的控制。plc程序应完成fx0n—485adp通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换及变频器应答信息的处理等工作。plc梯形图程序（部分程序）如图5所示。程序中通讯发送缓冲区为d127~d149；接受缓冲区为d150~d160。电机1启动、停止分别由x0的上升、下降沿控制；电机2启动、停止分别由x1的上升、下降沿控制；电机3启动、停止分别由x2的上升、下降沿控制。程序由系统起始脉冲m8002初始化fx0n—485adp的通讯协议；然后进行启动、停止信号的处理。以电机1启动为例，x0的上升沿m50吸合，变频器1的站号送入d130，运行命令字送入d135，enq、写运行命令的控制字和等待时间等由编程器事先写入d131、d132、d133；接着求校验和并送入d136、d137；最后置m8122允许rs指令发送控制信息到。变频器受到信号后立刻返回应答信息，此信息fx0n—485adp收到后置m8132，plc根据情况作出相应处理后结束程序。四、变频器制动的思路和新方法在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速（含停车减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时，这部分能量就可能对变频器带来损坏，所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。在通用变频器中，对再生能量最常用的处理方式有两种：(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中，称之为动力制动状态；(2)、使之回馈到电网，则称之为回馈制动状态（又称再生制动状态）。还有一种制动方式，即直流制动，可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。在书籍、刊物上有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用，尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天，笔者提供一种新型的制动方法，它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点，也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。1、能耗制动利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动。其优点是构造简单；对电网无污染（与回馈制动作比较），成本低廉；缺点是运行效率低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。一般在通用变频器中，小功率变频器（22kw以下）内置有了刹车单元，只需外加刹车电阻。大功率变频器（22kw以上）就需外置刹车单元、刹车电阻了。2、回馈制动实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。它是采用有源逆变技术，将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网，从而实现制动。回馈制动的优点是能四象限运行,电能回馈提高了系统的效率。其缺点是：(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下（电网电压波动不大于10%），才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时，电网电压故障时间大于2ms，则可能发生换相失败，损坏器件。(2)、在回馈时，对电网有谐波污染。(3)、控制复杂，成本较高。3、新型制动方式（电容反馈制动）主回路原理整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流，滤波回路采用通用的电解电容，延时回路采用接触器或可控硅都行。充电、反馈回路由功率模块igbt、充电、反馈电抗器l及大电解电容c（容量约零点几法，可根据变频器所在的工况系统决定）组成。逆变部分由功率模块igbt组成。保护回路，由igbt、功率电阻组成。(1)电动机发电运行状态cpu对输入的交流电压和直流回路电压νd的实时监控，决定向vt1是否发出充电信号，一旦νd比输入交流电压所对应的直流电压值（如380vac—530vdc）高到一定值时，cpu关断vt3，通过对vt1的脉冲导通实现对电解电容c的充电过程。此时的电抗器l与电解电容c分压，从而确保电解电容c工作在安全范围内。当电解电容c上的电压快到危险值（比如说370v），而系统仍处于发电状态，电能不断通过逆变部分回送到直流回路中时，安全回路发挥作用，实现能耗制动（电阻制动），控制vt3的关断与开通，从而实现电阻r消耗多余的能量，一般这种情况是不会出现的。(2)电动机电动运行状态当cpu发现系统不再充电时，则对vt3进行脉冲导通，使得在电抗器l上行成了一个瞬时左正右负的电压，再加上电解电容c上的电压就能实现从电容到直流回路的能量反馈过程。cpu通过对电解电容c上的电压和直流回路的电压的检测，控制vt3的开关频率以及占空比,从而控制反馈电流，确保直流回路电压νd不出现过高。系统难点(1)电抗器的选取(a)、我们考虑到工况的特殊性，假设系统出现某种故障，导致电机所载的位能负载自由加速下落，这时电机处于一种发电运行状态，再生能量通过六个续流二极管回送至直流回路，致使νd升高，很快使变频器处于充电状态，这时的电流会很大。所以所选取电抗器线径要大到能通过此时的电流。（b）、在反馈回路中，为了使电解电容在下次充电前把尽可能多的电能释放出来，选取普通的铁芯（硅钢片）是不能达到目的的，最好选用铁氧体材料制成的铁芯，再看看上述考虑的电流值如此大，可见这个铁芯有多大，素不知市面上有无这么大的铁氧体铁芯，即使有，其价格也肯定不会很低。所以笔者建议充电、反馈回路各采用一个电抗器。(2)控制上的难点（a）、变频器的直流回路中，电压νd一般都高于500vdc，而电解电容c的耐压才400vdc，可见这种充电过程的控制就不像能量制动（电阻制动）的控制方式了。其在电抗器上所产生的瞬时电压降为，电解电容c的瞬时充电电压为νc=νd-νl，为了确保电解电容工作在安全范围内（≤400v），就得有效的控制电抗器上的电压降νl，而电压降νl又取决于电感量和电流的瞬时变化率。（b）、在反馈过程中，还得防止电解电容c所放的电能通过电抗器造成直流回路电压过高，以致系统出现过压保护。主要应用场合及应用实例正是由于变频器的这种新型制动方式（电容反馈制动）所具有的优越性，近些来，不少用户结合其设备的特点，纷纷提出了要配备这种系统。由于技术上有一定的难度，国外还不知有无此制动方式？国内目前只有山东风光电子公司由以前采用回馈制动方式的变频器（仍有2台在正常运行中）改用了这种电容反馈制动方式的新型矿用提升机系列，到目前为止，这种电容反馈制动的变频器正长期正常运行在山东宁阳保安煤矿及山西太原等地，填补了国内这一空白。随着变频器应用领域的拓宽，这个应用技术将大有发展前途，具体来讲，主要用在矿井中的吊笼（载人或装料）、斜井矿车（单筒或双筒）、起重机械等行业。总之需要能量回馈装置的场合都可选用。五、结语1、实际使用表明，该方案能够实现plc通过网络对变频调速器的运行控制、参数设定和运行状态监控。2、该系统最多可控制变频调速器32台，最大距离500m。3、控制多台变频器，成本明显低于d/a控制方式。4、随着变频器的增加，通讯延迟加大，系统响应速度低于d/a控制方式。参考文献1、韩安荣.通用变频器及其应用(第2版)[m].北京:机械工业出版社,2、刘文兵（1981—）男从事过变频器的应用工作，现在台州富凌机电制造有限公司,从事变频器的设计与制造。鸣谢在论文完成之际，我真心地感谢在设计之中给予我帮助的荀延龙老师和各位同事，使我如期完成毕业论文，并使我终生受益。在论文的完成过程中，系里的各位老师对我帮助很大。在此深表谢意！其他的同学也给予我许多关心和帮助，真诚地感谢他们。
您好， 很高兴能够回答您的问题。变频器常见的故障及处理方法如下：过载保护：当变频器所驱动的负载过载时，会出现过载保护，此时需要减少负载或增加变频器的容量。过热保护：当变频器运行过程中温度过高时，会出现过热保护，此时需要检查风扇是否正常工作、散热器是否清洁等。过流保护：当变频器输出的电流超过额定电流时，会出现过流保护，此时需要检查电源电压、电缆连接是否正确等。过压保护：当变频器的输入电压超过额定值时，会出现过压保护，此时需要检查电源电压是否符合要求。缺相保护：当输入电源缺相时，变频器无法正常工作，此时需要检查输入电源是否正常。软件故障：当变频器的控制程序出现故障时，会影响变频器的正常工作，此时需要重新设置控制程序或更换控制板。处理方法通常包括以下几种：检查电源及电缆连接是否正确，并检查电源电压是否符合要求。检查风扇、散热器等散热部件是否正常工作，并清洁相应部件。检查负载是否过载，并减少负载或增加变频器容量。检查控制程序是否正常，重新设置或更换控制板。总之，对于变频器故障的处理，需要根据具体情况综合分析，并及时采取相应的处理措施。在日常使用中，要注意变频器的维护保养，及时清洁散热器、检查电缆连接等，以确保变频器的正常运行。我们可以帮您解决变频器、电气控制柜、软起动等问题， 。
首先您要写出什么是变速箱！ 还有 变速箱的分类，比如手动，自动！ 变速箱的结构，手动自动变速箱的区别之处！ 手动自动变速箱各是怎样工作的，不同之处在哪里？ 重要的是写出您自己对变速箱的认识，您感觉变速箱这样设计有什么独特的意义！ 前驱后驱的车，变速箱又有什么不一样等等！ 谢谢，希望我的回答可以解决您的问题！
变速箱产生故障的原因是：变速箱温度过高；变速箱使用时间过长不更换，油液变质；变速箱进水；摩擦片打滑。变速箱的作用是：改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在功率较高而油耗较低的工况下工作；在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；利用空挡，中断动力传递，以发动机能够启动、变速，并便于变速器换挡或进行动力输出；变速箱是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。
随着国民经济的迅猛发展，汽车产量逐年增加，2006年已达720万辆。我国汽车保有量越来越多，车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展，一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后，给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。本篇论文重点讨论轿车离合器的故障分析及维修方法。离合器是手动变速汽车必备的一个重要总成。没有离合器手动挡汽车将无法起步，并且难以实现挡位变换。在汽车使用中，离合器难免出现这样、那样的故障，直接影响汽车的正常运行。现在汽车迅速进入家庭，汽车私有化程度提高，所以汽车故障将会影响到我们每一个人。分析研究离合器故障现象、原因、探索离合器故障的排除方法和离合器的维修工艺，具有重大而现实的意义。本文重点通过北京现代轿车离合器故障的探讨，正确认识离合器故障，更好的使用和维护离合器。离合器安装在发动机与变速器之间，用来分离或接合前后两者之间动力联系。其功用是：1）使汽车平稳起步;现今所用的盘片式离合器的先驱的多片盘式离合器，它是直到1925年以后才出现的。多片离合器最主要的优点是，在汽车起步时离合器的接合比较平顺，无冲击。20世纪20年代末，直到进入30年代时，只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上使用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向与首选单片干式摩擦离合器，因为它具有从动部件转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点，而且在结构上采取一定措施，已能做到接合平顺，因此现在广泛用于大、中、小各类车型中。如今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善。采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器接合时的平顺性。离合器从动盘总成中装有扭转减振器，防止了传动系统的扭转共振，减小了传动系噪声和动载荷，随着人们对汽车舒适性要求的提高，离合器已在原有基础上得到不断改进，乘用车上愈来愈多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器，能更有效地降低传动系的噪声。汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。液力偶合器靠工作液(油液)传递转矩，外壳与泵轮连为一体，是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件。当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动，主动件与从动件之间处于分离状态；随着泵轮转速的提高，涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态。电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉，则可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。目前，与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器，按其从动盘的数目，又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。离合器的工作原理离合器的工作原理：离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质(液力偶合器)，或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。发动机飞轮是离合器的主动件。带有摩擦片的从动盘和从动盘毂借滑动花键与从动轴（变速器主动轴）相连。压紧弹簧将从动盘压紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘，再由此经过从动轴和传动系统中一系列部件驱动车轮。弹簧的压紧力越大，则离合器所能传递的转矩也越大。离合器分离轴承缺油时，将产生“吱吱”声。此时应给分离轴承注油或更换分离轴承。分离杠杆(或膜片弹簧分离指端)不在同一平面时，易使减震弹簧折断，起步时将产生连续打滑，引起振动。此外，离合器弹簧折断、弹力变小，也会发生同样现象。分离杠杆的回位弹簧弹力减弱，会导致离合器分离轴承回位不好，从而造成离合器分离不彻底，产生异响。此时应将分离杠杆的高度调整一致，更换弹簧。从动盘毂或离合器从动轴花键磨损，应更换从动盘或离合器从动轴。离合器、变速器、发动机曲轴主轴颈轴线没对准，应予对准。由于前导向轴承（套）损坏引发的噪声。只要离合器分离必定出现噪声，离合器一旦接合噪声就没有了。有时会把这种噪声误解为分离轴承的失效所致，所以要注意分辨。变速器安装不当，往往使导向轴承额外受力，在离合器使用若干次后就使它损坏，很快出县现噪声。任何类型的分离轴承失效后都会出现尖锐噪声。如果分离轴承有故障，那么噪声将随离合器踏板力的增加而增加。如果噪声在离合器分离后才出现，那就是前导向轴承有故障。离合器完全接合后出现的噪声，会来自于变速器。离合器操纵系统轴承预紧度不够，也能引发噪声。如果变速器在空挡，发动机在运转，可以在车厢内听到“格格”声，这就是变速器中发生的噪声。可以说，这是由于发动机的激励，造成传动系统扭转振动在变速器中引发的噪声。这和离合器从动盘中的扭转减振器结构性能改变有很大关系。
一、毕业论文的选题选题是论文写作的首要环节。选题的好坏直接关系到论文的学术价值和使用价值，新颖性、先进性、开创性、适用性以及写作的难易程度等。下面重点谈谈选题的原则：1．要客观需要，颇有价值。选题要根据我国经济建设的需要，具有重大的理论和实用价值。例如“企业联盟问题研究”，就是这样。正如一汽集团李启祥副总经理说，我国汽车与国外的汽车竞争，无论是技术、质量、品牌、功能、成本和规模经济等都比不过人家，只能靠一体化，战略联盟，与“大众”合资进入世界大汽车集团，靠国外发展自己。因此，关于战略联盟的研究，既满足了我国经济建设的需要，又具有重大的理论和实用价值。2．要捕捉灵感，注重创新。论文的生命在于创新。创新的含义非常广泛，是指一种新的观点，创立新说，新的论据(新材料)，新的补充，新的方法，新的角度。也有人说创新指研究的内容是新的，方法是新的，内容与方法都是新的。还有人认为创新指独特见解，提出前人未曾提出过的问题，纠正前人的错误观点，对前人成果进一步深化、细化、量化和简化等。由上可见，一篇论文总要有一点创新，否则就算不上真正的论文。创新靠灵感，灵感靠积累。只有在长期的艰苦砥砺中才能偶然产生一点思想的火花，而这稍纵即逝的思想火花就可能变成学术创新的起点。
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ABB的变频器于1969年推出，能够控制电机的主要参数，根据实际需要精确地调整电机的转速和转矩。下面小编给大家介绍一下abb变频器的常见故障与维修方法。一、ABB变频器常见故障1、过流故障过流故障可分为加速、减速、恒速过电流.其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的，这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查，如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。2、过载故障过载故障包括变频过载和电机器过载，其可能是加速时间太短，直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的，一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等，负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起，如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。二、ABB变频器故障分析与维修变频器是一个高精度、高科技的电子元气件，对它的故障处理，我们也应由简到繁的原则去加以分析维修，对于我们一般的现场维护保养者，并不需要深入的了解其内部的构造，但应掌握其一般故障发生的规律加以分析处理。变频器发生故障时，首先我们应从变频器的显示面板上读取故障代码，此类代码每一种变频器的代码信息均不会一致，但基本都会有过流、过压、过载、失压、超温、模拟量丢失、通讯丢失等故障记录。在ABB-ACS550变频器中可由04组参数查得历史故障记录。同时一般故障时我们可以从面板上的指示灯变为红色加以判断。在分析故障时，我们还可以从变频器的实际检测数据中检查实际的开关量信号、模拟量信号及实际变频器运行数据加以判断是否正常，ABB-ACS550变频器此类信号值的检查可在01号参数组查得。另外我们应注意变频的特性参数是否设定合理，对U/F曲线，加、减速时间，电流限制，各类保护等参数的设定特别需加以检查分析。1、1台DCS控制的变频器，操作员设定30Hz运行频率开启后发现电机实际转速很慢，甚至跳停。分析处理：由于原来控制是正常的，说明原外部接线及控制方式应没问题，检查变频器故障代码是过流及过载，可能的原因是负载过大，根据现场得到的反馈是电机没问题，由于工艺的变化至使变频器负苛加大，检查变频器电流限定均正常，在试运行中查看运行参数发现输入开关量、模拟量数据均正常，但输入模拟量约为30Hz时，输出频率上不去，明显变频器启动带负苛能力差，调整U/F曲线以提高启动低频时的电压，故障排除。2、1台变频器运行中经常跳停，报过温报警。分析处理：由于这台变频器前期运行正常，过温报警跳停一般只有变频器长期满负苛运行，不能充分散热引起，检查电机负载情况正常，但拆下变频器检查时发现其散热片上的积尘很厚，严重妨碍了变频器的散热性能，对积尘充分吹洗后，变频器工作恢复正常。由例可见我们对变频器的维护并不复杂，一些常规的小问题并不是变频器本身，而是我们对其的运行环境没重视，真正烧坏变频器的也是在这些环境没保证的前提下，其内部元器件加快老化引起的。因此我们在平时做维护时应特别检查变频器的工况，周围环境保持无尘、无水、无腐蚀及恒温的条件。虽然各品牌、各型号的变频器不仅相同，但掌握了变频器的共性，学会一种变频器的应用后对其它的变频器也就触类旁通了。对变频器众多的参数，我们应学会挑出最基本的参数，因为多数的参数对于我们实际应用中一般都应用不到，可以用其默认值，特别还应学会调整特性参数以更好的让变频器工作在最佳状态。
摘 要 现在流行的异步电动机的调速方法可分为两种：变频调速和变压调速，其中异步电动机的变频调速应用较多，它的调速方法可分为两种：变频变压调速和矢量控制法，前者的控制方法相对简单，有二十多年的发展经验。因此应用的比较多，目前市场上出售的变频器多数都是采用这种控制方法。 关键词: 交流调速系统, 异步电动机, PWM技术.....目录摘 要 1前言 设计的目的和意义 变频器调速运行的节能原理 3第二章 变频器 变频器选型： 变频器控制原理图设计： 变频器控制柜设计 变频器接线规范 变频器的运行和相关参数的设置 常见故障分析 8第三章 交流调速系统概述 交流调速系统的特点 10第四章变频电动机的特点 电磁设计 结构设计 14第五章 变频电机主要特点和变频电机的构造原理 变频专用电动机具有如下特点： 变频电机的构造原理 15第六章 交流异步电动机 交流异步电动机变频调速基本原理 变频变压（VVVF）调速时电动机的机械特性 变压变频运行时机械特性分折 19第七章 PWM技术原理 正弦波脉宽调制(SPWM） 25 单极性SPWM法 ..................................................................................................................26结论 31致 谢 32参 考 文 献 33前言 设计的目的和意义 近年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一，电气传动技术面临着一场历史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。深入了解交流传动与控制技术的走向，具有十分积极的意义．变频器调速运行的节能原理 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器（MCU／DSP）等部分组成。首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后，形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上，利用逆变器功率元件的通断控制，使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里，通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值；通过改变调制周期控制其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制，而满足变频调速对U／f协调控制的要求。PWM的优点是能消除或抑制低次谐波，使负载电机在近正弦波的交变电压下运行，转矩脉冲小，调速范围宽。 采用PWM控制方式的电机转速受到上限转速的限制。如对压缩机来讲，一般不超过7000r／rain。而采用PAM控制方式的压缩机转速可提高1．5倍左右，这样大大提高了快速增速和减速能力。同时，由于PAM在调整电压时具有对电流波形的整形作用，因而可以获得比PWM更高的效率。此外，在抗干扰方面也有着PWM无法比拟的优越性，可抑制高次谐波的生成，减小对电网的污染。采用该控制方式的变频调速技术后，电机定子电流下降64％ ，电源频率降低30％ ，出胶压力降低57％ 。由电机理论可知，异步电机的转速可表示为：n=60•f 8（1—8）／p第二章 变频器变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。 变频器选型： 变频器选型时要确定以下几点： 1) 采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。 2) 变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。 3) 变频器与负载的匹配问题； I.电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。 II. 电流匹配；普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。 III.转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。 4) 在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。 5) 变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。 6) 对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。 变频器控制原理图设计： 1) 首先确认变频器的安装环境； I.工作温度。变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为0～55℃，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40℃以下。在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。 II. 环境温度。温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。必要时，必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间，一般水汽都比较重，如果温度变化大的话，这个问题会比较突出。 III.腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能。 IV. 振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。淮安热电就出现这样的问题。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。 V. 电磁波干扰。变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此，柜内仪表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。 2) 变频器和电机的距离确定电缆和布线方法； I.变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容，减少干扰的发射源。 II. 控制电缆选用屏蔽电缆，动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。 III.电机电缆应独立于其它电缆走线，其最小距离为500mm。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按90度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线，即使在控制柜中也要如此。 IV. 与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线，动力电缆选用屏蔽的三芯电缆（其规格要比普通电机的电缆大档）或遵从变频器的用户手册。 3) 变频器控制原理图； I.主回路：电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备，需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器；滤波器是安装在变频器的输出端，减少变频器输出的高次谐波，当变频器到电机的距离较远时，应该安装滤波器。虽然变频器本身有各种保护功能，但缺相保护却并不完美，断路器在主回路中起到过载，缺相等保护，选型时可按照变频器的容量进行选择。可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。 II. 控制回路：具有工频变频的手动切换，以便在变频出现故障时可以手动切工频运行，因输出端不能加电压，固工频和变频要有互锁。 4) 变频器的接地； 变频器正确接地是提高系统稳定性，抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地端子的接地电阻越小越好，接地导线的截面不小于4mm，长度不超过5m。变频器的接地应和动力设备的接地点分开，不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端，另一端浮空。变频器与控制柜之间电气相通。 变频器控制柜设计 变频器应该安装在控制柜内部，控制柜在设计时要注意以下问题 1) 散热问题：变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主，约占98%，控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热；变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走，若风扇不能正常工作，应立即停止变频器运行；大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇，控制柜的风道要设计合理，所有进风口要设置防尘网，排风通畅，避免在柜中形成涡流，在固定的位置形成灰尘堆积；根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇，风扇安装要注意防震问题。 2) 电磁干扰问题： I.变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰，而且会产生高次谐波，这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络，从而影响其他仪表。如果变频器的功率很大占整个系统25%以上，需要考虑控制电源的抗干扰措施。 II.当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时，变频器本身会因为干扰而出现保护，则考虑整个系统的电源质量问题。 3) 防护问题需要注意以下几点： I.防水防结露：如果变频器放在现场，需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点，在变频器附近不能有喷溅水流，总之现场柜体防护等级要在IP43以上。 II. 防尘：所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入，防尘网应该设计为可拆卸式，以方便清理，维护。防尘网的网格根据现场的具体情况确定，防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。 III.防腐蚀性气体：在化工行业这种情况比较多见，此时可以将变频柜放在控制室中。 变频器接线规范 信号线与动力线必须分开走线：使用模拟量信号进行远程控制变频器时，为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰，请将控制变频器的信号线与强电回路（主回路及顺控回路）分开走线。距离应在30cm以上。即使在控制柜内，同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。 信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部：连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内，极易受到变频器和外部设备的干扰；同时由于变频器无内置的电抗器，所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰，因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处，以保证信号线与动力线的彻底分开。 1) 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线，电线规格为。在接线时一定要注意，电缆剥线要尽可能的短（5-7mm左右），同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来，以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。 2) 为了提高接线的简易性和可靠性，推荐信号线上使用压线棒端子。 变频器的运行和相关参数的设置 变频器的设定参数多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。 控制方式：即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。 最低运行频率：即电机运行的最小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。 最高运行频率：一般的变频器最大频率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。 载波频率：载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。 电机参数：变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。 跳频：在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。 常见故障分析 1) 过流故障：过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。 2) 过载故障：过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短，电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。 3) 欠压：说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。第三章 交流调速系统概述 交流调速系统的特点对于可调速的电力拖动系统，工程上往往把它分为直流调速系统和交流调速系统两类。这主要是根据采用什么电流制型式的电动机来进行电能与机械能的转换而划分的，所谓交流调速系统，就是以交流电动机作为电能—机械能的转换装置，并对其进行控制以产生所需要的转速。纵观电力拖动的发展过程，交、直流两大调速系统一直并存于各个工业领域，虽然由于各个时期科学技术的发展使得它们所处的地位有所不同，但它们始终是随着工业技术的发展，特别是随着电力电子元器件的发展而在相互竞争。在过去很长一段时期，由于直流电动机的优良调速性能，在可逆、可调速与高精度、宽调速范围的电力拖动技术领域中，几乎都是采用直流调速系统。然而由于直流电动机其有机械式换向器这一致命的弱点，致使直流电动机制造成本高、价格昂贵、维护麻烦、使用环境受到限制，其自身结构也约束了单台电机的转速，功率上限，从而给直流传动的应用带来了一系列的限制。相对于直流电动机来说，交流电动机特别是鼠笼式异步电动机具有结构简单，制造成本低，坚固耐用，运行可靠，维护方便，惯性小，动态响应好，以及易于向高压、高速和大功率方向发展等优点。因此，近几十年以来，不少国家都在致力于交流调速系统的研究，用没有换向器的交流电动机实现调速来取代直流电动机，突破它的限制。随着电力电子器件，大规模集成电路和计算机控制技术的迅速发展，以及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透，为交流调速系统的开发研究进一步创造了有利的条件。诸如交流电动机的串级调速、各种类型的变频调速，特别是矢量控制技术的应用，使得交流调速系统逐步具备了宽的调速范围、较高的稳速精度、快速的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能。现在从数百瓦的伺服系统到数百千瓦的特大功率高速传动系统，从一般要求的小范围调速传动到高精度、快响应、大范围的调速传动，从单机传动到多机协调运转，已几乎都可采用交流调速传动。交流调速传动的客观发展趋势已表明，它完全可以和直流传动相媲美、相抗衡，并有取代的趋势。 交流调速常用的调速方案及其性能比较由电机学知，交流异步电动机的转速公式如下：n= 60ƒ1 (1-s) pn (1-1)式中 Pn——电动机定子绕阻的磁极对数； f1——电动机定子电压供电频率； s ——电动机的转差率。从式（1-1）中可以看出，调节交流异步电动机的转速有三大类方案。（1）改变电动机的磁极对数由异步电动机的同步转速no= 60ƒ1 pn可知，在供电电源频率f1不变的条件下，通过改接定子绕组的连接方式来改变异步电动机定子绕组的磁极对数Pn，即可改变异步电动机的同步转速n0，从而达到调速的目的。这种控制方式比较简单，只要求电动机定子绕组有多个抽头，然后通过触点的通断来改变电动机的磁极对数。采用这种控制方式，电动机转速的变化是有级的，不是连续的，一般最多只有三档，适用于自动化程度不高，且只须有级调速的场合。（2）变频调速 从式（1—1）中可以看出，当异步电动机的磁极对数Pn一定，转差率s—定时，改变定子绕组的供电频率f1可以达到调速目的，电动机转速n基本上与电源的频率f1成正比，因此，平滑地调节供电电源的频率，就能平滑，无级地调节异步电动机的转速。变频调速调速范围大，低速特性较硬，基频f=50Hz以下，属于恒转矩调速方式，在基频以上，属于恒功率调速方式，与直流电动机的降压和弱磁调速十分相似。且采用变频起动更能显著改善交流电动机的起动性能，大幅度降低电机的起动电流，增加起动转矩。所以变频调速是交流电动机的理想调速方案。（3）变转差率调速改变转差率调速的方法很多，常用的方案有：异步电动机定子调压调速，电磁转差离合器调速和绕线式异步电动机转子回路串电阻调速，串级调速等。定子调压调速系统就是在恒定交流电源与交流电动机之间接入晶闸管作为交流电压控制器，这种调压调速系统仅适用于一些属短时与重复短时作深调速运行的负载。为了能得到好的调速精度与能稳定运行，一般采用带转速负反馈的控制方式。所使用的电动机可以是绕线式异电动机或是有高转差率的鼠笼式异步电动机。电磁转差离台器调速系统，是由鼠笼式异步电动机、电磁转差离合器以及控制装置组合而成。鼠笼式电动机作为原动机以恒速带动电磁离合器的电枢转动，通过对电磁离合器励磁电流的控制实现对其磁极的速度调节。这种系统一般也采用转速闭环控制。绕线式异步电动机转子回路串电阻调速就是通过改变转子回路所串电阻来进行调速，这种调速方法简单，但调速是有级的，串入较大附加电阻后，电动机的机械特性很软，低速运行损耗大，稳定性差。绕线式异步电动机串级调速系统就是在电动机的转子回路中引入与转子电势同频率的反向电势Ef，只要改变这个附加的，同电动机转子电压同频率的反向电势Ef，就可以对绕线式异步电动机进行平滑调速。Ef越大，电动机转速越低。 上述这些调速的共同特点是调速过程中没有改变电动机的同步转速n0，所以低速时，转差率s较大。 在交流异步电动机中，从定子传入转子的电磁功率PM可以分成两部分：一部分P2=（1—s）PM是拖动负载的有效功率，另一部分是转差功率PS=sPM，与转差率s成正比，它的去向是调速系统效率高低的标志。就转差功率的去向而言，交流异步电动机调速系统可以分为三种：1）转差功率消耗型 这种调速系统全部转差功率都被消耗掉，用增加转差功率的消耗来换取转速的降低，转差率s增大，转差功率PS=sPM增大，以发热形式消耗在转子电路里，使得系统效率也随之降低。定子调压调速、电磁转差离合器调速及绕线式异步电动机转子串电阻调速这三种方法属于这一类，这类调速系统存在着调速范围愈宽，转差功率PS愈大，系统效率愈低的问题，故不值得提倡。2）转差功率回馈型 这种调速系统的大部分转差功率通过变流装置回馈给电网或者加以利用，转速越低回馈的功率越多，但是增设的装置也要多消耗一部分功率。绕线式异步电动机转子串级调速即属于这一类，它将转差功率通过整流和逆变作用，经变压器回馈到交流电网，但没有以发热形式消耗能量，即使在低速时，串级调速系统的效率也是很高的。3）转差功率不变型 这种调速系统中，转差功率仍旧消耗在转子里，但不论转速高低，转差功率基本不变。如变极对数调速，变频调速即属于这一类，由于在调速过程中改变同步转速n0，转差率s是一定的，故系统效率不会因调速而降低。在改变n0的两种调速方案中，又因变极对数调速为有极调速，且极数很有限，调速范围窄，所以，目前在交流调速方案中，变频调速是最理想，最有前途的交流调速方案。第四章变频电动机的特点电磁设计 对普通异步电动机来说，再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机，由于临界转差率反比于电源频率，可以在临界转差率接近1时直接启动，因此，过载能力和启动性能不在需要过多考虑，而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下：
1 变频器的故障原因及预防措施 变频器由主回路、电源回路、IPM驱动及保护回路、冷却风扇等几部分组成。其结构多为单元化或模块化形式。由于使用方法不正确或设置环境不合理,很容易造成变频器误动作及发生故障,或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然,事先对故障原因进行认真分析尤为重要。 主回路常见故障分析 主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。其中许多常见故障是由电解电容引起。电解电容的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所决定,在回路设计时已经选定电容器的型号,所以内部的温度对电解电容器的寿命起决定作用。电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命,一般温度每上升10 ℃,寿命减半。因此,一方面在安装时要考虑适当的环境温度,另一方面可以采取措施减少脉动电流。采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流,从而延长电解电容器的寿命。 在电容器维护时,通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况,当静电容量低于额定值的80%,绝缘阻抗在5 MΩ以下时,应考虑更换电解电容器。 主回路典型故障分析 故障现象:变频器在加速、减速或正常运行时出现过电流跳闸。首先应区分是由于负载原因,还是变频器的原因引起的。如果是变频器的故障,可通过历史记录查询在跳闸时的电流,超过变频器的额定电流或电子热继电器的设定值,而三相电压和电流是平衡的,则应考虑是否有过载或突变,如电机堵转等。在负载惯性较大时,可适当延长加速时间,此过程对变频器本身并无损坏。若跳闸时的电流在变频器的额定电流或在电子热继电器的设定范围内,可判断是IPM模块或相关部分发生故障。首先可以通过测量变频器的主回路输出端子U、V、W,分别与直流侧的P、N端子之间的正反向电阻,来判断IPM模块是否损坏。如模块未损坏,则是驱动电路出了故障。如果减速时IPM模块过流或变频器对地短路跳闸,一般是逆变器的上半桥的模块或其驱动电路故障;而加速时IPM模块过流,则是下半桥的模块或其驱动电路部分故障。发生这些故障的原因,多是由于外部灰尘进入变频器内部或环境潮湿引起。 控制回路故障分析 控制回路影响变频器寿命的是电源部分中平滑电容器和IPM电路板中的缓冲电容器,其原理与前述相同,但这里的电容器中通过的脉动电流是基本不受主回路负载影响的定值,故其寿命主要由温度和通电时间决定。由于电容器都焊接在电路板上,通过测量静电容量来判断劣化情况比较困难,一般根据电容器环境温度以及使用时间,来推算是否接近其使用寿命。 电源电路板给控制回路、IPM驱动电路和表面操作显示板以及风扇等提供电源,这些电源一般都是从主电路输出的直流电压,通过开关电源再分别整流而得到的。因此,某一路电源短路,除了本路的整流电路受损外,还可能影响其他部分的电源,如由于误操作而使控制电源与公共接地短接,致使电源电路板上开关电源部分损坏,风扇电源的短路导致其他电源断电等。一般通过观察电源电路板就比较容易发现故障点。 逻辑控制电路板是变频器的核心,它集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大规模集成电路,具有很高的可靠性,本身出现故障的概率很小,但有时会因开机而使全部控制端子同时闭合,导致变频器出现EEPROM故障,这时只要对EEPROM重新复位就可以了。 IPM电路板包含驱动和缓冲电路,以及过电压、缺相等保护电路。从逻辑控制板来的PWM信号,通过光耦合将电压驱动信号输入IPM模块,因而在检测模块的同时,还应测量IPM模块上的光耦。 冷却系统 冷却系统主要包括散热片和冷却风扇。其中冷却风扇寿命较短,临近使用寿命时,风扇产生震动,噪声增大最后停转,变频器出现IPM过热跳闸。冷却风扇的寿命受陷于轴承,大约为10 000～35 000 h。当变频器连续运转时,需要2～3年更换一次风扇或轴承。为了延长风扇的寿命,一些产品的风扇只在变频器运转时而不是电源开启时运行。 外部的电磁感应干扰 如果变频器周围存在干扰源,它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部,引起控制回路误动作,造成工作不正常或停机,严重时甚至损坏变频器。减少噪声干扰的具体方法有:变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上,加装防止冲击电压的吸收装置,如RC浪涌吸收器,其接线不能超过20 cm;尽量缩短控制回路的配线距离,并使其与主回路分离;变频器控制回路配线绞合节距离应在15 mm以上,与主回路保持10 cm以上的间距;变频器距离电动机很远时(超过100 m),这时一方面可加大导线截面面积,保证线路压降在2%以内,同时应加装变频器输出电抗器,用来补偿因长距离导线产生的分布电容的充电电流;变频器接地端子应按规定进行接地,必须在专用接地点可靠接地,不能同电焊、动力接地混用;变频器输入端安装无线电噪声滤波器,减少输入高次谐波,从而降低从电源线到电子设备的噪声影响;同时在变频器的输出端也安装无线电噪声滤波器,以降低其输出端的线路噪声。 安装环境 变频器属于电子器件装置,在其说明书中有详细的安装使用环境的要求。在特殊情况下,若确实无法满足这些要求,必须尽量采用相应抑制措施。振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因,对于振动冲击较大的场合,应采用橡胶等避振措施;潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件锈蚀、接触不良、绝缘降低而形成短路,作为防范措施,应对控制板进行防腐防尘处理,并采用封闭式结构;温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素,特别是半导体器件,应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。 除上述几点外,定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。对于特殊的高寒场合,为防止微处理器因温度过低不能正常工作,应采取设置空气加热器等必要措施。 电源异常 电源异常大致分3种,即缺相、低电压、停电,有时也出现它们的混合形式。这些异常现象的主要原因,多半是输电线路因风、雪、雷击造成的,有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外,有些电网或自行发电的单位,也会出现频率波动,并且这些现象有时在短时间内重复出现。为保证设备的正常运行,对变频器供电电源也提出相应要求。 如果附近有直接启动的电动机和电磁炉等设备,为防止这些设备投入时造成的电压降低,其电源应和变频器的电源分离,减小相互影响。 对于要求瞬时停电后仍能继续运行的设备,除选择合适价格的变频器外,还应预先考虑电机负载的降速比例。当变频器和外部控制回路都采用瞬间停电补偿方式时,失压回复后,通过测速电机测速来防止在加速中的过电流。 对于要求必须连续运行的设备,应对变频器加装自动切换的不停电电源装置。像带有二极管输入及使用单相控制电源的变频器,虽然在缺相状态也能继续工作,但整流器中个别器件电流过大,及电容器的脉冲电流过大,若长期运行将对变频器的寿命及可靠性造成不良影响,应及早检查处理。 雷击、感应雷电 雷击或感应雷击形成的冲击电压,有时也会造成变频器的损坏。此外,当电源系统一次侧带有真空断路器时,短路开闭会产生较高的冲击电压。为防止因冲击电压造成过电压损坏,通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件。真空断路器应增加RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器,应在控制时序上保证真空断路器动作前先将变频器断开。 2 变频器本身的故障自诊断及预防功能 老型号的晶体管变频器主要有以下缺点:容易跳闸、不容易再启动、过负载能力低。由于IGBT及CPU的迅速发展,变频器内部增加了完善的自诊断及故障防范功能,大幅度提高了变频器的可靠性。如果使用矢量控制变频器中的“全领域自动转矩补偿功能”,其中的“启动转矩不足”“环境条件变化造成出力下降”等故障原因,将得到很好的克服。该功能是利用变频器内部的微型计算机的高速运算,计算出当前时刻所需要的转矩,迅速对输出电压进行修正和补偿,以抵消因外部条件变化而造成的变频器输出转矩变化。 此外,由于变频器的软件开发更加完善,可以预先在变频器的内部设置各种故障防止措施,并使故障化解后,仍能保持继续运行。例如:对自由停车过程中的电机进行再启动;对内部故障自动复位并保持连续运行;负载转矩过大时,能自动调整运行曲线,能够对机械系统的异常转矩进行检测。 3 小结 造成变频器故障的原因是多方面的,只有在实际中不断摸索总结,才能及时消除各种各样的故障。