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文檔簡介

1、提綱n一、電動機概要一、電動機概要n二、三相籠型異步電動機三相籠型異步電動機概述n三、異步電動機的控制三、異步電動機的控制n四、一般要求四、一般要求n五、電磁制動電機的使用和維護特點五、電磁制動電機的使用和維護特點n六、變頻電機六、變頻電機n七、幾種常用的異步電動機調速方法(閱讀)七、幾種常用的異步電動機調速方法(閱讀)八、電動機常見故障分析八、電動機常見故障分析n九、熱繼電器的整定九、熱繼電器的整定 電機原理和常見故障n電機分為旋轉電機和靜止電機兩種;變壓器屬于靜止電機范疇,電動機和發電機屬于旋轉電機范疇 第一節 電動機概述n通常電動機的作功部分作旋轉運動,這種電動機稱為旋轉電動機;也有作直

2、線運動的,稱為直線電動機。電動機能提供的功率范圍很大,從毫瓦級到萬千瓦級。電動機的使用和控制非常方便,具有自起動、加速、制動、反轉等能力,能滿足各種運行要求;電動機的工作效率較高,又沒有煙塵、氣味,不污染環境,噪聲也較小。由于它的一系列優點,所以在工農業生產、交通運輸、國防、商業及家用電器、醫療器械設備等各方面廣泛應用。1、電動機的種類:n按照特性可分為:n1、異步電動機n2、同步電動機n3、直流電動機n4、微型電動機n5、特種電動機(測速發電機、步進動機、伺服電動機、電磁調速電動機、電動工具、交流弧焊機等)交流電動機 n各種電動機中應用最廣的是交流異步電動機(又稱感應電動機 )。它使用方便、

3、運行可靠 、價格低廉、結構牢固,但功率因數較低,調速也較困難。異步電動機的分類按定子相數分按定子相數分n單相異步電動機n兩相異步電動機n三相異步電動機按轉子結構分按轉子結構分n繞線轉子異步電動機n籠型異步電動機單相異步電機single-phase asynchronous motor)是靠220V單相交流電源供電的一類電動機,它適用于只有單相電源(single-phase power)的小型工業設備和家用電器中n在交流電機中,當定子繞組通過交流電流時,建立了電樞磁動勢,它對電機能量轉換和運行性能都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產生脈振磁動勢,該磁動勢可分解為兩個幅值相等、轉速相反的旋

4、轉磁動勢和,從而在氣隙中建立正傳和反轉磁場和。這兩個旋轉磁場切割轉子導體,并分別在轉子導體中產生感應電動勢和感應電流 該電流與磁場相互作用產生正、反電磁轉矩。正向電磁轉矩企圖使轉子正轉;反向電磁轉矩企圖使轉子反轉。這兩個轉矩疊加起來就是推動電動機轉動的合成轉矩。n電容分相式起動工作原n啟動時開關閉合,使兩繞組電流I1,I2相位差約為90,從而產生旋轉磁場,電機轉起來;轉動正常以后離心開關被甩開,啟動繞組被切斷。n罩極式單相電機的工作原理定子通入電流以后,部分磁通穿過短路環,并在其中產生感應電流。短路環中的電流阻礙磁通的變化,致使有短路環部分和沒有短路環部分產生的磁通有了相位差,從而形成旋轉磁場

5、,使轉子轉起來。按照機殼防護形式分:開啟式封閉式防護式n異步電動機也可以采用二個繞組,(這兩個繞組在下線時有90度相差,)這就是兩相電動機。但沒有兩相電!所以就使用單相電,通過在其中一相里串電容形成相位差,產生起動轉矩,現在電冰箱、空調、洗衣機中使用的就是這種電機。 按電機尺寸大型H630,D1000中型H=355-630,D=500-1000小型H=80-315,D=120-500按工作定額分:連續,短時,斷續按冷卻方式分:自冷,自扇冷,他扇冷,管道 通風冷按安裝方式分:臥式,立式按絕緣等級分三相交流電動機的原理 三相異步電動機要其旋轉起來先決條件是具有一個旋轉磁場,三相異步電動機的定子繞阻

6、就是用來產生旋轉磁場的,我們知道,但相電源相與相之間的電壓在相位上是相差120度的,三相異步電動機定子繞阻中的三個繞阻在空間位置上也差不120度,這樣,當定子繞阻通入三相電源時,字子繞阻會產生一個旋轉磁場,電流第變化一個周期旋轉磁場在空間旋轉一周,即旋轉磁場的旋轉速度與電流變化是同步的,旋轉磁場的轉速為n=60f/p式中f為電源頻率,p是磁場的極對數,n的單位是:每分鐘轉速,電動機的轉速與磁極數和使用電源的頻率有為,為此,控制電動機的轉速有兩種方法:1、改變電動機的極對數。2、變頻法,現很多是利用變頻技術控制電動機的無極變速。旋轉磁場的旋轉方向與繞阻中電流的相序有關,相序A、B、C順時針排列,

7、磁場則順時針旋轉,若把三根電源中的任意兩根對調,如將B相電流通入C相,C相電流通入B相繞阻中,則相序為:C、B、A則磁場必然逆時針方向旋轉,利用這一特性我們可以很方便地改變電動機的方向。一般情況下,電動機的實際轉速n,低于旋轉磁場n1,因為假設n=n1則轉子導條與旋轉磁場就沒有想對運動,就不會切割磁力線,也就不會產生,磁轉矩,所以轉子的轉速n必然小于n1為此,我們稱三相電動機為異步電動機三相同步電動機 n大容量低轉速的動力機常用同步電動機。同步電動機不但功率因數高,而且其轉速與負載大小無關,只決定于電網頻率,工作較穩定。 同步電動機的工作原理n同步電動機在結構上可分為兩種:1、轉子用直流電進行

8、勵磁,這種電機它的轉子做成顯極式,安裝在磁極鐵芯上的磁場繞阻線圈是相互串聯的,接成具有交替相反的極性,并有兩根引線邊接到裝在軸上的兩只滑環上面,磁場線圈是由一只小型發電機或蓄電池來激勵的,在大多數的同步電機中,直流發電機是裝在電機軸上的,用以供應轉子線圈的勵磁電流。 同步電動機屬于交流電機,定子繞阻與異步電機相同,它的轉子旋轉速度與定子繞阻所產生旋轉磁場的速度是一樣的,所以稱為同步電動機,正由于這樣。同步電機的電流在相位上超前于電壓,即同步電機是一個容性負載。直流電動機 n在要求寬范圍調速的場合多用直流電動機。但它有換向器,結構復雜價格昂貴,維護困難,不適于惡劣環境。 2、電動機的特性n電動機

9、的工作分類 電動機在規定工作制式(連續式、短時運行制、斷續周期運行制)下所能承擔而不至引起電機過熱的最大輸出機械功率稱為它的額定功率,使用時需注意銘牌上的規定。 3、三相交流電動機 n交流電機主要包括異步電機和同步電機兩大類;兩類電機在結構上既具有共同之處,又各有其自身特點。 共同之處在于定子鐵心和繞組,不同之處在于轉子結構和繞組。 A、異步電動機是如何轉動起來的n異步電動機定子上有三相對稱的交流繞組;(見三項對稱繞組的模型圖片圖1)三相對稱交流繞組通入三相對稱交流電流時,將在電機氣隙空間產生旋轉磁場;轉子繞組的導體處于旋轉磁場中;轉子導體切割磁力線,并產生感應電勢。 轉子導體通過端環自成閉路

10、,并通過感應電流。 感應電流與旋轉磁場相互作用產生電磁力。 電磁力作用在轉子上將產生電磁轉矩,并驅動轉子旋轉 B、 異步電機的用途和類型 n2.1用途:異步電機是應用最廣泛的一種電動機,廠礦企業,交通工具,娛樂,科研,農業生產,日常生活都離不開異步電動機n2.2類型:異步電機主要分為:鼠籠式異步電動機,繞線式異步電動機和各種控制用電動機三大類。(圖片2) C、三相交流異步電機的結構 n交流異步電動機主要分為:(1)、定子: 定子鐵心 定子繞組異步電動機的定子作用:定子的主異步電動機的定子作用:定子的主要作用是用來產生旋轉磁場,它包要作用是用來產生旋轉磁場,它包括鐵心、繞組和機座括鐵心、繞組和機

11、座。C、三相交流異步電機的結構 2、轉子:轉子鐵心轉子繞組轉子作用:轉子的主要作用是帶轉子作用:轉子的主要作用是帶動其它機械設備旋轉,由鐵心、動其它機械設備旋轉,由鐵心、轉軸和轉子繞組構成。轉軸和轉子繞組構成。C、三相交流異步電機的幾個術語 1、異步電動機的轉差率:電動機的旋轉磁場與轉子的轉速之差叫做轉差,轉差與 同步轉速(或旋轉磁場轉速)之比叫轉差率。2、異步電動機的轉矩特性:異步電動機的轉矩特性是指轉矩與轉差率之間的關系。 3、變極調速:當電源頻率不變時,改變電機的磁極對數(變繞組接線),電機的轉速將隨之改變的調速方法為變極調速。4、變頻調速:變頻調速是指改變通入定子繞組電流的頻率而實現的

12、調速。C、三相交流異步電機的幾個術語 5、反接制動:反接制動是利用改變電動機定子繞組的電源相序、產生反向的制動轉矩,而迫使電動機迅速停止轉動的方法。6、能耗制動:能耗制動是指利用轉子慣性轉動切割磁力線而產生制動轉矩,就是說把轉子的能量消耗在轉子回路的電阻上。7、異步電動機的降壓起動:降壓起動是利用起動設備降低加到電動機定子繞組上的電壓,以減小起動電流C、三相交流異步電機的結構n徑向通風溝(氣隙:定轉子之間的間隙,很小,0.2-1mm.對電機的性能影響很大),槽;和其他部件:機座,端蓋,風罩,風葉銘牌等。(見圖片7)4、異步電機的銘牌銘牌及額定值額定值n 銘牌(圖片8):包括:型號,額定值,繞組

13、聯結方式,生產廠家,技術參數等。4、異步電機的銘牌銘牌及額定值額定值n型號舉例:Y132S-4,Y-異步電動機;132-機座中心高度132mmnS-短鐵心;4-極數。防護等級:IP44:第一位數能防止厚度大于1mm的工具、金屬線或類似的物體觸及殼內帶電或轉動部分。能防止直徑大于1mm的小固體義務進入。任何方向濺水,對電機無傷害。 繞組聯結方式:接法或者Y接法3Kw以下接法 ? 4Kw 以上 接法 ? 工作方式:SI 電動機額定值 n額定電壓:額定運行時,規定加在定子繞組上的線電壓;線電壓;n額定電流:額定運行時,規定加在定子繞組上的線電流;線電流; n額定功率:額定運行時,電動機的輸出功率;輸

14、出功率; n額定轉速:額定運行時,電動機的轉子轉速;轉子轉速; n額定頻率:規定的電源頻率電源頻率(50Hz); n額定效率:額定功率因數:cos等。 電動機安裝前的準備n包裝完整無損n名牌是否符合要求n緊固件是否松動n用手轉動是否靈活n500V兆歐表絕緣值 Mn干燥處理溫度120c5、電動機的安裝n4千瓦以上的2級30千瓦以上4級不宜采用皮帶傳動n皮帶中心線與軸中心線垂直n聯軸器與負載軸中心線應重合n立式電機除皮帶輪外不允許再帶負載電動機的運用1.怎樣看轉向?2.起動電流是多少?3.頻率與名牌偏差1%電壓偏差5%達不到額定功率4.軸承溫度956、電動機的維護:n6.1 使用前的檢查na、檢查

15、電機銘牌所示的額定值是否符合使用要求,額定電壓、額定頻率是否與現場電源相同,接線是否與銘牌的或接線指示圖相符。nB、檢查電機內部有無灰塵或雜物。nC、對新安裝或長期不用的電機,試用前都檢查一下電機繞組相間和繞組對地的絕緣電阻,直流電機還應檢查電刷和滑環的接觸是否良好。nD、扭轉電動機的轉軸、檢查電機轉子轉動是否靈活自如。(對于滑動軸承,轉子的軸向竄動量允許23mm)。nE、檢查電機地腳螺栓是否擰緊,其他機械方面是否牢固可靠。nF、檢查軸承的油位多少。經過上述準備工作檢查以后,方可啟動電機。6、電動機的維護:n6.2啟動時注意事項:na、合閘后若電動機不轉動,應迅速、果斷的斷開電源,以免燒毀電機

16、。nB、電動機啟動后,應注意觀察電機、轉動裝置、生產機械及線路電壓和電流指示,若有異?,F象,應立即停機,查明故障并排除后方能重新合閘啟動。nC、按照電機的技術要求,限制電機連續啟動次數。對于小型異步電動機,一般空載連續啟動不超過35次,電動機長期運轉至熱態,停機后又起動,不得連續超過23次。否則容易燒毀電動機。nD、多臺電動機有一臺變壓器供電時,不能同時啟動,應由大到小逐臺啟動。(這一點我們公司不存在)7、電動機在運行時的監視:n7.1運行環境的監視:nA、應經常保持電機清潔、并防止油污、水滴或雜物進入電機內部。nB、電機的通風必須良好,其進風口和出風口必須保持暢通無助。7、電動機在運行時的監

17、視:n7.2電源監視: 電源電壓與電動機額定值的偏差不得超過5%,三相電壓不平衡度空載時不得超過1.5%7、電動機在運行時的監視:n7.3電流監視: 電動機的電流不得超過銘牌的額定電流,三相電流不平衡度空載時不得超過10%,中載以上不得超過5%。7、電動機在運行時的監視:n7.4溫升監視:nA級絕緣定子,鐵芯最高容許溫度100;nE級絕緣定子,鐵芯最高容許溫度115;nB級絕緣定子,鐵芯最高容許溫度120;nF級絕緣定子,鐵芯最高容許溫度140;nH級絕緣定子,鐵芯最高容許溫度165 7.5聲音監視:聲音監視能發現許多故障 (軸承聲音)7.5聲音監視:聲音監視能發現許多故障 7.5聲音監視:聲

18、音監視能發現許多故障8、電動機的常見故障與排除方法一、通電后電動機不能轉動,但無異響,也無異味和冒煙。1故障原因電源未通(至少兩相未通);熔絲熔斷(至少兩相熔斷);過流繼電器調得過小;接線錯誤。 5.變頻器參數設置不當 2故障排除二、通電后電動機不轉,然后熔絲燒斷 1故障原因缺一相電源,或定子線圈一相反接;定子繞組相間短路;定子繞組接地;定子繞組接線錯誤;熔絲截面過??;電源線短路或接地。 三、通電后電動機不轉有嗡嗡聲三、通電后電動機不轉有嗡嗡聲 l故障原因定、轉子繞組有斷路(一相斷線)或電源一相失電;繞組引出線始末端接錯或繞組內部接反;電源回路接點松動,接觸電阻大;電動機負載過大或轉子卡??;電

19、源電壓過低;小型電動機裝配太緊或軸承內油脂過硬;軸承卡住。 2故障排除四、電動機起動困難,額定負載時,電動機轉速低于額定轉四、電動機起動困難,額定負載時,電動機轉速低于額定轉速較多速較多 1故障原因電源電壓過低;面接法電機誤接為Y;籠型轉子開焊或斷裂;定轉子局部線圈錯接、接反;修復電機繞組時增加匝數過多;電機過載。 2故障排除五、電動機空載電流不平衡,三相相差大五、電動機空載電流不平衡,三相相差大1故障原因重繞時,定子三相繞組匝數不相等;繞組首尾端接錯;電源電壓不平衡;繞組存在匝間短路、線圈反接等故障2故障排除六、電動機空載,過負載時,電流表指針不穩,擺動六、電動機空載,過負載時,電流表指針不

20、穩,擺動 1故障原因籠型轉子導條開焊或斷條;繞線型轉子故障(一相斷路)或電刷、集電環短路裝置接觸不良。 2故障排除七、電動機空載電流平衡,但數值大1故障原因修復時,定子繞組匝數減少過多;電源電壓過高;Y接電動機誤接為;電機裝配中,轉子裝反,使定子鐵芯未對齊,有效長度減短;氣隙過大或不均勻;大修拆除舊繞組時,使用熱拆法不當,使鐵芯燒損。 2故障排除八、電動機運行時響聲不正常,有異響 1故障原因轉子與定子絕緣紙或槽楔相擦;軸承磨損或油內有砂粒等異物;定轉子鐵芯松動;軸承缺油;風道填塞或風扇擦風罩,定轉子鐵芯相擦;電源電壓過高或不平衡;定子繞組錯接或短路。 2故障排除九、運行中電動機振動較大1故障原

21、因由于磨損軸承間隙過大;氣隙不均勻;轉子不平衡;轉軸彎曲;鐵芯變形或松動;聯軸器(皮帶輪)中心未校正;風扇不平衡;機殼或基礎強度不夠;電動機地腳螺絲松動;籠型轉子開焊斷路;繞線轉子斷路;加定子繞組故障。 2故障排除十、軸承過熱 1故障原因滑脂過多或過少;油質不好含有雜質;軸承與軸頸或端蓋配合不當(過松或過緊);軸承內孔偏心,與軸相擦;電動機端蓋或軸承蓋未裝平;電動機與負載間聯軸器未校正,或皮帶過緊;軸承間隙過大或過小;電動機軸彎曲。 2故障排除十一、電動機過熱甚至冒煙1故障原因電源電壓過高,使鐵芯發熱大大增加;電源電壓過低,電動機又帶額定負載運行,電流過大使繞組發熱修理拆除繞組時,采用熱拆法不當,燒傷鐵芯;定轉子鐵芯相擦; 電動機過載或頻繁起動籠型轉子斷條;電動機缺相,兩相運行

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