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1、电机篇电谁也看不见你， 看见的是你的作用， 是你的精神力量， 听见的是你的声音， 和你的细微的呼吸。 你无所不在， 你发生于摩擦， 你存在于运动， 你带来光明与温暖， 你的威力无比。而你却最驯服， 听从金属的意志， 哪怕细得像发丝， 哪怕海阔天空， 只要一眨眼的瞬间 ，你比想象更美。 自从发现了你， 我们也发现了自己 ，在无限里上升， 超越时间和空间， 我们向未来飞奔。提纲n一、电动机概要n二、三相笼型异步电动机概述n三、异步电动机的控制n四、一般要求n五、电磁制动电机的使用和维护特点n六、变频电机n七、几种常用的异步电动机调速方法（阅读） 八、电动机常见故障分析n九、热继电器的整定电机原理和
2、常见故障n电机分为旋转电机和静止电机两种；变压器属 于静止电机范畴，电动机和发电机属于旋转电 机范畴第一节 电动机概述n通常电动机的作功部分作旋转运动，这种电动 机称为旋转电动机；也有作直线运动的，称为 直线电动机。电动机能提供的功率范围很大， 从毫瓦级到万千瓦级。电动机的使用和控制非 常方便，具有自起动、加速、制动、反转等能 力，能满足各种运行要求；电动机的工作效率 较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声 也较小。由于它的一系列优点，所以在工农业 生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医 疗器械设备等各方面广泛应用。1、电动机的种类：n按照特性可分为：n1、异步电动机n2、同步电动机n3、
3、直流电动机n4、微型电动机n5、特种电动机（测速发电机、步进动机、伺 服电动机、电磁调速电动机、电动工具、交流 弧焊机等）交流电动机 n各种电动机中应用最广的是 交流异步电动机（又称感应 电动机 ）。它使用方便、 运行可靠 、价格低廉、结 构牢固，但功率因数较低， 调速也较困难。异步电动机的分类按定子相数分n单相异步电动机n两相异步电动机n三相异步电动机按转子结构分n绕线转子异步电动机n笼型异步电动机单相异步电机single-phase asynchronous motor)是靠220V单相交流电源供电 的一类电动机，它适用于只有单相电源(single-phase power)的小型工业设备和
4、家用电器中n在交流电机中，当定子绕组通过交 流电流时，建立了电枢磁动势，它 对电机能量转换和运行性能都有很 大影响。所以单相交流绕组通入单 相交流产生脉振磁动势，该磁动势 可分解为两个幅值相等、转速相反 的旋转磁动势和，从而在气隙中建 立正传和反转磁场和。这两个旋转 磁场切割转子导体，并分别在转子 导体中产生感应电动势和感应电流 该电流与磁场相互作用产生正、 反电磁转矩。正向电磁转矩企图使 转子正转；反向电磁转矩企图使转 子反转。这两个转矩叠加起来就是 推动电动机转动的合成转矩。n电容分相式起动工作原n启动时开关闭合，使两绕组电 流I1,I2相位差约为90，从而产 生旋转磁场，电机转起来；转
5、动正常以后离心开关被甩开， 启动绕组被切断。n罩极式单相电机的工作原理定 子通入电流以后，部分磁通穿 过短路环，并在其中产生感应 电流。短路环中的电流阻碍磁 通的变化，致使有短路环部分 和没有短路环部分产生的磁通 有了相位差，从而形成旋转磁场，使转子转起来。按照机壳防护形式分：开启式封闭式防护式n异步电动机也可以采用二 个绕组，（这两个绕组在 下线时有90度相差，） 这就是两相电动机。但没 有两相电！所以就使用单 相电，通过在其中一相里 串电容形成相位差，产生 起动转矩，现在电冰箱、 空调、洗衣机中使用的就 是这种电机。 按电机尺寸 大型H630，D1000 中型H=355-630,D=500
6、-1000 小型H=80-315,D=120-500按工作定额分：连续，短时，断续 按冷却方式分:自冷，自扇冷，他扇冷，管 道 通风冷 按安装方式分：卧式，立式 按绝缘等级分三相交流电动机的原理 三相异步电动机要其旋转起来先决条件是具有一个旋转磁场，三相异步电动机 的定子绕阻就是用来产生旋转磁场的，我们知道，但相电源相与相之间的电压在 相位上是相差120度的，三相异步电动机定子绕阻中的三个绕阻在空间位置上也差 不120度，这样，当定子绕阻通入三相电源时，字子绕阻会产生一个旋转磁场，电 流第变化一个周期旋转磁场在空间旋转一周，即旋转磁场的旋转速度与电流变化 是同步的，旋转磁场的转速为n=60f/
7、p式中f为电源频率，p是磁场的极对数，n的单 位是：每分钟转速，电动机的转速与磁极数和使用电源的频率有为，为此，控制 电动机的转速有两种方法：1、改变电动机的极对数。2、变频法，现很多是利用 变频技术控制电动机的无极变速。 旋转磁场的旋转方向与绕阻中电流的相序有关，相序A、B、C顺时针排列， 磁场则顺时针旋转，若把三根电源中的任意两根对调，如将B相电流通入C相， C相电流通入B相绕阻中，则相序为：C、B、A则磁场必然逆时针方向旋转，利用 这一特性我们可以很方便地改变电动机的方向。 一般情况下，电动机的实际转速n，低于旋转磁场n1，因为假设n=n1则转子导 条与旋转磁场就没有想对运动，就不会切割
8、磁力线，也就不会产生，磁转矩，所 以转子的转速n必然小于n1为此，我们称三相电动机为异步电动机三相同步电动机 n大容量低转速的动力 机常用同步电动机。 同步电动机不但功率 因数高，而且其转速 与负载大小无关，只 决定于电网频率，工 作较稳定。 同步电动机的工作原理n同步电动机在结构上可分为两种：1、转 子用直流电进行励磁，这种电机它的转子 做成显极式，安装在磁极铁芯上的磁场绕 阻线圈是相互串联的，接成具有交替相反 的极性，并有两根引线边接到装在轴上的 两只滑环上面，磁场线圈是由一只小型发 电机或蓄电池来激励的，在大多数的同步 电机中，直流发电机是装在电机轴上的， 用以供应转子线圈的励磁电流。同
9、步电动机属于交流电机，定子绕阻与异步电机相同，它的转子 旋转速度与定子绕阻所产生旋转磁场的速度是一样的，所以称为同步 电动机，正由于这样。同步电机的电流在相位上超前于电压，即同步电机是 一个容性负载。直流电动机 n在要求宽范围调速的场 合多用直流电动机。但 它有换向器，结构复杂 价格昂贵，维护困难， 不适于恶劣环境。2、电动机的特性n电动机的工作分类 电动机在规 定工作制式（连续式、短时运行 制、断续周期运行制）下所能承 担而不至引起电机过热的最大输 出机械功率称为它的额定功率， 使用时需注意铭牌上的规定。 3、三相交流电动机 n交流电机主要包括异步电机 和同步电机两大类；两类电 机在结构上既
10、具有共同之处 ，又各有其自身特点。 共同 之处在于定子铁心和绕组， 不同之处在于转子结构和绕 组。 A、异步电动机是如何转动起来的n异步电动机定子上有三相对称的交流 绕组；（见三项对称绕组的模型图片 图1）三相对称交流绕组通入三相对 称交流电流时，将在电机气隙空间产 生旋转磁场；转子绕组的导体处于旋 转磁场中；转子导体切割磁力线，并 产生感应电势。 转子导体通过端环 自成闭路，并通过感应电流。 感应 电流与旋转磁场相互作用产生电磁力 。 电磁力作用在转子上将产生电磁 转矩，并驱动转子旋转 B、 异步电机的用途和类型 n2.1用途：异步电机是应用最广泛 的一种电动机，厂矿企业，交通 工具，娱乐，
11、科研，农业生产， 日常生活都离不开异步电动机n2.2类型：异步电机主要分为：鼠 笼式异步电动机，绕线式异步电 动机和各种控制用电动机三大类 。（图片2） C、三相交流异步电机的结构 n交流异步电 动机主要分 为：（1）、 定子：定子铁心定子绕组异步电动机的定子作用：定子的主 要作用是用来产生旋转磁场，它包 括铁心、绕组和机座。C、三相交流异步电机的结构 2、转子： 转子铁心 转子绕组转子作用：转子的主要作用是带 动其它机械设备旋转，由铁心、 转轴和转子绕组构成。C、三相交流异步电机的几个术语1、异步电动机的转差率：电动机的旋转磁场与转 子的转速之差叫做转差，转差与 同步转速(或旋转 磁场转速)
12、之比叫转差率。 2、异步电动机的转矩特性：异步电动机的转矩特 性是指转矩与转差率之间的关系。3、变极调速：当电源频率不变时，改变电机的磁 极对数(变绕组接线)，电机的转速将随之改变的调 速方法为变极调速。4、变频调速：变频调速是指改变通入定子绕组电 流的频率而实现的调速。C、三相交流异步电机的几个术语 5、反接制动：反接制动是利用改变电动机定子 绕组的电源相序、产生反向的制动转矩，而迫使 电动机迅速停止转动的方法。 6、能耗制动：能耗制动是指利用转子惯性转动 切割磁力线而产生制动转矩，就是说把转子的能 量消耗在转子回路的电阻上。 7、异步电动机的降压起动：降压起动是利用起 动设备降低加到电动机
13、定子绕组上的电压，以减 小起动电流C、三相交流异步电机的结构n径向通风沟（气隙：定转子之间的间隙，很小， 0.2-1mm.对电机的性能影响很大），槽；和其他 部件：机座，端盖，风罩，风叶铭牌等。（见图 片7）4、异步电机的铭牌及额定值n 铭牌（图片8）： 包括：型号，额定 值，绕组联结方式 ，生产厂家，技术 参数等。4、异步电机的铭牌及额定值n型号举例：Y132S-4,Y-异步电动机；132-机 座中心高度132mmnS-短铁心；4-极数。防护等级：IP44：第一 位数能防止厚度大于1mm的工具、金属线或 类似的物体触及壳内带电或转动部分。能防止 直径大于1mm的小固体义务进入。任何方向 溅水
14、，对电机无伤害。 绕组联结方式：接法或者Y接法3Kw以下接法 ？ 4Kw 以上 接法 ？ 工作方式：SI电动机额定值 n额定电压：额定运行时，规定加在定子绕组上 的线电压；n额定电流：额定运行时，规定加在定子绕组上 的线电流； n额定功率：额定运行时，电动机的输出功率； n额定转速：额定运行时，电动机的转子转速； n额定频率：规定的电源频率(50Hz)； n额定效率：额定功率因数：cos等。 电动机安装前的准备n包装完整无损n名牌是否符合要求n紧固件是否松动n用手转动是否灵活n500V兆欧表绝缘值 Mn干燥处理温度120c5、电动机的安装n4千瓦以上的2级30千瓦以上4级 不宜采用皮带传动n皮
15、带中心线与轴中心线垂直n联轴器与负载轴中心线应重合n立式电机除皮带轮外不允许再带 负载 电动机的运用1.怎样看转向？ 2.起动电流是多少？ 3.频率与名牌偏差1%电压偏差5%达 不到额定功率 4.轴承温度956、电动机的维护:n6.1 使用前的检查na、检查电机铭牌所示的额定值是否符合使用要求，额定电压、额 定频率是否与现场电源相同，接线是否与铭牌的或接线指示图相 符。nB、检查电机内部有无灰尘或杂物。nC、对新安装或长期不用的电机，试用前都检查一下电机绕组相间 和绕组对地的绝缘电阻，直流电机还应检查电刷和滑环的接触是 否良好。nD、扭转电动机的转轴、检查电机转子转动是否灵活自如。（对于 滑动
16、轴承，转子的轴向窜动量允许23mm）。nE、检查电机地脚螺栓是否拧紧，其他机械方面是否牢固可靠。nF、检查轴承的油位多少。经过上述准备工作检查以后，方可启动 电机。6、电动机的维护:n6.2启动时注意事项：na、合闸后若电动机不转动，应迅速、果断的断开电源，以免烧毁 电机。nB、电动机启动后，应注意观察电机、转动装置、生产机械及线路 电压和电流指示，若有异常现象，应立即停机，查明故障并排除 后方能重新合闸启动。nC、按照电机的技术要求，限制电机连续启动次数。对于小型异步 电动机，一般空载连续启动不超过35次，电动机长期运转至热 态，停机后又起动，不得连续超过23次。否则容易烧毁电动机 。nD、多台电动机有一台变压器供电时，不能同时启动，应由大到小 逐台启动。（这一点我们公司不存在）7、电动机在运行时的监视：n7.1运行环境的监视：nA、应经常保持电机清洁、并防止油污、水滴 或杂物进入电机内部。nB、电机的通风必须良好，其进风口和出风口 必须保持畅通无助。7、电动机在运行时的监视：n7.2电源监视：电源电压与电动机额定值
