《电动机选择与设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电动机选择与设计（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、炼钢厂电动机选择与设计摘要：电力拖动技术发展至今，已具有许多其他拖动方式无法比拟的优点。在启动、制动和调速方面的控制简单方便、快速性好且效率高，并且电动机的类型很多，具有各种不同的运行特性。可以满足各种类型的生产机械的要求。由于电力拖动系统各参数的检测、信号的变换与传送较方便，易于实现最优控制。同此，电力拖动成为现代工电气自动化的基础。1.电动机的发展现状伴随着现代高新技术产业的发展，电机技术已逐渐成熟，随着很多其它科学学科和工程方法的进步，例如，功率电子学的发展，人功率高电压等级的功率电子器件的出现，材料领域的进步，新的永磁材料和绝缘材料的出现，网络和IT技术，有限元等分析工具的发展，日益增
2、长的环境怠识和再生能源的使用思想等使得传统电机得到了新的发展和应用。未来的电机将向高效率、高功率密度、高可靠性、低噪声以及良好的可维修性和可替换性方向发展。2.电动机的分类电机的种类繁多，性能各异，应用广泛，按照功能可分为：直流电机实现机械能和直流电能之间的转换，包括直流发电机、直流电动机。交流电机实现机械能和交流电能之间的转换，包括同步电机、异步电机变压器进行交流电能的传递控制电机在自动控制系统中起控制作用。 3.三相异步电动机工作原理与结构 3.1三相异步电动机的结构三相异步电动机的两个基本组成部分为定子（固定部分）和转子（旋转部分）。此外还有端盖、风扇等附属部分，如图1所示。图 1 三相
3、电动机的结构示意图定子三相异步电动机的定子由三部分组成：定子定子铁心由厚度为0.5mm的，相互绝缘的硅钢片叠成，硅钢片内圆上有均匀分布的槽，其作用是嵌放定子三相绕组AX、BY、CZ。定子绕组三组用漆包线绕制好的，对称地嵌入定子铁心槽内的相同的线圈。这三相绕组可接成星形或三角形。机座机座用铸铁或铸钢制成，其作用是固定铁心和绕组转子三相异步电动机的转子由三部分组成：转子转子铁心由厚度为0.5mm的，相互绝缘的硅钢片叠成，硅钢片外圆上有均匀分布的槽，其作用是嵌放转子三相绕组。转子绕组转子绕组有两种形式： 鼠笼式 - 鼠笼式异步电动机。 绕线式 - 绕线式异步电动机。转轴转轴上加机械负载鼠笼式电动机由
4、于构造简单，价格低廉，工作可靠，使用方便，成为了生产上应用得最广泛的一种电动机。为了保证转子能够自由旋转，在定子与转子之间必须留有一定的空气隙，中小型电动机的空气隙约在0.21.0mm之间 3.2工作原理如图2是异步电动机工作原理示意图 当三相异步电动机接到三相电源上，定子绕组中便有对称的三相交流电流（相序为U、V、W）通过，产生一个旋转的磁场（方向如图2所示，转速n1=60f1/p）由于启动瞬间转子是静止的，所以该旋转磁场与转子导体之间有相对运动，转子导体切割旋转磁场产生感应电势（方向由右手定则判定，如图2所示).由于转子绕组闭合，转子绕组中便有电流通过，该电流与旋转磁 场作用，产生电磁力F
5、，形成电磁转矩T(方向由左手定则判定）。当电磁力矩大于转子所受的阻力矩的时候，转子就沿着电磁转矩方向旋转起来。电机把由定子输入的电能转变成机械能从轴上输出。由图2可知，异步电动机的转向一致 由于异步电动机的旋转方向始终与旋转磁场的转向一致，而旋转磁场的方向又取决于三相电流的相序，因此要改变电动机的转向，只需改变电流的相序即可，即任意对调电动机的两根电源线，便可使电动机反转 异步电异动机的转速恒小于旋转磁场的转速n1.因为一旦转子的转速等于旋转磁场的转速n1，转子导体与旋转磁场之间就不再有相对运动，转子导体就不再切割旋转磁场的磁通，转子绕组中的电流及其所受的电磁力均消失。由此可见，nn1是异步电
6、动机工作的必要条件。异步电动机的转速与旋转磁场的转速不同，这也是异步电动机得名的原因。4.三相异步电动机的选择与应用4.1炼钢厂的工作环境： 因为生产产品的特殊，对各个工作硬件也有一定的要求，钢坯的持续高温，让环境的温度也一直持续高温，辊道的散热的冷却水的蒸发是电动机的环境处在了高温、潮湿状态，同时在车间的运输各个运行模式下，环境的控制的较低，尘埃较多，综述各个环境因素，对电动机的要求功率不高，而环境适应能力却要到达一定的要求。4.2三相异步电动机的选用要点 (1)根据机械负载特性、生产工艺、电网要求、建设费用、运行费用等综合指标，合理选择电动机的类型。 (2)根据机械负载所要求的过载能力、启
7、动转矩、工作制及工况条件，合理选择电动机的功率，使功率匹配合理，并具有适当的备用功率，力求运行安全、可靠而经济。 (3)根据使用场所的环境，选择电动机的防护等级和结构形式。 (4)根据生产机械的最高机械转速和传动调速系统的要求，选择电动机的转速。 (5)根据使用的环境温度，维护检查方便、安全可靠等要求，选择电动机的绝缘等级和安装方式。 (6)根据电网电压、频率、选择电动机的额定电压以及额定频率。5.三相电动机的常见故障与检修5.1常见故障分析5.1.1.电动机不能启动 电源出现失压或欠压故障。电源失压主要是因为电动机及其控制电路出现了短路和接地故障，致使电源跳闸;电源欠压主要是因为启动装置出现
8、故障；负载过大。负载过大一方面由于该电动机要求空载启动，而在实际启动时带上了负载;另一方面由于电动机或负载启动时出现了咬卡故障；定子绕组缺相。电动机缺相运行往往是由于负载过大，电动机本体绝缘老化、控制线路短路等原因，电动机运行电流过大，将其中一相电源的熔断器熔体熔断所导致。另外电动机和控制线路各种接头接触不良，能直接引起电动机缺相运行。5.1.2.电动机转速不正常 电动机受潮或绝缘不好; 电动机轴承偏心或转子扫膛; 电动机定子绕组局部短路或某相绕组断路。 5.2诊断故障点 5.2.1.检查绝缘不良和接地故障 (1)兆欧表测量检查法:绝缘电阻在0. 5 M欧以上，说明绝缘尚可，可继续使用。如果绝
9、缘低于0. 5M欧，说明绕组受潮或绝缘老化变差。若电阻为0，则是绕组接地。 ( 2)校验灯检查法:打开各相绕组的接头，然后用灯泡与36V低压电源串联，逐相测量绕组与机座的绝缘。灯泡发红，说明绕组受潮、绝缘变差;灯泡发亮，说明绕组接地。 (3)高压试验检查法:试验电压一般为电动机额定电压的两倍再加1 000 V，对于旧电动机，取电动机额定电压的3倍。如果绕组接地，在接通试验电压后，线路中保护装置(熔断器或电流继电器)动作，切断电源。 5.2,2.检查定子绕组断路故障 定于绕组断路通常发生在绕组的端部接线头、引出线端等附近。 (1)三相电流平衡检查法，对于星形连接的绕组，三相绕组并联后，三相电流值
10、相差大于5%时，电流小的一相为断路相。对于三角形连接的绕组，要逐相测量，其中电流小的一相为断路相。 (2)电阻检查法，用直流电桥测量了相绕组的电阻，如果电阻值相差大于5%时，电阻值较大的一相为断路相。 5.2.3.检查定子绕组短路故障 (1)看、摸、闻检查法。观察绕组有无冒烟，绝缘有无变色、烧焦。有时短路匝数很少，没有一冒烟现象.但可在停车时，手摸绕组时有一局部地方过热现象。 (2)用兆欧表测量检查。测量每相间的绝缘电阻值，如果很低，则说明该两相间短路。 (3)三相电流平衡检查法。电流大的一相可能有短路故障。 (4)电阻检查法。用电桥测量，电阻值小的一相可能有短路故障。 (5)短路测试器检查法
11、。短路测试器又叫短路侦察器，用它来检查匝间有无短路是一种较有效的方法。短路测试器实际上是一个开口变压器.开口铁心上绕有线圈，当将短路测试器放在被测电动机定子铁心槽曰时，测试器铁心与被测电动机定了铁心构成闭合磁路。测试器线圈相当于变压器的一次侧绕组，被测电动机槽内线圈相当于变压器的二次侧线圈。将交流电通入测试器线圈，若被测定子绕组没有匝间短路，电流表读数很小;若有匝间短路，则相当于变压器二次侧绕组短路，电流表读数就会大很多。沿被测电动机定子铁心内圆逐槽检查，就能查出短路线圈的位置。对于多路并联的电动机绕组，必须先打开各支路的连接，才能用短路测试器检查。6.总结：电机的在各个领域的应用，使得环境和
12、工作要求不同，让电机的发展得到提升的同时也让种类和工艺要求也提高了。不断进步，也巩固了电机在各个领域不可替代的位置。了解电机的使用与安装，综合电机各个方面的知识，在工作与知识的结合，更加的深入的了解了电机的结构与原理。参考文献1曲素荣.电机及电力拖动(第三版)M.西南交通大学出版社,2008.01.2李建清.从零开始学电动机控制与维修技术M.国防工业出版社.2006.09致谢在论文完成之际，我首先向关心帮助和指导我的指导老师张显老师表示衷心的感谢并致以崇高的敬意！在学校的学习生活即将真正的结束了，回顾三年来的学习经历，面对现在的收获，我感到无限欣慰。为此，我向热心帮助过我的所有老师和同学表示由衷的感谢!在论文工作中，遇到了许许多多这样那样的问题，有的是专业上的问题，有的是论文格式上的问题，一直得到XX老师的悉心指导，使我的论文能够顺利的完成。在论文的写作过程中，也得到了许多同学的宝贵建议，同时还到许多在工作过程中许多同事的支持和帮助，在此一并致以诚挚的谢意！最后，衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师!
