通過上述分析可以總結出電動機工作原理為:當電動機的三相定子繞組(各相差120度電角度),通入三相對稱交流電后,將產生一個旋轉磁場,該旋轉磁場切割轉子繞組,從而在轉子繞組中產生感應電流(轉子繞組是閉合通路),載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力,從而在電機轉軸上形成電磁轉矩,驅動電動機旋轉,并且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。

交流三相異步電動機繞組分類

單層繞組:

單層繞組就是在每個定子槽內只嵌置一個線圈有效邊的繞組,因而它的線圈總數只有電機總槽數的一半。單層繞組的優點是繞組線圈數少工藝比較簡單;沒有層間絕緣故槽的利用率提高;單層結構不會發生相間擊穿故障等。缺點則是繞組產生的電磁波形不夠理想,電機的鐵損和噪音都較大且起動性能也稍差,故單層繞組一般只用于小容量異步電動機中。單層繞組按照其線圈的形狀和端接部分排列布置的不同,可分為鏈式繞組、交叉鏈式繞組、同心式繞組和交叉式同心繞組等幾種繞組形式。

1、鏈式繞組鏈式繞組是由具有相同形狀和寬度的單層線圈元件所組成,因其繞組端部各個線圈像套起的鏈環一樣而得名。單層鏈式繞組應特別注意的是其線圈節距必須為奇數,否則該繞組將無法排列布置。

2、交叉鏈式繞組當每極每相槽數9為大于2的奇數時鏈式繞組將無法排列布置,此時就需要采用具有單、雙線圈的交叉式繞組。

3、同心式繞組在同一極相組內的所有線圈圍抱同一圓心。

4、當每級每相槽數Q為大于2的偶數時則可采取交叉同心式繞組的形式。

單層同心繞組和交叉同心式繞組的優點為繞組的繞線、嵌線較為簡單,缺點則為線圈端部過長耗用導線過多�，F除偶有用在小容量2極、4極電動機中以外,如今已很少采用這種繞組形式。

雙層疊式繞組

單雙層混合繞組

星接與角接的關系

星接改角接:原星接時線徑總截面積除以1.732等于角接時的線徑總截面積。

角接改星接:原角接時線徑總截面積乘以1.732等于星接時的線徑總截面積。

星接與角接本質上的區別

星接時線電壓等于相電壓的1.732倍,相電流等于線電流。

角接時相電壓等于線電壓,線電流等于相電流的1.732倍。

同功率的電機,星接時,線徑粗,匝數少,角接時,線徑細,匝數多。

角接時的截面積是星接時的0.58倍。(即角接時線徑總截面積除以0.58等于星接時的線徑總截面積。星接時線徑總截面積乘以0.58等于角接時的線徑總截面積)

線徑截面積計算公式:截面積S=直徑的平方乘以0.785

電機的內部連接有顯極和庶極之分,顯極和庶極連接是由電機的設計屬性決定的,是不能更改的

電動機空載電流計算系數

四極、六極功率因數0.85-0.98.5

功率因數0.85,效率0.85時系數為:0.435,乘以額定電流

功率因數0.86,效率0.86時系數為:0.393,乘以額定電流

功率因數0.87,效率0.87時系數為:0.353,乘以額定電流

功率因數0.88,效率0.88時系數為:0.313,乘以額定電流

功率因數0.89,效率0.89時系數為:0.276,乘以額定電流

功率因數0.90,效率0.90時系數為:0.240,乘以額定電流

功率因數0.91,效率0.91時系數為:0.205,乘以額定電流

功率因數0.92,效率0.92時系數為:0.172,乘以額定電流

功率因數0.93,效率0.93時系數為:0.142,乘以額定電流

功率因數0.94,效率0.94時系數為:0.113,乘以額定電流

功率因數0.95,效率0.95時系數為:0.086,乘以額定電流

功率因數0.96,效率0.96時系數為:0.062,乘以額定電流

功率因數0.97,效率0.97時系數為:0.040,乘以額定電流

功率因數0.98,效率0.98時系數為:0.022,乘以額定電流

功率因數0.99,效率0.99時系數為:0.008,乘以額定電流

四極、六極、八極功率因數0.81-0.85

功率因數0.81,效率0.81時系數為:0.468,乘以額定電流

功率因數0.82,效率0.82時系數為:0.433,乘以額定電流

功率因數0.83,效率0.83時系數為:0.398,乘以額定電流

功率因數0.84,效率0.84時系數為:0.365,乘以額定電流

功率因數0.85,效率0.85時系數為:0.332,乘以額定電流

四極、六極、八極功率因數0.70-0.80

功率因數0.70,效率0.70時系數為:0.728,乘以額定電流

功率因數0.71,效率0.71時系數為:0.694,乘以額定電流

功率因數0.72,效率0.72時系數為:0.661,乘以額定電流

功率因數0.73,效率0.73時系數為:0.630,乘以額定電流

功率因數0.74,效率0.74時系數為:0.595,乘以額定電流

功率因數0.75,效率0.75時系數為:0.562,乘以額定電流

功率因數0.76,效率0.76時系數為:0.530,乘以額定電流

功率因數0.77,效率0.77時系數為:0.499,乘以額定電流

功率因數0.78,效率0.78時系數為:0.468,乘以額定電流

功率因數0.79,效率0.79時系數為:0.438,乘以額定電流

功率因數0.80,效率0.80時系數為:0.408,乘以額定電流

六極、八極功率因數0.75

功率因數0.75,效率0.75時系數為:0.496,乘以額定電流

連體半密封的電機定子鐵芯拆出:用加熱的方法,把定子殼反過來放下面懸空,加熱定子外殼當溫度達到一定溫度時輕輕震一震自己就出來了。

運行

電動機應妥善接地,接線盒內右下方有接地螺釘,必要時也可

利用電動機的底腳或法蘭盤固定螺栓接地。

電動機銘牌上有規定的星形聯結和三角形聯結,我國3kW以下電動機采用星形聯結,3kW以上電動機采用三角形聯結,不能接錯。

電動機一般應配有故障保護裝置,如熱保護裝置、電動機電子保護器等,并根據電動機銘牌電流調整保護裝置的整定值選擇。如電動機負載較穩定,為了更好地保護電動機,可按電動機的實際工作電流來調整保護裝置的整定值。電動機的實際工作電流可在電動機負載運轉時,用鉗形電流表直接測定。

當電源的電壓、頻率與銘牌上的數值偏差超過5%時,電動機不能保證連續輸出額定功率。連續工作的電動機不允許過載。

電動機空載或負載運行不應有斷續的或異常的聲響或振動,軸承溫度不應過高。

字母含義

J——異步電動機; O——封閉; L——鋁線纏組;

W——戶外; Z——冶金起重; Q——高起動轉輪;

D——多速; B——防爆; R一繞線式;

S——雙鼠籠; K一-高速; H——高轉差率。

繞組接地

指繞組與鐵心或與機殼絕緣破壞而造成的接地。

1、故障現象

機殼帶電、控制線路失控、繞組短路發熱,致使電動機無法正常運行。

2、產生原因

繞組受潮使絕緣電阻下降;電動機長期過載運行;有害氣體腐蝕;金屬異物侵入繞組內部損壞絕緣;重繞定子繞組時絕緣損壞碰鐵心;繞組端部碰端蓋機座;定、轉子磨擦引起絕緣灼傷;引出線絕緣損壞與殼體相碰;過電壓(如雷擊)使絕緣擊穿。

3、檢查方法

①觀察法。通過目測繞組端部及線槽內絕緣物觀察有無損傷和焦黑的痕跡,如有就是接地點。

②萬用表檢查法。用萬用表低阻檔檢查,讀數很小,則為接地。

③兆歐表法。根據不同的等級選用不同的兆歐表測量每組電阻的絕緣電阻,若讀數為零,則表示該項繞組接地,但對電機絕緣受潮或因事故而擊穿,需依據經驗判定,一般說來指針在"0"處搖擺不定時,可認為其具有一定的電阻值。

④試燈法。如果試燈亮,說明繞組接地,若發現某處伴有火花或冒煙,則該處為繞組接地故障點。若燈微亮則絕緣有接地擊穿。若燈不亮,但測試棒接地時也出現火花,說明繞組尚未擊穿,只是嚴重受潮。也可用硬木在外殼的止口邊緣輕敲,敲到某一處等一滅一亮時,說明電流時通時斷,則該處就是接地點。

⑤電流穿燒法。用一臺調壓變壓器,接上電源后,接地點很快發熱,絕緣物冒煙處即為接地點。應特別注意小型電機不得超過額定電流的兩倍,時間不超過半分鐘;大電機為額定電流的20%-50%或逐步增大電流,到接地點剛冒煙時立即斷電。

⑥分組淘汰法。對于接地點在鐵芯心里面且燒灼比較厲害,燒損的銅線與鐵芯熔在一起。采用的方法是把接地的一相繞組分成兩半,依此類推,最后找出接地點。

此外,還有高壓試驗法、磁針探索法、工頻振動法等,此處不一一介紹。

4、處理方法

①繞組受潮引起接地的應先進行烘干,當冷卻到60——70℃左右時,澆上絕緣漆后再烘干。

②繞組端部絕緣損壞時,在接地處重新進行絕緣處理,涂漆,再烘干。

③繞組接地點在槽內時,應重繞繞組或更換部分繞組元件。

最后應用不同的兆歐表進行測量,滿足技術要求即可。

繞組短路

由于電動機電流過大、電源電壓變動過大、單相運行、機械碰傷、制造不良等造成絕緣損壞所至,分繞組匝間短路、繞組間短路、繞組極間短路和繞組相間短路。

1、故障現象

離子的磁場分布不均,三相電流不平衡而使電動機運行時振動和噪聲加劇,嚴重時電動機不能啟動,而在短路線圈中產生很大的短路電流,導致線圈迅速發熱而燒毀。

2、產生原因

電動機長期過載,使絕緣老化失去絕緣作用;嵌線時造成絕緣損壞;繞組受潮使絕緣電阻下降造成絕緣擊穿;端部和層間絕緣材料沒墊好或整形時損壞;端部連接線絕緣損壞;過電壓或遭雷擊使絕緣擊穿;轉子與定子繞組端部相互摩擦造成絕緣損壞;金屬異物落入電動機內部和油污過多。

3、檢查方法

①外部觀察法。觀察接線盒、繞組端部有無燒焦,繞組過熱后留下深褐色,并有臭味。

②探溫檢查法�？蛰d運行20分鐘(發現異常時應馬上停止),用手背摸繞組各部分是否超過正常溫度。

③通電實驗法。用電流表測量,若某相電流過大,說明該相有短路處。

④電橋檢查。測量個繞組直流電阻,一般相差不應超過5%以上,如超過,則電阻小的一相有短路故障。

⑤短路偵察器法。被測繞組有短路,則鋼片就會產生振動。

⑥萬用表或兆歐表法。測任意兩相繞組相間的絕緣電阻,若讀數極小或為零,說明該二相繞組相間有短路。

⑦電壓降法。把三繞組串聯后通入低壓安全交流電,測得讀數小的一組有短路故障。

⑧電流法。電機空載運行,先測量三相電流,在調換兩相測量并對比,若不隨電源調換而改變,較大電流的一相繞組有短路。

4、短路處理方法

①短路點在端部。可用絕緣材料將短路點隔開,也可重包絕緣線,再上漆重烘干。

②短路在線槽內。將其軟化后,找出短路點修復,重新放入線槽后,再上漆烘干。

③對短路線匝少于1/12的每相繞組,串聯匝數時切斷全部短路線,將導通部分連接,形成閉合回路,供應急使用。

④繞組短路點匝數超過1/12時,要全部拆除重繞。

繞組斷路

由于焊接不良或使用腐蝕性焊劑,焊接后又未清除干凈,就可能造成壺焊或松脫;受機械應力或碰撞時線圈短路、短路與接地故障也可使導線燒毀,在并燒的幾根導線中有一根或幾根導線短路時,另幾根導線由于電流的增加而溫度上升,引起繞組發熱而斷路。一般分為一相繞組端部斷線、匝間短路、并聯支路處斷路、多根導線并燒中一根斷路、轉子斷籠。

1、故障現象

電動機不能啟動,三相電流不平衡,有異常噪聲或振動大,溫升超過允許值或冒煙。

2、產生原因

①在檢修和維護保養時碰斷或制造質量問題。

②繞組各元件、極(相)組和繞組與引接線等接線頭焊接不良,長期運行過熱脫焊。

③受機械力和電磁場力使繞組損傷或拉斷。

④匝間或相間短路及接地造成繞組嚴重燒焦或熔斷等。

3、檢查方法

①觀察法。斷點大多數發生在繞組端部,看有無碰折、接頭出有無脫焊。

②萬用表法。利用電阻檔,對"Y"型接法的將一根表棒接在"Y"形的中心點上,另一根依次接在三相繞組的首端,無窮大的一相為斷點;"△"型接法的短開連接后,分別測每組繞組,無窮大的則為斷路點。

③試燈法。方法同前,等不亮的一相為斷路。

④兆歐表法。阻值趨向無窮大(即不為零值)的一相為斷路點。

⑤電流表法。電機在運行時,用電流表測三相電流,若三相電流不平衡、又無短路現象,則電流較小的一相繞組有部分短斷路故障。

⑥電橋法。當電機某一相電阻比其他兩相電阻大時,說明該相繞組有部分斷路故障;

⑦電流平衡法。對于"Y"型接法的,可將三相繞組并聯后,通入低電壓大電流的交流電,如果三相繞組中的電流相差大于10%時,電流小的一端為斷路;對于"△"型接法的,先將定子繞組的一個接點拆開,再逐相通入低壓大電流,其中電流小的一相為斷路。

⑧斷籠偵察器檢查法。檢查時,如果轉子斷籠,則毫伏表的讀數應減小。

4、斷路處理方法

①斷路在端部時,連接好后焊牢,包上絕緣材料,套上絕緣管,綁扎好,再烘干。

②繞組由于匝間、相間短路和接地等原因而造成繞組嚴重燒焦的一般應更換新繞組。

③對斷路點在槽內的,屬少量斷點的做應急處理,采用分組淘汰法找出斷點,并在繞組斷部將其連接好并絕緣合格后使用。

④對籠形轉子斷籠的可采用焊接法、冷接法或換條法修復。

繞組接錯

繞組接錯造成不完整的旋轉磁場,致使啟動困難、三相電流不平衡、噪聲大等癥狀,嚴重時若不及時處理會燒壞繞組。主要有下列幾種情況:某極相中一只或幾只線圈嵌反或頭尾接錯;極(相)組接反;某相繞組接反; 多路并聯繞組支路接錯;"△"、"Y"接法錯誤。

1、故障現象

電動機不能啟動、空載電流過大或不平衡過大,溫升太快或有劇烈振動并有很大的噪聲、燒斷保險絲等現象。

2、產生原因

誤將"△"型接成"Y"型;維修保養時三相繞組有一相首尾接反;減壓啟動是抽頭位置選擇不合適或內部接線錯誤;新電機在下線時,繞組連接錯誤;舊電機出頭判斷不對。

3、檢修方法

①滾珠法。如滾珠沿定子內圓周表面旋轉滾動,說明正確,否則繞組有接錯現象。

②指南針法。如果繞組沒有接錯,則在一相繞組中,指南針經過相鄰的極(相)組時,所指的極性應相反,在三相繞組中相鄰的不同相的極(相)組也相反;如極性方向不變時,說明有一極(相)組反接;若指向不定,則相組內有反接的線圈。

③萬用表電壓法。按接線圖,如果兩次測量電壓表均無指示,或一次有讀數、一次沒有讀數,說明繞組有接反處。

④常見的還有干電池法、毫安表剩磁法、電動機轉向法等。

4、處理方法

①一個線圈或線圈組接反,則空載電流有較大的不平衡,應進廠返修。

②引出線錯誤的應正確判斷首尾后重新連接。

③減壓啟動接錯的應對照接線圖或原理圖,認真校對重新接線。

④新電機下線或重接新繞組后接線錯誤的,應送廠返修。

⑤定子繞組一相接反時,接反的一相電流特別大,可根據這個特點查找故障并進行維修。

⑥把"Y"型接成"△"型或匝數不夠,則空載電流大,應及時更正。 怎樣測量三相異步電動機六股引出線的相同端頭用干電池和萬用表判別,

保養方法

連續運轉的三相異步電動機,日常保養內容:外觀檢查,風扇是否工作正常,是否有異常振動,聯軸器連接是否可靠,底座固定是否緊固,軸承工作是否正常(聽聲音),溫度是否正常(紅外測溫儀),定期檢查電線接頭和開關觸點,工作電流是否正常(鉗型電流表),另外繞線式電機還須檢查碳刷和滑環。

測量端頭

①先判別三相繞組的各自的兩個首尾端.將萬用表調到電阻檔進行測量,凡是同一相的線圈就相連接沒有阻值,凡不是同一相的線圈就不相通,因此根據萬用表可分清兩個線端屬于同一相繞組引出線。

②判別其中兩側線圈引出線的同名端,將指針式萬用表調到量程最小的直流電流檔,再將任意一相的繞組的兩個線端接到表上,然后將另一相繞組的兩個線端一同分別瞬時碰觸一下干電池的正極和負極,在干電池與線圈接通的一瞬間如果表針擺向大于零的一邊(也就是順時針擺動),則電池正極和萬用表黑色表筆為同名端,逆則反矣。

1、大型電動機指電動機機座中心高度大于630mm,或者16號機座及以上.或定子鐵芯外徑大于990mm者.稱為大型電動機。

2、中型電動機指電動機機座中心高度在355一630mm之間.或者11-15號機座.或定子鐵芯外徑在560~990mm之間者.稱為中型電動機。

3、小型電動機指電動機機座中心高度在80-315mm.或者10號及以下機座,或定子鐵芯外徑在125-560mm之間者.稱為小型電動機。

二、按電動機轉速分類

1、恒轉速電動機有普通籠型、特殊籠型(深槽式、雙籠式、高啟動轉矩式)和繞線型。

2、調速電機就是配有有換向器的電動機。一般采用三相并勵式的繞線轉子電動機(轉子控制電阻、轉子控制勵磁)。

3、變速電動機有變極電動機、單繞組多速電動機、特殊籠型電動機和轉差電動機等。

三、按機械特性分類

1、普通籠型異步電動機適用于小容量、轉差率變化小的恒速運行的場所.如鼓風機、離心泵、車床等低啟動轉矩和恒負載的場合。

2、深槽籠型適用于中等容量、啟動轉矩比井通籠型異步電動機稍大的場所。

3、雙籠型異步電動機適用于中、大型籠型轉子電動機.啟動轉矩較大.但最大轉矩稍小。適用于傳送帶、壓縮機、粉碎機、攪拌機、往復泵等需要啟動轉矩較大的恒速負載上。

4、特殊雙籠型異步電動機采用高阻抗導體材料制成。特點是啟動轉矩大.最大轉矩小,轉差率較大.可實現轉速調節。適用于沖床、切斷機等設備。

5、繞線轉子異步電動機適用于啟動轉矩大、啟動電流小的場所,如傳送帶、壓縮機、壓延機等設備。

四、按電動機防護形式分類

1、開啟式電動機除必要的支承結構外,對于轉動及帶電部分沒有專門的保護。

2、防護式電動機內轉動和帶電部分有必要的機械保護.但不明顯地妨礙通風。按其通風口防護結構不同。有下列三種:網罩式、防滴式、防濺式。防滴式與防濺式不同,防滴式是能防止垂直下落的固體或液體進入電動機內部,而防濺式是能防止與垂線成1000角范圍內任何方向的液體或固體進入電動機內部。

3、封閉式電動機機殼結構能夠阻止殼內外空氣自由交換.但并不要求完全密封。

4、防水式電動機機殼結構能夠阻止具有一定壓力的水進入電動機內部。

5、水密式當電動機浸沒在水中時.電動機機殼的結構能夠阻止水進入電動機內部。

6、潛水式電動機在規定的水壓下,能長期在水中運行。

7、隔爆式電動機機殼的結構能阻止電動機內部的氣體爆炸傳遞到電動機外部.而引起電動機外部的燃燒性氣體的爆炸。

五、按電動機使用環境分類

可分為普通型、濕熱型、干熱型、船用型、化工型、高原型和戶外型。

這種調速方法是用改變定子繞組的接線方式來改變籠型電動機定子極對數達到調速目的,特點如下:

1、具有較硬的機械特性,穩定性良好;

2、無轉差損耗,效率高;

3、接線簡單、控制方便、價格低;

4、有級調速,級差較大,不能獲得平滑調速;

5、可以與調壓調速、電磁轉差離合器配合使用,獲得較高效率的平滑調速特性。

該方法適用于不需要無級調速的生產機械,如金屬切削機床、升降機、起重設備、風機、水泵等。

變頻調速

變頻調速是改變電動機定子電源的頻率,從而改變其同步轉速的調速方法。變頻調速系統主要設備是提供變頻電源的變頻器,變頻器可分成交流-直流-交流變頻器和交流-交流變頻器兩大類,目前國內大都使用交-直-交變頻器。其特點:

1、效率高,調速過程中沒有附加損耗;

2、應用范圍廣,可用于籠型異步電動機;

3、調速范圍大,特性硬,精度高;

4、技術復雜,造價高,維護檢修困難。

該方法適用于要求精度高、調速性能較好場合。

串級調速

串級調速是指繞線式電動機轉子回路中串入可調節的附加電勢來改變電動機的轉差,達到調速的目的。大部分轉差功率被串入的附加電勢所吸收,再利用產生附加的裝置,把吸收的轉差功率返回電網或轉換能量加以利用。根據轉差功率吸收利用方式,串級調速可分為電機串級調速、機械串級調速及晶閘管串級調速形式,多采用晶閘管串級調速,其特點為:

1、可將調速過程中的轉差損耗回饋到電網或生產機械上,效率較高;

2、裝置容量與調速范圍成正比,投資省,適用于調速范圍在額定轉速70%-90%的生產機械上;

3、調速裝置故障時可以切換至全速運行,避免停產;

4、晶閘管串級調速功率因數偏低,諧波影響較大。

該方法適合于風機、水泵及軋鋼機、礦井提升機、擠壓機上使用。

電阻調速

繞線式異步電動機轉子串入附加電阻,使電動機的轉差率加大,電動機在較低的轉速下

運行。串入的電阻越大,電動機的轉速越低。此方法設備簡單,控制方便,但轉差功率以發熱的形式消耗在電阻上。屬有級調速,機械特性較軟。

定子調壓調速方法

當改變電動機的定子電壓時,可以得到一組不同的機械特性曲線,從而獲得不同轉速。由于電動機的轉矩與電壓平方成正比,因此最大轉矩下降很多,其調速范圍較小,使一般籠型電動機難以應用。為了擴大調速范圍,調壓調速應采用轉子電阻值大的籠型電動機,如專供調壓調速用的力矩電動機,或者在繞線式電動機上串聯頻敏電阻。為了擴大穩定運行范圍,當調速在2:1以上的場合應采用反饋控制以達到自動調節轉速目的。

調壓調速的主要裝置是一個能提供電壓變化的電源,常用的調壓方式有串聯飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調壓等幾種。晶閘管調壓方式為最佳。調壓調速的特點:

1、調壓調速線路簡單,易實現自動控制;

2、調壓過程中轉差功率以發熱形式消耗在轉子電阻中,效率較低。

3、調壓調速一般適用于100KW以下的生產機械。

電磁調速

電磁調速電動機由籠型電動機、電磁轉差離合器和直流勵磁電源(控制器)三部分組

成。直流勵磁電源功率較小,通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成,改變晶閘管的導通角,可以改變勵磁電流的大小。

電磁轉差離合器由電樞、磁極和勵磁繞組三部分組成。電樞和后者沒有機械聯系,都能自由轉動。電樞與電動機轉子同軸聯接稱主動部分,由電動機帶動;磁極用聯軸節與負載軸對接稱從動部分。當電樞與磁極均為靜止時,如勵磁繞組通以直流,則沿氣隙圓周表面將形成若干對N、S極性交替的磁極,其磁通經過電樞。當電樞隨拖動電動機旋轉時,由于電樞與磁極間相對運動,因而使電樞感應產生渦流,此渦流與磁通相互作用產生轉矩,帶動有磁極的轉子按同一方向旋轉,但其轉速恒低于電樞的轉速N1,這是一種轉差調速方式,變動轉差離合器的直流勵磁電流,便可改變離合器的輸出轉矩和轉速。電磁調速電動機的調速特點:

裝置結構及控制線路簡單、運行可靠、維修方便;

1、調速平滑、無級調速;

2、對電網無諧影響;

3、速度失大、效率低。

該方法適用于中、小功率,要求平滑動、短時低速運行的生產機械。

耦合器調速

液力耦合器是一種液力傳動裝置,一般由泵輪和渦輪組成,它們統稱工作輪,放在密封殼體中。殼中充入一定量的工作液體,當泵輪在原動機帶動下旋轉時,處于其中的液體受葉片推動而旋轉,在離心力作用下沿著泵輪外環進入渦輪時,就在同一轉向上給渦輪葉片以推力,使其帶動生產機械運轉。液力耦合器的動力轉輸能力與殼內相對充液量的大小是一致的。在工作過程中,改變充液率就可以改變耦合器的渦輪轉速,作到無級調速,其特點為:

1、功率適應范圍大,可滿足從幾十千瓦至數千千瓦不同功率的需要;

2、結構簡單,工作可靠,使用及維修方便,且造價低;

3、尺寸小,能容大;

4、控制調節方便,容易實現自動控制。

該方法適用于風機、水泵的調速。

電機磁路的一部分,并在其上放置定子繞組。 構造:定子鐵心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成,在鐵心的內圓沖有均勻分布的槽,用以嵌放定子繞組。 定子鐵心槽型有以下幾種: 半閉口型槽:電動機的效率和功率因數較高,但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機中。 半開口型槽:可嵌放成型繞組,一般用于大型、中型低壓電機。所謂成型繞組即繞組可事先經過絕緣處理后再放入槽內。 開口型槽:用以嵌放成型繞組,絕緣方法方便,主要用在高壓電機中。

2、定子繞組作用:

是電動機的電路部分,通入三相交流電,產生旋轉磁場。 構造:由三個在空間互隔120°電角度、對稱排列的結構完全相同繞組連接而成,這些繞組的各個線圈按一定規律分別嵌放在定子各槽內。 定子繞組的主要絕緣項目有以下三種:(保證繞組的各導電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣)。 ⑴對地絕緣:定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。 ⑵相間絕緣:各相定子繞組間的絕緣。 ⑶匝間絕緣:每相定子繞組各線匝間的絕緣。 電動機接線盒內的接線: 電動機接線盒內都有一塊接線板,三相繞組的六個線頭排成上下兩排,并規定上排三個接線樁自左至右排列的編號為1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三個接線樁自左至右排列的編號為6(W2)、4(U2)、5(V2),.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時均應按這個序號排列。

3、機座作用:

固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉子,并起防護、散熱等作用。 構造:機座通常為鑄鐵件,大型異步電動機機座一般用鋼板焊成,微型電動機的機座采用鑄鋁件。封閉式電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積,防護式電機的機座兩端端蓋開有通風孔,使電動機內外的空氣可直接對流,以利于散熱。

1、三相異步電動機的轉子鐵心:

作用:作為電機磁路的一部分以及在鐵心槽內放置轉子繞組。 構造:所用材料與定子一樣,由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成,硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔,用來安置轉子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內圓來沖制轉子鐵心。一般小型異步電動機的轉子鐵心直接壓裝在轉軸上,大、中型異步電動機(轉子直徑在300~400毫米以上)的轉子鐵心則借助與轉子支架壓在轉軸上。

2、三相異步電動機的轉子繞組作用:

切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流,并形成電磁轉矩而使電動機旋轉。 構造:分為鼠籠式轉子和繞線式轉子。 ⑴鼠籠式轉子:轉子繞組由插入轉子槽中的多根導條和兩個環行的端環組成。若去掉轉子鐵心,整個繞組的外形像一個鼠籠,故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉子繞組,對于100KW以上的電動機采用銅條和銅端環焊接而成。鼠籠轉子分為:阻抗型轉子、單鼠籠型轉子、雙鼠籠型轉子、深槽式轉子幾種,起動轉矩等特性各有不同。 ⑵繞線式轉子:繞線轉子繞組與定子繞組相似,也是一個對稱的三相繞組,一般接成星形,三個出線頭接到轉軸的三個集流環上,再通過電刷與外電路聯接。 特點:結構較復雜,故繞線式電動機的應用不如鼠籠式電動機廣泛。但通過集流環和電刷在轉子繞組回路中串入附加電阻等元件,用以改善異步電動機的起、制動性能及調速性能,故在要求一定范圍內進行平滑調速的設備,如吊車、電梯、空氣壓縮機等上面采用。

1、端蓋:支撐作用。 2、軸承:連接轉動部分與不動部分。 3、軸承端蓋:保護軸承。 4、風扇:冷卻電動機。

型號

為了適應不同用途和不同工作環境的需要,電動機制成不同的系列,每種系列用各種型號表示。例如 Y 132 M- 4

Y →三相異步電動機,其中三相異步電動機的產品名稱代號還有:YR為繞線式異步電動機;YB為防爆型異步電動機;YQ為高起動轉距異步電動機。

132→機座中心高(mm)

M →機座長度代號

4 →磁極數

接法

這是指定子三相繞組的接法。一般鼠籠式電動機的接線盒中有六根引出線,標有U1、V1 、W1、U2、V2、W2。其中:U1 U2是第一相繞組的兩端;V1 V2是第二相繞組的兩端;W1 W2是第三相繞組的兩端。

如果U1、V1 、W1分別為三相繞組的始端(頭) ,則U2、V2、W2是相應的末端(尾)。這六個引出線端在接電源之前,相互間必須正確聯接。聯接方法有星形(Y)聯接和三角形()聯接兩種(下圖所示)。通常三相異步電動機自3kW以下者,聯接成星形;自4kW以上者, 聯接成三角形。

額定功率PN

是指電動機在制造廠所規定的額定情況下運行時,

其輸出端的機械功率,單位一般為千瓦(kW)。

對三相異步電機,其額定功率:PN=UNINηNcosN

式中ηN和cosN分別為額定情況下的效率和功率因數。

額定電壓UN

是指電動機額定運行時,外加于定子繞組上的線電壓,單位為伏(V)。

一般規定電動機的工作電壓不應高于或低于額定值的5%。當工作電壓高于額定值時,磁通將增大,將使勵磁電流大大增加,電流大于額定電流,使繞組發熱。同時,由于磁通的增大,鐵損耗(與磁通平方成正比)也增大,使定子鐵心過熱;當工作電壓低于額定值時,引起輸出轉矩減小,轉速下降,電流增加,也使繞組過熱,這對電動機的運行也是不利的。

我國生產的Y系列中、小型異步電動機,其額定功率在3kW以上的,額定電壓為380 V,繞組為三角形聯接。額定功率在3 kW及以下的,額定電壓為380/220V,繞組為Y/聯接(即電源線電壓為380 V時,電動機繞組為星形聯接;電源線電壓為220 V時,電動機繞組為三角形聯接)。

額定電流IN

是指電動機在額定電壓和額定輸出功率時,定子繞組的線電流,單位為安(A)。

當電動機空載時,轉子轉速接近于旋轉磁場的同步轉速,兩者之間相對轉速很小,所以轉子電流近似為零,這時定子電流幾乎全為建立旋轉磁場的勵磁電流。當輸出功率增大時,轉子電流和定子電流都隨著相應增大,如下圖中的I1=f(P2)曲線所示。圖中是一臺l0kW三相異步電動機的工作特性曲線。

額定頻率fN

我國電力網的頻率為50赫茲(Hz),因此除外銷產品外,國內用的異步電動機的額定頻率為50赫茲。

額定轉速nN

是指電動機在額定電壓、額定頻率下,輸出端有額定

功率輸出時, 轉子的轉速,單位為轉/分(r/min)。由于生產機械對轉速的要求不同,需要生產不同磁極數的異步電動機,因此有不同的轉速等級。最常用的是四個極的異步電動機(n0=l500 r/min)。

額定效率ηN

是指電動機在額定情況下運行時的效率, 是額定輸出功率與額定輸入功率的比值。即

ηN=×100%=×100%

異步電動機的額定效率ηN約為75%~92%。從下圖中的η=f(P2)曲線可以看出,在額定功率的75%左右時效率最高。

額定功率因數cosN

因為電動機是電感性負載,定子相電流比相電壓滯后一個角,cos就是異步電動機的功率因數。

三相異步電動機的功率因數較低,在額定負載時約為0. 7~0. 9之間,而在輕載和空載時更低,空載時只有0. 2~0. 3。因此,必須正確選擇電動機的容量, 防止"大馬拉小車",并力求縮短空載的時間。上圖中的cos=f(P2)曲線反映的是功率因數和輸出功率之間的關系。

絕緣等級

它是按電動機繞組所用的絕緣材料在使用時容許的極限溫度來分級的。

所謂極限溫度,是指電動機絕緣結構中最熱點的最高容許溫度。其技術數據見下表:

絕緣等級

A E B F H

工作方式

反映異步電動機的運行情況,可分為三種基本方式:連續運行、短時運行和斷續運行。

答:蓄電池電力不足蓄電池溫度過高; 啟動電機繼電器不工作 ;啟動馬達傳動齒輪與飛輪齒圈不能嚙合; 啟動電機進入嚙合柴油機不能轉動或轉動無力; 啟動電機不轉; 啟動失效; 柴油機運轉后和啟動電機不能分離;

2、AVR損壞的主要原因是什么?

答:AVR電路由整流主回路,電壓檢測電路,比較控制電路三個部分組成;排除原有電氣元件本身質量上的原因造成損壞的可能性而言,在整塊AVR電路中,主回路和比較控制電路的工作頻率變動最大;其中主回路的整流橋和比較電路中的晶體管變動更頻,其損壞比例占整塊AVR損壞率的90%以上;鑒于進口發電機上的AVR屬于非拆修配件,損壞了就要換新的,所以,我們主要分析造成發電機上的AVR損壞的原因,盡可能避免AVR的損壞是最重要的,只要使用適當,可以提高AVR的使用壽命。發電機電壓越穩定,AVR內的變動頻率越小;比較電路中的晶體管的開關動作越小,AVR損壞的幾率越小;輸出負載相對平穩,AVR內的變動頻率越小,比較電路中的晶體管的開關動作越小,AVR損壞的幾率越小;柴油機的轉速越穩定,變化電流對AVR的振蕩沖擊越小;經常性的"游車"和超負載,三相負載相差太大是造成AVR損壞的最主要原因;選擇帶E、F、C燃油系統的發電機組,由于頻率變動小,AVR的使用會更可靠。

3、兩臺發電機組并機使用的條件是什么?用什么裝置來完成并機工作?

答:并機使用的條件是兩臺機瞬間的電壓、頻率、相位相同。俗稱"三同時"。用專用并機裝置來完成并機工作。一般建議采用全自動并機柜。盡量不用手動并機。因為手動并機的成功或失敗取決于人為經驗。筆者以20多年從事電力工作的經驗斗膽放言,柴油發電機手動并機的可靠成功率等于0。決不能以市電大電源系統可用手動并機的概念來套用小電源系統,因為二者的保護等級是完全不一樣的。