三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路

1、摘要三相異步電動(dòng)機(jī)是世界上最常見(jiàn)的電動(dòng)馬達(dá)。 Its popularity is the result of a rugged, simple construction, high degrees of protection, standardized sizes and low cost.它的流行是因其堅(jiān)固耐用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易保護(hù)，尺寸規(guī)范并且成本較低。 三相異步電動(dòng)機(jī)的種類很多，但各類三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是相同的，它們都由定子和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場(chǎng)間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流，并與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電

2、磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)運(yùn)用三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。與單相異步電動(dòng)機(jī)相比，其運(yùn)行性能更好，并可節(jié)省各種材料。且生產(chǎn)中許多機(jī)械設(shè)備往往要求運(yùn)動(dòng)部件能向正反兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。如機(jī)床工作臺(tái)的前進(jìn)與后退起重機(jī)的上升與下降等, 這些生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。改變通入電動(dòng)機(jī)定子繞組的三相電源相序, 即把接入電動(dòng)機(jī)的三相電源進(jìn)線中的任意兩根對(duì)調(diào), 電動(dòng)機(jī)即可反轉(zhuǎn)。關(guān)鍵詞：電動(dòng)馬達(dá)；定子；轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)速；電磁轉(zhuǎn)矩；正反轉(zhuǎn)。AbstractThree-phase asynchronous motor is the most common electric motor. It's popu

3、lar because of its rugged, simple structure, easy to protect, regulate size and low cost. Many different types of three-phase asynchronous motor, but the types of the basic structure of three-phase asynchronous motor is the same, by the stator and rotor are the two basic components, between the stat

4、or and rotor has a certain air gap. The rotor speed below the speed of the rotating magnetic field, the rotor winding and the magnetic field due to the relative motion between the generated force and the current and magnetic field interact with electromagnetic torque, to achieve energy transformatio

5、n. The experimental design using three-phase asynchronous motor for reversing control. Compared with the single-phase asynchronous motor, which runs better performance, and save a variety of materials. And the production of machinery and equipment often require a lot of moving parts can provide both

6、 positive and negative direction. Such as machine tool table forward and backward rise and fall in the crane, the production machinery required to achieve reversing motor control. Change the pass into the motor stator winding three-phase power supply phase sequence, that is, to access the motor thre

7、e-phase power into the line of any two reversed, the motor can be reversed.Keywords: electric motor; stator; rotor; speed; electromagnetic torque; reversing.顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼 字典目 錄引言11 三相異步電動(dòng)機(jī)概述 11.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理11.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的分類21.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)21.31 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子（靜止部分） 21.32 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）41.33三相異步電動(dòng)機(jī)的其

8、它附件41.4三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌 42 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的特點(diǎn)與應(yīng)用52.1 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的特點(diǎn)52.11. 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的主、控制電路52.12 按鈕、接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路特點(diǎn)及應(yīng)用分析62.2 交流接觸器的正反轉(zhuǎn)自動(dòng)控制線路工作過(guò)程及分析73 三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障分析83.1 通電后無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，但無(wú)異響異味且不冒煙的原因及故障排除83.2 通電后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，然后熔絲燒斷的原因及故障排除83.3 通電后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)有嗡嗡聲的原因及故障排除83.4 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，額定負(fù)載時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速較多的原因及故障排除93.5 電動(dòng)機(jī)空載電流不

9、平衡，三相相差大的原因及故障排除93.6 電動(dòng)機(jī)空載，過(guò)載時(shí)，電流表指針不穩(wěn)，擺動(dòng)的原因及故障排除103.7 電動(dòng)機(jī)過(guò)熱甚至冒煙的原因及故障排除104 三相異步電機(jī)效率提高措施114.1 電動(dòng)機(jī)效率與損耗分析114.2 減少電機(jī)定子繞組銅損耗的方法114.21 增大導(dǎo)線的直徑114.22 減短定子繞組端部長(zhǎng)度115 三相異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展與趨勢(shì) 125.1中小型電動(dòng)機(jī)已完整地建立了三相異步電動(dòng)機(jī)y、y2、y3系列125.2 推廣高效率異步電動(dòng)機(jī)125.3 進(jìn)一步推廣變頻器供電的三相異步電動(dòng)機(jī)系列135.4小型三相異步電動(dòng)機(jī)的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)146 結(jié)論15附錄 16引言生產(chǎn)機(jī)械往往要求運(yùn)動(dòng)部件可以實(shí)

10、現(xiàn)正反兩個(gè)方向的起動(dòng)，這就要求拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)能作正、反向旋轉(zhuǎn)。由電機(jī)原理可知，改變電動(dòng)機(jī)三相電源的相序，就能改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。如機(jī)床工作臺(tái)的前進(jìn)與后退起重機(jī)的上升與下降等, 這些生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。改變通入電動(dòng)機(jī)定子繞組的三相電源相序, 即把接入電動(dòng)機(jī)的三相電源進(jìn)線中的任意兩根對(duì)調(diào), 電動(dòng)機(jī)即可反轉(zhuǎn)。1 三相異步電動(dòng)機(jī)概述1.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)向三相定子繞組中通過(guò)入對(duì)稱的三相交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開始時(shí)是靜止的，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（感

11、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用右手定則判定）。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向基本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體在定子磁場(chǎng)中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)。通過(guò)上述分析可以總結(jié)出電動(dòng)機(jī)工作原理為：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對(duì)稱交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。

12、1.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的分類    1、按三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式可分為：    鼠籠式電動(dòng)機(jī)和繞線式電動(dòng)機(jī)。鼠籠式轉(zhuǎn)子的異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。 繞線式三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過(guò)滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。    2、按三相異步電動(dòng)機(jī)的防護(hù)形式可分為：    開啟式（IP11）：價(jià)格便宜，散熱條件最好，由于轉(zhuǎn)子和繞組暴露在空氣

13、中，只能用于干燥、灰塵很少又無(wú)腐蝕性和爆炸性氣體的環(huán)境。    防護(hù)式（IP22及IP23）：通風(fēng)散熱條件也較好，可防止水滴、鐵屑等外界雜物落入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，只適用于較干燥且灰塵不多又無(wú)腐蝕性和爆炸性氣體的環(huán)境。    封閉式（IP44）：適用于潮濕、多塵、易受風(fēng)雨侵蝕，有腐蝕性氣體等較惡劣的工作環(huán)境，應(yīng)用最普遍。防爆式三相異步電動(dòng)機(jī)    3、按三相異步電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)冷卻方式可分為：   自冷式三相異步電動(dòng)機(jī)、自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)、他扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)、管道通風(fēng)式三相異步電

14、動(dòng)機(jī)。    4、按三相異步電動(dòng)機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)形式可分為：   臥式三相異步電動(dòng)機(jī)、立式三相異步電動(dòng)機(jī)、帶底腳三相異步電動(dòng)機(jī)、帶凸緣三相異步電動(dòng)機(jī)。    5、按三相異步電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)可分為：   E級(jí)、B級(jí)、F級(jí)、H級(jí)三相異步電動(dòng)機(jī)。    6、按工作定額可分為：   連續(xù)三相異步電動(dòng)機(jī)、斷續(xù)三相異步電動(dòng)機(jī)、間歇三相異步電動(dòng)機(jī)。1.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)  1.31 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子（靜止

15、部分）    1、定子鐵心                                         作用：電機(jī)磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。  &

16、#160; 構(gòu)造：定子鐵心一般由0.350.5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(nèi)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(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)較高，但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機(jī)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(jī)。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過(guò)絕緣處理后再放入槽內(nèi)。    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(jī)中。  &#

17、160; 2、定子繞組    作用：是電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。    構(gòu)造：由三個(gè)在空間互隔120°電角度、隊(duì)稱排列的結(jié)構(gòu)完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個(gè)線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。    定子繞組的主要絕緣項(xiàng)目有以下三種：（保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣）。    （1）對(duì)地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。    （2）相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。 

18、;   （3）匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣。    電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)的接線：    電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)都有一塊接線板，三相繞組的六個(gè)線頭排成上下兩排，并規(guī)定上排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)為1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)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(shí)均應(yīng)按這個(gè)序號(hào)排列。    3、機(jī)座    作用：固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子，并起防護(hù)、散熱等作用。&#

19、160;   構(gòu)造：機(jī)座通常為鑄鐵件，大型異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座一般用鋼板焊成，微型電動(dòng)機(jī)的機(jī)座采用鑄鋁件。封閉式電機(jī)的機(jī)座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護(hù)式電機(jī)的機(jī)座兩端端蓋開有通風(fēng)孔，使電動(dòng)機(jī)內(nèi)外的空氣可直接對(duì)流，以利于散熱。  1.32 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）    1、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心：    作用：作為電機(jī)磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。    構(gòu)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(lái)安置轉(zhuǎn)子

20、繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內(nèi)圓來(lái)沖制轉(zhuǎn)子鐵心。一般小型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上，大、中型異步電動(dòng)機(jī)（轉(zhuǎn)子直徑在300400毫米以上）的轉(zhuǎn)子鐵心則借助與轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。    2、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組    作用：切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。    構(gòu)造：分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。    （1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個(gè)環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個(gè)繞組的外形像一個(gè)鼠籠，故稱籠型

21、繞組。小型籠型電動(dòng)機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對(duì)于100KW以上的電動(dòng)機(jī)采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。    （2）繞線式轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個(gè)對(duì)稱的三相繞組，一般接成星形，三個(gè)出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個(gè)集流環(huán)上，再通過(guò)電刷與外電路聯(lián)接。    特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故繞線式電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用不如鼠籠式電動(dòng)機(jī)廣泛。但通過(guò)集流環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中串入附加電阻等元件，用以改善異步電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)性能及調(diào)速性能，故在要求一定范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)速的設(shè)備，如吊車、電梯、空氣壓縮機(jī)等上面采用。1.33三相異步電動(dòng)機(jī)的其它附件  &#

22、160; 1、端蓋：將轉(zhuǎn)子固定在定子內(nèi)腔中心，使轉(zhuǎn)子能夠在定子中均勻地旋轉(zhuǎn)。 2、軸承端蓋：固定轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子不能軸向移動(dòng)，另外起存放潤(rùn)滑油和保護(hù)軸承的作用。 3、軸承：連接轉(zhuǎn)動(dòng)部分與不動(dòng)部分。    4、風(fēng)扇：冷卻電動(dòng)機(jī)。1.4三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌    1、型號(hào)如：Y112M4     Y異步電動(dòng)機(jī)     112中心高度（毫米）     M機(jī)座類別（L長(zhǎng)機(jī)座、M 中機(jī)座、S短機(jī)座）  

23、0;  4磁極數(shù)    2、額定功率PN     指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率，瓦或千瓦。         UN1、IN1、hN、cosjN分別為電動(dòng)機(jī)額定的線電壓、線電流、效率、功率因數(shù)。    3、額定電壓UN1    指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)定子繞組所加的線電壓，單位為V或KV。    4、額定電流IN1 &#

24、160; 指電動(dòng)機(jī)加額定電壓、輸出額定功率時(shí)，流入定子繞組中的線電流，單位為A。    5、額定轉(zhuǎn)速nN  指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為r/min.    6、額定頻率fN    規(guī)定工頻為50HZ。    7、額定功率因數(shù)cosjN    指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)定子邊的功率因數(shù)。    8、接法     指電動(dòng)機(jī)定子三相繞組與交流電源的聯(lián)

25、接方法。    9、防護(hù)等級(jí)    指電動(dòng)機(jī)外殼防護(hù)的型式。2 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的特點(diǎn)與應(yīng)用2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的特點(diǎn)2.11. 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的主、控制電路1、主電路 如圖1主電路接觸器KM1、KM2分別閉合, 完成換相實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)。KM1、KM2不能同時(shí)閉合, 否則, 會(huì)造成主電路兩相短路。電路用FR實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。2、控制電路 控制電路實(shí)質(zhì)是由兩條并聯(lián)的啟動(dòng)支路組成, 但為了生產(chǎn)、安全的需要又在各支路中輔加了制約觸頭。2.12 按鈕、接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路特點(diǎn)及應(yīng)用分析1、接觸器聯(lián)

26、鎖正反轉(zhuǎn)控制電路如圖1, 右部分是其控制電路, 它由兩條啟動(dòng)支路構(gòu)成, 且在對(duì)方支路中相互串聯(lián)上彼此的常閉輔助觸頭, 使一接觸器線圈得電吸合后另一個(gè)接觸器因所串聯(lián)的常閉輔助觸頭斷開而受到制約無(wú)法得電, 保證了KM1, KM2不能同時(shí)得電, 從而可靠地避免了兩相電源短路事故的發(fā)生, 電路安全、可靠。這種在一個(gè)接觸器得電動(dòng)作時(shí)通過(guò)其常閉輔助觸頭使另一個(gè)接觸器不能得電動(dòng)作的作用稱為聯(lián)鎖或互鎖。該電路要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向必須先按下停止按鈕使接觸器失電, 各觸頭斷開恢復(fù)原狀解除聯(lián)鎖, 再按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕, 電動(dòng)機(jī)才能反轉(zhuǎn)。2、按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路如圖2, 它將圖1中的正、反轉(zhuǎn)控制按鈕SB1、SB2換成復(fù)

27、合按鈕, 用對(duì)應(yīng)的常閉觸頭代替接觸器相應(yīng)的常閉輔助觸頭構(gòu)成聯(lián)鎖完成正反轉(zhuǎn)控制。這樣電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向時(shí), 可直接按下反轉(zhuǎn)相對(duì)于另一轉(zhuǎn)向按鈕即可, 而不必先按停止按鈕, 同時(shí)保證了兩個(gè)接觸器KM1、KM2線圈不會(huì)同時(shí)得電閉合。例如, KM1吸合電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí), 按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2, 串聯(lián)在KM1線圈支路中SB2的常閉觸頭先斷開, 使KM1線圈失電, 其主觸頭、自鎖輔助觸頭斷開, 電動(dòng)機(jī)斷電但仍慣性運(yùn)轉(zhuǎn)。SB2按下后經(jīng)過(guò)一定的行程, 其常開觸頭閉合, 接通反轉(zhuǎn)控制電路, 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。3、按鈕與接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路的應(yīng)用分析接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路適用于重載拖動(dòng)的機(jī)床等不能或不需要由一個(gè)轉(zhuǎn)向立即換為

28、另一個(gè)轉(zhuǎn)向的機(jī)械設(shè)備, 以減小換相對(duì)設(shè)備的機(jī)械沖擊力和電機(jī)繞組受到的反接電流沖擊, 起到保護(hù)設(shè)備, 延長(zhǎng)其使用壽命的作用。而按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路雖操作方便, 但安全欠佳, 不可靠。例如, 當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器KM1吸合后主觸頭發(fā)生熔焊或動(dòng)鐵芯被雜物卡住等故障時(shí), 即使線圈失電, 主觸頭也無(wú)法分開, 這時(shí)若按下反轉(zhuǎn)按鈕, SB2, KM2得電動(dòng)作, 主觸頭閉合造成電源兩相短路。2.2 交流接觸器的正反轉(zhuǎn)自動(dòng)控制線路工作過(guò)程及分析圖4 交流接觸器的正反轉(zhuǎn)自動(dòng)控制線路當(dāng)通電以后，按下SB2，KM1接通電動(dòng)機(jī)開始正轉(zhuǎn)，同時(shí)KM1常開開關(guān)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖，常閉開關(guān)斷開，KM1'也閉合，所以KT1開始計(jì)時(shí)

29、， 30秒后，KT1的常開開關(guān)閉合，同時(shí)KM2吸合，KM2常閉開關(guān)斷開，KM1停止工作，KM1常開開關(guān)斷開，KM2常開開關(guān)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖，電動(dòng)機(jī)開始反轉(zhuǎn)，KT2開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)到30秒之后，KT2的常開閉合，KM2接通，吸合，如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)延時(shí)正反轉(zhuǎn)的控制，從而帶動(dòng)機(jī)器的正反轉(zhuǎn)。達(dá)到延時(shí)停車的控制。其操作簡(jiǎn)便、安全易于控制。3 三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障分析3.1 通電后無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，但無(wú)異響異味且不冒煙的原因及故障排除原因：電源未通（至少兩相未通）。熔絲熔斷（至少兩相熔斷）。過(guò)流繼電器調(diào)得過(guò)小?？刂圃O(shè)備接線錯(cuò)誤。故障排除： 檢查電源回路開關(guān)，熔絲、接線盒處是否有斷點(diǎn)，修復(fù)。檢查熔絲型號(hào)

30、、熔斷原因，換新熔絲。調(diào)節(jié)繼電器整定值與電動(dòng)機(jī)配合。改正接線。3.2 通電后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，然后熔絲燒斷的原因及故障排除原因：缺一相電源，或定干線圈一相反接；定子繞組相間短路；定子繞組接地；定子繞組接線錯(cuò)誤；熔絲截面過(guò)小，電源線短路或接地。故障排除：檢查刀閘是否有一相未合好，可電源回路有一相斷線消除反接故障；查出短路點(diǎn)，予以修復(fù)；消除接地；查出誤接，予以更正；更換熔絲；3.3 通電后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)有嗡嗡聲的原因及故障排除原因：定、轉(zhuǎn)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(cuò)或繞組內(nèi)部接反；電源回路接點(diǎn)松動(dòng)，接觸電阻大；電動(dòng)機(jī)負(fù)載過(guò)大或轉(zhuǎn)子卡?。浑娫措妷哼^(guò)低；小型電動(dòng)機(jī)裝配太緊或軸承內(nèi)

31、油脂過(guò)硬；軸承卡住。故障排除：查明斷點(diǎn)予以修復(fù)；檢查繞組極性；判斷繞組末端是否正確；緊固松動(dòng)的接線螺絲，用萬(wàn)用表判斷各接頭是否假接，予以修復(fù)；減載或查出并消除機(jī)械故障，檢查是還把規(guī)定的面接法誤接為Y；是否由于電源導(dǎo)線過(guò)細(xì)使壓降過(guò)大，予以糾正，重新裝配使之靈活；更換合格油脂；修復(fù)軸承。3.4 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，額定負(fù)載時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速較多的原因及故障排除原因：電源電壓過(guò)低；面接法電機(jī)誤接為Y；籠型轉(zhuǎn)子開焊或斷裂；定轉(zhuǎn)子局部線圈錯(cuò)接、接反；修復(fù)電機(jī)繞組時(shí)增加匝數(shù)過(guò)多；電機(jī)過(guò)載。故障排除： 測(cè)量電源電壓，設(shè)法改善；糾正接法；檢查開焊和斷點(diǎn)并修復(fù)；查出誤接處，予以改正；恢復(fù)正確匝數(shù)；減載。3.

32、5 電動(dòng)機(jī)空載電流不平衡，三相相差大的原因及故障排除原因：重繞時(shí)，定子三相繞組匝數(shù)不相等；繞組首尾端接錯(cuò)；電源電壓不平衡；繞組存在匝間短路、線圈反接等故障。故障排除：重新繞制定子繞組；檢查并糾正；測(cè)量電源電壓，設(shè)法消除不平衡；消除繞組故障。3.6 電動(dòng)機(jī)空載，過(guò)載時(shí)，電流表指針不穩(wěn)，擺動(dòng)的原因及故障排除原因：籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)條開焊或斷條；繞線型轉(zhuǎn)子故障（一相斷路）或電刷、集電環(huán)短路裝置接觸不良。故障排除：查出斷條予以修復(fù)或更換轉(zhuǎn)子；檢查繞轉(zhuǎn)子回路并加以修復(fù)。3.7 電動(dòng)機(jī)過(guò)熱甚至冒煙的原因及故障排除原因：電源電壓過(guò)高，使鐵芯發(fā)熱大大增加；電源電壓過(guò)低，電動(dòng)機(jī)又帶額定負(fù)載運(yùn)行，電流過(guò)大使繞組發(fā)熱；修理

33、拆除繞組時(shí)，采用熱拆法不當(dāng)，燒傷鐵芯；定轉(zhuǎn)子鐵芯相擦；電動(dòng)機(jī)過(guò)載或頻繁起動(dòng)；籠型轉(zhuǎn)子斷條；電動(dòng)機(jī)缺相，兩相運(yùn)行；重繞后定于繞組浸漆不充分；環(huán)境溫度高電動(dòng)機(jī)表面污垢多，或通風(fēng)道堵塞；電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇故障，通風(fēng)不良；定子繞組故障（相間、匝間短路；定子繞組內(nèi)部連接錯(cuò)誤）。故障排除：降低電源電壓（如調(diào)整供電變壓器分接頭），若是電機(jī)Y、 接法錯(cuò)誤引起，則應(yīng)改正接法；提高電源電壓或換粗供電導(dǎo)線；檢修鐵芯，排除故障；消除擦點(diǎn)（調(diào)整氣隙或挫、車轉(zhuǎn)子）；減載；按規(guī)定次數(shù)控制起動(dòng)；檢查并消除轉(zhuǎn)子繞組故障；恢復(fù)三相運(yùn)行；采用二次浸漆及真空浸漆工藝；清洗電動(dòng)機(jī)，改善環(huán)境溫度，采用降溫措施；檢查并修復(fù)風(fēng)扇，必要時(shí)更換；檢修定

34、子繞組，消除故障。4 三相異步電機(jī)效率提高措施4.1 電動(dòng)機(jī)效率與損耗分析電機(jī)效率是衡量電機(jī)性能好壞的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。隨著電機(jī)功率的增大，單位功率損耗相對(duì)減小，效率提高。普通大容量電機(jī)效率一般為95%-98%，小容量電機(jī)一般為80%-92%。計(jì)算電機(jī)效率通常用以下關(guān)系式: = 1 P /(P + P)×100%或1 1 = (P P) / P ×100% （1）式中 P 有功功率， P 總損耗， 1 P 輸入功率。從上式可以看出,要提高電機(jī)效率就要盡量減少總損耗.中小型三相電動(dòng)機(jī)損耗由五種損耗組成,其中風(fēng)摩損耗約占5%左右,鐵心損耗約占20%左右,定子繞組銅耗約占40

35、%左右,轉(zhuǎn)子繞組損耗約占25%左右,雜散損耗約占10%左右。4.2 減少電機(jī)定子繞組銅損耗的方法由4.1論述可知，定子繞組銅耗占到了電機(jī)總損耗的40%以上，本文主要針對(duì)這種損耗提出減少措施。4.21 增大導(dǎo)線的直徑圖1 為不同的定子繞組銅線直徑下電機(jī)的效率隨轉(zhuǎn)速變化圖。當(dāng)銅線直徑為0.7mm時(shí)，計(jì)算得到額定運(yùn)行時(shí)刻定子繞組銅耗為110.36W，電機(jī)效率為81.22%。當(dāng)銅線直徑為0.75mm 時(shí)，定子繞組銅耗為96.85W，電機(jī)效率為82.06%。當(dāng)銅線直徑為0.8mm 時(shí)，定子繞組銅耗為85.91W，電機(jī)效率為82.75%?？梢?jiàn)，隨著定子繞組銅線直徑的增加，定子繞組銅耗有明顯的下降，電機(jī)的效

36、率有了明顯的提升。4.22 減短定子繞組端部長(zhǎng)度圖2 為不同端部長(zhǎng)度條件下電機(jī)效率隨轉(zhuǎn)速變化圖。當(dāng)端部長(zhǎng)度為30mm 時(shí)，計(jì)算得到額定運(yùn)行時(shí)刻定子繞組銅耗為127.84W，電機(jī)效率為80.12%。當(dāng)端部長(zhǎng)度為20mm時(shí)，定子繞組銅耗為115.84W，電機(jī)效率為80.87%。當(dāng)端部長(zhǎng)度為10mm 時(shí)，定子繞組銅耗為105.08W，電機(jī)效率為81.55%?？梢?jiàn)，減少定子繞組端部長(zhǎng)度可以降低定子銅損，提高電機(jī)效率。但端部長(zhǎng)度取的過(guò)小會(huì)給嵌線帶來(lái)困難，具體設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮嵌線工藝的要求。綜上，通過(guò)采用增大定子繞組導(dǎo)線直徑、減短定子繞組端部長(zhǎng)度等措施有效的減少了定子繞組銅損耗，從而達(dá)到了提高電機(jī)效率的目

37、的。5 三相異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展與趨勢(shì)5.1中小型電動(dòng)機(jī)已完整地建立了三相異步電動(dòng)機(jī)y、y2、y3系列1985年迅速推廣了y系列及其派生系列產(chǎn)品，其功率范圍為0.55250kw，機(jī)座中心高為80315。 通過(guò)引進(jìn)消化美國(guó)西屋公司和瑞士bbc公司的技術(shù)，自行研發(fā)的y系列6kv、2202800kw中型高壓三相異步電動(dòng)機(jī)，采用新穎的箱式結(jié)構(gòu)，是目前國(guó)內(nèi)中型高壓電機(jī)的主導(dǎo)產(chǎn)品，以后又隨著我國(guó)電網(wǎng)電壓由6kv升高到10kv，又研發(fā)了10kv系列中小型高壓異步電動(dòng)機(jī)。  1996年以電科所為首組織有關(guān)廠家完成了y2系列的開發(fā)，功率范圍為0.12315kw，機(jī)座中心高為63355。該系列產(chǎn)品

38、顯著降低了空載噪聲，有效抑制了負(fù)載噪聲。  2003年電科所組織有關(guān)廠家又完整地建立了全系列采用冷軋硅鋼片的y3系列，其能耗達(dá)到國(guó)標(biāo)gb181632002中能耗限定值的規(guī)定，同時(shí)也達(dá)到歐洲eff2效率標(biāo)準(zhǔn)，并且主要性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平發(fā)展趨勢(shì)  5.2 推廣高效率異步電動(dòng)機(jī)  1992年美國(guó)能源部發(fā)布了新的能源法規(guī)，提出了高效率三相異步電動(dòng)機(jī)的效率標(biāo)準(zhǔn)（即epact指標(biāo)），并規(guī)定從1997年10月24日開始，凡制造和進(jìn)口一般用途電動(dòng)機(jī)效率必須符合這一標(biāo)準(zhǔn)。以后又更進(jìn)一步提出超高效率電機(jī)（nemapremium）。1999年歐洲電機(jī)和電力電子制造商協(xié)會(huì)

39、（cemep）制定了eff1、eff2、eff3三個(gè)等級(jí)的效率標(biāo)準(zhǔn)，并決定到2003年削減50低于eff3標(biāo)準(zhǔn)水平的電機(jī)生產(chǎn)，2006年以后不再生產(chǎn)。  我國(guó)也于2002年8月正式實(shí)施中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及節(jié)能評(píng)定值的國(guó)標(biāo)（gb18163-2002）。因此借著節(jié)能的規(guī)劃和“以冷代熱”的法令，應(yīng)該大力推廣y3新系列，使之成為我國(guó)低壓三相異步電動(dòng)機(jī)的主導(dǎo)產(chǎn)品，且新一輪的派生系列產(chǎn)品也應(yīng)在y3新系列上展開。  5.3 進(jìn)一步推廣變頻器供電的三相異步電動(dòng)機(jī)系列近年來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門對(duì)風(fēng)機(jī)和水泵需求不斷增長(zhǎng)，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，全國(guó)風(fēng)機(jī)、水泵電動(dòng)機(jī)裝機(jī)總?cè)萘考s35000mw，耗

40、電量約占全國(guó)電能耗量的40左右。以火力發(fā)電廠為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)火力發(fā)電廠的送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、排粉風(fēng)機(jī)、鍋爐給水泵、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵和灰漿泵等的配套高壓電動(dòng)機(jī)總?cè)萘考s為15000mw，這些設(shè)備為長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行但常處于低負(fù)荷及變負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，因此其節(jié)能潛力很大。據(jù)估計(jì)通過(guò)變頻器調(diào)速提高風(fēng)機(jī)、水泵系統(tǒng)運(yùn)行效率的節(jié)能潛力每年可達(dá)300500億度，相當(dāng)于610座裝機(jī)容量為1000mw級(jí)的大型火力發(fā)電廠的年發(fā)電總量。因此大力推廣變頻器特別是高壓變頻器的應(yīng)用是十分有意義的。目前國(guó)際上對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的研究非常活躍，變頻器種類繁多。我國(guó)高壓電動(dòng)機(jī)多為6kv和10kv等級(jí)，由于受到電力電子器件耐

41、壓限制，尚難以實(shí)現(xiàn)該等級(jí)變頻器的直接高壓輸出。而單元串聯(lián)式多電平變頻器的輸出電壓可達(dá)到10kv甚至更高，且輸入、輸出波形好，對(duì)電網(wǎng)的諧波污染小，因此在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用。國(guó)際上該技術(shù)比較成熟，輸出電壓可達(dá)14.4kv，變頻器采用水冷技術(shù)，單機(jī)最大容量可達(dá)15000kw。我國(guó)采用空冷技術(shù)，變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率在3500kw以下。  國(guó)外變頻器基本已做到開環(huán)、閉環(huán)以及無(wú)速度傳感器控制三位一體的控制，而我國(guó)的產(chǎn)品大多仍是普通的v/f控制方式。業(yè)內(nèi)在變頻器調(diào)速系統(tǒng)方面已開展了許多研究，當(dāng)務(wù)之急是如何將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品，提高我國(guó)變頻器的性能和質(zhì)量。  變頻器發(fā)展對(duì)與之配套的電動(dòng)機(jī)提出了新的要求。以往對(duì)配套電動(dòng)機(jī)的研