電動(dòng)機(jī)部分講義

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 電動(dòng)機(jī)部分講義 一、 異步電動(dòng)機(jī)的分類： 異步電動(dòng)機(jī)安相數(shù)分為單相和三相，單相異步電動(dòng)機(jī)的容量小，一般小于200W，家用電器用的多。三相異步電動(dòng)機(jī)分為鼠籠式和繞線式，現(xiàn)場(chǎng)大多是鼠籠式，二、 異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理：（1）結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)主要由靜止的和轉(zhuǎn)動(dòng)的兩部分構(gòu)成，其靜止部分稱為定子。定子是用硅鋼片疊成的圓筒形鐵心，其內(nèi)圓周有槽用來安放三相對(duì)稱繞組；三相對(duì)稱繞組每相在空間互差 120o ，可聯(lián)接成Y形或形。三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分稱為轉(zhuǎn)子，是用硅鋼片疊成的圓柱形鐵心，與定子鐵心共同形成磁路。轉(zhuǎn)子外圓周有槽用以安放轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子繞組有鼠籠式和線繞式兩種。鼠籠式

2、：將銅條扦入槽內(nèi)，兩端用銅環(huán)短接，或直接用熔鋁澆鑄而成短路繞組。線繞式：安放三相對(duì)稱繞組，其一端接在一起形成Y形，另一端引出連接三個(gè)已被接成Y形的電阻，或直接通過短路端環(huán)短路。其組成如下圖：380V電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)YZ160-250電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖1. 鍵 2.軸承外蓋 3.端蓋 4.軸承內(nèi)蓋子 5.接線盒座6.接線盒蓋 7.轉(zhuǎn)子 8.吊環(huán) 9.定子 10.機(jī)座 11.端罩 12.風(fēng)扇 13.軸承 14.轉(zhuǎn)軸現(xiàn)場(chǎng)380V電機(jī)與YZ160-250電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)基本一致。YZR160-250電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖1. 排塵孔蓋 2.軸承外蓋 3.前端蓋 4.軸承內(nèi)蓋 5.集電環(huán) 6.刷桿7.刷握 8.擋塵板 9.觀察窗蓋

3、 10.接線盒座 11.接線盒蓋 12.定子13.轉(zhuǎn)子 14.吊環(huán) 15.機(jī)座 16.軸承內(nèi)蓋 17.端蓋 18.端罩 19.風(fēng)扇20.軸承 21.軸承外蓋 22.鍵 23.轉(zhuǎn)軸真空泵電機(jī)結(jié)構(gòu)與YZR160-250電動(dòng)機(jī)基本一樣。三相異步電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：（2）工作原理：轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，并在短路的轉(zhuǎn)子繞組中形成轉(zhuǎn)子電流，轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力，形成轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，使轉(zhuǎn)子隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)機(jī)械負(fù)載。轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間轉(zhuǎn)速差的存在是異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的必要條件，轉(zhuǎn)速差以轉(zhuǎn)差率s,其公式為：公式1：S=（n1-n）/n1，其中S為轉(zhuǎn)差率，n1為同步轉(zhuǎn)速，n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。

4、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)0S1，當(dāng)S0時(shí)則為發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。定子三相對(duì)稱繞組中通以頻率為f的三相對(duì)稱電流便會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速由公式2：f=pn1/60，確定式中f為通入的交流電頻率，p為級(jí)對(duì)數(shù)。 三、電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)速：（1） 電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)要求：一是有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，以克服所帶機(jī)械的摩擦轉(zhuǎn)矩、慣性轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩。二是啟動(dòng)電流要小，以防母線電壓降過大。三是啟動(dòng)時(shí)間短。四是啟動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單。實(shí)際運(yùn)行中電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流大，造成母線電壓降低，電機(jī)繞組過熱加速絕緣老化，過大的電動(dòng)力是大型電機(jī)端部變形，轉(zhuǎn)子鼠籠斷條?，F(xiàn)場(chǎng)電機(jī)啟動(dòng)主要有直接啟動(dòng)和降壓?jiǎn)?dòng)，除空壓機(jī)為降壓?jiǎn)?dòng)外，其余全是直接啟動(dòng)。空壓機(jī)星-三

5、角啟動(dòng)原理如下：圖為異步電動(dòng)機(jī)的星三角啟動(dòng)電路，適用380V三角接線的電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)時(shí)將它接成星形，使每相繞組電壓降為 ，從而使啟動(dòng)時(shí)線電流降為1/3，但是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降2為1/3，啟動(dòng)后恢復(fù)為三角接線，轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。 圖中SB1為動(dòng)斷（常閉）按鈕，SB2為動(dòng)合（常開）按鈕，KM1為主回路接觸器，KM2為星形接接觸器，KM3為三角接接觸器，KT為時(shí)間繼電器。控制過程如下： 合上隔離開關(guān)QS，按下按鈕SB2后電路接通為： 這時(shí)KM1、KM2、KT均通電動(dòng)作，但KT的動(dòng)合（常開）、動(dòng)斷（常閉）延時(shí)觸點(diǎn)末到整定時(shí)間維護(hù)原狀，所以用于主回路KM1、KM2動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使用，使電動(dòng)機(jī)接成星形啟動(dòng)，與SB2并聯(lián)

6、的自鎖作用，當(dāng)手離開SB2時(shí)由它取代維持電路通電。KM3接觸器線圈回路因互鎖常閉觸點(diǎn)KM2打開而不通電，防止KM2和KM3接觸器同時(shí)動(dòng)作造成主回路短路。 當(dāng)時(shí)間繼電器KT達(dá)到整定時(shí)間后，KT動(dòng)斷觸點(diǎn)延時(shí)打開，KM2線圈失電，主回路KM2觸點(diǎn)打開。互鎖觸點(diǎn)KM2閉合和KT延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使KM3線圈通電動(dòng)作，主回路KM3觸點(diǎn)閉合，短短的接成三角形運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)互鎖觸點(diǎn)KM3觸點(diǎn)打開切斷KM2線圈回路，防止KM2和KM3同時(shí)誤投。 要使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，按SB1動(dòng)斷按鈕，斷開控制回路電源，KM1、KM2、KM3均失電使主回路觸點(diǎn)均打開，電動(dòng)機(jī)失電停止運(yùn)行。 （2）電機(jī)的調(diào)速：由以上公式1、2可以得出電

7、機(jī)的轉(zhuǎn)速為：n=60f（1-S）/p，因此要改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，就得改變頻率，級(jí)對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)差率?，F(xiàn)場(chǎng)電機(jī)主要以級(jí)對(duì)數(shù)的不同確定電機(jī)轉(zhuǎn)速，給煤機(jī)電機(jī)則為變頻調(diào)速。級(jí)對(duì)數(shù)的改變通過線圈數(shù)量來實(shí)現(xiàn)，變頻調(diào)速則是通過電子元件改變通入電流的頻率，現(xiàn)在頻率一般調(diào)節(jié)在5到100Hz之間來實(shí)現(xiàn)改變電機(jī)速度，同時(shí)具有交好的節(jié)能效果，目前這種技術(shù)廣泛被采用，也可以實(shí)現(xiàn)我們6KV電機(jī)節(jié)能要求。四、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理：電動(dòng)機(jī)的定子繞組多做成三相對(duì)稱星形接法，同三相異步電動(dòng)機(jī)十分相似。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動(dòng)機(jī) 接線內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動(dòng)器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，無(wú)刷直流電動(dòng)

8、機(jī)的原理簡(jiǎn)圖如圖一所示：永磁體N-S交替交換，使位置傳感器產(chǎn)生相位差120的U、V、W方波，結(jié)合正/反轉(zhuǎn)信號(hào)產(chǎn)生有效的六狀態(tài)編碼信號(hào)：101、100、110、010、011、001，通過邏輯組件處理產(chǎn)生T1-T4導(dǎo)通、T1-T6導(dǎo)通、T3-T6導(dǎo)通、T3-T2導(dǎo)通、T5-T2導(dǎo)通、T5-T4導(dǎo)通，也就是說將直流母線電壓依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-上，這樣轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一對(duì)N-S極，T1-T6功率管即按固定組合成六種狀態(tài)的依次導(dǎo)通。每種狀態(tài)下，僅有兩相繞組通電，依次改變一種狀態(tài)，定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)軸線在空間轉(zhuǎn)動(dòng)60電角度，轉(zhuǎn)子跟隨定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)相當(dāng)于60電角度空間

9、位置，轉(zhuǎn)子在新位置上，使位置傳感器U、V、W按約定產(chǎn)生一組新編碼，新的編碼又改變了功率管的導(dǎo)通組合，使定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)軸再前進(jìn)60電角度，如此循環(huán)，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)負(fù)載作連續(xù)旋轉(zhuǎn)。正因?yàn)闊o(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的換向是自身產(chǎn)生的，而不是由逆變器強(qiáng)制換向的，所以也稱作自控式同步電動(dòng)機(jī)。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是以自控式運(yùn)行的，所以不會(huì)象變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電動(dòng)機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組，也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。中小容量的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的永磁體，現(xiàn)在多采用高磁能積的稀土釹鐵硼（Nd-Fe-B）材料。因此，稀土永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的體積比同容量三相異步電動(dòng)機(jī)縮小了一個(gè)機(jī)座號(hào)。近年來針對(duì)異步電

10、動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的研究，歸根到底是在尋找控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的方法，而無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的電流或電樞的端電壓，就是直接控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的物理量。過去，由于稀土永磁體價(jià)格比較高等因素，限制了稀土永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，但是隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，其價(jià)格已迅速下降，現(xiàn)在大多無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的永磁體采用稀土制成。五、電動(dòng)機(jī)的常見故障現(xiàn)象及原因分析：（1）故障現(xiàn)象：電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，而且沒有任何聲音。原因：保險(xiǎn)絲熔斷。起動(dòng)器掉閘。電源沒有電。（2）故障現(xiàn)象：電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，但有嗡嗡的響聲。原因：電源線一相斷線，或保險(xiǎn)絲有一相熔斷，或電動(dòng)機(jī)有一相繞組斷線。定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣間隙不正常，使定子與轉(zhuǎn)子相碰。軸承損壞。被

11、帶動(dòng)機(jī)械卡住。 （3）故障現(xiàn)象：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)保險(xiǎn)絲熔斷。原因：定子線圈一相反接。定子線圈短路或接地。軸承損壞。傳動(dòng)皮帶太緊。被帶動(dòng)機(jī)械卡住。起動(dòng)時(shí)誤操作。（4）故障現(xiàn)象：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后轉(zhuǎn)速較低。原因：電源電壓過低。將三角形接線的電動(dòng)機(jī)接成星形。定子線圈短路。轉(zhuǎn)子的短路環(huán)、籠條斷裂或開焊。電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷。 （5）故障現(xiàn)象：電動(dòng)機(jī)溫度過高，但電流沒有超過額定值。原因：環(huán)境溫度過高。電動(dòng)機(jī)通風(fēng)道堵塞。電動(dòng)機(jī)油泥、灰塵太多影響散熱。 電動(dòng)機(jī)空冷器斷水。（6）故障現(xiàn)象：電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中有爆炸聲。原因：線圈暫時(shí)接地。線圈暫時(shí)短路。 六、電動(dòng)機(jī)的故障處理：電動(dòng)機(jī)故障處理時(shí)，根據(jù)不同現(xiàn)象采取不同的處理程序，其基本原

12、則是：首先要保證人身的安全。其次要保證設(shè)備不被損壞，然后根據(jù)現(xiàn)象我們運(yùn)行人員判斷故障原因，如果是保險(xiǎn)，電源，空冷器斷水等故障則我們自行處理，如果是其它原因引起的故障，則應(yīng)盡快聯(lián)系檢修處理。電動(dòng)機(jī)的故障處理其現(xiàn)象判斷是關(guān)鍵。七、電機(jī)檢修所做措施：最重要的是要切除電機(jī)的電源，其次是懸掛“禁止合閘，有人工作”和“在此工作”牌。其中最關(guān)鍵的是切除電機(jī)的電源。電機(jī)我們無(wú)法驗(yàn)明有無(wú)電，因此核對(duì)電機(jī)名稱和編號(hào)則是核心。八、電動(dòng)機(jī)檢修后的驗(yàn)收：檢修后電機(jī)的驗(yàn)收是對(duì)電機(jī)接線，轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，電機(jī)絕緣是否合格等進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，我們要把握的關(guān)鍵是設(shè)備個(gè)部件恢復(fù)要完好，接線要牢固，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)要靈活，轉(zhuǎn)向要符合規(guī)定，電機(jī)絕緣要合格。九、電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行和監(jiān)視參數(shù)：電機(jī)正常運(yùn)行要監(jiān)視的參數(shù)主要有電流，溫度，轉(zhuǎn)速，振動(dòng)，聲音等符合規(guī)定和要求。發(fā)現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象都需要仔細(xì)判斷，認(rèn)真處理。三相異步電動(dòng)機(jī)的未裝線時(shí)的定子與定子硅鋼沖片1.定子 定子由定子鐵心，定子繞組和機(jī)座三部分組成