三相異步電動機

三相異步電動機三相異步電機簡介

與單相異步電動機相比，三相異步電動機運行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉子結構的不同，三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種。籠式轉子的異步電動機結構簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應用，其主要缺點是調速困難。繞線式三相異步電動機的轉子和定子一樣也設置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調節(jié)電動機的轉速。三相異步電動機原理

當向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時，就產生了一個以同步轉速n1沿定子和轉子內圓空間作順時針方向旋轉的旋轉磁場。由于旋轉磁場以n1轉速旋轉，轉子導體開始時是靜止的，故轉子導體將切割定子旋轉磁場而產生感應電動勢（感應電動勢的方向用右手定則判定）。由于轉子導體兩端被短路環(huán)短接，在感應電動勢的作用下，轉子導體中將產生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。轉子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對轉子軸產生電磁轉矩，驅動轉子沿著旋轉磁場方向旋轉。交流三相異步電動機繞組分類

單層繞組雙層疊式繞組單雙層混合繞組繞組故障

繞組接地

繞組短路

繞組開路繞組接錯

三相異步電動機的故障分析和處理M～三相異步電動機的故障分析和處理

一、繞組接地

指繞組與貼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(fā)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。三相異步電動機的故障分析和處理

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。三相異步電動機的故障分析和處理二、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(fā)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。三相異步電動機的故障分析和處理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。空載運行20分鐘(發(fā)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。三相異步電動機的故障分析和處理三、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(fā)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(yǎng)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。三相異步電動機的故障分析和處理3.檢查方法

(1)觀察法。斷點大多數發(fā)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。三相異步電動機的故障分析和處理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。三相異步電動機的故障分析和處理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。

三相異步電動機的故障分析和處理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。

三相異步電動機的其它附件端蓋：支撐作用。軸承端蓋：保護軸承。風扇：冷卻電動機。軸承：連接轉動部分與不動部分。電動機的附件M～三相異步電動機的七種調速方式

一、變極對數調速方法

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(wěn)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。本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。三相異步電動機的七種調速方式二、變頻調速方法

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(tǒng)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。本方法適用于要求精度高、調速性能較好場合。三相異步電動機的七種調速方式三、串級調速方法

串級調速是指繞線式電動機轉子回路中串入可調節(jié)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。本方法適合于風機、水泵及軋鋼機、礦井提升機、擠壓機上使用。三相異步電動機的七種調速方式五、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(wěn)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(jié)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，目前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(fā)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。三相異步電動機的七種調速方式六、電磁調速電動機調速方法

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(jié)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