電動機技術發(fā)展現(xiàn)狀、工作原理和運行維護 論文

電動機技術發(fā)展現(xiàn)狀、工作原理和運行維護論文近幾十年來，隨著電力電子技術、微電子技術及現(xiàn)代控制理論的不斷發(fā)展，中、小功率電動機已經廣泛應用于工農業(yè)生產和人們的日常生活中。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和家用電器中，中、小功率電動機的需求更是不可或缺。因此，電動機的使用、保養(yǎng)和維護工作也變得越來越重要。本文將重點介紹電動機技術的發(fā)展現(xiàn)狀、工作原理以及電動機的運行維護。電動機種類繁多，性能各異，因此分類方法也有很多。在本文中，我們將對電動機的分類方法進行簡要介紹。電動機的發(fā)展與生產力的發(fā)展密不可分。自19世紀末期以來，電動機逐漸代替蒸汽機成為拖動生產機械的原動力。雖然電動機的基本結構沒有太大變化，但是電動機的類型增加了許多，運行性能和經濟指標也得到了很大的改進和提高。隨著自動控制系統(tǒng)和計算機技術的發(fā)展，控制電動機也成為了電動機學科的一個獨立分支。需要注意的是，單相電機不能被視為直流電機。交流電機包括單相電動機和三相電動機，沒有兩相電機。在第一章中，我們將介紹電動機的分類方法、技術發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的趨勢。而在第二章中，我們將著重介紹三相異步電動機的結構和工作原理，以及其在不同領域的應用。最后，在第三章中，我們將詳細介紹電動機的運行維護，包括啟動前的準備、啟動時需要注意的問題、電動機運行中的監(jiān)視以及定期檢查和保養(yǎng)?？傊妱訖C在現(xiàn)代社會中扮演著重要的角色，了解其技術發(fā)展現(xiàn)狀、工作原理和運行維護是非常必要的。三相異步電動機需要一個旋轉磁場才能旋轉，而定子繞組就是用來產生旋轉磁場的。由于三相電源相位差120度，定子繞組也相互差120度，因此當三相電源通入定子繞組時，定子繞組會產生旋轉磁場。轉子導體（鼠籠條）會切割旋轉磁場的磁力線，產生感應電流。轉子導條中的電流與旋轉磁場相互作用，產生電磁力，這個電磁力產生的電磁轉矩會驅動轉子沿旋轉磁場方向旋轉。由于實際轉速低于旋轉磁場的轉速，因此我們稱三相電動機為異步電動機。單相交流電動機只有一個繞組，轉子是鼠籠式的。由于單相電無法產生旋轉磁場，因此我們需要在定子中加上一個起動繞組，與主繞組相差90度，并串接一個合適的電容，使得與主繞組的電流相位近似相差90度，即所謂的分相原理。這樣，兩個在時間上相差90度的電流通入兩個在空間上相差90度的繞組，將會在空間上產生（兩相）旋轉磁場。在這個旋轉磁場的作用下，轉子就能自動起動。電動機有著廣泛的應用和種類繁多的特點，因此有多種分類方法。根據(jù)電動機工作電源的不同，電動機可分為直流電動機和交流電動機。交流電動機又分為單相電動機和三相電動機。按結構及工作原理分類，電動機可分為異步電動機和同步電動機。同步電動機還可分為永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機。異步電動機可分為感應電動機和交流換向器電動機。感應電動機又分為三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機。交流換向器電動機又分為單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。按起動與運行方式分類，電動機可分為電容起動式電動機、電容運轉式電動機、電容起動運轉式電動機和分相式電動機。按用途分類，電動機可分為驅動用電動機和控制用電動機。驅動用電動機又分為電動工具用電動機、家電用電動機及其它通用小型機械設備用電動機。控制用電動機又分為步進電動機和伺服電動機等。按轉子的結構分類，電動機可分為籠型感應電動機和繞線轉子感應電動機。按運轉速度分類，電動機可分為高速電動機、低速電動機、恒速電動機和調速電動機。以上是電動機分類的一些基本分類方法，電動機技術在不斷發(fā)展，未來的電動機將會更加智能化和高效化。）。中小型異步電動機通常使用鑄鐵機座，定子鐵心緊貼在機座內壁。機座表面裝有散熱片，以增加散熱面積，使鐵心和繞組產生的熱量散發(fā)到空氣中去。而大型異步電動機則采用鋼板焊接機座，機座內表面與鐵心隔開一定距離形成空腔，作為冷卻空氣的通道，以滿足通風散熱的要求。在對稱三相交流電流通入對稱三相繞組時，會產生一個旋轉磁場。當電流出現(xiàn)最大值時，U相電流為正最大值，電流從首端U1流入，從末端U2流出；V相和W相電流均為負，電流均從繞組的末端流入，首端流出。合成磁場的軸線正好位于U相繞組的軸線上。當電流相位為120°時，V相電流為正最大值，V相電流從首端V1流入，從末端V2流出；U相和W相電流均為負，U1和W1端為流出電流，U2和W2為流入電流。此時合成磁場的軸線正好位于V相繞組的軸線上，磁場方向已從=0°時的位置沿逆時針方向旋轉了120°。當電流相位為240°和360°時，合成磁場的位置正好位于W相和U相繞組的軸線上，磁場方向分別沿逆時針方向旋轉了240°和360°，即電流變化一個周期，合成磁場旋轉一周。如果三相繞組通入負序電流，則電流出現(xiàn)正的最大值的順序是U→W→V。通過圖解法分析可知，旋轉磁場的旋轉方向也為U→W→V。因此，三相異步電動機轉動的基本工作原則是：(1)三相對稱繞組中通入三相對稱電流產生圓形旋轉磁場，其轉速為異步轉速（n），n=60f/p，其中f為電源頻率，p為電機極對數(shù)。(2)轉子導體切割旋轉磁場產生感應電動勢和電流。(3)轉子載流導體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉矩，驅使電動機轉子轉動，其轉速（n）小于同步轉速（n1）。異步電動機的轉速總是低于同步轉速，因為轉子導體與旋轉磁場之間必須存在相對運動，才能感應出電勢和電流，從而產生推動轉子的電磁力。因此，異步電動機因此得名感應電動機。三相異步電動機的轉向與電流的相序一致，可以通過任意對調電動機的兩根電源線來改變轉向。異步電機廣泛用于各種工業(yè)領域，如機械制造、電力、交通等。其定子結構與交流電機相同，包括定子鐵芯和定子繞組。定子鐵芯由0.5mm硅鋼片迭成，且片間絕緣。定子繞組由絕緣漆包線制成，用于通三相交流電源。轉子結構包括轉子鐵芯，也由0.5mm硅鋼片迭成，且片間絕緣。在電動機啟動前，需要進行一系列準備工作以確保電動機的正常安全啟動。這包括檢查電源電壓是否正常、啟動器是否正常、熔絲規(guī)格大小是否合適、電動機接線板上接頭是否松動或氧化、傳動裝置是否連接牢固等。啟動時應注意不要帶電檢查電動機發(fā)故障，如果電動機不轉應立即切斷電源。在運行中，應該經常觀察電動機滑環(huán)有無偏心擺動現(xiàn)象，滑環(huán)上碳刷是否需要更換。啟動前應注意觀察電動機、傳動裝置、負載機械的工作情況，以及線路上的電流表和電壓表的指示。如果發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應立即斷電檢查，并在故障排除后再進行啟動。手動補償器或手動星三角啟動器啟動電動機時，一定要按照正確的操作順序進行，先將手柄推到啟動位置，待電動機轉速穩(wěn)定后再拉到運轉位置，以防止誤操作造成設備和人身事故。同一線路上的電動機不應同時啟動，應該逐臺從大到小啟動，以免電流過大導致電壓降低過多，造成電動機啟動困難或引起線路故障。如果電動機的旋轉方向反了，應立即切斷電源，將三相電源線中的任意兩相互換一下位置，即可改變電動機轉向。電動機在運行時，可以通過儀表和感覺器官監(jiān)視其運行情況，以及及早發(fā)現(xiàn)問題，減少或避免故障的發(fā)生。電動機溫度的高低是反映電動機運行的主要標志，在運行中經常檢查。判斷電動機是否過熱，可以用憑手的感覺、滴水和溫度計測量等方法。如果發(fā)現(xiàn)電動機過熱，應立即停車檢查，等查明原因，排除故障后再行使用。一般容量較大的電動機應裝設電流表，隨時