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三相异步电动机

编辑词条

作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。

编辑摘要

目录

三相异步电动机 - 基本信息

 简介
与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。

三相异步电动机 - 三相异步电动机原理  

(图)三相异步电动机三相异步电动机

当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时,就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转,转子导体开始时是静止的,故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势(感应电动势的方向用右手定则判定)。由于导子导体两端被短路环短接,在感应电动势的作用下,转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用(力的方向用左手定则判定)。电磁力对转子轴产生电磁转矩,驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
  通过上述分析可以总结出电动机工作原理为:当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

旋转原理

三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场,三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道,但相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的,三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度,这样,当在定子绕组中通入三相电源时,定子绕组就会产生一个旋转磁场,其产生的过程如图1所示。图中分四个时刻来描述旋转磁场的产生过程。电流每变化一个周期,旋转磁场在空间旋转一周,即旋转磁场的旋转速度与电流的变化是同步的。旋转磁场的转速为:n=60f/P式中f为电源频率、P是磁场的磁极对数、n的单位是:每分钟转数。根据此式我们知道,电动机的转速与磁极数和使用电源的频率有关,为此,控制交流电动机的转速有两种方法:1、改变磁极法;2、变频法。以往多用第一种方法,现在则利用变频技术实现对交流电动机的无级变速控制。
 旋转磁场的旋转方向与绕组中电流的相序有关。相序A、B、C顺时针排列,磁场顺时针方向旋转,若把三根电源线中的任意两根对调,例如将B相电流通入C相绕组中,C相电流通入B相绕组中,则相序变为:C、B、A,则磁场必然逆时针方向旋转。利用这一特性我们可很方便地改变三相电动机的旋转方向。
  定子绕组产生旋转磁场后,转子导条(鼠笼条)将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流,转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力,电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向以n1的转速旋转起来。一般情况下,电动机的实际转速n1低于旋转磁场的转速n。因为假设n=n1,则转子导条与旋转磁场就没有相对运动,就不会切割磁力线,也就不会产生电磁转矩,所以转子的转速n1必然小于n。为此我们称三相电动机为异步电动机。

三相异步电动机 - 故障分析和处理方法

绕组是电动机的组成部分,老化,受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造成对绕组的伤害,电机过载、欠电压、过电压,缺相运行也能引起绕组故障。绕组故障一般分为绕组接地、短路、开路、接线错误。现在分别说明故障现象、产生的原因及检查方法。
一、绕组接地
指绕组与贴心或与机壳绝缘破坏而造成的接地。
1、故障现象
机壳带电、控制线路失控、绕组短路发热,致使电动机无法正常运行。
2、产生原因
绕组受潮使绝缘电阻下降;电动机长期过载运行;有害气体腐蚀;金属异物侵入绕组内部损坏绝缘;重绕定子绕组时绝缘损坏碰铁心;绕组端部碰端盖机座;定、转子磨擦引起绝缘灼伤;引出线绝缘损坏与壳体相碰;过电压(如雷击)使绝缘击穿
3.检查方法
(1)观察法。通过目测绕组端部及线槽内绝缘物观察有无损伤和焦黑的痕迹,如有就是接地点。
(2)万用表检查法。用万用表低阻档检查,读数很小,则为接地。
(3)兆欧表法。根据不同的等级选用不同的兆欧表测量每组电阻的绝缘电阻,若读数为零,则表示该项绕组接地,但对电机绝缘受潮或因事故而击穿,需依据经验判定,一般说来指针在“0”处摇摆不定时,可认为其具有一定的电阻值。
(4)试灯法。如果试灯亮,说明绕组接地,若发现某处伴有火花或冒烟,则该处为绕组接地故障点。若灯微亮则绝缘有接地击穿。若灯不亮,但测试棒接地时也出现火花,说明绕组尚未击穿,只是严重受潮。也可用硬木在外壳的止口边缘轻敲,敲到某一处等一灭一亮时,说明电流时通时断,则该处就是接地点。
(5)电流穿烧法。用一台调压变压器,接上电源后,接地点很快发热,绝缘物冒烟处即为接地点。应特别注意小型电机不得超过额定电流的两倍,时间不超过半分钟;大电机为额定电流的20%-50%或逐步增大电流,到接地点刚冒烟时立即断电。
(6)分组淘汰法。对于接地点在铁芯心里面且烧灼比较厉害,烧损的铜线与铁芯熔在一起。采用的方法是把接地的一相绕组分成两半,依此类推,最后找出接地点。
此外,还有高压试验法、磁针探索法、工频振动法等,此处不一一介绍。
4.处理方法
(1)绕组受潮引起接地的应先进行烘干,当冷却到60——70℃左右时,浇上绝缘漆后再烘干。
(2)绕组端部绝缘损坏时,在接地处重新进行绝缘处理,涂漆,再烘干。
(3)绕组接地点在槽内时,应重绕绕组或更换部分绕组元件。
最后应用不同的兆欧表进行测量,满足技术要求即可。
二、绕组短路
由于电动机电流过大、电源电压变动过大、单相运行、机械碰伤、制造不良等造成绝缘损坏所至,分绕组匝间短路、绕组间短路、绕组极间短路和绕组相间短路。
1.故障现象
离子的磁场分布不均,三相电流不平衡而使电动机运行时振动和噪声加剧,严重时电动机不能启动,而在短路线圈中产生很大的短路电流,导致线圈迅速发热而烧毁。
2.产生原因
电动机长期过载,使绝缘老化失去绝缘作用;嵌线时造成绝缘损坏;绕组受潮使绝缘电阻下降造成绝缘击穿;端部和层间绝缘材料没垫好或整形时损坏;端部连接线绝缘损坏;过电压或遭雷击使绝缘击穿;转子与定子绕组端部相互摩擦造成绝缘损坏;金属异物落入电动机内部和油污过多。
3.检查方法
  (1)外部观察法。观察接线盒、绕组端部有无烧焦,绕组过热后留下深褐色,并有臭味。
  (2)探温检查法。空载运行20分钟(发现异常时应马上停止),用手背摸绕组各部分是否超过正常温度。
  (3)通电实验法。用电流表测量,若某相电流过大,说明该相有短路处。
  (4)电桥检查。测量个绕组直流电阻,一般相差不应超过5%以上,如超过,则电阻小的一相有短路故障。
  (5)短路侦察器法。被测绕组有短路,则钢片就会产生振动。
  (6)万用表或兆欧表法。测任意两相绕组相间的绝缘电阻,若读数极小或为零,说明该二相绕组相间有短路。
  (7)电压降法。把三绕组串联后通入低压安全交流电,测得读数小的一组有短路故障。
  (8)电流法。电机空载运行,先测量三相电流,在调换两相测量并对比,若不随电源调换而改变,较大电流的一相绕组有短路。
4.短路处理方法
  (1)短路点在端部。可用绝缘材料将短路点隔开,也可重包绝缘线,再上漆重烘干。
  (2)短路在线槽内。将其软化后,找出短路点修复,重新放入线槽后,再上漆烘干。
  (3)对短路线匝少于1/12的每相绕组,串联匝数时切断全部短路线,将导通部分连接,形成闭合回路,供应急使用。
  (4)绕组短路点匝数超过1/12时,要全部拆除重绕。
三、绕组短路
由于焊接不良或使用腐蚀性焊剂,焊接后又未清除干净,就可能造成壶焊或松脱;受机械应力或碰撞时线圈短路、短路与接地故障也可使导线烧毁,在并烧的几根导线中有一根或几根导线短路时,另几根导线由于电流的增加而温度上升,引起绕组发热而断路。一般分为一相绕组端部断线、匝间短路、并联支路处断路、多根导线并烧中一根断路、转子断笼。
1.故障现象
电动机不能启动,三相电流不平衡,有异常噪声或振动大,温升超过允许值或冒烟。
2.产生原因
  (1)在检修和维护保养时碰断或制造质量问题。
  (2)绕组各元件、极(相)组和绕组与引接线等接线头焊接不良,长期运行过热脱焊。
  (3)受机械力和电磁场力使绕组损伤或拉断。
  (4)匝间或相间短路及接地造成绕组严重烧焦或熔断等。
3.检查方法
  (1)观察法。断点大多数发生在绕组端部,看有无碰折、接头出有无脱焊。
  (2)万用表法。利用电阻档,对“Y”型接法的将一根表棒接在“Y”形的中心点上,另一根依次接在三相绕组的首端,无穷大的一相为断点;“△”型接法的短开连接后,分别测每组绕组,无穷大的则为断路点。
  (3)试灯法。方法同前,等不亮的一相为断路。
  (4)兆欧表法。阻值趋向无穷大(即不为零值)的一相为断路点。
  (5)电流表法。电机在运行时,用电流表测三相电流,若三相电流不平衡、又无短路现象,则电流较小的一相绕组有部分短断路故障。
  (6)电桥法。当电机某一相电阻比其他两相电阻大时,说明该相绕组有部分断路故障;
  (7)电流平衡法。对于“Y”型接法的,可将三相绕组并联后,通入低电压大电流的交流电,如果三相绕组中的电流相差大于10%时,电流小的一端为断路;对于“△”型接法的,先将定子绕组的一个接点拆开,再逐相通入低压大电流,其中电流小的一相为断路。
  (8)断笼侦察器检查法。检查时,如果转子断笼,则毫伏表的读数应减小。
4.断路处理方法
  (1)断路在端部时,连接好后焊牢,包上绝缘材料,套上绝缘管,绑扎好,再烘干。
  (2)绕组由于匝间、相间短路和接地等原因而造成绕组严重烧焦的一般应更换新绕组。
  (3)对断路点在槽内的,属少量断点的做应急处理,采用分组淘汰法找出断点,并在绕组断部将其连接好并绝缘合格后使用。
  (4)对笼形转子断笼的可采用焊接法、冷接法或换条法修复。
四、绕组接错
绕组接错造成不完整的旋转磁场,致使启动困难、三相电流不平衡、噪声大等症状,严重时若不及时处理会烧坏绕组。主要有下列几种情况:某极相中一只或几只线圈嵌反或头尾接错;极(相)组接反;某相绕组接反; 多路并联绕组支路接错;“△”、“Y”接法错误。
1、故障现象
电动机不能启动、空载电流过大或不平衡过大,温升太快或有剧烈振动并有很大的噪声、烧断保险丝等现象。
2、产生原因
误将“△”型接成“Y”型;维修保养时三相绕组有一相首尾接反;减压启动是抽头位置选择不合适或内部接线错误;新电机在下线时,绕组连接错误;旧电机出头判断不对。
3.检修方法
  (1)滚珠法。 如滚珠沿定子内圆周表面旋转滚动,说明正确,否则绕组有接错现象。
  (2)指南针法。如果绕组没有接错,则在一相绕组中,指南针经过相邻的极(相)组时,所指的极性应相反,在三相绕组中相邻的不同相的极(相)组也相反;如极性方向不变时,说明有一极(相)组反接;若指向不定,则相组内有反接的线圈。
  (3)万用表电压法。按接线图,如果两次测量电压表均无指示,或一次有读数、一次没有读数,说明绕组有接反处。
  (4)常见的还有干电池法、毫安表剩磁法、电动机转向法等。
4.处理方法
  (1)一个线圈或线圈组接反,则空载电流有较大的不平衡,应进厂返修。
  (2)引出线错误的应正确判断首尾后重新连接。
  (3)减压启动接错的应对照接线图或原理图,认真校对重新接线。
  (4)新电机下线或重接新绕组后接线错误的,应送厂返修。
  (5)定子绕组一相接反时,接反的一相电流特别大,可根据这个特点查找故障并进行维修。
  (6)把“Y”型接成“△”型或匝数不够,则空载电流大,应及时更正。 

三相异步电动机 - 优点

 三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
三相异步电动机的特性有固有的机械特性和认为的机械特性之分。
1、固有机械特性:它上面有4个特殊点。
(1)电动机在没有任何负载情况下的空转,此时转速最大,此点即电动机的理想空载点。
(2)电动机在有负载情况下的正常运转,此时为电动机的额定工作点。
(3)电动机在刚启动的时刻,即没有转起来,所克服转子自重时转矩的时候,此点为电动机的启动工作点。
(4)电动机在拖动负载最大转矩时,速度也比较适中时,此点位电动机的临界工作点。
在此时电压如果过低或有巨大冲击负载,就会造成电动机停机。
2、人为机械特性
(1)电压降低
电动机在运行时,如电压降低太多,会大大降低它的过载能力与启动转矩,甚至是电动机发生带不动负载或者根本不能启动的现象。此外就是启动后电机也会被烧坏。
(2)定子电路接入电阻,此时最大转矩要比原来的大;转子电路串电阻或改变定子电源频率,此时启动转矩要增大,最大转矩不变。[1]

三相异步电动机 - 三相异步电动机的结构

(一)定子(静止部分)
1、定子铁心
  作用:电机磁路的一部分,并在其上放置定子绕组。
  构造:定子铁心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成,在铁心的内圆冲有均匀分布的槽,用以嵌放定子绕组。
  定子铁心槽型有以下几种:
  半闭口型槽:电动机的效率和功率因数较高,但绕组嵌线和绝缘都较困难。一般用于小型低压电机中。
  半开口型槽:可嵌放成型绕组,一般用于大型、中型低压电机。所谓成型绕组即绕组可事先经过绝缘处理后再放入槽内。
  开口型槽:用以嵌放成型绕组,绝缘方法方便,主要用在高压电机中。
2、定子绕组
  作用:是电动机的电路部分,通入三相交流电,产生旋转磁场。
  构造:由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成,这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。
  定子绕组的主要绝缘项目有以下三种:(保证绕组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身间的可靠绝缘)。
  (1)对地绝缘:定子绕组整体与定子铁心间的绝缘。
  (2)相间绝缘:各相定子绕组间的绝缘。
  (3)匝间绝缘:每相定子绕组各线匝间的绝缘。
电动机接线盒内的接线:
电动机接线盒内都有一块接线板,三相绕组的六个线头排成上下两排,并规定上排三个接线桩自左至右排列的编号为1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三个接线桩自左至右排列的编号为6(W2)、4(U2)、5(V2),.将三相绕组接成星形接法或三角形接法。凡制造和维修时均应按这个序号排列。
3、机座
  作用:固定定子铁心与前后端盖以支撑转子,并起防护、散热等作用。
  构造:机座通常为铸铁件,大型异步电动机机座一般用钢板焊成,微型电动机的机座采用铸铝件。封闭式电机的机座外面有散热筋以增加散热面积,防护式电机的机座两端端盖开有通风孔,使电动机内外的空气可直接对流,以利于散热。
(二)转子(旋转部分)
  1、三相异步电动机的转子铁心:
  作用:作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。
  构造:所用材料与定子一样,由0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成,硅钢片外圆冲有均匀分布的孔,用来安置转子绕组。通常用定子铁心冲落后的硅钢片内圆来冲制转子铁心。一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上,大、中型异步电动机(转子直径在300~400毫米以上)的转子铁心则借助与转子支架压在转轴上。
  2、三相异步电动机的转子绕组
  作用:切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流,并形成电磁转矩而使电动机旋转。
  构造:分为鼠笼式转子和绕线式转子。
  (1)鼠笼式转子:转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。若去掉转子铁心,整个绕组的外形像一个鼠笼,故称笼型绕组。小型笼型电动机采用铸铝转子绕组,对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。
  (2)绕线式转子:绕线转子绕组与定子绕组相似,也是一个对称的三相绕组,一般接成星形,三个出线头接到转轴的三个集流环上,再通过电刷与外电路联接。
  特点:结构较复杂,故绕线式电动机的应用不如鼠笼式电动机广泛。但通过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件,用以改善异步电动机的起、制动性能及调速性能,故在要求一定范围内进行平滑调速的设备,如吊车、电梯、空气压缩机等上面采用。
(三)三相异步电动机的其它附件
  1、端盖:支撑作用。
  2、轴承:连接转动部分与不动部分。
  3、轴承端盖:保护轴承。
  4、风扇:冷却电动机。

三相异步电动机 - 维护保养

1.启动前的准备和检查
(1)检查电动机和启动设备接地是否可靠和完整,接线是否正确与良好
(2)检查电动机铭牌所示额定电压,额定频率是否与电源电压、频率相符合
(3)新安装或者长期停用的电动机(停用三个月以上),启动前应检查绕组相对相、相对地的绝缘电阻值。(用1000伏兆欧表测量)。绝缘电阻应该大于0.5兆欧。如果低于这个值,应该将绕组烘干。
(4)对绕线型转子应检查其集电环上的电刷以及提刷装置是否能正常工作,电刷的压力是否能符合要求。电刷压力为1.5N/cm-2.5N/cm。
(5)检查电动机的转子转动时候灵活可靠,滑动轴承内的油时候达到规定的油位。
(6)检查电动机所用的熔断器的额定电流是否符合要求。
(7)检查电动机的各个紧固螺栓以及安装螺栓是否牢固并符合要求
如上述检查达标后,方可启动电机,电机启动之后空载运行30秒,注意观察电机有无异常现象,噪音、震动、发热等不正常情况,应采取措施,等情况原因检查清楚,问题解决之后方可运行。启动绕线型电动机时,应将启动变阻器接入转子电路中。对有电刷提升机构的电动机,应该放下电刷,并断开短路装置,合上定子电路开关,扳动变阻器。当电动机接近额定转速时,提上电刷,合上短路装置,电动机启动完毕。
2.运行中的维护
三相异步电动机运行时,值班人员每班应检查一次,检查项目如下:
(1)电流是否超过允许值,有无增大或者减小现象。
(2)轴承应无异常声音,润滑情况应正常,油量应充足,油环转动应灵活
(3)运行声音应正常,无异常气味。
(4)外壳和轴承的温度是否正常,没有烫手感为正常,否则为过热。滑动轴承温度不应超过80℃,滚珠轴承温度不应该超过100℃。
(5)震动是否正常,其标准应符合:转速3000r/min,振动不超过0.06mm,转速1500r/min,振动不超过0.10mm,转速1000r/min,振动不超过0.13mm,转速750r/min,振动不超过0.16mm。
(6)电缆头是否漏油以及外壳接地是否牢固。
(7)饶线式电动机电刷与滑环检查:
①滑环上电刷是否冒火花。若火花小,应清理电刷。若火花大,应检修处理。
②电刷上的压力应是保证电刷不冒火的最小压力,电刷在刷握内无晃动和卡阻现象
③电刷软线是否完整,接触是否紧密,是否有与外壳短路以及过热现象。
④电刷边缘应无磨损现象。
3.运行中的故障处理
1.启动时的故障
当合上断路器或自动开关后,电动机不转,只听到嗡嗡的声响,或者不能转到全速,这种故障原因可能是:
①定子回路一相断线,如低压电动机熔断器一相熔断,或高压电动机短路器以及隔离开关的一相接触不良,不能形成三相旋转磁场。
②转子回路断线或接触不良,使转子绕组内无电流或电流减小,因而电动机不转或者转动很慢。
③在传动机械中,有机械上的卡阻现象,严重时电动机就不转,且异常声响。
④电压过低使电动机转矩减小,启动困难或不能启动。
⑤电动机定子,转子铁心相摩擦,增加了负载,使转动困难。
运行人员发现上述故障时,对高压电动机来讲,应立即拉开电动机的断路器以及隔离开关,检查其定子、转子回路。
2.定子绕组单相接地故障
电动机绕组由于受到各种因素的侵蚀,使其绝缘水平降低。此外,由于电动机长期过负荷运行,会使绕组的绝缘体因长期过热而变的焦脆或脱落。这都会造成电动机定子绕组的单相接地。
3.三相电动机单相运行的故障
三相电动机在运行中,如果一相熔断器烧坏或接触不良,隔离开关,熔断器[2] ,电缆头以及导线一相接触松动以及定子绕组一相断线,均会造成电动机的单相运行。
运行人员根据电动机所产生的异常现象,确认电动机为单相运行时,则应切断电源,使其停止运行。并用兆欧表测量定子回路电阻值,若电阻值很大或无穷大时,则说明该相断线。然后检查定子回路中的熔断器,断路器,隔离开关,电缆头以及接线盒内接线接触是否良好。

三相异步电动机 - 铭牌参数

三相异步电动机的额定值刻印在每台电动机的铭牌上,一般包括下列几种:
型号
为了适应不同用途和不同工作环境的需要,电动机制成不同的系列,每种系列用各种型号表示。例如 Y 132 M- 4
Y →三相异步电动机,其中三相异步电动机的产品名称代号还有:YR为绕线式异步电动机;YB为防爆型异步电动机;YQ为高起动转距异步电动机。
132→机座中心高(mm)
M →机座长度代号
4 →磁极数
接法
这是指定子三相绕组的接法。一般鼠笼式电动机的接线盒中有六根引出线,标有U1、V1 、W1、U2、V2、W2。其中:U1 U2是第一相绕组的两端;V1 V2是第二相绕组的两端;W1 W2是第三相绕组的两端。
如果U1、V1 、W1分别为三相绕组的始端(头) ,则U2、V2、W2是相应的末端(尾)。这六个引出线端在接电源之前,相互间必须正确联接。联接方法有星形(Y)联接和三角形()联接两种(下图所示)。通常三相异步电动机自3kW以下者,联接成星形;自4kW以上者, 联接成三角形
额定功率PN
是指电动机在制造厂所规定的额定情况下运行时,
其输出端的机械功率,单位一般为千瓦(kW)。
对三相异步电机,其额定功率:PN=UNINηNcosN
式中ηN和cosN分别为额定情况下的效率和功率因数。
额定电压UN
是指电动机额定运行时,外加于定子绕组上的线电压,单位为伏(V)。
一般规定电动机的工作电压不应高于或低于额定值的5%。当工作电压高于额定值时,磁通将增大,将使励磁电流大大增加,电流大于额定电流,使绕组发热。同时,由于磁通的增大,铁损耗(与磁通平方成正比)也增大,使定子铁心过热;当工作电压低于额定值时,引起输出转矩减小,转速下降,电流增加,也使绕组过热,这对电动机的运行也是不利的。
我国生产的Y系列中、小型异步电动机,其额定功率在3kW以上的,额定电压为380 V,绕组为三角形联接。额定功率在3 kW及以下的,额定电压为380/220V,绕组为Y/联接(即电源线电压为380 V时,电动机绕组为星形联接;电源线电压为220 V时,电动机绕组为三角形联接)。
额定电流IN
是指电动机在额定电压和额定输出功率时,定子绕组的线电流,单位为安(A)。
当电动机空载时,转子转速接近于旋转磁场的同步转速,两者之间相对转速很小,所以转子电流近似为零,这时定子电流几乎全为建立旋转磁场的励磁电流。当输出功率增大时,转子电流和定子电流都随着相应增大,如下图中的I1=f(P2)曲线所示。图中是一台l0kW三相异步电动机的工作特性曲线。
额定频率fN
我国电力网的频率为50赫兹(Hz),因此除外销产品外,国内用的异步电动机的额定频率为50赫兹。
额定转速nN
是指电动机在额定电压、额定频率下,输出端有额定
功率输出时, 转子的转速,单位为转/分(r/min)。由于生产机械对转速的要求不同,需要生产不同磁极数的异步电动机,因此有不同的转速等级。最常用的是四个极的异步电动机(n0=l500 r/min)。
额定效率ηN
是指电动机在额定情况下运行时的效率, 是额定输出功率与额定输入功率的比值。即
ηN=×100%=×100%
异步电动机的额定效率ηN约为75%~92%。从下图中的η=f(P2)曲线可以看出,在额定功率的75%左右时效率最高。
额定功率因数cosN
因为电动机是电感性负载,定子相电流比相电压滞后一个角,cos就是异步电动机的功率因数。
三相异步电动机的功率因数较低,在额定负载时约为0. 7~0. 9之间,而在轻载和空载时更低,空载时只有0. 2~0. 3。因此,必须正确选择电动机的容量, 防止"大马拉小车",并力求缩短空载的时间。上图中的cos=f(P2)曲线反映的是功率因数和输出功率之间的关系。
绝缘等级
它是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时容许的极限温度来分级的。
所谓极限温度,是指电动机绝缘结构中最热点的最高容许温度。其技术数据见下表:
绝缘等级
A E B F H
工作方式
反映异步电动机的运行情况,可分为三种基本方式:连续运行、短时运行和断续运行。
 
 
 
 
 

三相异步电动机 - 如何使用Y系列

1、电动机的安装
1.1安装前的准备工作
电动机开箱前应检查包装是否完整无损,有无受潮的现象,开罩后应小心清除电动机上的尘土和防锈层,仔细检查在运输过程中有无变形和损坏,紧固件有无松动或脱落,转子转动是否灵活,铭牌数据是否符合要求,并用500VMQ表测量高压电阻,绝缘电阻应不低于1MQ否则应对绕组进行干燥处理,但是处理温度不超过J20℃。
1.2电动机的安装场地和安装基础
电动机的安装场地海拔高度应不超过100()m;一般用途的电动机的安装场地要干燥、洁净,电动机周围应通风良好,与其它设备要留有一定的间隔,以便于检查,监视和清扫,环境温度在40℃以下,并需防止强烈的辐射;安装基础要坚固、结实,有一定的刚度,安装面应平整,以保证电机的平衡运行。
I.3电动机的接线
1.3.1电动机应妥善接地,接线盒内右下方及机座外壳有接地装置,必要时亦可利用电动机底脚或法兰盘紧固螺栓接地,以保证电动机的安全运行。
1.4电动机与机械负载的联接
1.4.1电动机可采用联轴器,正齿轴或皮带与负载机械联接,双轴伸电动机的风扇端只允许采用联轴器传动。
1.4.2采用联轴器联接时,电动机轴中心线与负载机械的轴中心线要重合,以免电动机在动行中产生强烈振动,联轴动和不正常的声音等。器的安装偏差为:2极电动机允许偏差0.015mm,4、6、8极电动机偏差0.04mm。
1.4.3立式安装的三相异步电动机,轴伸只允许采用联轴器与机械负载联接。
2、电动机的起动
2.1电动机起动前的检查
2.1.1新安装或停用三个月以上的电动机起动前应检查绝缘电阻,测得绝缘电阻值不小于1MQ。
2.1.2检查电动机的紧固螺钉是否拧紧,轴承是否缺油,电动机的接线是否符合要求,外壳是否可靠接地或接零。
2.1.3检查联轴器的螺钉和销钉是否紧固,皮带联接处是否良好,松紧是否合适,机组转动是否灵活,有无卡位,窜动和不正常的声音等。
2.1.4检查熔断器的额定电流是否符合要求,安装是否牢固可靠。
2.1.5检查起动设备接线是否正确,起动装置是否灵活,触点接触是否良好,起动设备的金属处壳是否可靠接地或接零。
2.1.6检查三相电源电压是否正常,电压是否过高过低或三相电压不对称等。
2.1.7上述任何一项有问题,都必须彻底解决,在确认准备工作无误时方可起动。
2.2起动时的注意事项
2.2.1电动机允许满压起动或降压起动(用电抗或Y一△),但应注意满压起动时大约5—7倍额定电流,降压启动时转距与电压平方成正比,当电网容量不足时,宜采用降压启动,而当静负载相当大时,可采用满压起动。
2.2.2当电源相序A、B、C分别与接线板线柱Ul、V1、w.相对应时,电动机的转向从主轴端视之为顺时针。
2.2.3电动机一般应有热保护装置,根据电动机的额定电流,调整保护装置的整定值。
2.2.4合闸后,若电动机不转,应迅速、果断地拉闸,以免烧毁电动机。
2.2.5电动机起动后注意观察传动装置,生产机械及线路电压电流,若有异常现象,应立即停机查明故障并排除之后,方可重新合闸起动。
2.2.6按电动机的技术要求,限制电动机连续起动次数,一般空载连续起动不超过3次,电动机长期运行至热态,停机后起动,不得超过2次。
2.2.7若干台电动机由同一台变压器供电时,不能同时起动,应由大到小逐台起动。
3、电动机的运行
3.1电动机在运行过程中,表面应保持常清洁,进风口不毙尘土纤维的阻碍。
3.2电源频率与额定频率偏差不得超过l%;电源电压与额定电压偏差不超过5%。
3.3电动机的电流不允许超过额定电流10%。
3.4连续工作的电动机不允许长期过载运行。
3.5电动机空载或负载运行时不应有断续或异常的声音或振动。
3.6当电动机的热保护装置和短路保护装置连续发生动作时应检查故障原因(是来自电动机还是来自超负荷或是因为保护装置整定值太低),待消除故障后方可投入运行。
3.7运行过程中,用温度计测量机壳的温升,一般不超过75℃。
3.8应保证电动机轴承运行过程中的良好润滑,一般电动机运行2()00H左右,即应补充或更换润滑指(封闭轴承在使用寿命期内不必更换润滑脂)。如果发现轴承过热(一般轴承温升应不超过95℃)或润滑脂变质,应及时更换润滑脂,更换时应先清除旧的润滑脂,再用汽油洗净轴承及轴承盖的油
脂,然后将ZI一3锂基润滑脂填充轴承内外圈之间空腔的l/2(2极)或2/3(4、6、8极)。
3.9当轴承游隙达到下列极限磨损游隙数值时,即应及时更换轴承。

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参考资料:
[1]^引用日期:2014-05-26
[2]^引用日期:2014-03-25
扩展阅读:
1三相异步电动机接线图
2三相异步电动机的结构原理
开放分类:我来补充
三相异步电动机物流术语电动机

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