异步电机有三种运行状态
异步电机有三种运行状态，可运行在发电机状态、电动机状态和电磁制动状态。
当转差率在S<0时，异步电机处于发电机状态；当转差率0 根据这一原理，只要用原动机把转子按旋转磁场的方向拖动，加速到超过同步转速，就可使异步电机成为发电机了。 1 异步电机发电的特点 由于使用异步电机发电在并网与调速两个主要方面有其独有的特点，因此近年来被风力发电领域所广泛使用。 1.1并网方面 不需要同期设备，只需象投电动机那样合闸就行。电机的容量较大，可用软启动或变频启动等方式。 1.2调速方面 异步电机运转时，不象同步电机那样，转速与频率有着严格的对应关系。异步电机的转速与频率没有严格的对应关系，理论上异步发电机的转差率在-∞ 1.3短路方面 从异步发电机负荷特性曲线可知，异步发电机的负荷电流增加到临界值时，发电机电压急剧下降，直至崩溃。异步发电机三相短路时情况和此相似。所以当异步发电机发生三相短路时，电压将急剧下降，直至电压崩溃，不会有很大的短路电流。 当发电机发生不对称短路，如单相短路，此时该相绕组相当于一个短路绕组，它将产生去磁效应，最终使电压崩溃。从以上分析可见，异步发电机无需装设任何形式的短路保护。 2 异步发电机的运行方式 和其它发电方式一样，异步机在发电时也有两种运行方式，独立运行与并网运行。 2.1异步发电机独立运行 异步发电机独立运行时，由于电机的铁芯中通常会有一些剩磁存在，当电机转子被原动机拖动时，与定子绕组的磁场相互作用，导体中就有感应电流。载流导体在磁场中运动，又在定子绕组中产生感应电动势。如果在定子绕组加一组电容，使闭合回路的总阻抗呈容性，那么电流产生的磁通就与剩磁的磁通同相叠加而得到加强，使总磁场变强，进而使感应电动势增大。如此反复，最后因铁芯达到饱和状态而使电动势不再增加。此时的端电压已达到额定值，就可以带负载，达到发电的目的。带负荷之后，还得根据负荷的变化投切相应的辅助电容器组。这种励磁建压方式类似于同步发电机的自励方式。 如果铁芯中没有剩磁，可以事先用蓄电池接在电机某一相的绕组上，通电几秒钟对铁芯进行磁化，或称充磁。 这种运行方式，被用于自成供电体系的农村微小型电站。 2.2异步发电机并网运行 异步发电机并网运行时，情况可以更简单些。因为电网中的无功电流就可为电机建起旋转磁场，所以可以省去励磁所需的电容。运行时只要把电机投入电网、把转子的转速提高到超过同步转速就可开始发电。这种励磁建压方式类似于同步发电机的它励方式。 在实际的设计技术操作环节上，往往是在把转子速度加速到同步转速附近（如90%～95%额定转速）的同时，通过软启动装置或变频启动装置把电机并入电网，以减低启动电流对电网造成的影响。 这种运行方式，不需要同期装置，是被风力发电广为采用的原因之一。 3 异步发电机的调速 风力发电选择异步电机作为发电机另一个主要原因是，因为异步电机的转速与频率没有严格的对应关系。这个特点对于调速环节的考虑十分重要。风力发电不象水力发电和火力发电那样，可以预先对水池水位或锅炉压力进行调节。风力的随机瞬变性会使得保持风力发电机的转速不易恒定。但正是由于异步电机有此特点，可以使风力发电放弃调速环节。其机理大致是，当原动机有加速趋向或者说原动机输入的机械功率增加时，有加速趋势的转子会被以恒定速度旋转着的定子磁场所阻止，通过气隙磁场转化成为电磁功率、以有功的形式输入到电网。通俗讲就是：电网在定子中建立的磁场形成的电磁转矩，对转子的加速企图有阻止作用。所以宏观上看，风轮的转速不论风大风小看不出有什么不同；而在微观方面分析，转差率或输出功率已经有了明显变化。 4 异步发电机的弊端 以风力发电机为例，风力的随机瞬变性会使得发电机出力不稳，这与电力系统要求的可靠性、稳定性的原则相悖。 的确，风力发电机出力变动造成的波动是需要电网中其它发电机组去调节平衡的。但风力发电机的容量一般占系统容量的比例较小，通常小于10%，即便全投或全切，电网也完全有调节能力，是不会对电网稳定性产生影响。 也有学者通过实验分析，得出了风力发电的容量占到系统容量比例的30%时，电网仍能稳定运行的理论。其实风力发电机引起的电网波动，也要综合分析处于所在节点上其它电厂机组的容量和调节能力。 投入电网运行的异步发电机，要依靠从电网吸取容性无功来励磁，风力发电研究部门曾做过简单的测试，所需要的励磁电流一般可达到额定电流的20%~30%左右，最大可达40%，这会使得电网的功率因数降低。解决的办法是增加集中或分散补偿 装置。如果异步发电机建造的地理位置恰处于某长线路末端、容性无功充足，那就最理想不过了。 其次由于风力的随机性较大，目前还没好的办法来控制风力大小，异步风力发电机在电网运行中，不能像一般同步发电机那样，应根据网上负荷情况随时调节导叶片进行负荷的增减。这也是异步风力发电机容量占系统容量比例较低的原因之一。 近年来风力发电作为洁净能源发展较快，而异步发电机以它独有的特点被风力发电广泛使用。 电动机的故障、异常运行状态及保护方式 在电力生产和工矿企业中，大量地使用电动机。发电厂厂用机械大部分用的是异步电动机，但厂用低速磨煤机、大容量给水泵以及水泵房循环水泵等则采用同步电动机。以下介绍的内容主要以异步电动机为主。电动机的安全运行对确保发电厂以至整个工业生产的安全、经济运行都有很重要的意义，因此应根据电动机的类型、容量及其在生产中的作用，装设相应的保护装置。但是，由于实际使用的电动机数量很多，且大部分为中、小型，因而不可能在每一台电动机上都配置性能完善的保护装置，故在进行电动机保护配置时，除考虑继电保护的四个基本要求外，还应该从技术、经济上衡量，力求简单、可靠。 电动机的主要故障有定子绕组的相间短路、单相接地以及同一相绕组的匝间短路。 电动机发生相间短路故障时，不仅故障的电动机本身会遭受严重损伤，同时还将使供电电压显著下降，影响其他用电设备的正常工作，在发电厂中甚至可能造成停机、停炉的全厂停电事故。因此，对电动机定子绕组及其引出线的相间短路，必须装设相应的保护装置，以便及时地将故障电动机切除。通常，对于容量在75kW及以下的低压小容量电动机，可采用熔断器或低压断路器(自动空气开关)的短路脱扣器作为相间短路保护；容量较大的高压电动机，则装设由电磁型电流继电器或感应型电流继电器构成的电流速断作为相间短路保护；当电动机的容量在2000kW以上，或者很重要但电流速断灵敏度不能满足要求时，若具有六个引出线，可装设纵差保护。 单相接地对电动机的危害取决于供电网络中性点的运行方式。对于380／220V的低压电动机，其电源中性点一般直接接地，故发生单相接地时，将产生很大的短路电流，因而也应尽快切除，故应该装设快速动作于跳闸的单相接地保护。为了简化，一般由相间保护采用三相式接线即可；灵敏度不能满足要求的重要电动机，才考虑采用零序保护。而对于3—10kV 的高压电动机，由于所在供电网络属于小电流接地系统，电动机单相接地后，只有电网的电容电流流过故障点，其危害一般较小。《规程》规定，当接地电容电流大于5A时，应装设接地保护，当接地电容电流大于10A时，保护一般作用于跳闸。 同一相绕组的匝间短路将破坏电动机运行的对称性，并使故障相的电流增大，增大的程度与被短路的匝数有关，最严重情况为一相绕组全部被短接，此时电动机可能被损坏。但由于目前尚未找到既简单又性能完善的方法反应匝间短路，因此在电动机上一般不装设专用的匝间短路保护。 电动机的异常运行状态主要是各种形式的过负荷。引起电动机过负荷的原因有：所带机械负荷过大；电源电压或频率下降而引起的转速下降；一相断线造成两相运行；电动机启动和自启动时间过长等等。长时间的过负荷将使电动机绕组温升超过允许值，使绝缘老化速度加速，甚至发展成故障。因此，根据电动机的重要程度、过负荷的可能性以及异常运行状态等情况，应装设相应的过负荷保护作用于信号、自动减负荷或跳闸。具体配置情况如下：容量在100kW及以下的低压电动机，可利用磁力启动器中的热继电器或低压断路器中的热脱 ( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 异步电动机安全要点概述(最新 版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process 异步电动机安全要点概述(最新版) 异步电动机是工农业生产中最常见的电气设备，其作用是把电能转换为机械能。企业中电动机消耗的电能占能耗量的60%以上。其中用得最多的是笼型异步电动机，其结构简单，起步方便，体积较小，工作可靠，坚固耐用，便于维护和检修。为了保证异步电动机的安全运行，电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全运行的基本知识，了解对异步电动机的安全评估，做到尽可能地及时发现和消除电动机的事故隐患。 1.异步电动机选用 为生产机械选择合适的电动机，包括确定电动机的额定电压、额定转速、结构型式和额定容量等。主要考虑以下4个方面的问题。 (1)根据电源电压条件，要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。 (2)在机械特性方面，所选用的电动机应满足被拖动生产机械提 出的要求。 (3)电动机的结构型式，应适应周围环境条件的要求。 (4)正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配，同时要考虑生产机械的工作性质与其持续、间断的规律相适应。选小了，不能保证生产机械的正常工作，对电动机来说，将使它的各部分过载、过热，温度上升超过允许的限度而过早损坏；选大了，则增加设备的投资费用，电动机容量不能充分利用，而且使效率和功率因数降低。 2.异步电动机的常见故障及分析 电动机在运行中由于种种原因，会出现故障，故障分机械与电气两方面。 (1)机械方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。异步电动机定、转子之间气隙很小，容易导致定、转子之间相碰。一般由于端盖轴室内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形，使机座、端盖、转子三者不同轴引起扫膛。 振动应先区分是电动机本身引起的，还是传动装置不良所造成 兰州理工大学技术工程学院 微机原理及应用 课 程 设 计 班级：焊接工艺与控制工程2班 姓名：史鹏举 学号：09050227 时间：二〇一一年十二月 目录 引言 (3) 1硬件设计 (3) 信号采集单元 (4) I/O单元 (5) 通讯单元 (8) CPU单元 (9) 2 软件设计 (11) 3抗干扰措施 (12) 4结论 (12) 引言 随着电子技术的发展，电动机运行状态监测系统正向基于现场总线的智能型方向发展。电机参数的监测(特别是动态参数的实时监测)可为判别电机运行质量提供不可缺少的数据.我所设计的这种电机运行状态监测系统,是由一台单片机及电机外围电路组成,构成主从方式工作.输入的模拟信号首先送到前置处理部分,再送到差分放大器.采用双端输入单端输出,再经低通滤波器送入A/D转换器,而后进入单片机.单片机的数字量,在LED显示器实时显示。这样就大大提高了参数的监测精度而且加强抗干扰能力。 采用单片机，使外围电路减少，可靠性增强，性价比提高，并具有一下特点:采用空芯电流互感器，电路和分量程放大电路进行电流采样，可提高电流的采样范围，保证大范围的采样，且采样线性度高；根据热容情况判断电动机的过载引起的发热（温度）状态，最大发挥电动机的过载能力；用微处理器可实现实时监测，可在设定时间范围内跳闸保护。 1 硬件设计 电动机运行状态监测系统，用H8/3687FP单片机实现电动机的保护功能。在硬件方面主要由三相电流信号采样、电压信号采样、键盘接口、显示部分、控制输出、报警输出、通信接口等几部分构成，下面分别对其中的关键部分作简要介绍。 信号采集单元 电动机运行状态监测系统采用交流采样算法计算被测信号。采样方式是按一定周期（称为采样周期）连续循环实时采样被测信号一个完整的波形（对于正弦波只需采样半个周期即可），然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算，从而得到被测信号的真有效值，这样就避免了被测信号波形畸变对采样值的影响。 信号采集单元的功能取样、整流、放大互感器二次测的输出信号，将这些信号转换为单片机可处理的信号。电动机运行状态监测系统中处理三相电流信号、电压信号的信号采集放大电路原理都相同，现以一路电流信号采集放大电路为例说明电路工作原理。 图1 信号采集放大电路 信号采集放大电路如图1所示。在图中二极管A1、A7是双向二极管，对后级电路起到过压保护作用。当输入的信号在正常范围内，A1、A7不起作用，当输入信号超出正常范围（或有脉冲干扰信号出现）时，A1、A7导通，防止超出后级电路端口范围的信号进入后级电路，破坏后级A/D电路。CR1为取样电阻，将从CT1输出的电流信号转变为电压信号。LM324和CR4，CR7，CR10，CR13组成同相放大电路将电压信号放大后输入A/D转换电路。 图1中LM324采用双电源供电，这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。图1中通过运放将输入信号进行分档处理，小信号从输出大信号从输出。这样处理是因为：电动 三机异步电动机安全操作规程 (最新版) The safety operation regulations are the guiding documents for the safe operation of the post. It stipulates the specific details of the safe operation methods of the post. ( 操作规程) 单位：_______________________ 部门：_______________________ 日期：_______________________ 本文档文字可以自由修改 三机异步电动机安全操作规程(最新版) 1、电动机启动前应进行绝缘电阻的测量（潮湿度教大、存放已久的电机），测得的绝缘电阻值不得低于0.5兆欧。 检查电动机的接地或接零线是否良好。 2、检查电源电压与电动机的额定电压是否相符。电机绕组的接线方式是否正确。 3、用手扳动电动机转子，观察所带动的机械部位是否灵活，有无扫膛卡住得现象。 4、检查传动装置，皮带松紧度是否正常，有无断裂。连轴器的连接是否良好。 5、检查开关容量是否合适，熔断器的额定电流要符合电动机得额定电流规定，装接要牢固。 6、电动机在启动时应注意在电动机附近是否有人或其他杂 物，以免造成人身或机械事故。 7、电动机接通电源后，若发现电动机不能转动或启动很慢，声音及传动机械不正常等情况，应立即断电检查。 8、启动多台电动机时，应从大到小有秩序地一台一台的启动，不能同时启动，以免启动电流过大造成线路电压降，引起跳闸。若故障跳闸，应立即排除，不得强行启动。 9、电动机应避免频繁启动，尽量减少启动次数(特殊用途除外). 10、电动机在运转中，操作人员不准离开工作岗位，并应进厂注意倾听电动机有无异常声音。 11、用电笔检查电动机和启动设备有无漏电现象。 12、检查轴承润滑和温升是否正常。 13、电动机在正常运转中，遇到突然停电时，应立即拉掉电源开关，并将启动设备开关扳到零位。 14、在运行中不准进行修理工作。大小电动机不准超负荷使用。 电机学专升本学习指南 一、选择题 1、单相变压器5=N S kVA ，110/220/21=N N U U V ，将它改接为110/330V 的自耦变压器后，其容量为（ C ）。 (A)5kVA (B)10kVA (C) (D)15kVA 2、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（ A ） (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载时的线电压 (D) 负载相电压 3、一台50Hz 的三相异步电动机，额定转速为720 r/min ，则电动机的同步转速为（A ）r/min (A) 750 (B) 720 (C) 600 (D) 1000 4、单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为（ A ） (A) 正弦波 (B) 尖顶波 (C) 平顶波 (D) 方波 5、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（A ） (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载是的线电压 (D) 额定负载是的相电压 6、当异步电动机转速下降时，转子电流产生的转子基波磁动势相对于定子绕组的转速（ C ）。 (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不定 7、在电源电压不变的情况下，增加二次绕组匝数，将二次侧等效到一次侧，则等效电路的励磁电抗m X 和励磁电阻m R 将（ C ） (A) 增大，减小 (B) 减小，不变 (C) 不变，不变 (D) 不变、减小 8、异步电动机空载电流比同容量变压器大，其原因是（ C ）。 (A) 异步电动机的损耗大 (B) 异步电动机是旋转的 (C) 异步电动机气隙较大 (D) 异步电动机漏抗较大 9、频率不变的条件下，变压器一次电压超出额定电压时，（ D ） (A) 励磁电流将增大，铁芯损耗增大，励磁电抗增大 (B) 励磁电流将减小，铁芯损耗增大，励磁电抗增大 (C) 励磁电流将增大，铁芯损耗减小，励磁电抗增大 (D )励磁电流将增大，铁芯损耗增大，励磁电抗减小 10、一台变比为10=k 的变压器，从低压侧做空载试验，求得二次侧的励磁阻抗标幺值为16，则一次侧的励磁阻抗标幺值是（ A ） (A)16 (B)1600 (C) (D)160 11、三相感应电动机等效电路中的附加电阻上所消耗的电功率应等于（ D ） (A) 输出功率 (B) 输入功率 (C) 电磁功率 (D) 总机械功率 12、变压器一次侧接额定电压，二次侧接纯电阻负载，则从一次侧输入的功率（ C ） (A) 只含有有功功率 (B) 只含有感性无功功率 (C) 既含有有功功率又含有感性无功功率 文件编号：TP-AR-L5245 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 异步电动机安全要点正 式样本 异步电动机安全要点正式样本 使用注意：该操作规程资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范，条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 异步电动机是工农业生产中最常见的电气设备， 其作用是把电能转换为机械能。企业中电动机消耗的 电能占能耗量的60%以上。其中用得最多的是笼型异 步电动机，其结构简单，起步方便，体积较小，工作 可靠，坚固耐用，便于维护和检修。为了保证异步电 动机的安全运行，电气工作人员必须掌握有关异步电 动机的安全运行的基本知识，了解对异步电动机的安 全评估，做到尽可能地及时发现和消除电动机的事故 隐患。 1.异步电动机选用 为生产机械选择合适的电动机，包括确定电动机 的额定电压、额定转速、结构型式和额定容量等。主要考虑以下4个方面的问题。 (1)根据电源电压条件，要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。 (2)在机械特性方面，所选用的电动机应满足被拖动生产机械提出的要求。 (3)电动机的结构型式，应适应周围环境条件的要求。 (4)正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配，同时要考虑生产机械的工作性质与其持续、间断的规律相适应。选小了，不能保证生产机械的正常工作，对电动机来说，将使它的各部分过载、过热，温度上升超过允许的限度而过早损坏；选大了，则增加设备的投资费用，电动机容量不能充分利用，而且使效率和功率因数降低。 高压电动机的保护一般有以下几种：速断保护、过负荷保护、起动时间过长保护、堵转保护、两段式负序过流保护、反时限负序过流保护、低电压保护、过电压保护、接地保护等。 电流速断保护反映的是电动机的定子绕组或引线的相间短路而动作。动作时限可整定为速断（无延时）或带较短的延时（一般为零点几秒）。其整定值应躲过电动机的起动电流。在电动机运行时任一相电流大于整定值，电流速断保护动作即动作于跳闸。 电动机起动时间这个参数一般是由电机厂家提供，然后设计人员根据厂家提供的电动机的几个参数来计算电动机的各个保护定值（一般计算定值需要由厂家提供以下几个参数：电动机的额定电流、额定功率、起动电流倍数、起动时间和铭牌上的其它参数等）。 起动时间过长保护的定值由设计给出，为一个电流定值，和一个动作于跳闸的延时时间。综保装置这样判断电动机是否为起动过程阶段：起动前电流为零，合上断路器后，电流瞬间增大，随着电动机转速的升高，电动机的电流逐渐减小，当电动机到额定转速后，电动机的电流也稳定在额定电流的附件（一般低于额定电流）。综保装置根据电流特征来判断电动机的状态。电动机的电流小于0.1倍的额定电流时，认为电动机处于停止状态。当从一个时刻t1（合上断路器那一时刻）开始，电动机电流从无到有，装置即认为电动机进入了起动状态。当电流由大变小，并稳定在t2时刻（额定电流附近），则认为电动机已经进入稳定运行状态。起动时间过长保护是在电动机起动过程中对电动机进行保护。而在电动机运行过程中，装置自动将起动时间过长保护退出。当在电动机起动过程中，任一相电流大于整定值，起动时间过长保护即经过延时而动作于跳闸相电流速断保护 1）速断动作电流高值Isdg Isdg = Kk / Ist 式中，Ist：电动机启动电流（A） Kk：可靠系数，可取Kk = 1.3 2）速断电流低值Isdd Isdd可取0.7~0.8Isdg，一般取0.7Isdg 3）速断动作时间tsd 当电动机回路用真空开关或少油开关做出口时，取tsd =0.06s，当电动机回路用FC做出口时，应适当延时以保证熔丝熔断早于速断保护。 4、电动机启动时间tqd 按电动机的实际启动时间并留有一定裕度整定，可取tqd =1.2倍实际启动时间。 修正：Isdg = Kk* Ist Pe=710KW，COS=0.8，CT：150/1A，零序：100/1A，启动时间按18S (CT变比要按照实际变比，有的二次侧可能是5A的，自己换算一下） 速断 躲过电机启动电流： Ie=710/(0.8×√3×6.3)=81.3A Izd=Kk×I_qd=(1.5×6×81.3)/150=4.9A 交流调速专题报告二 学号082911xx 姓名张XX 班级电气08xx 异步电动机启动过程分析 张XX （北京交通大学电气工程学院，北京100044） 摘要：随着异步电动机作为重要的动力设备在社会各行各业的广泛应用，研究三相鼠笼式异步电动机在各种起动方式下的起动性能就显得尤为重要。为获得较好的起动效果，在对笼型异步电机进行深入分析的基础上，利用Matlab中的Simulink仿真工具对异步电动机的直接起动、降压起动、V/f比控制起动方式进行动态仿真。通过对起动过程中电机的定子电流、起动转矩和转子转速进行检测，得出各种起动方式下电流—时间、转矩—时间、转速—时间和转矩—转速的特性曲线，从而比较不同起动方式的起动性能优劣。异步电动机变频起动后，使起动电流大大减小，起动时对电网的冲击效应较小，并且使异步电动机起动转矩尽可能大，缩短了起动时间，从而克服了传统起动的弊端。 关键字：直接起动；降压启动；V/f比控制起动；笼型异步电机 Abstract: With the induction motor as an important power equipment widely used in all walks of life, research phase squirrel cage induction motor start-up mode in a variety of starting performance is particularly important. In order to obtain good starting results, in the cage induction motor in-depth analysis, based on the use of Matlab Simulink simulation tools for asynchronous motor direct starting, reduced voltage starting, V / f ratio control method for starting the dynamic simulation. Through the process of starting the motor stator current, starting torque and rotor speed testing, come under a variety of ways starting current - time, torque - time, speed - the time and torque - speed characteristic curves to compare the different starting way of starting performance of the pros and cons. After induction motor variable frequency start, so that greatly reduce the starting current, starting at a 电机四象限运行 1、什么是单象限和4象限？ 以电动机的转速为纵座标轴，以转矩为横座标轴建立的直角坐标系，用来描述电动机的四种运转状态，即正向电动，回馈发电制动，反接制动，以及反向电动四种运转状态。每一种状态的机械特性曲线分别在直角坐标系的四个象限。如果装置只能满足电动机的电动运转状态，那么它就是单象限的。如果装置驱动在电动状态时，能够从电动状态进入第二象限运行，也能从电动状态进入第四象限运行，那么装置是四象限的。单象限装置只能正向电动，或反向电动，不能从电动运行进入再生发电运行。 左半部是众所周知的可逆变频器原理图，各位同行一看便知。而右半部分电机分别处于四象限运行的转矩方向和转速方向（也是旋转方向）图。现简单分析如下： 当电机通常是处于处于第一象限运行，我们称其为正转（顺时针反向）电动状态，电动机通过变频器以不同的转速从电网吸收电能，并将其转换为机械能。电动机的电动转矩和旋转反向一致，也是顺时针方向。负载机械转矩和电动机电动转矩相反，当电动转矩大于负载转矩时，电动机升速，当电动转矩等于负载转矩时，电机匀速运转。 当我们电机处于某一转速运行在第一象限运行时，当变频器的给定频率突然变小，不管变频器的减速参数如何设定，只要是频率下降减速度大于电动机带负载的惯性减速速率，那么电机由电动状态变为发 电状态，它将机械动能通过逆变模块的续流二极管并由制动单元控制向制动电阻放电，将机械能通过制动电阻发热耗掉，这时电机运转方向仍为正转（顺时针），而电机的电动转矩方向和第一象限相反，也就是和转动方向相反（逆时针），电动机对机械负载起制动作用，使得电机运转减速度加快。我们称其为发电能耗制动状态，如果具有回馈制动单元的话，它可以将机械能通过回馈制动单元向电网回馈。 第三象限和第一象限过程相同，只不过电动转矩和旋转方向分别相反。而第四象限和第二象限过程相同，也只不过是电动转矩和旋转方向分别相反。2、关于控制器的象限和电机的象限： 单象限：能量只能单向流动。 四象限：能量可以双向流动。 电机和变频器都有自己的象限，不要搞混了。 *电机的单象限运行，指电机电动运行。四象限指发电运行。*变频器的单象限运行，指能量从电网进入变频器。四象限指能量还 ( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2021版异步电动机安全要点 Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes 2021版异步电动机安全要点 异步电动机是工农业生产中最常见的电气设备，其作用是把电能转换为机械能。企业中电动机消耗的电能占能耗量的60%以上。其中用得最多的是笼型异步电动机，其结构简单，起步方便，体积较小，工作可靠，坚固耐用，便于维护和检修。为了保证异步电动机的安全运行，电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全运行的基本知识，了解对异步电动机的安全评估，做到尽可能地及时发现和消除电动机的事故隐患。 1.异步电动机选用 为生产机械选择合适的电动机，包括确定电动机的额定电压、额定转速、结构型式和额定容量等。主要考虑以下4个方面的问题。 (1)根据电源电压条件，要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。 (2)在机械特性方面，所选用的电动机应满足被拖动生产机械提出的要求。 (3)电动机的结构型式，应适应周围环境条件的要求。 (4)正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配，同时要考虑生产机械的工作性质与其持续、间断的规律相适应。选小了，不能保证生产机械的正常工作，对电动机来说，将使它的各部分过载、过热，温度上升超过允许的限度而过早损坏；选大了，则增加设备的投资费用，电动机容量不能充分利用，而且使效率和功率因数降低。 2.异步电动机的常见故障及分析 电动机在运行中由于种种原因，会出现故障，故障分机械与电气两方面。 (1)机械方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。异步电动机定、转子之间气隙很小，容易导致定、转子之间相碰。一般由于端盖轴室内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形，使机座、端盖、转子三者不同轴引起扫膛。 三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性 一、实验目的 了解三相线绕式异步电动机在各种运行状态下的机械特性。 二、预习要点 1、如何利用现有设备测定三相线绕式异步电动机的机械特性。 2、测定各种运行状态下的机械特性应注意哪些问题。 3、如何根据所测出的数据计算被试电机在各种运行状态下的机械特性。 三、实验项目 1、测定三相线绕式转子异步电动机在R S=0时，电动运行状态和再生发电制动状态下的机械特性。 2、测定三相线绕转子异步电动机在R S=36Ω时，测定电动状态与反接制动状态下的机械特性。 3、R S=36Ω，定子绕组加直流励磁电流I1=0.36A及I2=0.6A时，分别测定能耗制动状态下的机械特性。 四、实验方法 1 2、屏上挂件排列顺序 D34-2、D51 图6-2 三相线绕转子异步电动机机械特性的接线图 3、R S=0时的反转性状态下机械特性、电动状态机械特性及再生发电制动状态下机械特性。 (1)按图6-2接线，图中M用编号为DJ17的三相线绕式异步电动机，U N=220V,Y接法。MG用编号为DJ23的校正直流测功机。S1、S2、、S3选用D51挂箱上的对应开关，并将S1合向左边1端，S2合在左边短接端（即线绕式电机转子短路），S3合在2'位置。R1选用R2的180Ω阻值加上R3、R5上四只900Ω串联再加R 上两只1300Ω并联共4430Ω阻值，R2选用R1上1800Ω阻值，R S选用MET01电源控制屏R7上36Ω的电阻，R3暂不接。直流电表A2、A4的量程为5A，A3量程为200mA，V2的量程为500V，交流电表V1的量程为500V，A1量程为3A。 (2)确定S1合在左边1端，S2合在左边短接端，S3合在2'位置，M的定子绕组接成星形的情况下。把R1、R2阻值置最大位置，将控制屏左侧三相调压器旋钮向逆时针方向旋到底，即把输出电压调到零。 (3) 检查控制屏下方“直流电机电源”的“励磁电源”开关及“电枢电源”开关都须在断开位置。接通三相调压“电源总开关”，按下“启动”按钮，旋转调压器旋钮使三相交流电压慢慢升高，观察电机转向是否符合要求。若符合要求则升高到U=110V，并在以后实验中保持不变。接通“励磁电源” ，调节R2阻值，使校正直流测功机的励磁电流为校正值100mA并保持不变。 （4）接通控制屏右下方的“电枢电源”开关，在开关S3的2'端测量校正直流测功机的输出电压的极性，先使其极性与S3开关1'端的电枢电源相反。在R1阻值为最大的条件下将S3合向1'位置。 （5）调节“电枢电源”输出电压或R1阻值，使电动机M的转速下降，直至n为零，再把R1的R3、R5上四个900Ω串联电阻调至零后用导线短接，继续减小R1阻值或调高电枢电压使电机反向运转，直至n=-1300r/min为止。然后增大电阻R1或者减小校正直流测功机的电枢电压使电机从反转运行状态进入堵转然后进入电动运行状态，在该范围内测取电机MG的U a、I a、n及电动机M的交流电流表A1的I1值，将 In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 异步电动机的安全运行简 易版 异步电动机的安全运行简易版 温馨提示：本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 异步电动机是工农业生产中最常见的电气 设备，其作用是把电能转换为机械能。企业中 电动机消耗的电能占能耗量的６０％以上，其 中用得最多的是笼型异步电动机，其结构简 单、容易制造、运行可靠、坚固耐用、便于维 护和检修。为了保证异步电动机的安全运行， 电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全 运行的基本知识，了解对异步电动机的安全评 估，做到尽可能及时发现和消除电动机的事故 隐患。 １异步电动机选用原则 为生产机械选择合适的电动机，包括确定 电动机的额定电压、额定转速、结构形式和额定容量等，主要应考虑以下３个方面的问题：（１）符合电源电压条件。要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。 （２）在机械特性方面，所选用的电动机应满足被拖动生产机械的要求。电动机的结构形式应适应周围环境条件的要求。 （３）正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配，同时要考虑生产机械的工作性质应与其持续、间断的规律相适应，选小了，不能保证生产机械的正常工作，对电动机来说，会造成它的各部分过载、过热且使得温度上升超过允许的限度而过早损坏；选大了，则增加设备的投资费用，电动机容量不能充分利用且使得效率和功率因 异步电动机几种启动方式的介绍 电动机作为重要的动力装置,已被广泛用于工业、农业、交通运输、国防军事设施以及日常生活中。直流电动机其调速在过去一直占统治地位,但由于本身结构原因,例如换向器的机械强度不高,电刷易于磨损等,远远不能适应现代生产向高速大容量化发展的要求。而交流电动机,特别是三相鼠笼式异步电动机,由于其结构简单、制造方便、价格低廉,而且坚固耐用,惯量小,运行可靠等优势,在工业生产中得到了极广泛的应用,也正在发挥着越来越重要的作用。 1 软启动的现状与各种启动方式的比较 交流电动机和直流电动机相比存在许多优点,但当异步电机在起动过程中又有许多弊病。所谓起动过程是在交流传动系统中,当异步电动机投入电网时,其转速由零开始上升,转速升到稳定转速的全过程。 如不采用任何起动装置的情况下,直接加额定电压到定子绕组起动电动机时,电机的起动电流可达额定电流的4倍～8倍,其转速也在很短时间内由零上升到额定转速。同时三相感应电动机起动时的转矩冲击较大,一般可达额定转矩的2倍以上。起动时过高的电流一方面会造成严重的电网冲击,给电网造成过大的电压降落,降低电网电能质量并影响其他设备的正常运行。而过大的转矩冲击又将造成机械应力冲击,影响电动机本身及其拖动设备的使用寿命。因此,通常总是力求在较小的起动电流下得到足够大的起动转矩,为此就要选择合适的起动方法。在选择起动方法时可以根据具体情况具体要求来选择。 对三相鼠笼式异步电动机的起动电流的限制,通常有定子串接电抗器起动、Y-△起动、自藕变压器降压起动、延边三角形起动。而对绕线式交流电动机,常采用转子串接频敏变阻器起动、定子串电阻分级起动。这些传统的起动方法都存在一些问题。 (1)定子串接电阻起动:由于外串了电阻,在电阻上有较大的有功损耗,特别对中型、大型异步电动机更不经济,因此在降低了起动电流的同时,却付出了较大的代价,即起动转矩降低得更多,一般只能用于空载和轻载。 (2)Y—△起动:Y—△起动方法虽然简单,只需一个Y—△转换开关。但是Y—△起动的电动机定子绕组六个出线端都要引出来,对于高电压的电动机有一定的困难,一般只用于380V电动机。 (3)自耦变压器降压起动:自耦变压器降压起动,与定子串接电抗器起动相比,当限定的起动电流相同时,起动转矩损失的较少;比起Y—△起动,有几种抽头供选用比较灵活,并可以拖动较大些的负载起动。但是自耦变压器体积大,价格高,也不能拖动重负载起动。 Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 异步电动机安全要点概述 正式版 异步电动机安全要点概述正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 异步电动机是工农业生产中最常见的电气设备，其作用是把电能转换为机械能。企业中电动机消耗的电能占能耗量的60%以上。其中用得最多的是笼型异步电动机，其结构简单，起步方便，体积较小，工作可靠，坚固耐用，便于维护和检修。为了保证异步电动机的安全运行，电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全运行的基本知识，了解对异步电动机的安全评估，做到尽可能地及时发现和消除电动机的事故隐患。 1.异步电动机选用 为生产机械选择合适的电动机，包括确定电动机的额定电压、额定转速、结构型式和额定容量等。主要考虑以下4个方面的问题。 (1)根据电源电压条件，要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。 (2)在机械特性方面，所选用的电动机应满足被拖动生产机械提出的要求。 (3)电动机的结构型式，应适应周围环境条件的要求。 (4)正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配，同时要考虑生产机械的工作性质与其持续、间断的规律相适应。选小了，不能保证生产机械的正常工作，对电动机来说，将使它的各部分过载、过热，温度上升超过允许的限度而过早损坏；选大了，则增加设备的投资费用，电动机容量不能充分利用，而且使效率和功率因数降低。 2.异步电动机的常见故障及分析 电动机在运行中由于种种原因，会出现故障，故障分机械与电气两方面。 第九章异步电动机的基本结构和运行分析异步电动机也称感应电动机，是工农业生产中应用最为广泛的一种电机。例如，中小型轧钢设备、矿山机械、机床、起重机、鼓风机、水泵、以及脱粒、磨粉等农副产品用的加工机械，大多采用异步电动机拖动。与其他电动机相比，异步电动机具有结构简单、坚固耐用、使用方便、运行可靠、效率高、易于制造和维修、价格低廉等许多优点。但是，异步电动机的应用也有一定的限制，这主要是由其调速性能差、功率因数低而引起的。 异步电动机是一种交流电机，它可以是单相的，也可以是三相的。但它的转速和电网频率没有同步电机那样严格不变的关系。本章将分别介绍三相异步电动机的基本结构、工作原理、运行特性以及单相异步电动机的基本结构和工作原理等。 第一节异步电动机的基本结构、分类及铭牌 一、三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机由固定的定子和旋转的转子两个基本部分组成，转子装在定子内腔里，借助轴承被支撑在两个端盖上。为了保证转子能在定子内自由转动，定子和转子之间必须有一间隙，称为气隙。电机的气隙是一个非常重要的参数，其大小及对称性等对电机的性能有很大影响。图9-1所示为三相鼠笼式异步电动机的组成部件。 图9-1 三相鼠笼式异步电动机的组成部件 1．定子 定子由定子三相绕组、定于铁心和机座组成。 定子三相绕组是异步电动机的电路部分，在异步电动机的运行中起着很重要的作用，是把电能转换为机械能的关键部件。定子三相绕组的结构是对称的，一般有六个出线端1U 、2U 、1V 、2V 、1W 、2W 。置于机座外侧的接线盒内，根据需要接成星形（Y ）或三角形（?），如图9一2所示，定子三相绕组的构成、连接规律及其作用将在第二节专门介绍。 图9一2 三相鼠笼式异步电动机出线端 定子铁心是异步电动机磁路的一部分，由于主磁场以同步转速相对定子旋转，为减小在铁心中引起的损耗，铁心采用0.5mm 厚的高导磁电工钢片叠成， 编号：AQ-JS-03454 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 异步电动机的安全运行 Safe operation of asynchronous motor 异步电动机的安全运行 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 异步电动机是工农业生产中最常见的电气设备，其作用是把电能转换为机械能。企业中电动机消耗的电能占能耗量的６０％以上，其中用得最多的是笼型异步电动机，其结构简单、容易制造、运行可靠、坚固耐用、便于维护和检修。为了保证异步电动机的安全运行，电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全运行的基本知识，了解对异步电动机的安全评估，做到尽可能及时发现和消除电动机的事故隐患。 １异步电动机选用原则 为生产机械选择合适的电动机，包括确定电动机的额定电压、额定转速、结构形式和额定容量等，主要应考虑以下３个方面的问题： （１）符合电源电压条件。要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。 （２）在机械特性方面，所选用的电动机应满足被拖动生产机械的要求。电动机的结构形式应适应周围环境条件的要求。 （３）正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配，同时要考虑生产机械的工作性质应与其持续、间断的规律相适应，选小了，不能保证生产机械的正常工作，对电动机来说，会造成它的各部分过载、过热且使得温度上升超过允许的限度而过早损坏；选大了，则增加设备的投资费用，电动机容量不能充分利用且使得效率和功率因数降低。 ２异步电动机启动前的准备及检查 电动机在启动前必须先进行外观检查、轴承润滑油脂检查、绝缘检查和空气隙检查。经一般检查或电气试验后，当出现质量可疑或试运转有异常情况时，需进行抽心检查。 （１）新的或停用３个月以上的电动机，使用前应该检查电动机绕组间和绕组对地的绝缘电阻。 （２）检查铭牌所示电压与电路电压是否相等，接法是否正确。 （３）检查电动机的接地装置是否可靠。 电机学专升本答案 电机学专升本学习指南 一、选择题 1、单相变压器5=N S kVA ，110/220/21=N N U U V ，将它改接为110/330V 的自耦变压器后，其容量为（ C ）。 (A)5kVA (B)10kVA (C)7.5kVA (D)15kVA 2、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（ A ） (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载时的线电压 (D) 负载相电压 3、一台50Hz 的三相异步电动机，额定转速为720 r/min ，则电动机的同步转速为（A ）r/min (A) 750 (B) 720 (C) 600 (D) 1000 4、单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为（ A ） (A) 正弦波 (B) 尖顶波 (C) 平顶波 (D) 方波 5、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（A ） (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载是的线电压 (D) 额定负载是的相电压 6、当异步电动机转速下降时，转子电流产生的转子基波磁动势相对于定子绕组的转速（ C ）。 (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不定 7、在电源电压不变的情况下，增加二次绕组匝数，将二次侧等效到一次侧，则等效电路的励磁电抗m X 和励磁电阻m R 将（ C ） (A) 增大，减小 (B) 减小，不变 (C) 不变，不变 (D) 不变、减小 8、异步电动机空载电流比同容量变压器大，其原因是（ C ）。 (A) 异步电动机的损耗大 (B) 异步电动机是旋转的 (C) 异步电动机气隙较大 (D) 异步电动机漏抗较大 9、频率不变的条件下，变压器一次电压超出额定电压时，（ D ） (A) 励磁电流将增大，铁芯损耗增大，励磁电抗增大 (B) 励磁电流将减小，铁芯损耗增大，励磁电抗增大 (C) 励磁电流将增大，铁芯损耗减小，励磁电抗增大 (D )励磁电流将增大，铁芯损耗增大，励磁电抗减小 10、一台变比为10=k 的变压器，从低压侧做空载试验，求得二次侧的励磁阻抗标幺值为16，则一次侧的励磁阻抗标幺值是（ A ） (A)16 (B)1600 (C) 0.16 (D)160 11、三相感应电动机等效电路中的附加电阻上所消耗的电功率应等于（ D ） (A) 输出功率 (B) 输入功率 (C) 电磁功率 (D) 总机械功率 12、变压器一次侧接额定电压，二次侧接纯电阻负载，则从一次侧输入的功率（ C ） (A) 只含有有功功率 (B) 只含有感性无功功率 (C) 既含有有功功率又含有感性无功功率 异步电机有三种运行状态，可运行在发电机状态、电动机状态和电磁制动状态。 当转差率在S<0时，异步电机处于发电机状态；当转差率0 2 异步发电机的运行方式 和其它发电方式一样，异步机在发电时也有两种运行方式，独立运行与并网运行。 2.1异步发电机独立运行 异步发电机独立运行时，由于电机的铁芯中通常会有一些剩磁存在，当电机转子被原动机拖动时，与定子绕组的磁场相互作用，导体中就有感应电流。载流导体在磁场中运动，又在定子绕组中产生感应电动势。如果在定子绕组加一组电容，使闭合回路的总阻抗呈容性，那么电流产生的磁通就与剩磁的磁通同相叠加而得到加强，使总磁场变强，进而使感应电动势增大。如此反复，最后因铁芯达到饱和状态而使电动势不再增加。此时的端电压已达到额定值，就可以带负载，达到发电的目的。带负荷之后，还得根据负荷的变化投切相应的辅助电容器组。这种励磁建压方式类似于同步发电机的自励方式。 如果铁芯中没有剩磁，可以事先用蓄电池接在电机某一相的绕组上，通电几秒钟对铁芯进行磁化，或称充磁。 这种运行方式，被用于自成供电体系的农村微小型电站。 2.2异步发电机并网运行 异步发电机并网运行时，情况可以更简单些。因为电网中的无功电流就可为电机建起旋转磁场，所以可以省去励磁所需的电容。运行时只要把电机投入电网、把转子的转速提高到超过同步转速就可开始发电。这种励磁建压方式类似于同步发电机的它励方式。 在实际的设计技术操作环节上，往往是在把转子速度加速到同步转速附近（如90%～95%额定转速）的同时，通过软启动装置或变频启动装置把电机并入电网，以减低启动电流对电网造成的影响。 这种运行方式，不需要同期装置，是被风力发电广为采用的原因之一。1电动机的故障、异常运行状态及保护方式
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