三相异步电动机的工作特性及测取方法

三相异步电动机的工作特性及测取方法
三相异步电动机的工作特性及测取方法

三相异步电动机的工作特性及测取方法

*转速特性*定子电流特性*功率因数特性*电磁转矩特性*效率特性异步电动机的工作特性

在额定电压和额定频率运行的情况下,

* 电动机的转速n、

* 定子电流I1、

* 功率因数cosΦ1、

* 电磁转矩Tem、

* 效率η等

与输出功率P2 的关系即U1 = UN,f = fn 时的

一.工作特性的分析

(一) 转速特性

输出功率变化时转速变化的曲线n = f (P2)

转差率s、转子铜耗Pcu2 和电磁功率Pem 的关系式

负载增大时,必使转速略有下降,转子电势E2s 增大,

所以转子电流I2增大,以产生更大一点的电磁转矩和负载转矩平衡

因此随着输出功率P2的增大,

转差率s 也增大,则转速稍有下降,

所以异步电动机的转速特性为一条稍向下倾斜的曲线

(二)定子电流特性

定子电流的变化曲线I1= f (P2)

定子电流几乎随P2按正比例增加

(三)功率因数特性

定子功率因数的变化曲线cosΦ1 = f(P2)

(1)空载时

定子电流I1主要用于无功励磁,所以功率因数很低,约为0.1~ 0.2

(2)负载增加时转子电流的有功分量增加,使功率因数提高,

(3)接近额定负载时功率因数达到最大

(4)负载超过额定值时

s 值就会变得较大,使转子电流中得无功分量增加,

因而使电动机定子功率因数又重新下降了

(四)电磁转矩特性

电磁转矩特性Tem = f (P2) 接近于一条斜率为1/Ω的直线

(五)效率特性

异步电动机的效率为

当可变损耗等于不变损耗时,异步电动机的效率达到最大值

中小型异步电机的最大效率出现在大约为3/4的额定负载时

异步电动机的工作特性可用直接负载法求取,

也可利用等效电路进行计算

*空载试验*励磁参数与铁耗及机械损耗的确定

通过空载试验可以测定异步电动机的励磁参数,

异步电动机的励磁参数决定于电机主磁路的饱和程度,

所以是一种非线性参数;

通过短路试验可以测定异步电动机的短路参数

异步电动机的短路参数基本上与电机的饱和程度无关,是一种线性参数一.空载试验与励磁参数的确定

(一) 空载试验

1.异步电动机空载运行

指在额定电压和额定频率下,轴上不带任何负载的运行状态

2.空载试验电路

图5.7.1异步电动机空载试验电路

3.空载试验的过程

定子绕组上施加频率为额定值的对称三相电压,

从(1.10 ~ 1.30) 倍额定电压值开始调节电源电压,

逐渐降低到可能使转速发生明显变化的最低电压值为止

每次记录端电压、空载电流、空载功率和转速,

根据记录数据,绘制电动机的空载特性曲线

图5.7.2空载特性曲线

(二) 励磁参数与铁耗及机械损耗的确定

从空载特性可确定

计算工作特性所需等值电路中的励磁参数、铁耗和机械损耗

1.机械损耗和铁耗的分离

空载试验时输入电动机的损耗有:定子铜耗、铁耗和机械损耗

其中定子铜耗和铁耗与电压大小有关,而机械损耗仅与转速有关

上式改写为

由于可认为铁耗与磁密平方成正比,因而铁耗与端电压平方成正比,绘制曲线p Fe + p mec = f (U1)2

图5.7.3 机械损耗与铁耗的分离

作曲线延长线相交于直轴于0ˊ点,

过0ˊ作一水平虚线将曲线的纵坐标分为两部分,

由于空载状态下电动机的转速n 接近n0 ,可以认为机械损耗是恒值所以虚线下部纵坐标表示与电压大小无关的机械损耗,

虚线上部纵坐标表示对应于某个电压U1 的铁耗

2.励磁参数的确定

(1)空载试验时的等效电路

图5.7.4 空载试验等效电路

(2)励磁参数计算公式

二. 短路试验与短路参数的确定

(一) 短路试验

对异步电动机而言,

短路是指T 形等效电路中的附加电阻(1-s)r2'/s = 0 的状态,

即电动机在外施电压下处于静止的状态

1.短路试验电路

图5.7.5 异步电动机短路试验电路2.短路试验的过程

短路试验在电动机堵转降低电源电压情况下进行,

一般从U1 = 0.4 UN 开始,然后逐步降低电压,

测量5~7个点,每次记录端电压、定子短路电流和短路功率,并测量定子绕组的电阻。

根据记录数据,绘制电动机的短路特性I1s = f (U1), p1s = f (U1)

图5.7.6 异步电动机的短路特性

(二) 短路参数的确定

1.电动机堵转时的等效电路

图5.7.7 异步电动机堵转时等效电路

2.短路参数计算公式

由于Zm>>Z2',可以认为励磁支路开路,Im≈0,铁耗可忽略不计所以

第六章三相异步电动机的电力拖动

本章讨论三相异步电动机的机械特性,然后以机械特性为理论基础,研究三相异步电动机的起动、制动和调速等问题。

§6-1 三相异步电动机的机械特性

6.1.1三相异步电动机机械特性的三种表达式

一.异步电动机机械特性的物理表达式

1.异步电动机电磁转矩表达式:

2.转矩常数表达式:

3.转子电流表达式:

4.转子电路功率因数表达式:

可以看出:

转差与电流、功率因数的关系及异步电动机机械特性(图6.1.1)

图6.1.1

1.电流与转差关系(图6.1.1)

I2' 最初与s 成正比地增加,

s 较大时,I2' 增加逐步减缓

2.功率因数与转差关系(图6.1.1)

s = 0,cosΦ'2 = 1

随着n 的逐步下降,s 增加,cos Φ'2 将逐步下降

3.合成曲线

两条曲线相乘,并乘以常数C T J Φm ,即得n = f(T) 的曲线,

称为异步电动机的机械特性。(图6.1.1)

反映了不同转速时T 与Φm 及转子电流的有功分量I2' cosΦ'2 间的关系

在物理上,这三个量的方向遵循左手定则

二.异步电动机机械特性的参数表达式

采用参数表达式可直接建立异步电动机工作时转矩和转速关系并进行定量分析

由异步电动机的近似等效电路:

1.异步电动机的机械特性参数表达式:

2.异步电动机的机械特性

图6.1.2 异步电动机的机械特性

因为异步电动机机械特性为二次方程式,

所以在某一转差率sm 时,转矩有一最大值Tm,该值称为异步电动机的最大转矩

求出生产Tm 时的转差sm

3.对应异步电动机的最大转矩Tm为

正号对应于电动机状态,而负号则适用于发电机状态考虑R1 << ( X1 + X2') ,可得:

4.几点规律

1)当电动机各参数及电源频率不变时,

Tm 与U 成正比,s m因与U X无关而保持不变2)当电源频率及电压不变时,

s m与Tm 近似地与( X1 + X2')成反比

3)Tm 与R2' 之值无关,sm 与R2'成正比

5.电动机过载倍数K T

一般异步电动机的K T约等于1.8 ~ 3.0

起重冶金机械用的电动机,KT 可达3.5

过载倍数K T是电动机短时过载的极限

6.起动转矩倍数Kst

异步电动机起动转矩Tst ,即为S = 1 时电机的电磁转矩

三.机械特性的实用表达式

考虑机械特性参数表达式

及最大转矩Tm 的表达式

,机械特性可简化为

忽略R1 可以得到异步电动机机械特性的实用表达式

这里

当电动机在额定负载下运行时,转差率很小,忽略s/sm,得:

6.1.2三相异步电动机的固有机械特性和人为机械特性

一.异步电动机的固有机械特性

异步电动机在下述条件下工作:

额定电压

额定频率

电动机按规定接线方法接线

定子及转子电路中不外接电阻(电抗或电容)

时的机械特性曲线n = f ( T ) ,称之为固有机械特性

其中:

起动点额定工作点同步速点最大转矩点

电动状态最大转矩点回馈制动最大转矩点

A B H P P'

可见:回馈制动时异步电动机过载能力大于电动状态时的过载能力

二.人为机械特性

由电动机的机械特性参数表达式可见:异步电动机电磁转矩T 的数值是由某一转速n (或s )下,电源电压Ux、电源频率f1、定子极对数p、定子及转子电路的电阻R1、R2'及电抗X1、X2' 等参数决定人为特性,

改变电源电压、电源频率、定子极对数、定子和转子电路的电阻及电抗等参数,可得到不同的人为机械特性。

(一) 降低电源电压Ux

最大转矩Tm 及起动转矩Tst 与U 成正比地降低;

sm 与Ux 的降低无关

1.降低电网电压对电动机的影响

过载能力下降

负载电流上升

从机械特性物理表达式进行分析

因为电网电压下降,电动机气隙磁通下降,

所以在电动机带一定负载转矩情况下,

转子电流增加

2.降低电源电压的机械特性

图6.2.2异步电动机降低电源电压的机械特性(二) 转子电路内串联对称电阻

由(6.2.3)

由(6.2.4) 知道:最大转矩Tm 不变;

sm 随串联电阻增大而增加

1.转子电路串联对称电阻时机械特性

图6.2.3 异步电动机转子电路串联对称电阻时机械特性

2.转子电路串联对称电阻用途

(1)绕线转子异步电动机的起动

(2)调速

(三) 定子电路串联对称电抗

由(6.2.3) (6.2.4) 知道:

最大转矩Tm 随串联电抗增大而减小;

sm 随串联电抗增大而减小

1.转子电路串联对称电抗时机械特性

图6.2.4异步电动机转子电路串联对称电抗时机械特性2.用途:

用于笼型异步电动机的降压起动,以限制电动机的起动电流

(四) 定子电路串联对称电阻

由(6.2.3) (6.2.4) 知道:

最大转矩Tm 随串联电阻增大而减小;

sm 随串联电阻增大而减小

1.转子电路串联对称电阻时机械特性

图6.2.5 异步电动机转子电路串联对称电阻时机械特性2.用途:

用于笼型异步电动机的降压起动,以限制电动机的起动电流

(五) 转子电路接入并联阻抗

1.电路

异步电动机转子电路接入并联阻抗的电路(图6.2.5)

2.机械特性异步电动机转子电路接入并联阻抗的机械特性(图6.2.5)

3.对人为机械特性的解释

1)起动初期

因为转子频率相当大,感抗较大,转子电流的大部分将流过电阻Rst

所以起动转矩相当大, 相当于转子电路串大电阻

2)转子加速

转子频率逐步降低,转子频率将变得很小,Xst 之值很小

所以相当于电动机转子串联很小对称电阻时的机械特性

3)几乎恒定的转矩

适当的参数配合,

可使电动机在整个加速过程中产生几乎恒定的转矩

4)电抗器参数选取

接入并联阻抗的转子等效电路

图6.2.6 接入并联阻抗转子的等效电路其中:

(6.2.6)

三相异步电动机的起动方法

三相异步电动机基本控制线路的安装与调试

三相异步电动机基本控制线路的安装与调试 任务1-1 三相异步电动机的单向运行控制 学习内容: 1、常用低压电器的基本结构、工作原理、图形符号和文字符号、主要技术参数及其应用; 2、三相异步电动机的启/停、点动/长动控制。 学习目标: 1、知道:常用低压电器的工作原理、图形符号和文字符号;常用低压电器的用途。 2、能根据控制要求正确选择低压电器。 3、了解:常用低压电器的基本结构;主要技术参数。 4、掌握三相异步电动机的启/停、点动/长动控制电路的原理。 学习重点:工作原理、图形符号、文字符号、选择使用。 学习难点:工作原理、选择使用 §1-1 机床电气控制中常用的低压电器 目标任务: 1、了解低压电器的基本知识,熟悉常用的低压电器种类; 2、熟悉常用的各种低压电器的结构及原理、符号、选用; 3、熟练掌握常用低压电器的使用。 相关知识: 1-1. 低压电器基本知识

凡是对电能的生产、输送、分配和应用能起到切换、控制、调节、检测以及保护等作用的电工器械,均称为电器。低压电器通常是指在交流1200V及以下、直流1500V及以下的电路中使用的电器。机床电气控制线路中使用的电器多数属于低压电器。 一、低压电器的分类 低压电器是指工作在交流电压1200V 、直流电压1500V 以下的各种电器。生产机械上大多用低压电器。低压电器种类繁多,按其结构、用途及所控制对象的不同,可以有不同的分类方式。 1 .按用途和控制对象不同,可将低压电器分为配电电器和控制电器。 用于电能的输送和分配的电器称为低压配电电器,这类电器包括刀开关、转换开关、空气断路器和熔断器等。用于各种控制电路和控制系统的电器称为控制电器,这类电器包括接触器、起动器和各种控制继电器等。 2 .按操作方式不同,可将低压电器分为自动电器和手动电器。 通过电器本身参数变化或外来信号(如电、磁、光、热等)自动完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为自动电器。常用的自动电器有接触器、继电器等。 通过人力直接操作来完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为手动电器。常用的手动电器有刀开关、转换开关和主令电器等。 3 .按工作原理可分为电磁式电器和非电量控制电器 电磁式电器是依据电磁感应原理来工作的电器,如接触器、各类电磁式继电器等。非电量控制电器的工作是靠外力或某种非电量的变化而动作的电器,如行程开关、速度继电器等。 二、低压电器的作用 控制作用、保护作用、测量作用、调节作用、指示作用、转换作用 三、低压电器的基本结构 电磁式低压电器大都有两个主要组成部分,即:感测部分──电磁机构和执行部分──触头系统。 1 .电磁机构 电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量,带动触头动作,从而完成接通或分断电路的功能。 电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁 3 个基本部分组成。常用的电磁机构如图所示,可分为 3 种形式。 2. 直流电磁铁和交流电磁铁

步进电动机的工作原理与特点

步进电动机的工作原理及特点随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中,其在各个国民经济领域都有应用。研究步进电机的控制系统,对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。 1 步进电机概述 步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机,国外一般称为Steppingmotor、Pulse motor或Stepper servo,其应用发展已有约80年的历史。步进电机是一种把电脉冲信号变成直线位移或角位移的控制电机,其位移速度与脉冲频率成正比,位移量与脉冲数成正比。步进电机在结构上也是由定子和转子组成,可以对旋转角度和转动速度进行高精度控制。当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场,该矢量场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁极磁场方向与定子的磁场方向一着该磁场旋转一个角度。因此,控制电机转子旋转实际上就是以一定的规律控制定子绕组的电流来产生旋转的磁场。每来一个脉冲电压,转子就旋转一个步距角,称为一步。根据电压脉冲的分配方式,步进电机各相绕组的电流轮流切换,在供给连续脉冲时,就能一步一步地连续转动,从而使电机旋转。步进电机每转一周的步数相同,在不丢步的情况下运行,其步距误差不会长期积累。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,同时步进电机只有周期性的误差而无累积误差,精度高,步进电动机可以在宽广的频率围通过改变脉冲频率来实现调速、快速起停、正反转控制等,这是步进电动机最突出的优点[1]。 正常情况下,步进电机转过的总角度和输入的脉冲数成正比;连续输入一定频率的脉冲时,电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。由于步进电动机能直接接收数字量的输入,所以特别适合于微机控制。 2国外的研究概况 步进电机是国外发明的。中国在文化大革命中已经生产和应用,例如、、、、都生产,而且都在各行业使用,驱动电路所有半导体器件都是完全国产化的,当时是全分立元器件构成的逻辑运算电路,还有电容耦合输入的计数器,触发器,环形分配器。国外在大功率的工业设备驱动上,目前基本不使用大扭矩步进电动机,因为从驱动电路的成本,效率,噪音,加速度,绝对速度,系统惯量与最大扭矩比来比较,比较不划算,还是用直流电动机,加电动机编码器整体技术和经济指标高。一些少数高级的应用,就用空心转杯电机,交流电机。国外在小功率的场合,还使用步进电机,例如一些工业器材,工业生产装备,打印机,复印件,速印机,银行自动柜员机。国外用许多现代的手段将步进电机排挤出驱动应用,除了前面提到的旋转编码器,打印机还使用光电编码带或感应编码带配合直流电动机,实现闭环直线位移控制。国过去是用大力矩步进电动机实现机床数控,有实力的公司现在也采用交流电动机驱动数控机床,在驱动设备的主要差距,是国外对交流电动机的控制理论与工程分析和应用能力强,先进的控制理论作为软件,写在控制器部。 总的来说,步进电机是一种简易的开环控制,对运用者的要求低,不适合在大功率的场合使用。 在卫星、雷达等应用场合,中国在文化大革命后期,就生产了力矩电机,就生产了环形

普通三相异步电动机与变频电动机的区别

普通三相异步电动机与变频电动机的区别 普通的三相异步电动机可以用变频器驱动吗 普通的三相异步电动机与变频调速的三相异电动机有何区别 普通异步电机与变频电机的区别——普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。 以下为变频器对电机的影响: 1、电动机的效率和温升的问题 不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。据资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%~20%。 2、电动机绝缘强度问题 目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。 3、谐波电磁噪声与震动 普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。 4、电动机对频繁启动、制动的适应能力 由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。 5、低转速时的冷却问题 首先,异步电动机的阻抗不尽理想,当电源频率较底时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次,普通异步电动机在转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。

三相异步电动机的七种调速方法及特点

三相异步电动机分类特点以及调速方法 三相异步电动机分类: 1、从调速的本质来看,不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。不改变同步转速的调速方法有1)绕线式电动机的转子串电阻调速、2)斩波调速、3)串级调速以及应用电磁转差离合器、4)液力偶合器、5)油膜离合器等调速。不改变同步转速的调速方法在生产机械中广泛使用。 2、改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机,改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。 3、从调速时的能耗观点来看,有1)高效调速方法与2)低效调速方法两种:高效调速指时转差率不变,因此无转差损耗,如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。有转差损耗的调速方法属低效调速,如转子串电阻调速方法,能量就损耗在转子回路中;电磁离合器的调速方法,能量损耗在离合器线圈中;液力偶合器调速,能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加,如果调速范围不大,能量损耗是很小的。 我们清楚三相异步电动机转速公式为: n=60f/p(1-s) 从上式可见,改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的,下面松文机电具体介绍其七种调速方法。 一、变极对数调速方法:这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的。本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。 特点如下:1、具有较硬的机械特性,稳定性良好; 2、无转差损耗,效率高;3、接线简单、控制方便、价格低;4、有级调速,级差较大,不能获得平滑调速;5、可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性。 二、变频调速方法:变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类,目前国内大都使用交-直-交变频器。本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。其特点:1、效率高,调速过程中没有附加损耗;2、应用范围广,可用于笼型异步电动机;3、 调速范围大,特性硬,精度高;4、 技术复杂,造价高,维护检修困难。 三、串级调速方法 :串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收,再利用产生附加的装置,把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为

三相异步电动机维护保养规程

三相异步电动机的维护保养 启动前的准备和检查 1、检查电动及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电压、频率与电源电压、频率是否相符。 3、新安装或长期停用的电动机启动前应检查绕组相对相、相对地绝缘电阻。绝缘地那组应大于0.5兆欧,如果低于此值,须将绕组烘干。 4、对绕线型转子应检查其集电环上的电刷装置是否能正常工作,电刷压力是否符合要求。 5、检查电动机转动是否灵活,滑动轴承内的油是否达到规定油位。 6、检查电动机所用熔断器的额定电流是否符合要求。 7、检查电动机各紧固螺栓及安装螺栓是否拧紧。 上述各检查全部达到要求后,可启动电动机。电动机启动后,空载运行30分钟左右,注意观察电动机是否有异常现象,如发现噪声、震动、发热等不正常情况,应采取措施,待情况消除后,才能投入运行。 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,提起电刷,合上短路装置,电动机启动完毕。 行中的维护 1、电动机应经常保持清洁,不允许有杂物进入电动机内部;进风口和出风口必须保持畅通。 2、用仪表监视电源电压、频率及电动机的负载电流。电源电压、频率要符合电动机铭牌数据,电动机负载电流不得超过铭牌上的规定值,否则要查明原因,采取措施,不良情况消除后方能继续运行。 3、采取必要手段检测电动机各部位温升。 4、对于绕相型转子电机,应经常注意电刷与集电环间的接触压力、磨损及火花情况。电动机停转时,应断开定子电路内的开关,然后将电刷提升机构扳到启动位置,断开短路装置。 5、电动机运行后定期维修,一般分小修、大修两种。小修属一般检修,对电动机启动设备及整体不作大的拆卸,约一季度一次,大修要将所有传动装置及电动机的所有零部件都拆卸下来,并将拆卸的零部件作全面的检查及清洗,一般一年一次。 三相异步电动机常见故障原因及维修方法 三相异步电动机应用广泛,但通过长期运行后,会发生各种故障,及时判断故障原因,进行相应处理,是防止故障扩大,保证设备正常运行的一项重要的工作。 一、通电后电动机不能转动,但无异响,也无异味和冒烟。 1.故障原因①电源未通(至少两相未通);②熔丝熔断(至少两相熔断); ③过流继电器调得过小;④控制设备接线错误。 2.故障排除①检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是否有断点,修复;②检查熔丝型号、熔断原因,换新熔丝;③调节继电器整定值与电动机配合;④改

(完整版)三相异步电动机练习题及答案.doc

1 电动机分为(交流电动机)(直流电动机),交流电动机分为(同步电动机)(异步电动机)异步电动机分为(三相电动机)(单相电动机) 2电动机主要部件是由(定子)和(转子)两大部分组成。此外,还有端盖、轴承、风扇等 部件。定子铁心:由内周有槽的(硅钢片)叠成三相绕组,机座:铸钢或铸铁。 3根据转子绕组结构的不同分为:(笼型转子转子)铁心槽内嵌有铸铝导条,(绕线型转子)转子铁心槽内嵌有三相绕组。 4笼型电机特点结构简单、价格低廉、工作可靠;(不能人为)改变电动机的机械特性。绕线 式转子电机特点结构复杂、价格较贵、维护工作量大;转子(外加电阻可人为改变)电动 机的机械特性。 5分析可知:三相电流产生的合成磁场是一(旋转的磁场),即:一个电流周期,旋转磁场在空 间转过(360°)旋转磁场的旋转方向取决于(三相电流的相序),任意调换两根电源进线则旋 转磁场(反转)。 6若定子每相绕组由两个线圈(串联),绕组的始端之间互差(60°),将形成(两对)磁 极的旋转磁场。旋转磁场的磁极对数与(三相绕组的排列)有关。旋转磁场的转速取决于磁 场的(极对数)。 p=1 时 (n0=60f 1)。旋转磁场转速n0 与(频率f1)和(极对数p)有关。 7 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为(转差率S)异步电动机运行中S=( 1--9)%。 8 一台三相异步电动机,其额定转速 n=1460 r/min ,电源频率 f1=50 Hz 。试求电动机在额定负载 下的转差率。 解:根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知:n0=1500 r/min ,即 s n0 n 100% 1500 1460 100% 2.7% n0 1500 9 定子感应电势频率 f 1 不等于转子感应电势频率 f 2。 10 电磁转矩公式 sR2 U 12 T K ) 2 R2 (sX 20 2 2 由公式可知 :1. T 与定子每相绕组电压 U 成(正比)。 U 1 ↓则 T↓ 。 2.当电源电压 U1 一定时, T 是 s 的函数 , 3. R2 的大小对T 有影响。绕线式异步电动机可外接电阻来改变(转子电阻R2 ),从而改变转距。 11 三个重要转矩:(1) ( 额定转矩 TN) 电动机在额定负载时的转矩(2) (最大转矩Tmax) 电机带动最大负载的能力,(3) ( 起动转矩Tst)电动机起动时的转矩。 12 如某普通机床的主轴电机(Y132M-4 型 ) 的额定功率为7.5kw, 额定转速为1440r/min, 则额定转矩为(T P N 9550 7 . 5 N . m )。 N 9550 49 . 7 n N 1440 13 转子轴上机械负载转矩T2 不能(大于 Tmax ),否则将造成堵转(停车 )。 过载系数 (能T m ax 一般三相异步电动机的过载系数为 1.8 ~ 2.2 T N 力 ) 14 K st T st 启动条件( Tst>TL )否则电动机不能启动,正常工作条 起动能力 T N 件:所带负载的转矩应为(TL

三相异步电动机的使用、维护和检修教案

教案(首页) 授课班级机电高职1002 授课日期 课题序号 3.5 授课形式讲授授课时数 2 课题名称三相异步电动机的使用、维护和检修 教学目标1.了解三相异步电动机启动前的准备工作和启动时的注意事项。2.熟悉三相异步电动机运行中的监视项目。 3.熟悉三相异步电动机的定期检修内容。 4.了解三相异步电动机的常见故障以及处理方法。 教学重点1.了解三相异步电动机启动前的准备工作和启动时的注意事项。2.熟悉三相异步电动机运行中的监视项目。 教学难点1.了解三相异步电动机启动前的准备工作和启动时的注意事项。2.熟悉三相异步电动机运行中的监视项目。 教材内容更 新、补 充及删减 无 课外作业补充 教学后记无 送审记录 课堂时间安排和板书设计

复习5 导 入 5 新 授 60 练 习 15 小 结 5 一、电机选择原则 1、电源的原则 2、防护形式的选择 3、功率的选择 4、起动情况选择 5、转速的选择 二、电机的安装原则 三、电机的接地装置 四、电机的定期检查和保养 五、三相异步电机的常见故障及处理方法 课堂教学安排

课题序号课题名称第页共页教学过程主要教学内容及步骤 导入新授三相异步电动机在生产设备中长期不间断地工作,是目前工矿企业的主要动力装置,电动机的使用寿命是有限的,因为电动机轴承的逐渐磨损、绝缘材料的逐渐老化等等,这些现象是不可避免的。但一般来说,只要选用正确、安装良好、维修保养完善,电动机的使用寿命还是比较长的。在使用中如何尽量避免对电动机的损害,及时发现电动机运行中的故障隐患,对电动机的安全运行意义重大。因此,电动机在运行中的监视和维护,定期的检查维修,是消灭故障隐患,延长电动机使用寿命,减小不必要损失的重要手段。 一、电动机的选择原则 合理选择电动机是正确使用电动机的前提。电动机品种繁多,性能各异,选择时要全面考虑电源、负载、使用环境等诸多因素。对于与电动机使用相配套的控制电器和保护电器的选择也是同样重要的。 1.电源的选择 在三相异步电动机中,中小功率电动机大多采用三相380V电压,但也有使用三相22OV电压的。在电源频率方面,我国自行生产的电动机采用50Hz的频率,而世界上有些国家采用60Hz的交流电源。虽然频率不同不至于烧毁电动机,但其工作性能将大不一样。因此,在选择电动机时应根据电源的情况和电动机的铭牌正确选用。 2.防护型式的选择 由于工作环境不尽相同,有的生产场所温度较高、有的生产场所有大量的粉尘、有的场所空气中含有爆炸性气体或腐蚀性气体等等。这些环境都会使电动机的绝缘状况恶化,从而缩短电动机的使用寿命,甚至危及生命和财产的安全。因此,使用时有必要选择各种不同结构形式的电动机,以保证在各种不同的工作环境中能安全可靠地运行。电动机的外壳一般有如下型式: (1)开启型外壳有通风孔,借助和转轴连成一体的通风风扇使周围的空气与电动机内部的空气流通。此型电动机冷却效果好,适用于干燥无尘的场所。 (2)防护型机壳内部的转动部分及带电部分有必要的机械保护,以防止意外的接触。若电动机通风口用带网孔的遮盖物盖起来,叫网罩式;通风口可防止垂直下落的液体或固体直接进入电动机内部的叫防漏式;通风口可防止与垂直成100o范围内任何方向的液体或固体进入电动机内部的叫防溅式。(3)封闭式机壳严密密封,靠自身或外部风扇冷却,外壳带有散热片。适用于潮湿、多尘或含酸性气体的场合。 (4)防水式外壳结构能阻止一定压力的水进入电动机内部。 (5)水密式当电动机浸没在水中时,外壳结构能防止水进入电动机内部。 (6)潜水式电动机能长期在规定的水压下运行。 (7)防爆式电动机外壳能阻止电动机内部的气体爆炸传递到电动机外部,从而引起外部燃烧气体的爆炸。 3.功率的选择 课堂教学安排 课题序号课题名称第页共页

三相异步电动机维护检修

三相异步电动机维护检修 1 总则 本作业指导书适用于云峰分公司高、低压交流三相异步电动机维护检修(中修和小修)作业时使用。 对特别重要或大容量的电动机应逐步开展状态监测,以便使检修工作更有 针对性,确保安全运行。 2.完好标准 2.1 零部件质量 2.1.1 电动机外壳完整,无明显缺陷,表面油漆色调一致,名牌清晰。 2.1.2润滑油脂质量符合要求,油量适当,不漏油。 2.1.3电动机内部无积灰和油污,风道畅通。 2.1.4外壳防护能力或防爆性能良好,既符合电动机出厂标准,又符合周围环 境的要求。 2.1.5定转子绕组及铁芯无老化、变色和松动现象,槽楔端部垫块及绑线齐全 紧固。 2.1.6定转子间的间隙符合要求。 2.1.7风扇叶片齐全,角度适合,固定牢固。 2.1.8外壳有良好而明显的接地(接零)线。 2.1.9各部件的螺栓、螺母齐全紧固,正规合适。 2.1.10埋入式温度计齐全,接线完整,测温表计指示正确。 2.1.11启动装置好用,性能符合电动机要求。 2.1.12通风系统完整,防锈漆无脱落,风道不漏风,风过滤器、风冷却器性能 良好,风机运行正常。 2.1.13操作盘油漆完好,部件齐全,接线正确,标示明显。 2.1.14保护、测量、信号、操作装置齐全,指示正确,动作灵活可靠。 2.1.15电动机基础完整无缺。 2.1.16电源线路接线正确牢固,相序标志分明,电缆外皮有良好的接地(接零) 2.2 运行状况 2.2.1 在额定电压下运行,能够达到的铭牌数据要求,各部位温升不超过表1所允许值。

表 1 电动机的最高允许温升(环境温度为40℃时) 2.2.2 电动机的振动值(两倍振幅值),一般应大于表2的规定。对于Y系列电动机,空载振动、速度的有效值应不超过表3所列数 据。 表 2 电动机的允许振动值 表 3 Y系列电动机空载振动、速度允许值 2.2.3滑动轴承电动机之转子轴向窜动应不大于表4规定。 表 4 滑动轴承电动机之转子轴向窜动允许值 注:向两侧轴向窜动范围,应根据转子磁性中心位置确定。 2.2.4换向器、集电环表面光滑,电刷与换向器(或集电环)的接触良好,运 行无火花。电刷牌号符合设计要求,电刷压力适当、均匀,一般应为15~25kPa,同一电刷组上每一电刷的单位压力差不得大于10%。

三相交流异步电动机常见故障与维护

三相交流异步电动机常见故障及维护 摘要:本文针对三相交流异步电动机使用量大故障率较高这一实际情况,着重分析了三相交流异步电动机常见故障和异常现象,及主要原因,同时提出了一些具体的防范措施和处理方法,做到尽可能地及时发现和消除电动机的事故隐患,保证电动机安全运行。 关键词:三相交流异步电动故障处理方法 论文主体: 三相交流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。在工农业生产中发挥着巨大的作用,给人们的生活带来了极大的便利。也是用的最多电动机,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,保证电动机安全运行。 一、电动机的选型 1.根据电动机安装地点的周围环境来选择电动机的形式。 电动机的常见形式有防护式和封闭式两种。防护式的通风性能较好,价格低,适合环境干燥,灰尘少的地方采用;如果灰尘较多,水滴飞溅的地方,应采用封闭式电动机。另外,还有一种密封式电动机,可以浸汲在水里工作,电动潜水泵就采用这种电动机。 2.根据使用负荷情况,选择电动机的功率。 电动机的功率一般应为生产机械功率的1.1~ 1.5倍。如果功率选择过大,不仅增加投资,同时也降低了机械效率,增加生产成本。如果功率选择过小,电动机长期承受过大负荷,会使温度上升过高而

损坏绝缘,缩短电动机使用寿命。 3.根据工作机械的转速要求以及传动方式选择电动机。 转速配套原则是使电动机和生产机械都在额定转速下运行,传动方式两者相同。 二、电动机常见故障原因及处理 1、电动机起动困难或不能起动的原因及处理方法: (1)某一相熔丝断路,缺相运行,且有嗡嗡声。如果两相熔丝断路,电动机不动且无声。找出引起熔丝熔断的原因排除之,并更换新的熔丝。 (2)电源电压太低,或者是降低起动时降压太多。是前者应查找原因;是后者应适当提高起动压降,如用的是自耦减压起动器,可改变抽头提高起动电压。 (3)定子绕组或转子绕组断路,也可能是绕线转子电刷及滑环没有接触,应检查。 (4)定子绕组相间短路或接地,可用兆欧表检查。 (5)定子绕组接线错误,如误将三角形接成星形,或将首末端接反,应检查纠正。 (6)定子及转子铁心相擦。 (7)轴承损坏或被卡住,应更换轴承。 (8)负载过重,应减小负载。 (9)机械故障,被带作业机械本身转动不灵活,或卡住不能转动。 (10)皮带拉得过紧,摩擦加剧,应调整皮带松紧度。 (11)起动设备接线有错误或有故障,检查纠正,排除故障。 2、电动机温升过高或冒烟的原因及处理方法: (1)当电压超过电动机额定电压10%以上,或低于电动机额定

Y系列三相异步电动机使用说明书

Y系列三相异步电动机使用说明书 l、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

三相异步电动机的工作特性(精)

一、三相异步电动机的转矩特性 异步电动机的电磁转矩T是由载流导体在磁场中受电磁力的作用而产生的,它使电动机旋转。 式中U1——定子绕组相电压有效值,单位是伏特(V; f1——定子电源频率,单位是赫兹(Hz; s——电动机的转差率; R2——转子绕组一相电阻,单位是欧姆(Ω; X20——转子不动时一相感抗,单位是欧姆(Ω; C——与电机结构有关的比例常数。

为了分析方便,将异步电动机的电磁转矩T代替电动机的输出转矩T2 由于电动机的转子参数R2及X20是一定的,电源频率f1也是一定的,故当电源电压U1一定时,上式即表明异步电动机的电磁转矩T只与转差率s有关,因此可用函数式T=f(s)表示,称为异步电动机的转矩特性,画出其图象则称为转矩特性曲线,如图1-13所示。 图1-13异步电动机的转矩特性曲线 二、异步电动机的机械特性 1.电动机的额定转矩的实用计算式 旋转机械的机械功率等于转矩和转动角速度的乘积,对于电动机而言,就有

P2=T2Ω(1-4 当电动机的输出转矩T2用牛·米(N·m作单位,旋转角速度Ω用弧度/秒(rad/s作单位时,输出功率P2的单位是瓦特。 在电动机中计算转矩时输出功率P2的单位是千瓦(kW,转速n的单位是转/分(r/min,所以可以将计算公式简化,如在额定状态下转矩公式为 式中T N——电动机的额定转矩,单位是牛·米(N·m; P N——电动机的额定功率,单位是千瓦(kW; n N——电动机的额定转速,单位是转/分(r/min. 2.异步电动机的机械特性曲线

将异步电动机的转矩特性曲线顺时针转过90度,并把转差率S换成转速n,即得如图1-14所示的曲线,我们称为异步电动机的机械特性曲线,可表示为n=f(T)。 图1-14异步电动机的机械特性曲线 电动机在旋转时,作用在轴上的有两种转矩,一种是电动机产生的电磁转矩T,一种是生产机械作用在轴上的负载转矩T L(其它如摩擦转矩忽略不计,当T=T L时,电动机便以某种相应转速稳定运行;当T>T L时,电动机则提高转速;当T<T L时,电动机将降低转速。 3.异步电动机的机械特性参数

三相异步电动机的工作特性及测取方法汇总

三相异步电动机的工作特性及测取方法 *转速特性*定子电流特性*功率因数特性*电磁转矩特性*效率特性异步电动机的工作特性 在额定电压和额定频率运行的情况下, * 电动机的转速n、 * 定子电流I1、 * 功率因数cosΦ1、 * 电磁转矩Tem、 * 效率η等 与输出功率P2 的关系即U1 = UN,f = fn 时的 一.工作特性的分析 (一) 转速特性 输出功率变化时转速变化的曲线n = f (P2) 转差率s、转子铜耗Pcu2 和电磁功率Pem 的关系式 负载增大时,必使转速略有下降,转子电势E2s 增大, 所以转子电流I2增大,以产生更大一点的电磁转矩和负载转矩平衡

因此随着输出功率P2的增大, 转差率s 也增大,则转速稍有下降, 所以异步电动机的转速特性为一条稍向下倾斜的曲线 (二)定子电流特性 定子电流的变化曲线I1= f (P2) 定子电流几乎随P2按正比例增加 (三)功率因数特性 定子功率因数的变化曲线cosΦ1 = f(P2) (1)空载时 定子电流I1主要用于无功励磁,所以功率因数很低,约为0.1~ 0.2 (2)负载增加时转子电流的有功分量增加,使功率因数提高, (3)接近额定负载时功率因数达到最大 (4)负载超过额定值时 s 值就会变得较大,使转子电流中得无功分量增加, 因而使电动机定子功率因数又重新下降了 (四)电磁转矩特性 电磁转矩特性Tem = f (P2) 接近于一条斜率为1/Ω的直线 (五)效率特性 异步电动机的效率为

当可变损耗等于不变损耗时,异步电动机的效率达到最大值 中小型异步电机的最大效率出现在大约为3/4的额定负载时 异步电动机的工作特性可用直接负载法求取, 也可利用等效电路进行计算 *空载试验*励磁参数与铁耗及机械损耗的确定 通过空载试验可以测定异步电动机的励磁参数, 异步电动机的励磁参数决定于电机主磁路的饱和程度, 所以是一种非线性参数; 通过短路试验可以测定异步电动机的短路参数 异步电动机的短路参数基本上与电机的饱和程度无关,是一种线性参数一.空载试验与励磁参数的确定 (一) 空载试验 1.异步电动机空载运行 指在额定电压和额定频率下,轴上不带任何负载的运行状态 2.空载试验电路 图5.7.1异步电动机空载试验电路 3.空载试验的过程 定子绕组上施加频率为额定值的对称三相电压, 从(1.10 ~ 1.30) 倍额定电压值开始调节电源电压, 逐渐降低到可能使转速发生明显变化的最低电压值为止

三相异步电动机论文

湖南农业大学 毕业论文 浅谈三相异步电动机的过热原因与维护 学生姓名:王礼明 年级专业:2008级机械电子工程 指导老师及职称:杨学工副教授 学院:成人教育学院 湖南·长沙 提交日期: 20 年月

浅谈三相异步电动机的过热原因与维护 学生:王礼明 指导老师:杨学工 (湖南农业大学成人教育学院,长沙 410128) 摘要:电动机是把电能转换成机械能的设备,三相异步电动机是电力拖动应用最多的电气设备,在工业、农业、国防、文教、医疗及日常生活等各个领域被广泛地应用,在工、农业生产中起着不可或缺的作用。三相异步电动机通过长期运行后,会发生电动机损坏等故障,而造成三相异步电动机损坏又多因其过热烧毁所致,因此对故障进行及时处理,是保证设备正常运行的一项重要的工作。本文就造成三相异步电动机过热的各种因素和维护进行浅析和探讨,供广大电气工作者参考。 关键词:三相异步电动机;基本结构;作用;工作原理;过热原因;维护方法 1 前言 电动机是把电能转换成机械能的设备,三相异步电动机是电力拖动应用最多的电气设备,在工、农业生产及生活中起着不可或缺的作用。而造成三相异步电动机损坏必须进行检修报废的原因,又多因其过热烧毁所致。由此影响各种生产任务的按期完成也是常见的,因此了解三相电动机的结构及各部分的作用与工作原理,以便于及时判断故障原因,进行相应处理与维护,防止故障扩大,保证设备正常运行,是广大电气工作者的一项重要的工作。 2 电动机的结构及各部分作用 三相异步电动机的种类很多,但各类三相异步电动机的基本结构是相同的,它们都由定子和转子这两大基本部分组成,在定子和转子之间具有一定的气隙。此外,还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件。三相电动机的定子一般由外壳、定子铁心、定子绕组(可以接成星形Y或三角形△)等部分组成,转子主要由转子铁心和转子绕组(分为绕线形与笼形两种,由此分为绕线转子异步电动机与笼形异步电动机),其他部分包括端盖、风扇等。 定子的作用是用来产生磁场和作电动机的机械支撑。电动机的定子由定子铁心、

简述三相异步电动机工作原理

简述:三相异步电动机的工作原理 悬赏分:5 - 解决时间:2008-9-10 17:33 谢谢各位大侠 提问者:问题一般多- 试用期一级最佳答案 1.概述 电动机是把电能转换成机械能的设备。在机械、冶金、石油、煤炭、化学、航空、交通、农业以及其他各种工业中,电动机被广泛地应用着。随着工业自动化程度不断提高,需要采用各种各样的控制电机作为自动化系统的元件,人造卫星的自动控制系统中,电机也是不可缺少的。此外在国防、文教、医疗及日常生活中(现代化的家电工业中)电动机也愈来愈广泛地应用起来。 2.结构及各部分的作用 一般电动机主要由两部分组成:固定部分称为定子,旋转部分称为转子。另外还有端盖、风扇、罩壳、机座、接线盒等。 定子的作用是用来产生磁场和作电动机的机械支撑。电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子绕组镶嵌在定子铁心中,通过电流时产生感应电动势,实现电能量转换。机座的作用主要是固定和支撑定子铁心。电动机运行时,因内部损耗而发生的热量通过铁心传给机座,再由机座表面散发到周围空气中。为了增加散热面积,一般电动机在机座外表面设计为散热片状。 电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心也是作为电动机磁路的一部分。转子绕组的作用是感应电动势,通过电流而产生电磁转矩。转轴是支撑转子的重量,传递转矩,输出机械功率的主要部件。 3.原理 电动机的工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律和电磁力定律等基础上的。图6-10-1是三相交流异步电动机转子转动的原理图(图中只示出两根导条),当磁极沿顺时针方向旋转,磁极的磁力线切割转子导条,导条中就感应出电动势。电动势的方向由右手定则来确定。因为运动是相对的,假如磁极不动,转子导条沿逆时针方向旋转,则导条中同样也能感应出电动势来。在电动势的作用下,闭合的导条中就产生电流。该电流与旋转磁极的磁场相互作用,而使转子导条受到电磁力F,电磁力的方向可用左手定则确定。由电磁力进而产生电磁转矩,转子就转动起来。 4.分类 按其功能可分为驱动电动机和控制电动机;按电能种类分为直流电动机和交流电动机;从电动机的转速与电网电源频率之间的关系来分类可分为同步电动机与异步电动机;按电源相数来分类可分为单相电动机和三相电动机;按防护型式可分为开启式、防护式、封闭式、隔爆式、防水式、潜水式;按安装结构型式可分为卧式、立式、带底脚、带凸缘等;按绝缘等级可分为E级、B级、F级、H级等。 5.检验标准 电动机的检验标准在国际上广泛采用的是国际电工委员会(IEC)的现行有效标准。我国电动机生产的国内标准主要是国家标准和行业标准。常用的标准有:GB755《旋转电机基本技术要求》;GB10068《旋转电机振动测定方法及限值》;GB10069《旋转电机噪声测定方法及限值》;GB1032《三相异步电动机试验方法》;GB1029《三相同步电机试验方法》;GB5171《小功率电动机通用技术要求》;JB1136《微型单相交流串激电动机和试验方法》;ZBK22007-88《Y系列三相异步电动机技术条件》等。 6.检验 电动机的性能检验分为检查试验和型式试验两大类。 (1)检查试验项目包括: A.绕组对接地端及绕组相互之间的绝缘电阻的测定; B.耐电压试验; C.绕组在实际冷态下直流电阻的测定;

交流电动机的工作原理及特性

习题及思考题 5.1 有一台四极三相异步电动机,电源电压的频率为50H Z,满载时电动机的转 差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。 n0=60f/p S=(n0-n)/ n0 =60*50/2 0.02=(1500-n)/1500 =1500r/min n=1470r/min 电动机的同步转速1500r/min. 转子转速1470 r/min, 转子电流频率.f2=Sf1=0.02*50=1 H Z 5.2将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调,此电动机是否会反 转?为什么? 如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将B,C两根线对调,即使B相遇C相绕组中电流的相位对调,此时A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2π/3因此旋转方向也将变为A-C-B向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反. 5.3 有一台三相异步电动机,其n N=1470r/min,电源频率为50H Z。设在额定负 载下运行,试求: ①定子旋转磁场对定子的转速; 1500 r/min ②定子旋转磁场对转子的转速; 30 r/min ③转子旋转磁场对转子的转速; 30 r/min

④ 转子旋转磁场对定子的转速; 1500 r/min ⑤ 转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。 0 r/min 5.4 当三相异步电动机的负载增加时,为什么定子电流会随转子电流的增加而增 加? 因为负载增加n 减小,转子与旋转磁场间的相对转速( n0-n)增加,转子导体被 磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子电流特增加,。定子的感 应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定子的电流也随之提高。 5.5 三相异步电动机带动一定的负载运行时,若电源电压降低了,此时电动机的 转矩、电流及转速有无变化?如何变化? 若电源电压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减小。 转速不变。 5.6 有一台三相异步电动机,其技术数据如下表所示。 试求:①线电压为380V 时,三相定子绕组应如何接法? ②求n 0,p,S N ,T N ,T st ,T max 和I st ; ③额定负载时电动机的输入功率是多少? ① 线电压为380V 时,三相定子绕组应为Y 型接法。 ② T N =9.55P N /n N =9.55*3000/960=29.8Nm 型号 P N /k W U N /V 满载时 I st /I N Tst /T N T max /T N n N /r ·min -1 I N /A ηN ×100 cos φ Y132S-6 3 220/ 380 960 12.8/7.2 83 0.75 6.5 2.0 2.0

普通的三相异步电动机可以用变频器驱动吗

普通的三相异步电动机可以用变频器驱动吗?普通的三相异步电动机与变频调速的三相异步电动机有何区别? 普通异步电机与变频电机的区别—— 普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。以下为变频器对电机的影响: 1、电动机的效率和温升的问题 不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%~20%。 2、电动机绝缘强度问题 目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。 3、谐波电磁噪声与震动 普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。 4、电动机对频繁启动、制动的适应能力 由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。 5、低转速时的冷却问题 首先,异步电动机的阻抗不尽理想,当电源频率较底时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次,普通异步电动机再转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。 6、电磁设计 对普通异步电动机来说,在设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下: 1)尽可能的减小定子和转子电阻。减小定子电阻即可降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增加

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