今日介绍三相异步电动机的相关常识,内容多,分期解说。快来看看吧
三相异步电动机的结构
1、定子铁心
效果:电机磁路的一部分,并在其上放置定子绕组。结构:定子铁心一般由0.35~0.5毫米厚外表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散布的槽,用以嵌放定子绕组。定子铁心槽型有以下几种:半闭口型槽:电动机的功率和功率因数较高,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前经过绝缘处理后再放入槽内。开口型槽:用以嵌放成型绕组,绝缘办法便利,首要用在高压电机中。
2、定子绕组
效果:是电动机的电路部分,通入三相沟通电,发生旋转磁场。结构:由三个在空间互隔120°电视点、对称摆放的结构完全相同绕组衔接而成,这些绕组的各个线圈按必定规则别离嵌放在定子各槽内。定子绕组的首要绝缘项目有以下三种:(确保绕组的各导电部分与铁心间的牢靠绝缘以及绕组自身间的牢靠绝缘)。⑴对地绝缘:定子绕组全体与定子铁心间的绝缘。⑵相间绝缘:各相定子绕组间的绝缘。⑶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,并规则上排三个接线桩自左至右摆放的编号为1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三个接线桩自左至右摆放的编号为6(W2)、4(U2)、5(V2),.将三相绕组接成星形接法或三角形接法。凡制作和修理时均应按这个序号摆放。
3、机座效果:固定定子铁心与前后端盖以支撑转子,并起防护、散热等效果。结构:机座一般为铸铁件,大型异步电动机机座一般用钢板焊成,微型电动机的机座选用铸铝件。封闭式电机的机座外面有散热筋以添加散热面积,防护式电机的机座两头端盖开有通风孔,使电动机表里的空气可直接对流,以利于散热。
4、三相异步电动机的转子铁心:效果:作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。结构:所用资料与定子相同,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散布的孔,用来安顿转子绕组。一般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)的转子铁心则凭借与转子支架压在转轴上。
5、三相异步电动机的转子绕组效果:切开定子旋转磁场发生感应电动势及电流,并构成电磁转矩而使电动机旋转。结构:分为鼠笼式转子和绕线式转子。⑴鼠笼式转子:转子绕组由刺进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。小型笼型电动机选用铸铝转子绕组,关于100KW以上的电动机选用铜条和铜端环焊接而成。鼠笼转子分为:阻抗型转子、单鼠笼型转子、双鼠笼型转子、深槽式转子几种,起动转矩等特性各有不同。⑵绕线式转子:绕线转子绕组与定子绕组类似,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,再经过电刷与外电路联接。
特色:结构较杂乱,故绕线式电动机的运用不如鼠笼式电动机广泛。但经过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件,用以改进异步电动机的起、制动功能及调速功能,故在要求必定范围内进行滑润调速的设备,如吊车、电梯、空气压缩机等上面选用。
三相异步电动机的作业原理
当向三相定子绕组中通入对称的三相沟通电时,就发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。因为旋转磁场以n1转速旋转,转子导体开始时是中止的,故转子导体将切开定子旋转磁场而发生感应电动势(感应电动势的方向用右手定则断定)。因为转子导体两头被短路环短接,在感应电动势的效果下,转子导体中将发生与感应电动势方向底子共同的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中遭到电磁力的效果(力的方向用左手定则断定)。电磁力对转子轴发生电磁转矩,驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
经过上述剖析能够总结出电动机作业原理为:当电动机的三相定子绕组(各相差120度电视点),通入三相对称沟通电后,将发生一个旋转磁场,该旋转磁场切开转子绕组,然后在转子绕组中发生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场效果下将发生电磁力,然后在电机转轴上构成电磁转矩,驱动电动机旋转,而且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
三相异步电动机的名牌参数
三相异步电动机的额外值刻印在每台电动机的铭牌上,一般包含下列几种:
类型:为了习惯不同用处和不同作业环境的需求,电动机制成不同的系列,每种系列用各种类型表明。例如 Y 132 M- 4,Y →三相异步电动机,其间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。其间:U1 U2是榜首相绕组的两头;V1 V2是第二相绕组的两头;W1 W2是第三相绕组的两头。假如U1、V1 、W1别离为三相绕组的始端(头) ,则U2、V2、W2是相应的结尾(尾)。这六个引出线端在接电源之前,彼此间有必要正确联接。联接办法有星形(Y)联接和三角形联接两种。一般三相异步电动机自3kW以下者,联接成星形;自4kW以上者, 联接成三角形。
额外功率PN:是指电动机在制作厂所规则的额外状况下作业时,
其输出端的机械功率,单位一般为千瓦(kW)。对三相异步电机,其额外功率:PN=UNINηNcosN,式中ηN和cosN别离为额外状况下的功率和功率因数。
额外电压UN:是指电动机额外作业时,外加于定子绕组上的线电压,单位为伏(V)。一般规则电动机的作业电压不该高于或低于额外值的5%。当作业电压高于额外值时,磁通将增大,将使励磁电流大大添加,电流大于额外电流,使绕组发热。一起,因为磁通的增大,铁损耗(与磁通平方成正比)也增大,使定子铁心过热;当作业电压低于额外值时,引起输出转矩减小,转速下降,电流添加,也使绕组过热,这对电动机的作业也是晦气的。我国出产的Y系列中、小型异步电动机,其额外功率在3kW以上的,额外电压为380 V,绕组为三角形联接。额外功率在3 kW及以下的,额外电压为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)。
额外电流IN:是指电动机在额外电压和额外输出功率时,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,这时定子电流简直全为树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跟着相应增大,如下图中的I1=f(P2)曲线所示。图中是一台l0kW三相异步电动机的作业特性曲线。
额外频率fN:我国电力网的频率为50赫兹(Hz),因而除外销产品外,国内用的异步电动机的额外频率为50赫兹。
额外转速nN:是指电动机在额外电压、额外频率下,输出端有额外
功率输出时, 转子的转速,单位为转/分(r/min)。因为出产机械对转速的要求不同,需求出产不同磁极数的异步电动机,因而有不同的转速等级。最常用的是四个极的异步电动机(n0=l500 r/min)。
额外功率ηN:是指电动机在额外状况下作业时的功率, 是额外输出功率与额外输入功率的比值。即ηN=×100%=×100%异步电动机的额外功率ηN约为75%~92%。从下图中的η=f(P2)曲线能够看出,在额外功率的75%左右时功率最高。
额外功率因数cosN:因为电动机是电理性负载,定子相电流比相电压滞后一个角,cos便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,在额外负载时约为0. 7~0. 9之间,而在轻载和空载时更低,空载时只要0. 2~0. 3。因而,有必要正确挑选电动机的容量, 避免大马拉小车,并力求缩短空载的时刻。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联系。
绝缘等级:它是按电动机绕组所用的绝缘资料在运用时容许的极限温度来分的。所谓极限温度,是指电动机绝缘结构中最热门的最高容许温度。
作业办法:反映异步电动机的作业状况,可分为三种底子办法:接连作业、短时作业和断续作业。
三相异步电动机的毛病处理
绕组是电动机的组成部分,老化、受潮、受热、受腐蚀、异物侵入、外力的冲击都会构成对绕组的损害,电机过载、欠电压、过电压,缺相作业也能引起绕组毛病。绕组毛病一般分为绕组接地、短路、开路、接线过错。现在别离阐明毛病现象、发生的原因及查看办法。
绕组接地:指绕组与铁心或与机壳绝缘损坏而构成的接地。
1、毛病现象
机壳带电、操控线路失控、绕组短路发热,致使电动机无法正常作业。
2、发生原因
绕组受潮使绝缘电阻下降;电动机长时刻过载作业;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.查看办法
⑴调查法。经过目测绕组端部及线槽内绝缘物调查有无损害和焦黑的痕迹,如有便是接地址。
⑵万用表查看法。用万用表低阻档查看,读数很小,则为接地。
⑶兆欧表法。依据不同的等级选用不同的兆欧表丈量每组电阻的绝缘电阻,若读数为零,则表明该项绕组接地,但对电机绝缘受潮或因事故而击穿,需依据经历断定,一般说来指针在“0”处摇摆不定时,可以为其具有必定的电阻值。
⑷试灯法。假如试灯亮,阐明绕组接地,若发现某处伴有火花或冒烟,则该处为绕组接地毛病点。若灯微亮则绝缘有接地击穿。若灯不亮,但测验棒接地时也呈现火花,阐明绕组没有击穿,仅仅严峻受潮。也可用硬木在外壳的止口边际轻敲,敲到某一处等一灭一亮时,阐明电流时通时断,则该处便是接地址。
⑸电流穿烧法。用一台调压变压器,接上电源后,接地址很快发热,绝缘物冒烟处即为接地址。应特别注意小型电机不得超越额外电流的两倍,时刻不超越半分钟;大电机为额外电流的20%-50%或逐渐增大电流,到接地址刚冒烟时当即断电。
⑹分组淘汰法。关于接地址在铁芯心里边且炙烤比较凶猛,烧损的铜线与铁芯熔在一起。选用的办法是把接地的一相绕组分红两半,依此类推,最终找出接地址。
此外,还有高压实验法、磁针探究法、工频振荡法等,此处纷歧一介绍。
4.处理办法
⑴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。
⑵绕组端部绝缘损坏时,在接地处从头进行绝缘处理,涂漆,再烘干。
⑶绕组接地址在槽内时,应重绕绕组或替换部分绕组元件。
最终运用不同的兆欧表进行丈量,满意技能要求即可。
绕组短路
因为电动机电流过大、电源电压变化过大、单相作业、机械碰伤、制作不良等构成绝缘损坏所至,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.毛病现象
离子的磁场散布不均,三相电流不平衡而使电动机作业时振荡和噪声加重,严峻时电动机不能发动,而在短路线圈中发生很大的短路电流,导致线圈敏捷发热而焚毁。
2.发生原因
电动机长时刻过载,使绝缘老化失掉绝缘效果;嵌线时构成绝缘损坏;绕组受潮使绝缘电阻下降构成绝缘击穿;端部和层间绝缘资料没垫好或整形时损坏;端部衔接线绝缘损坏;过电压或遭雷击使绝缘击穿;转子与定子绕组端部彼此冲突构成绝缘损坏;金属异物落入电动机内部和油污过多。
3.查看办法
⑴外部调查法。调查接线盒、绕组端部有无烧焦,绕组过热后留下深褐色,并有臭味。
⑵探温查看法。空载作业20分钟(发现反常时应立刻中止),用手背摸绕组各部分是否超越正常温度。
⑶通电实验法。用电流表丈量,若某相电流过大,阐明该相有短路处。
⑷电桥查看。丈量个绕组直流电阻,一般相差不该超越5%以上,如超越,则电阻小的一相有短路毛病。
⑸短路侦查器法。被测绕组有短路,则钢片就会发生振荡。
⑹万用表或兆欧表法。测恣意两相绕组相间的绝缘电阻,若读数极小或为零,阐明该二相绕组相间有短路。
⑺电压降法。把三绕组串联后通入低压安全沟通电,测得读数小的一组有短路毛病。
⑻电流法。电机空载作业,先丈量三相电流,在互换两相丈量并比照,若不随电源互换而改动,较大电流的一相绕组有短路。
4.短路处理办法
⑴短路点在端部。可用绝缘资料将短路点离隔,也可重包绝缘线,再上漆重烘干。
⑵短路在线槽内。将其软化后,找出短路点修正,从头放入线槽后,再上漆烘干。
⑶对短路线匝少于1/12的每相绕组,串联匝数时堵截悉数短路线,将导通部分衔接,构成闭合回路,供应急运用。
⑷绕组短路点匝数超越1/12时,要悉数撤除重绕。
绕组断路:因为焊接不良或运用腐蚀性焊剂,焊接后又未铲除洁净,就可能构成壶焊或松脱;受机械应力或磕碰时线圈短路、短路与接地毛病也可使导线焚毁,在并烧的几根导线中有一根或几根导线短路时,另几根导线因为电流的添加而温度上升,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.毛病现象
电动机不能发动,三相电流不平衡,有反常噪声或振荡大,温升超越答应值或冒烟。
2.发生原因
⑴在检修和保护保养时碰断或制作质量问题。
⑵绕组各元件、极(相)组和绕组与引接线等接线头焊接不良,长时刻作业过热脱焊。
⑶受机械力和电磁场力使绕组损害或拉断。
⑷匝间或相间短路及接地构成绕组严峻烧焦或熔断等。
3.查看办法
⑴调查法。断点大多数发生在绕组端部,看有无碰折、接头出有无脱焊。
⑵万用表法。运用电阻档,对“Y”型接法的将一根表棒接在“Y”形的中心点上,另一根顺次接在三相绕组的首端,无穷大的一相为断点;“△”型接法的短开衔接后,别离测每组绕组,无穷大的则为断路点。
⑶试灯法。办法同前,等不亮的一相为断路。
⑷兆欧表法。阻值趋向无穷大(即不为零值)的一相为断路点。
⑸电流表法。电机在作业时,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毛病。
⑹电桥法。当电机某一相电阻比其他两相电阻大时,阐明该相绕组有部分断路毛病;
⑺电流平衡法。关于“Y”型接法的,可将三相绕组并联后,通入低电压大电流的沟通电,假如三相绕组中的电流相差大于10%时,电流小的一端为断路;关于“△”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,其间电流小的一相为断路。
⑻断笼侦查器查看法。查看时,假如转子断笼,则毫伏表的读数应减小。
4.断路处理办法
⑴断路在端部时,衔接好后焊牢,包上绝缘资料,套上绝缘管,绑扎好,再烘干。
⑵绕组因为匝间、相间短路和接地等原因而构成绕组严峻烧焦的一般应替换新绕组。
⑶对断路点在槽内的,属少数断点的做应急处理,选用分组淘汰法找出断点,并在绕组断部将其衔接好并绝缘合格后运用。
⑷对笼形转子断笼的可选用焊接法、冷接法或换条法修正。
绕组接错:绕组接错构成不完整的旋转磁场,致使发动困难、三相电流不平衡、噪声大等症状,严峻时若不及时处理会烧坏绕组。首要有下列几种状况: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”接法过错。
1、毛病现象
电动机不能发动、空载电流过大或不平衡过大,温升太快或有剧烈振荡并有很大的噪声、烧断保险丝等现象。
2、发生原因
误将“△”型接成“Y”型;修理保养时三相绕组有一相首尾接反;减压发动是抽头方位挑选不合适或内部接线过错;新电机在下线时,绕组衔接过错;旧电机出面判别不对。
3.检修办法
⑴滚珠法。如滚珠沿定子内圆周外表旋转翻滚,阐明正确,不然绕组有接错现象。
⑵攻略针法。假如绕组没有接错,则在一相绕组中,攻略针经过相邻的极(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,阐明有一极(相)组反接;若指向不定,则相组内有反接的线圈。
⑶万用表电压法。按接线图,假如两次丈量电压表均无指示,或一次有读数、一次没有读数,阐明绕组有接反处。
⑷常见的还有干电池法、毫安表剩磁法、电动机转向法等。
4.处理办法
⑴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。
⑵引出线过错的应正确判别首尾后从头衔接。
⑶减压发动接错的应对照接线图或原理图,仔细校正从头接线。
⑷新电机下线或重接新绕组后接线过错的,应送厂返修。
⑸定子绕组一相接反时,接反的一相电流特别大,可依据这个特色查找毛病并进行修理。
⑹把“Y”型接成“△”型或匝数不行,则空载电流大,应及时更正。怎样丈量三相异步电动机六股引出线的相同端头用干电池和万用表判别,
5.三相异步电动机的保养
接连作业的三相异步电动机,日常保养内容:外观查看,电扇是否作业正常,是否有反常振荡,联轴器衔接是否牢靠,底座固定是否紧固,轴承作业是否正常(听声响),温度是否正常(红外测温仪),定时查看电线接头和开关触点,作业电流是否正常(钳型电流表),别的绕线式电机还须查看碳刷和滑环。
丈量端头
⑴先判别三相绕组的各自的两个首尾端.将万用表调到电阻档进行丈量,但凡同一相的线圈就相衔接没有阻值,凡不是同一相的线圈就不相通,因而依据万用表可辨明两个线端归于同一相绕组引出线。
⑵判别其间两边线圈引出线的同名端,将指针式万用表调到量程最小的直流电流档,再将恣意一相的绕组的两个线端接到表上,然后将另一相绕组的两个线端一起别离瞬时碰触一下干电池的正极和负极,在干电池与线圈接通的一会儿假如表针摆向大于零的一边(也便是顺时针摇摆),则电池正极和万用表黑色表笔为同名端,逆则反矣。
6.单相电动机和三相异步电动机的差异
单相的电压220v,接法只要一种,发动需求加移相电容,电机内部只要两组线圈绕组〔别离是发动绕组、转速绕组〕。三相电动机的电压是380v,有两种接线办法〔别离是星型接法和三角形接法〕,发动不需求加移相电容,电机内部也是有两组线圈绕组。
作业原理:三相电机,因为是发动绕组通入三相电时,在电机内部就会构成旋转磁场,这是转速绕组它也通电了,线圈在磁场中发生安倍力,然后电机就转起来。至于单相电动机,因为发动绕组和转速绕组一起通电时,沟通电发生的电磁场方向共同,转速绕组底子无法滚动。所以咱们在发动绕组中串连一个电容,为了便是让经过发动绕组的电压相位和滚动绕组电压相位有必定的相位差,这样发动绕组就能发生不同于转速绕组的磁场方向。然后电机滚动起来。