无锡YE2-132S1-2 5.5KW三相异步电动机-供您选择_【金港电机有限公司】

2024-05-15 00:32:45 买帖  | 投诉/举报
  

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三相异步电动机为什么会转?交流电动机要旋转需要2个条件

当三相交流电流通入三相定子绕组后,在定子腔内便产生一个旋转磁场。转动前静止不动的转子导体在旋转磁场作用下,相当于转子导体相对地切割磁场的磁力线,从而在转子导体中产生了感应电流(电磁感应 原理 )。这些带感应电流的罢了子导体在产场中便会发生运动(电流的效应——电磁力)。由于转子内导体总是对称布置的,因而导体上产生的电磁力正好方向相反,从而形成电磁转矩,使转子转动起来。由于转子导体中的电流是定子旋转磁场感应产生的,因此也称感应电动机。又由于转子的转速始终低于定子旋转磁场的转速,所以又称为异步电动机。


交流电动机要旋转需要2个条件:
第一,存在一个主动旋转的磁场;
第二,存在一个被这个主动旋转的磁场驱动的磁场。
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,三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,定子绕组产生旋转磁场后,转子导体(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旋转起来。转子和旋转磁场的速度差越大,转子电流就越大,2个磁场的作用就越强烈。随着转速的提高,转子电流越来越小,但是绝不能没有。这就造成了,转子转速必须和同步转速有一定的差值,来维持旋转磁场切割转子导体。以维持转子的持续转动。这个转速的差,与同步转速的比值就是转差率。异步电机转速永远达不到同步转速,所以叫异步电机。


电动机绝缘的测量

1.测量电动机绕组对外壳的绝缘时,绝缘电阻表的L接线柱接电动机绕组,E接线柱接电动机的外壳,如下图所示。然后以120r/min的转速匀速顺时针摇动把手,待表针稳定1min后读得的数值,就是被测设备的绝缘电阻。但如果表针指”0“,表明被测设备绝缘损坏,应停止摇动,否则表内线圈发热容易损坏。


2.测电动机绕组的相间绝缘时,应将三相绕组间的连接片拆开,将L、E接线柱分别接两相绕组。然后按120r/min的转速匀速顺时针摇动,读取测量值,如下图所示。



电动机外壳有时带电的原因

电动机外壳有时带电的原因如下。 ①引出线绝缘磨损而碰壳。 ②绕组绝缘受潮损坏而碰壳。 ③电动机长期过载,绕组绝缘老化脆裂而碰壳。 ④绕组端部太长,碰擦端盖。 ⑤两端槽口绝缘损坏或导线松动,铁芯硅钢片未压紧或有尖刺等,在电动机振动时擦伤导线。 ⑥槽内有铁屑等杂物,嵌线时导线绝缘被擦伤或受到其他机械损伤而碰壳。 ⑦定、转子铁芯相擦,造成铁芯过热而烧焦槽楔和绝缘,导致线圈碰壳。 ⑧机壳接地不良,从而使保护接地失效。


异步电动机的转速公式推导

异步电动机的同步转速是指定子绕组在通入三相电源后,产生的旋转磁场的转速。异步电动机的转子转速是指转子在定子旋转磁场作用下产生的转速,即异步电动机的输出转速。大家一定不要将同步转速与转子转速相混淆,这也是异步电动机和同步电动机得主要区别。

三相交流电源为正弦波形,相位差为120°,同样,异步电动机的三相定子绕组也互差120°。

为了方便初学者理解,先从一个周期(T)内定子的磁势变化来切入讨论。

大家都知道,正弦电流

I = Imax·sinωt ;其中ω = 2Πf = 2Π/T

可见,当 t 从0变化到T 时,Imax正好旋转了360°。

根据磁势公式

F = N·i ;

可推导出,通入电流的导体的磁势是跟随电流变化的,所以,定子电流的一个周期变化对应了定子磁势的一个周期变化。

综上,异步电动机的定子在通入电流后,其旋转磁场的角速度和定子电流的角速度是一样的。既然旋转磁场在一个电流周期内正好旋转一周,那么,电流的频率也就是旋转磁场每秒的转速。由于对转速采用的时间单位通常是分钟,所以可得出旋转磁场的转速为60f。

另外,异步电动机得同步转速与电动机得极对数 P 成反比,最后得出同步转速公式为:

n=60f/P

大家一定不要把异步电动机的同步转速和转子转速混淆,实际上,异步电动机的转子转速与同步转速存在一个差值,这个差值是怎么产生的呢?为什么必须存在这个差值呢?

转子如果想要旋转,就必须有电流流过转子,而异步电动机的转子电流实际上是在定子磁场中的感应电流,如果转子不产生感应电流,就无法产生电磁转矩。这也是异步电动机的另一个名字——感应电动机的由来 。那么转子的感应电流是怎样得到的呢?根据左手定则可知,切割磁力线是产生转子感应电流和电磁转矩的必要条件。 如果转子与同步磁场没有转速差,势必不能实现磁力线的切割运动,也就无法产生感应电流。所以转子必须与旋转磁场保持一定的速度差,才会产生切割磁力线的运动。

电机学中用转差率来描述转子转速与同步转速之间的速度差异,即

s=(n1-n2)/n1

式中 n1 ——同步转速;n2 ——转子转速; s为转差率。

根据转差率公式和同步转速公式,我们便可以推导出异步电动机的转子转速

n2= n1(1-s)

本文只是从原理上描述相关概念,实际应用中,由于定子、转子的电磁变换受诸多因素影响,如磁导率、气隙、漏磁、阻抗等等,运算条件较复杂。

异步电动机的同步转速和转子转速就先写这些,如果大家有不明白的欢迎留言讨论。

另外,如果我在描述语言上存在歧义和误导,欢迎大家提出更正。


电动机起动前检查和运行中的维护项目

1.检查电动机及起动设备接地是否可靠和完整,接线是否正确,接触是否良好。

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.对于新安装或长期停用的电动机(停用3个月以上),起动前应检查绕组相对相、相对地的绝缘电阻(用1000V兆欧表测量)。对500V以下电机绝缘电阻一般应大于0.5MΩ,如果低于此值,需将绕组烘干。

4.对绕线转子,应检查其集电环上电刷及提刷装置是否正常工作,电刷压力是否符合要求。电刷压力应为1.5~2.5N/c㎡

5.检查电动机转动是否灵活,流动轴承内的润滑油是否达到规定的油量,轴承内的油是否达到规定的油位。

6.检查电动机所用的熔断器的额定电流是否符合要求。

7.检查电动机各紧固螺栓及安装螺栓是否拧紧。

上述检查达到要求后,可起动电动机。电动机起动后,空载运行30min左右,注意观察电动机是否有异常现象,若发现噪声、振动、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。

电动机运行中的维护

1.电动机在正常运行时的温升应不超过容许的限度,运行时应经常注意监视各部分温升情况。

2.监视电动机负载电流。

3.监视电源电压、频率的变化和电压的不平衡度。

4.注意电动机的气味、振动和噪声。

5.经常检查轴承发热、漏油情况,定期更换润滑油。

6.对绕线转子异步电动机,应检查电刷与集电环间的接触、电刷磨损以及火花情况。

7.注意保持电动机内部的清洁,不允许有水滴、油污以及杂物等落入电动机内部。电动机的进风口和出风口必须保持畅通无阻。


三相异步电动机故障处理方法

三相异步电动机的作用是把电能转换为机械能,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。为了保证三相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。

电动机在运行中由于种种原因,会出现故障,故障分机械故障与电气故障两方面。

一、机械故障方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。

1、三相异步电动机定、转子之间气隙很小,容易导致定、转子之间相碰。一般由于轴承严重超差及端盖内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形,使机座、端盖、转子三者不同轴心引起扫膛。如发现对轴承应及时更换,对端盖进行更换或刷镀处理。

2、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的,或者是机械负载端传递过来的,而后针对具体情况进行排除。属于电动机本身引起的振动,多数是由于转子动平衡不好,以及轴承不良,转轴弯曲,或端盖、机座、转子不同轴心,或者电动机安装地基不平,安装不到位,紧固件松动造成的。振动会产生噪声,还会产生额外负荷。

3、如果轴承工作不正常,可凭经验用听觉及温度来判断。用听棒(铜棒)接触轴承盒,若听到冲击声,就表示可能有一只或几只滚珠扎碎,如果听到有咝咝声,那就是表示轴承的润滑油不足,因为电动机要每运行3000-5000小时左右需换一次润滑脂。在添润滑脂时不易太多,如果太多会使轴承旋转部分和润滑脂之间产生很大的磨擦而发热,一般轴承盒内所放润滑脂约为全溶积二分之一到三分之二即可。在轴承安装时如果不正确,配合公差太紧或太松,也都会引起轴承发热。在卧式电动机中装配良好的轴承只受径向应力,如果配合过盈过大,装配后会使轴承间隙过小,有时接近于零,用手转动不灵活,这样运行中就会发热。

二、电气故障方面有电压不正常绕组接地绕组短路绕组断路缺相运行等。

1、电源电压偏高,激磁电流增大,电动机会过分发热,过分的高电压会危机电动机的绝缘,使其有被击穿的危险。电源电压过低时,电磁转矩就会大大降低,如果负载转距没有减小,转子转数过低,这时转差率增大造成电动机过载而发热,长时间会影响电动机的寿命。当三相电压不对称时,即一相电压偏高或偏低时,会导致某相电流过大,电动机发热,同时转距减小会发出“翁嗡”声,时间长会损坏绕组。总之无论电压过高过低或三相电压不对称都会使电流增加,电动机发热而损坏电动机。所以按照国家标准电动机电源电压在额定值±5%内变化,电动机输出功率保持额定值。电动机电源电压不允许超过额定值的±10%,;三相电源电压之间的差值不应大于额定值的±5%。

2、电动机绕组绝缘受到损坏,及绕组的导体和铁心、机壳之间相碰即为绕组接地。这时会造成该相绕组电流过大,局部受热,严重时会烧毁绕组。出现绕组接地多数是电动机受潮引起,有的是在环境恶劣时金属物或有害粉末进入电动机绕组内部造成。电动机出现绕组接地后,除了绝缘已老化、枯焦、发脆外都可以局部处理,绕组接地一般发生在绕组伸出槽外的交接处(绕组端部),这时可在故障处用天然云母片或绝缘纸插入铁心和绕组之间,在用绝缘带包扎好涂上绝缘漆烘干即可,如果接地点在铁心槽内时,如果上成边绝缘损坏,可以打出槽楔修补槽衬或抬出上成线匝进行处理,若故障在槽底或者多处绝缘受损,最好办法就是更换绕组。

3、绕组中相邻两条导线之间的绝缘损坏后,使两导体相碰,就称为绕组短路。发生在同一绕组中的绕组短路称为匝间短路。发生在两相绕组之间的绕组短路称为相间短路。不论是那一种,都会引起某一相或两相电流增加,引起局部发热,使绝缘老化损坏电动机。出现绕组短路时,短路点在槽外修理并不难。当发生在槽内,如果线圈损坏不严重,可将该槽线圈边加热软化后翻出受损部分,换上新的槽绝缘,将线圈受损的部位用薄的绝缘带包好并涂上绝缘漆进行烘干,用万用表检查,证明已修好后,再重新嵌入槽内,进行绝缘处理后就可继续使用,如果线圈受损伤的部位过多,或者包上新绝缘后的线圈边无法嵌入时,只好更换新的绕组。

4、绕组断路是指电动机的定子或转子绕组碰断或烧断造成的故障。定子绕组断部,各绕组元件的接头处及引出线附近。这些部位都露在电动机座壳外面导线容易碰断,接头处也会因焊接不实长期使用后松脱,发现后重新接好,包好并涂上绝缘漆后就可使用。例如电机其型号是Y132M-47.5KW在工作中突然发出声响后停车,经检查后发现绕组一相断路。打开电动机瓦盖后,发现电动机壳外导线与绕组连接处断开,其原因就是焊接不实,长期使用后松脱。打开捆绳,处理后重新焊接,包好涂上绝缘漆后继续使用。如果因故障造成的绕组被烧断则需要更换绕组。如转子绕组发生断路时,可根据电动机转动情况判断。一般表现为转速变慢,转动无力,定子三相电流增大和有“嗡嗡”的现象,有时不能起动。出现转子绕组断路时,要抽出转子先查出断路的部位,一般是滑环和转子线圈的交接处开焊断裂所引起,重新焊接后就可使用。如果是线圈内部一般使用断条侦察器等专用设备来确定断路部位。

5、三相异部电动机在运行过程中,断一根火线或断一相绕组就会形成缺相运行(俗称单相),如果轴上负载没有改变,则电动机处于严重过载状态,定子电流将达到额定值的二倍甚至更高,时间稍长电动机就会烧毁。在各行业中,因缺相运行而烧毁的电动机所占比重最大。一般电动机缺相是由于某相熔断器的熔体接触不良,或熔丝拧的过紧而几乎压断,或熔体电流选择过小,这样通过的电流稍大就会熔断,尤其是在电动机起动电流的冲击下,更容易发生熔体非故障性熔断。有时电动机负荷线路断线,一般是安装不当引起的断线,特别是单芯导线放线时产生的小圈扭结,接头受损等都可能使导线在运行过程中发生断线。由于电动机长期使用使绕组的内部接头或引线松脱或局部过热把绕组烧断电动机出现缺相运行时。总之,不管是什么样的缺相,只要能及时发现,对电动机不会造成大的危害。为了预防电动机出现缺相运行,除了正确选用和安装低压电器外,还应严格执行有关规范,敷设馈电线路,同时加强定期检查和维护。

6、电动机的接地装置。电动机接地是一个重要环节,可是有的单位往往忽视了这一点,因为电动机不明显接地也可以运转,但这给生产及人身安全埋下了不安全隐患。因为绝缘一旦损坏后外壳会产生危险的对地电压,这样直接威胁人身安全及设备的稳定性。所以电动机一定要有安全接地。所谓的电动机接地就是将电气设备在正常情况下不带电的某一金属部分通过接地装置与大地做电气连接,而电动机的接地就是金属外壳接地。这样即使设备发生接地和碰壳短路时电流也会通过接地向大地做半球形扩散,电流在向大地中流散时形成了电压降,这样保证了设备及人身安全。

综上所述,为了能采用正确的方法进行电动机的故障修理,就必须熟悉电动机常见故障的特点及原因,才能少走弯路,节省时间,尽快地将故障排除,恢复电动机故障,使电动机处于正常的运转状态。做好电动机的定期检查和维护工作,也是保证电动机安全运行,延长寿命的有效措施之一。


同步电动机的工作原理

同步电动机是属于交流电机,定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的,所以称为同步电动机。正由于这样,同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。为此,在很多时候,同步电动机是用以改进供电系统的功率因素的。

同步电动机在结构上大致有两种:

1、转子用直流电进行励磁。它的转子做成显极式的,安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的,接成具有交替相反的极性,并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄电池来激励,在大多数同步电动机中,直流发电机是装在电动机轴上的,用以供应转子磁极线圈的励磁电流。

由于这种同步电动机不能自动启动,所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围,结构与异步电动机相似。

当在定子绕组通上三相交流电源时,电动机内就产生了一个旋转磁场,鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流,从而使电动机旋转起来。电动机旋转之后,其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速,此时转子磁场线圈经由直流电来激励,使转子上面形成一定的磁极,这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极,这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。

2、转子不需要励磁的同步电机

转子不励磁的同步电动机能够运用于单相电源上,也能运用于多相电源上。这种电动机中,有一种的定子绕组与分相电动机或多相电动机的定子相似,同时有一个鼠笼转子,而转子的表面切成平面。所以是属于显极转子,转子磁极是由一种磁化钢做成的,而且能够经常保持磁性。鼠笼绕组是用来产生启动转矩的,而当电动机旋转到一定的转速时,转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的,因此它的数目应和定子上极数相等,当电动机转到它应有的速度时,鼠笼绕组就失去了作用,维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极,使之同步.