電機(jī)學(xué)培訓(xùn)資料

1、三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī),湘潭平安電氣有限公司,技術(shù)部 劉 剛,授課大綱,,概 述,一、三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造,1.1 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu),,下圖是一臺(tái)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。它主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成，定轉(zhuǎn)子中間是空氣隙。此外，還有端蓋、軸承、機(jī)座、風(fēng)扇、風(fēng)罩等部件。,具體結(jié)構(gòu)可見(jiàn)拆分圖,1.1.1 鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)主要部件拆分圖,,(一)、定子部分（定子鐵心、定子繞組、機(jī)座）,1、定

2、子鐵心 —— 導(dǎo)磁部分。 定子鐵心是電機(jī)磁路的一部分，并起固定定子繞組的作用。為了增強(qiáng)導(dǎo)磁能力和減小鐵耗，定子鐵心常選用0.5mm或0.35mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成，片間涂上絕緣漆。定子鐵心內(nèi)圓均勻沖出許多形狀相同的槽，用以嵌放定子繞組。,2、定子繞組：放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi) —— 導(dǎo)電部分。 定子繞組是異步電動(dòng)機(jī)的電路部分，其材料主要采用紫銅。小型異步電動(dòng)機(jī)常采用三相單層繞組，大中型異步電動(dòng)機(jī)常采用三相雙層短矩疊繞組形

3、式，三相繞組的六個(gè)出線端子均接在機(jī)座側(cè)面的接線板上，可根據(jù)需要將三相繞組接成Y形或△形。,3、機(jī)座 —— 支撐部分。 機(jī)座是電動(dòng)機(jī)的外殼，支撐電機(jī)各部件，并通過(guò)機(jī)座的底腳將電機(jī)安裝固定。全封閉式電機(jī)的定子鐵心緊貼機(jī)座內(nèi)壁，故機(jī)座外殼上的散熱筋是電機(jī)的主要散熱面。中小型電機(jī)采用鑄鐵機(jī)座。大型電機(jī)一般采用鋼板焊接機(jī)座。,,,,（二）、轉(zhuǎn)子部分（包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組）,1、轉(zhuǎn)子鐵心 轉(zhuǎn)子鐵心也是電機(jī)磁路的組成部分，并用

4、來(lái)固定轉(zhuǎn)子繞組。鐵心材料也用0.5mm或0.35mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成，故通常用沖制定子鐵芯沖片剩余下來(lái)的內(nèi)圓部分制作。轉(zhuǎn)子鐵芯固定在轉(zhuǎn)軸上，其外圓上開(kāi)有槽，用來(lái)嵌放轉(zhuǎn)子繞組。,2、轉(zhuǎn)子繞組根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)型式可分為: 1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心的每個(gè)槽內(nèi)插入一根裸導(dǎo)條，形成一個(gè)多相對(duì)稱短路繞組。 2）繞線式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組為三相對(duì)稱繞組，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)。,異步電動(dòng)機(jī)的氣隙是均勻的。大小為機(jī)械條件所能允許達(dá)到的最小

5、值。,（三）、氣隙,,,,二、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理,2.1 工作原理,對(duì)稱三相繞組通入對(duì)稱三相電流,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)能量),磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組,轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生 e 和 i,轉(zhuǎn)子繞組在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來(lái),機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)起來(lái),三相交流電能,,,,,輸出機(jī)械能量,2.2 轉(zhuǎn)動(dòng)原理,1、電生磁：三相對(duì)稱繞組通往三相對(duì)稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。,2、磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。,3、電磁力：轉(zhuǎn)子

6、載流（有功分量電流）體在磁場(chǎng)作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩， 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。,規(guī)定：,i : “+” 首端流入，尾端流出。 i : “–” 尾端流入，首端流出。,三相對(duì)稱交流繞組通入三相對(duì)稱交流電流時(shí)，將在電機(jī)氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。,,,,,,,,,,合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)90°,,,,o,三相電流合成磁場(chǎng)的分布情況,合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)60°,合成磁場(chǎng)方向向下,分析可知：三相電流

7、產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是一旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。 即：一個(gè)電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過(guò)360°。,,2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速,2.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù),三相異步電動(dòng)機(jī)定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極個(gè)數(shù)，稱為極數(shù)。對(duì)于每相只有一個(gè)線圈的電動(dòng)機(jī)，繞組始端之間相差120°的空間角，則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)只有一對(duì)磁極。磁極對(duì)數(shù)用p表示，則p=1。若每相定子繞組由兩個(gè)線圈串聯(lián)組成(如圖所示)，則繞組始端之間相差60°空間角，因而

8、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)磁極，p=2.,磁場(chǎng)位置(?t=0),二、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)有關(guān)的。而磁場(chǎng)極數(shù)不同則磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速就不同，在一對(duì)磁極的情況下，交流電經(jīng)歷一個(gè)周期磁場(chǎng)恰好在空間轉(zhuǎn)過(guò)一圈，若定子電流的頻率為f1，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在每分鐘將轉(zhuǎn)過(guò)60f1 周。 磁極對(duì)數(shù)為 p時(shí)，磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為：,而轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速將小于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，即n＜ n1。若二者相等，轉(zhuǎn)子就沒(méi)有切割磁力線作用，轉(zhuǎn)矩也就消失了，因此轉(zhuǎn)子不

9、可能以n1的轉(zhuǎn)速正常運(yùn)行。,在我國(guó)(f1=50Hz)，磁極對(duì)數(shù)為 p的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1為：,可見(jiàn)：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1 與頻率f1和極對(duì)數(shù)p有關(guān)。,2.2.1 轉(zhuǎn)差率,2.2 異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),,由前面分析可知，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相等，即,如果:,因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速間必須要有差異。,,負(fù)載越大，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率越大；反之，轉(zhuǎn)差率越小。轉(zhuǎn)差率的大小能夠反映電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小

10、或負(fù)載大小。電機(jī)的轉(zhuǎn)速為：,額定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率一般在0.01～0.06之間，即電機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速。,同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與同步轉(zhuǎn)速的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示，即：,轉(zhuǎn)差率是異步電機(jī)的一個(gè)基本物理量，它反映電機(jī)的各種運(yùn)行情況。轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，n = 0，s = 1；電機(jī)理想空載時(shí)， 作為電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速在 范圍內(nèi)變化，轉(zhuǎn)差率在0～1范圍內(nèi)變化。,練習(xí),2.2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的

11、運(yùn)行狀態(tài),按照轉(zhuǎn)差率的正負(fù)和大小，感應(yīng)電機(jī)有電動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)和電磁制動(dòng)三種運(yùn)行狀態(tài)。如下圖所示（見(jiàn)圖）,2.2.3 異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù),2.2.3.1 異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及意義,2.2.3.2 異步電動(dòng)機(jī)的額定值,此外：銘牌上還標(biāo)明了絕緣等級(jí)與溫升、工作制、接線方式等。,以上額定值之間的關(guān)系可用如下公式表示：,練習(xí),異步電機(jī)的額定值包括以下內(nèi)容：,額定功率因數(shù) 定子加額定負(fù)載時(shí)，定子邊的功率因數(shù)。,額定功率 額定運(yùn)行

12、時(shí)，軸端輸出的機(jī)械功率，單位kW ；,額定電壓 額定運(yùn)行時(shí)，定子繞組上的線電壓，單位V ；,額定電流 電壓、功率為額定值時(shí)，定子繞組的線電流，單位A ；,額定頻率 定子電源頻率，我國(guó)工業(yè)用電的頻率是50Hz，單位Hz ；,額定轉(zhuǎn)速 額定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位r/min 。,定子三相繞組的聯(lián)接方法，通常：,2.2.3.3 異步電動(dòng)機(jī)的接線方法,三、三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩,,,,,,,,三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)電能量

13、轉(zhuǎn)換過(guò)程為：* 由定子繞組輸入電功率，扣除定子銅耗和鐵心損耗以后，為電磁功率， 然后經(jīng)由氣隙送給轉(zhuǎn)子，* 扣除轉(zhuǎn)子銅耗損耗以后，通過(guò)轉(zhuǎn)子軸上輸出總機(jī)械功率。,3.1 功率轉(zhuǎn)換過(guò)程,規(guī)定：* U1 --定子相電壓；* I1 --定子相電流；* --定子功率因數(shù)角；* --轉(zhuǎn)子功率因數(shù)角。,1）從定子繞組輸入電動(dòng)機(jī)的功率:,異步電動(dòng)機(jī)的功率有如下關(guān)系式：,4）從定子通過(guò)氣隙傳送到轉(zhuǎn)子的電磁功率：,5）轉(zhuǎn)子電阻上發(fā)生

14、了轉(zhuǎn)子銅耗：,注：由于正常運(yùn)行時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)差率很小，轉(zhuǎn)子中磁通的變化頻率僅為1~3HZ ，所以轉(zhuǎn)子的鐵耗可以略去不計(jì)。,2）消耗在定子電阻上的定子銅耗：,3）消耗在定子鐵心中的鐵耗：,6）余下的是使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的總機(jī)械功率（即轉(zhuǎn)換功率）， 即:,用電磁功率表示時(shí)：,在異步電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)換功率和電磁功率是不同的；傳遞到轉(zhuǎn)子的電磁功率 中，s部分變成為轉(zhuǎn)子銅耗，（1-s）部分轉(zhuǎn)換為機(jī)械功率。由于轉(zhuǎn)子銅耗等于

15、 ，所以它又稱為轉(zhuǎn)差功率。,除了上述各部分損耗外，還要產(chǎn)生一些附加損耗（又稱雜散損耗） 。在小型籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)中，滿載時(shí)雜散損耗 可達(dá)輸出功率的1%~3%；而防爆異步電動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定， 可取為輸出功率的0.5%。,從 中再扣除轉(zhuǎn)子的機(jī)械損耗 和雜散損耗 ，才是轉(zhuǎn)子軸上真正輸出的機(jī)械功率 。 即：,兩個(gè)重要關(guān)系式：,可見(jiàn)，從氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子的電磁功率分為兩

16、部分，一小部分變?yōu)檗D(zhuǎn)子銅損耗，絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)榭倷C(jī)械功率。轉(zhuǎn)差率越大，轉(zhuǎn)子銅損耗就越多，電機(jī)效率越低。因此正常運(yùn)行時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率均很小。,我們可得如下功率方程：,,其中：,,異步電機(jī)的功率和能量轉(zhuǎn)換關(guān)系,功率關(guān)系,能量轉(zhuǎn)換關(guān)系,功率平衡方程：,3.2 轉(zhuǎn)矩方程和電磁轉(zhuǎn)矩,,式中， 為電磁轉(zhuǎn)矩； 為與機(jī)械損耗和雜散損耗所對(duì)應(yīng)的阻力轉(zhuǎn)矩，若忽略雜散損耗，它就是空載轉(zhuǎn)矩； 為電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。,把轉(zhuǎn)子的輸出功率方程

17、 除以機(jī)械角速度 ，可得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩方程，如下:,其中：,由此，可得出通用的轉(zhuǎn)矩公式：,由于機(jī)械功率 ，轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度 ，所以電磁轉(zhuǎn)矩 亦可以寫(xiě)成：,上式表明：電磁轉(zhuǎn)矩 既可通過(guò)機(jī)械功率 、亦可通過(guò)電磁功率 算出。用機(jī)械功率去求電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)除以轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度 ；而用電磁功率去求電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)，則應(yīng)

18、除以同步角速度 ，因?yàn)殡姶殴β适峭ㄟ^(guò)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)傳送到轉(zhuǎn)子的功率，而旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速是同步轉(zhuǎn)速。,三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指在定子電壓、頻率和參數(shù)固定的條件下，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n（或轉(zhuǎn)差率s）之間的函數(shù)關(guān)系。,四、三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,轉(zhuǎn)矩特性(轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率特性）: 異步機(jī)的T與s之間的關(guān)系T = f (s),機(jī)械特性(轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩特性): 異步機(jī)的n與T之間的關(guān)系n = f (T

19、),機(jī)械特性包括：,固有特性曲線,人為特性曲線,當(dāng)同步轉(zhuǎn)速n1為正時(shí)，機(jī)械特征曲線跨第一、二、四象限。 在第一象限時(shí)，0n1，s1，n為負(fù)值，T為正值，電機(jī)處于電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。,4.1 固有機(jī)械特性,三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性： 在定子電壓、頻率均為額定值，定、轉(zhuǎn)子回路不串入任何電路元件時(shí)的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特征。,固有機(jī)械特性曲線,由此得電磁轉(zhuǎn)矩公式：,因?yàn)橛校?由公式可知：,1. T 與定子每相繞組

20、電壓 成正比。U 1? ?T ??2. 當(dāng)電源電壓 U1 一定時(shí)，T 是 s 的函數(shù)。 3. R2 的大小對(duì) T 有影響。繞線式異步電動(dòng)機(jī)可外接 電阻來(lái) 改變轉(zhuǎn)子電阻R2 ，從而改變轉(zhuǎn)矩。,轉(zhuǎn)矩特性曲線 機(jī)械特性曲線 其中：TN 代表額定狀態(tài)， TM代表臨界狀態(tài)，Tst代表起動(dòng)狀態(tài),固有特性曲線,,幾個(gè)特殊點(diǎn)：,1. 起動(dòng)點(diǎn)A:,2.最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)B:,3.

21、額定運(yùn)行點(diǎn)C:,4.同步運(yùn)行點(diǎn)D:,4.1.1 額定狀態(tài),在額定 UN 下，以額定轉(zhuǎn)速 nN 運(yùn)行、輸出額定功率 PN 時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩為：,額定狀態(tài)說(shuō)明了電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行能力。,TN 額定狀態(tài)、 TM臨界狀態(tài)、Tst 起動(dòng)狀態(tài)代表三個(gè)重要的工作狀態(tài)。,Y 系列: λ= 2～2.2YBF2系列： λ= 1.9～2.4,4.1.2 臨界狀態(tài),臨界轉(zhuǎn)差率 sM:,最大轉(zhuǎn)矩TM:,過(guò)載倍數(shù)λ：,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的能力。轉(zhuǎn)

22、軸上機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2不能大于TM ，否則將造成堵轉(zhuǎn)(停車)。,4.1.3 起動(dòng)狀態(tài),Tst 體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的能力。若 Tst > T2 ，電機(jī)能起動(dòng)，否則將起動(dòng)不了。,Y系列: Ks = 1.6～2.2 Kc = 5.5～7.0,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：,起動(dòng)電流倍數(shù)：,起動(dòng)時(shí)n= 0 時(shí)，s =1,4.1.4 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行分析,電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以隨負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整，這種能力稱為自適應(yīng)負(fù)載能力。

23、,此過(guò)程中: n? 、s??E2 , I2? ? I1? ? 電源提供的功率自動(dòng)增加。,T2?,s??,T =T2,n? ?,T ?,達(dá)到新的平衡,4.2 人為機(jī)械特性,4.2.1 降低定子電壓時(shí)的人為特性,,UN,0.9UN,T ∝U12,人為機(jī)械特性是指人為改變電源參數(shù)或電動(dòng)機(jī)參數(shù)而得到的機(jī)械特性。,下降后, 和 均下降, 但 不變, 和 減少。

24、,如果電機(jī)在定額負(fù)載下運(yùn)行, U1下降后, n下降, s增大, 轉(zhuǎn)子電流因E2s=sE2增大而增大,導(dǎo)致電機(jī)過(guò)載。長(zhǎng)期欠壓過(guò)載運(yùn)行將使電機(jī)過(guò)熱，減少使用壽命。,4.2.2 增加轉(zhuǎn)子電阻時(shí)的人為特性,◆ 轉(zhuǎn)子串聯(lián)合適的電阻，可使 TS = TM,,,R2,R2 +R,Tst +△T,轉(zhuǎn)子電阻增加時(shí)的人為機(jī)械特性,4.3 機(jī)械特性的軟硬,硬特性：負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化不大，運(yùn)行特性好。軟特性：負(fù)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)速下降較快，起動(dòng)特性好。,硬特性

25、,軟特性,不同場(chǎng)合應(yīng)選用不同的電機(jī)。如金屬切削，選硬特 性電機(jī)；重載起動(dòng)則選軟特性 電機(jī)。,五、三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),5.1 起動(dòng)性能,特性：起動(dòng)電流大: Ist = KC IN =（5～7）IN 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小: Tst = KSTN =（1.6～2.2）TN,起動(dòng)： n = 0，s =1, 接通電源。,,影響： 1、頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累,易使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。

26、 2、大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響其他負(fù)載工作。,5.2.1 直接起動(dòng)（全壓起動(dòng)）(a) 小容量的電動(dòng)機(jī)（二三十千瓦以下）；(b) 電源容量足夠大時(shí)。 即：起動(dòng)電流倍數(shù)：,起動(dòng)時(shí),運(yùn)行時(shí),5.2 起動(dòng)方式,(a) Y－ ? 減壓起動(dòng)： 適用于正常運(yùn)行為△聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)。,5.2.2 減壓起動(dòng),▲ Y接起動(dòng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：,▲ Y接起動(dòng)的起動(dòng)電流：,,Y起動(dòng)與△全壓起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比較:,T∝U

27、p2,,Y起動(dòng),△起動(dòng),又因?yàn)椋?▲ Y－ ? 減壓起動(dòng)的特點(diǎn)： (1) 電源電壓不變，定子繞組接法改變； (2) 降壓比為 。,否則不能采用此法。,(b) 自耦變壓器減壓起動(dòng),Ul,定子電流： ka Ist,線路電流： ka2Ist,▲ 起動(dòng)電流為：,▲ 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為：,UN,降壓比為:,定子電壓：,①定子繞組接法不變，改變定子繞組的電壓；②降壓比 ka可調(diào): 0.5、0.65、0

28、.8。,① Ista＜Imax （線路中允許的最大電流）；② Tsta＞T2 ，適用于輕載或空載起動(dòng)。 否則不能采用此法。,▲自耦變壓器降壓起動(dòng)的特點(diǎn)：,▲自耦變壓器降壓起動(dòng)的使用條件：,,需要兩者均滿足,ka2Ist ＜Imax ka2Tst＞T2,▲ 選擇 ka的方法：,1),解:,例1:一臺(tái)Y225M-4型的三相異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組△型聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為：PN=45kW,nN=1480r/min，UN=380V,?N=

29、92.3%,cos?N=0.88,KC = 7.0,Ks = 1.9,KM = 2.2求：1) 額定電流IN? 2) 額定轉(zhuǎn)差率sN? 3) 額定轉(zhuǎn)矩TN 、最大轉(zhuǎn)矩TM 和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TS 。,2）由nN=1480r/min，可知 p=2 （四極電動(dòng)機(jī)）,3）,,例2: 在上例中如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 510.2N?m , 試問(wèn):（1） 在U=UN 和U ´=0.9UN兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？（2）采

30、用Y- ? 換接起動(dòng)時(shí)，求起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 （3）當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的80%和50%時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否 Y- ? 換接起動(dòng)？,解：(1) 在U=UN時(shí) TS = 551.8 N·m > 510.2 N·m,,在U´= 0.9UN 時(shí),能起動(dòng),不能起動(dòng),（3）在80%額定負(fù)載時(shí):,在50%額定負(fù)載時(shí):,（2） Ist ?=KCIN=

31、7?84.2=589.4 A,不能起動(dòng),能起動(dòng),六、三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的使用維護(hù),6.1 電動(dòng)機(jī)的安裝,6.1.1 安裝前的準(zhǔn)備6.1.1.1 電動(dòng)機(jī)開(kāi)箱前應(yīng)檢查包裝是否完整無(wú)損；6.1.1.2 電動(dòng)機(jī)開(kāi)箱后應(yīng)小心清除電動(dòng)機(jī)上的灰塵。6.1.1.3 檢查電動(dòng)機(jī)的銘牌（及輔助標(biāo)牌）是否符合訂貨合同及現(xiàn)場(chǎng)情況要求。6.1.1.4 安裝前必須進(jìn)行下列各項(xiàng)檢查，若不符合要求，則不許投入使用。① 有防爆標(biāo)志“Ex”和防爆合格證編號(hào)，且

32、應(yīng)檢查電動(dòng)機(jī)防爆標(biāo)志是否符合爆炸性氣體環(huán)境的要求。,② 所有緊固螺栓已擰緊，彈簧外殼各部件間聯(lián)結(jié)妥當(dāng)。③ 所有隔爆零件無(wú)裂紋和影響隔爆性能的缺陷（未使用的新電機(jī)可不拆檢）。④ 對(duì)帶注、排油的電動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑脂注油管暢通。⑤ 對(duì)帶軸承測(cè)溫的電動(dòng)機(jī)軸承檢測(cè)裝置架設(shè)好，特別注意避免風(fēng)扇端的測(cè)溫裝置引接線與風(fēng)扇相碰，造成事故。6.1.2 經(jīng)長(zhǎng)途運(yùn)輸或長(zhǎng)期擱置未用的電動(dòng)機(jī)，在使用前須測(cè)量定子繞組與機(jī)殼間的絕緣電阻，應(yīng)不低于3×UN/

33、1000MΩ，否則電動(dòng)機(jī)必須進(jìn)行干燥處理，直到絕緣電阻達(dá)到規(guī)定值為止。且需符合電動(dòng)機(jī)說(shuō)明書(shū)規(guī)定的要求。6.1.3 電動(dòng)機(jī)安裝時(shí)應(yīng)注意，電動(dòng)機(jī)軸中心線與通風(fēng)機(jī)筒圈,的中心線必須一致，否則會(huì)出現(xiàn)風(fēng)機(jī)風(fēng)葉與筒圈發(fā)生摩擦現(xiàn)象，造成葉片斷裂、軸承損壞和軸的斷裂等質(zhì)量事故。特別注意保護(hù)電機(jī)的底腳平面，底腳平面不要有磕碰。6.1.4 檢查軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)，若原來(lái)的潤(rùn)滑脂已變質(zhì)干涸或弄臟，必須用汽油或煤油將軸承洗凈，再按要求加入清潔的潤(rùn)滑脂。6.1

34、.5 檢查電動(dòng)機(jī)的緊固螺栓是否緊固牢，外殼是否可靠接地或接零等。6.1.6 檢查電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置是否符合要求，安裝是否可靠。6.1.7 檢查起動(dòng)設(shè)備接線是否正確,起動(dòng)裝置是否靈活,觸頭接觸是否良好，起動(dòng)設(shè)備金屬外殼是否可靠接地或接零等。,6.1.8 檢查三相電源電壓是否正常，電壓是否過(guò)高、過(guò)低或三相電壓不對(duì)稱。 6.1.9 電動(dòng)機(jī)與電源連接應(yīng)注意事項(xiàng)：① 根據(jù)電動(dòng)機(jī)電流大小，使用條件，正確選擇供電電纜。② 進(jìn)入接線盒中與密封圈配

35、合電纜直徑要與密封圈的孔徑相符（密封圈內(nèi)徑切有多少個(gè)同心圓，要根據(jù)電纜直徑選取一個(gè)密封圈的內(nèi)徑），保證壓上接線嘴后使密封圈與電纜間以及密封圈與接線盒間無(wú)間隙。 對(duì)于有多個(gè)進(jìn)線口的接線盒，如果只需用其中一個(gè)或幾個(gè)進(jìn)線時(shí)，另外不用的接線口必須用密封圈堵死，而密封圈內(nèi)徑不得剝開(kāi)，在其外面用鋼板墊片墊好，保證壓上接線嘴后橡皮墊與接線盒間無(wú)間隙。,③ 接線時(shí)，電纜芯線應(yīng)置于兩個(gè)弓型墊圈或壓線板之間，接地芯線應(yīng)置于接地螺釘?shù)墓蛪|圈之間，并

36、應(yīng)可靠連接。銅芯電纜和電纜內(nèi)接地芯線的剩余銅絲不應(yīng)使其四外飛濺，以便保證導(dǎo)體之間及導(dǎo)體對(duì)地之間的電氣間隙要求。④ 引入接線盒的電纜線，須用卡板將其固定在接線盒斗上，防止電纜竄動(dòng)或拔脫。⑤ 接線完畢后，應(yīng)檢查盒內(nèi)有無(wú)雜物、灰塵，接法是否符合電源電壓及電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)的規(guī)定，確定無(wú)誤方可緊固接線盒蓋。⑥ 外接地螺栓應(yīng)可靠接地。⑦ 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向應(yīng)符合電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向標(biāo)牌上的指示規(guī)定，若不符合，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。,⑧ 電動(dòng)機(jī)接線后，經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤可

37、接通電源進(jìn)行空載試運(yùn)行，并觀察電動(dòng)機(jī)有無(wú)異常現(xiàn)象，待空載運(yùn)行正常后方可投入負(fù)載工作。⑨ 電動(dòng)機(jī)無(wú)論在空載或負(fù)載運(yùn)行時(shí)，均不應(yīng)有異常的響聲或振動(dòng)。6.1.10 起動(dòng)時(shí)的注意事項(xiàng)：① 檢查轉(zhuǎn)子是否能自由旋轉(zhuǎn)，有無(wú)擦碰現(xiàn)象。② 檢查定子和軸承測(cè)溫裝置及報(bào)警系統(tǒng)時(shí)候妥善。③ 電動(dòng)機(jī)經(jīng)以上預(yù)防性檢查之后，便可起動(dòng)或試運(yùn)轉(zhuǎn)。④ 電動(dòng)機(jī)合閘后，若電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，應(yīng)迅速、果斷地切斷電源，以免燒毀電機(jī)，查清原因后，再起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。,⑤ 為了避免電動(dòng)

38、機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中過(guò)熱，電動(dòng)機(jī)在冷態(tài)下允許連續(xù)起動(dòng)兩次，兩次起動(dòng)之間相隔不少于5min；在熱狀態(tài)下，只允許起動(dòng)一次。如果還需要起動(dòng)應(yīng)等待電動(dòng)機(jī)適當(dāng)冷卻后方可再行起動(dòng)。,6.2 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的日常維護(hù),6.2.1 起動(dòng)前的檢查1）熟記與電機(jī)性能有關(guān)的數(shù)據(jù)，如電機(jī)額定轉(zhuǎn)速、功率、電壓、電流等；2）確認(rèn)電機(jī)能滿足所傳動(dòng)的工作機(jī)械性能要求，如轉(zhuǎn)速、起動(dòng)電流、電壓等；3）檢查安裝情況，周圍環(huán)境狀況是否適合。,6.2.2 起動(dòng)后的檢查1）檢查電

39、動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。2）檢查電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)和加速時(shí)有無(wú)異常聲音和振動(dòng)。3）檢查起動(dòng)電流是否正常，電源的電壓降是否過(guò)大。4）檢查起動(dòng)時(shí)間是否正常。,4）確認(rèn)進(jìn)入出線盒的電源線聯(lián)結(jié)可靠，電機(jī)外殼處的接地線接觸良好。5）檢查電源開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置、起動(dòng)柜等，是否處于正常狀態(tài)。6）檢查電機(jī)的冷卻系統(tǒng)是否達(dá)到了說(shuō)明書(shū)的要求。7）如有必要，應(yīng)檢查絕緣電阻是否達(dá)到規(guī)定要求。8）如有必要應(yīng)確認(rèn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。,6.2.3 運(yùn)行中

40、的檢查1）電動(dòng)機(jī)的外部緊固件是否有松動(dòng)，電氣聯(lián)結(jié)處是否因接觸不良而發(fā)熱變色。2）詳細(xì)觀察和記錄各指示儀表的讀數(shù)，從中發(fā)現(xiàn)是否有異?，F(xiàn)象。3）運(yùn)行時(shí)詳細(xì)觀察電機(jī)噪聲是否過(guò)大，是否有異常噪聲存在，電機(jī)是否振動(dòng)，是否有焦味或絕緣漆的臭味等異味，電機(jī)溫度是否過(guò)高。,5）起動(dòng)后的負(fù)載電流是否正常（應(yīng)低于銘牌上標(biāo)記的額定電流），三相電壓電流是否平衡。6）檢查起動(dòng)裝置在起動(dòng)過(guò)程中是否正常。,6.3 電動(dòng)機(jī)的小修、大修,6.3.1 電動(dòng)機(jī)小修內(nèi)

41、容1）清擦電動(dòng)機(jī)，清除機(jī)殼外部塵垢，測(cè)量絕緣電阻。2）檢查和清擦電動(dòng)機(jī)接線端子：檢查接線盒接線螺栓(母)是否松動(dòng)，擰緊螺母，必要時(shí)更換。3）檢查各固定部分螺栓(母)和接地線:檢查接地螺栓(母) ，檢查端蓋、軸承內(nèi)外蓋緊固螺栓，檢查接地線連接及安裝情況。4）檢查軸承：拆下軸承蓋，檢查軸承潤(rùn)滑脂是否變臟、干涸，缺少時(shí)須適量補(bǔ)充或清洗軸承重新添加油脂，檢查軸承是否有雜聲，必要時(shí)更換。,6.3.2 電動(dòng)機(jī)大修內(nèi)容1）電動(dòng)機(jī)大修內(nèi)容包括

42、了小修內(nèi)容。2）電動(dòng)機(jī)外部檢查：檢查外部有無(wú)損傷，零部件是否齊全，徹底清擦，去掉塵垢，補(bǔ)修損壞部分。,5）檢查傳動(dòng)裝置：檢查電機(jī)風(fēng)扇有無(wú)破裂損壞，安裝是否牢固，緊固螺栓（母）是否松動(dòng)、損傷、磨損和變形，必要時(shí)更換。6）檢查鼠籠轉(zhuǎn)子在槽口外的導(dǎo)體是否有裂紋及端環(huán)焊接狀況。7）檢查所有密封墊條等，必要時(shí)進(jìn)行更換。,3）電動(dòng)機(jī)內(nèi)部清理和檢查：a. 檢查定子繞組污染和損傷情況，先清除定子的灰塵、污垢，若定子繞組積留油垢，先用干布擦去，

43、再用干布沾少量汽油擦凈，同時(shí)仔細(xì)檢查繞組絕緣是否出現(xiàn)老化痕跡或有無(wú)脫落，若有，應(yīng)補(bǔ)修、刷漆。b. 檢查轉(zhuǎn)子是否斷裂、開(kāi)焊。c. 檢查定、轉(zhuǎn)子鐵心是否磨損變形，如有變形，應(yīng)予修整。4）繞組檢查：a.檢查定、轉(zhuǎn)子繞組是否有相間短路，匝間短路、斷路、脫焊、燒壞等現(xiàn)象，應(yīng)針對(duì)發(fā)生的問(wèn)題予以修理。b.測(cè)量所有帶電部位的絕緣電阻。,5）清洗軸承并檢查軸承磨損情況：a. 用汽油或煤油對(duì)軸承進(jìn)行清洗，要求清洗干凈，無(wú)雜質(zhì)，清洗完后吹干。軸承

44、安裝，建議采用熱套法，加熱時(shí)，要求軸承溫度不超過(guò)100℃，而且軸承要加熱均勻。b. 檢查軸承：檢查軸承表面粗糙度，滾子、軸圈有無(wú)磨損或變色，若磨損嚴(yán)重或出現(xiàn)藍(lán)紫色，說(shuō)明軸承已損壞，需更換軸承。c. 如有條件，需對(duì)軸承內(nèi)徑、外徑、寬度尺寸進(jìn)行測(cè)量。6）修理后試車：若電動(dòng)機(jī)繞組完好，大修后要做一般性試運(yùn)轉(zhuǎn)，測(cè)量絕緣電阻，檢查各部分是否靈活，電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)半小時(shí)，然后帶負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)。,??！注意事項(xiàng)??！,1）拆裝電動(dòng)機(jī)時(shí)，注意保護(hù)隔爆面，裝配

45、時(shí)隔爆加工配合面須涂防銹油，所有隔爆面不得有銹蝕和損傷，否則將失去隔爆性能。2）在抽出或插入轉(zhuǎn)子時(shí)，應(yīng)防止損壞定子繞組和絕緣。3）更換繞組時(shí)，電動(dòng)機(jī)的繞組數(shù)據(jù)和絕緣結(jié)構(gòu)不宜改變，隨意改變電動(dòng)機(jī)繞組，往往使電動(dòng)機(jī)的某些性能惡化，以致不能使用。,,鼠籠型轉(zhuǎn)子繞組是一個(gè)自行閉合的繞組，它由插入每個(gè)轉(zhuǎn)子槽中的導(dǎo)條和兩側(cè)的短路端環(huán)構(gòu)成，如果去掉轉(zhuǎn)子鐵心，剩余的轉(zhuǎn)子繞組就像一個(gè)“圓籠”，因此稱為籠型繞組(見(jiàn)下圖)。為了節(jié)約用銅和提高生產(chǎn)效率，小

46、型籠型電機(jī)一般都用鑄鋁轉(zhuǎn)子；對(duì)大、中型電機(jī)，由于鑄鋁質(zhì)量不易保證，故采用銅條插入轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，再在兩端焊上端環(huán)的結(jié)構(gòu)。,鼠籠型轉(zhuǎn)子鐵心和繞組結(jié)構(gòu)示意圖,,定 子,,,定子繞組,,機(jī) 座,,三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),[例:] 有一臺(tái)50Hz的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速nN＝ 730r／min，試求該機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率？,解： s = (ns-nN) /ns  = 7