异步电动机的安全运行

异步电动机的安全运行
异步电动机的安全运行

编号:AQ-JS-03454

( 安全技术)

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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。

(4)检查电动机内部有无杂物。

(5)对新安装的电动机需检查接触螺栓及底脚和轴承螺母是否拧紧,机械方面是否牢固。检查电动机机座与电源线钢管接地情况。

(6)检查扳动电动机的转轴是否能自由旋转。对于滑动轴瓦,转子的轴向游动量每边约2~3mm。

(7)对不可逆转的电动机还需检查运转方向是否与该电动机运转指示箭头方向相同。

(8)绕线式电动机还应检查滑环上的电刷表面是否全部贴紧滑环,导线是否相碰,电刷提升机构是否灵活,电刷的压力是否正常(一般电动机工作面上的压力约为15~25kPa)。

(9)检查两端轴承润滑油脂是否正常,是否符合电动机转速及工作环境要求,如有变色、变质及变硬现象,应先取出润滑油脂,再用煤油将轴承清洗干净,然后再用汽油清洗。同时检查轴承应无伤痕、锈迹,转动应灵活,滚动体与内、外圈接触良好,无松动,并记录轴承型号。待汽油挥发完后,涂上同一牌号或性能符合电动

机工作条件的润滑油脂,润滑油脂应适量,一般约占轴承空间容积的2/3。

(10)对可测量空气间隙的电动机,应用塞尺进行检查。其间隙的不均匀度应符合产品的技术条件规定,若无规定时,各点空气间隙与其平均间隙之差值和平均空气间隙的比值宜为±5%。

3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。最常见的故障现象有:电动机温升过高或冒烟、电动机振动、轴承过热、外壳接地、运转声音不正常、负载运行时转速低于额定值。故障分为机械故障与电气故障。

3.1机械故障

机械故障包括扫膛、振动、轴承过热、损坏等。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。一般是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3者不同轴引起扫膛。

应先区分振动是电动机本身引起的,还是传动装置不良所造成

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

单相异步电动机的工作原理

单相鼠笼式异步电动机的工作原理 单相鼠笼式异步动机由单相电源供电,它直接接到220伏单相交流电源上就能工作,但要采取一定的措施,否则启动不起来。我们日常生活用的一些家用电器,如空调器、电冰箱、洗衣机、电扇等广泛应用着单相异步电动机。 单相异步电动机的工作原理 当给三相异步电动机的定子三相绕组通入三相交流电时,会形成一个旋转磁场,在旋转磁场的作用下,转子将获得启动转矩而自行启动。当三相异步电动机通入单相交流电时就不能产生旋转磁场。 下面来分析单相异步电动机定子绕组通入单相交流电时产生的磁场情况。如下图所示为一台简单的单相异步电动机原理图,定子铁心上布置有单相定子绕组,转子为鼠笼结构。 交流电流波形

电流正半周产生的磁场 电流负半周产生的磁场 当向单相异步电动机的定子绕组入单相交流电后,由上图可见,当电流在正半周及负半周不断交变时,其产生的磁场大小及方向也在不断变化(按正弦规律变化),但磁场的轴线则沿纵轴方向固定不动,这样的磁场称为脉动磁场。 当转子静止不动时转子导体的合成感应电动势和电流为0,合成转矩为0,因此转子没有启动转矩。故单相异步电动机如果不采取一定的措施,单相异步电动机不能自行启动,如果用一个外力使转子转动一下,则转子能沿该方向继续转动下去。 单相异步电动机根据其启动方法或运行方法的不同,可分为单相电容运行电动机;单相电容启动电动机;单相罩极式电动机等。下面分别介绍。单相异步电动机容量一般较小,运行性能较差。 t 45 90 135 180 225 270 360 315

图1 单相电容运行异步电动机原理图 (a)接线图 (b)电流相量图 图1是单相电容运行异步电动机工作原理图。单相电容式异步电动机的定子铁芯上嵌放两套绕组:主绕组U1—U2(主绕组又称工作绕组)和副绕组Z1—Z2(副绕组又称启动绕组)。两套绕组在空间的位置上互差90度电角度。在启动绕Z1—Z2中串入一个电容器C后再与工作绕组并联,然后接到单相电源上。设流过启动绕组Z1-Z2的电流为iz,流过工作绕组U1—U2的电流以为iu,当接上电源后,由于电容的充放电作用,iz落后于iu90度,流过两套绕组的电流iz与iu在相位上相差90度,如图2所示。 设电动机两个绕组接上交流电源后,电流为正值时,电流从绕组的头端进去尾端出来;电流为负值时,电流从绕组的尾端进去头端出来。 从图2可看到:在t=0瞬间,iz=0,绕组Z1—Z2中无电流流过;而这瞬时iu为负的最大值,绕组U1—U2中电流由U2进Ul出。用右手定则可判断,此时电动机中会产生如图2所示磁场,其合成磁场方向向下。 从图2可看到:在ωt=π/2瞬间,iu=0,绕组U1—U2中无电流流过;这瞬间iz为正的最大值,绕组Z1-Z2中电流从Z1进Z2出。此时电动机磁场分布如图2所示,其合成磁场方向较t=0时刻顺时针方向旋转了90角度。

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

三相异步电动机工作特性及全参数测定实验

实验二、三相鼠笼异步电动机的工作特性及参数测定 一、实验目的 1、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。 2、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。 3、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。 二、预习要点 1、异步电动机的工作特性指哪些特性? 2、异步电动机的等效电路有哪些参数?它们的物理意义是什么? 3、工作特性和参数的测定方法。 三、实验项目 1、测量定子绕组的冷态电阻。 2、空载实验。 3、短路实验。 4、负载实验。 四、实验方法 1、实验设备 2、屏上挂件排列顺序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51

三相鼠笼式异步电机的组件编号为DJ16。 3、测量定子绕组的冷态直流电阻。 将电机在室放置一段时间,用温度计测量电机绕组端部或铁心的温度。当所测温度与冷却介质温度之差不超过2K时,即为实际冷态。记录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻,此阻值即为冷态直流电阻。 利用万用表测定绕组电阻,记录下表 表4-3 4、空载实验 1) 按图4-3接线。电机绕组为Δ接法(U N=220V),直接与测速发电机同轴联接,负载电机DJ23不接。 2) 把交流调压器调至电压最小位置,接通电源,逐渐升高电压,使电机起动旋转,观察电机旋转方向。并使电机旋转方向符合要求( 如转向不符合要求需调整相序时,必须切断电源)。 3) 保持电动机在额定电压下空载运行数分钟,使机械损耗达到稳定后再进行试验。 图4-3 三相鼠笼式异步电动机试验接线图 4) 调节电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低电压,直至电流或功率显著增大

为止。在这围读取空载电压、空载电流、空载功率。 5) 在测取空载实验数据时,在额定电压附近多测几点,共取数据7~9 组记录于表4-4中。 表4-4 5、短路实验 1) 测量接线图同图4-3。用制动工具把三相电机堵住。制动工具可用DD05上的圆盘固定在电机轴上,螺杆装在圆盘上。 2) 调压器退至零,合上交流电源,调节调压器使之逐渐升压至短路电 流到1.2倍额定电流,再逐渐降压至0.3倍额定电流为止。 3) 在这围读取短路电压、短路电流、短路功率。 表4-5 4) 共取数据5~6组记录于表4-5中。

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

异步电动机启动过程分析

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

异步电动机的结构和工作原理

第五章异步电动机 前言:①定义:异步电机(也叫感应电机)是一种交流旋转电机,它的转速除与电网频率有关外,还随负载而变。 ②应用:主要作电动机使用,如:机床;水泵;家用电器; ③它的功率因数永远是滞后的。 5.1异步电动机的结构和工作原理 一、异步电动机的主要用途和分类1、异步电机主要用作电动机,去拖动各种生产机械。 异步电动机的优点:结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特征。 异步电动机的缺点:功率因数较差。异步电动机运行时,必须从电网里吸收落后性的无功功率,它的功率因数总是小于1。 2、异步电动机的种类很多,从不同角度看,有不同的分类法: (1)按定子相数分有 ①单相异步电动机; ②两相异步电动机; ③三相异步电动机。 (2)按转子结构分有 ①绕线式异步电动机; ②鼠笼式异步电动机。 又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机。 此外,根据电机定子绕组上所加电压的大小,又有高压异步电动机、低压异步电动机之分。从其它角度看,还有高起动转矩异步电机、高转差率异步电机、高转速异步电机等等。 二、异步电动机的结构

1. 定子:定子铁心:0.5mm厚硅钢片叠压而成,磁路的一部分 定子绕组:电磁线制而成,电路一部分 机座:铸铁或钢板焊接而成 (1)定子铁心是电动机磁路的一部分,装在机座里。为了降低定子铁心里的铁损耗,定子铁心用用0.5mm厚的硅钢片叠压而成的,在硅钢片的两面还应途上绝缘漆。下图所示为定子槽,其中(a)是开口槽,用于大、中型容量的高压异步电动机中;(b)是半开口槽,用于中型500V以下的异步电动机中;(c)是半闭口槽,用于低压小型异步电动机中。 (2)定子绕组:高压大、中型容量的异步电动机定子绕组常采用Y 接,只有三根引出线,如图(a)所示。对中、小容量低压异步电动机,通常把定子三相绕组的六根出线头都引出来,根据需要可接成Y形或△形,如图(b)所示。定子绕组用绝缘的铜(或铝)导线绕成,嵌在定子槽内。

三相异步电动机的工作特性和参数测定

第8章三相异步电动机的工作特性和参数测定 原理简述 一、基本方程式和等效电路 异步电机定子绕组所产生的旋转磁场,以转差速度切割转子导体,在转子导体中感应电势,产生电流,转子导体中的电流与定子旋转磁场相互作用而产生电磁转矩,使转子旋转。当转子的 转速与定子旋转磁场的转速相等时,定、转子之间没有相对切割,转子中就没有电流,也就不能产生转矩。因此转子的转速一定要异于磁场的转速,故称异步电机。由于异步而产生的转 矩称为异步转矩。当时,为电动机运行;时为发电机运行;当即转子逆着磁场方向旋转时,它是制动运行。异步电机绝大多数都是作为电动机运行。其转矩和转速(转差率)曲线,如图8-1所示。 由《电机学》中可知,将转子边的量经过频率折算和绕组折算,可得到异步电机的基本方程式为: 式中转差率是异步电机的重要运行参数,为折算到定子一边的转子参数,也就是从定子上测得转子方面的数值。

由方程式可以画出相应的等效电路,如图8-2所示。 当异步电动机空载时,,。附加电阻。图8-2中转子回路相当 开路;当异步电动机堵转时,,,附加电阻,图8-2转子回路相当短路,这就和变压器完全相同。因此异步电机也可以通过空载实验和堵转(短路)实验来求出异步电机的等效电路中的各参数。 二、空载实验 由空载实验可以求得励磁参数,以及铁耗和机械损耗。实验是在转子轴上 不带任何机械负载,转速,电源频率的情况下进行的。用调压器改变试验电压 大小,使定子端电压从逐步下降到左右,每次记录电动机的端电压、 空载电流和空载功率,即可得到异步电动机的空载特性,如图8-3所示。 图 8-3 空载特性图 8-4 铁耗和机械耗分离 空载时,电动机的输入功率全部消耗在定子铜耗、铁耗和转子的机械损耗上。所以从空载功 率中减去定子铜耗,即得铁耗和机械耗之和,即 式中为定子绕组每相电阻值,可直接用双臂电桥测得。 机械损耗仅与转速有关而与端电压无关,因此在转速变化不大时,可以认为是常数。

异步电动机几种启动方式的介绍

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。

实验三 三相鼠笼异步电动机的工作特性

实验三三相鼠笼异步电动机的工作特性 一、实验目的 1、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。 2、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。 3、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。 二、预习要点 1、异步电动机的工作特性指哪些特性? 2、异步电动机的等效电路有哪些参数?它们的物理意义是什么? 3、工作特性和参数的测定方法。 三、实验项目 1、空载实验。 2、短路实验。 3、负载实验。 四、实验方法 1、实验设备 2、屏上挂件排列顺序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51 三相鼠笼式异步电机的组件编号为DJ16。

3、空载实验 1) 按图3-1接线。电机绕组为Δ接法(U N=220V),直接与测速发电机同轴联接,负载电机DJ23不接。 2) 把交流调压器调至电压最小位置,接通电源,逐渐升高电压,使电机起动旋转,观察电机旋转方向。并使电机旋转方向符合要求( 如转向不符合要求需调整相序时,必须切断电源)。 3) 保持电动机在额定电压下空载运行数分钟,使机械损耗达到稳定后再进行试验。 图3-1 三相鼠笼式异步电动机试验接线图 4) 调节电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低电压,直至电流或功率显著增大为止。在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。 5) 在测取空载实验数据时,在额定电压附近多测几点,共取数据7~9 组记录于表3-1中。 表3-1

4、短路实验 1) 测量接线图同图3-1。用制动工具把三相电机堵住。制动工具可用DD05上的圆盘固定在电机轴上,螺杆装在圆盘上。 2) 调压器退至零,合上交流电源,调节调压器使之逐渐升压至短路电 流到1.2倍额定电流,再逐渐降压至0.3倍额定电流为止。 3) 在这范围内读取短路电压、短路电流、短路功率。 表3-2 4) 共取数据5~6组记录于表3-2中。 5、负载实验 1) 测量接线图同图3-1。同轴联接负载电机。图中R f用D42上1800Ω阻值,用D42上1800Ω阻值加上900Ω并联900Ω共2250Ω阻值。 R L 2) 合上交流电源,调节调压器使之逐渐升压至额定电压并保持不变。 3) 合上校正过的直流电机的励磁电源,调节励磁电流至校正值( 50mA 或100mA)并保持不变。 4) 调节负载电阻R L(注:先调节1800Ω电阻,调至零值后用导线短接再调节450Ω电阻),使异步电动机的定子电流逐渐上升,直至电流上升到1.25倍额定电流。 5) 从这负载开始,逐渐减小负载直至空载,在这范围内读取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、直流电机的负载电流I F等数据。 6) 共取数据8~9组记录于表3-3中。

三相异步电动机的基本结构及运行详细分析

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,

异步电动机的安全运行简易版

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

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

异步电动机正反转工作原理

异步电动机正反转工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

异步电动机正反转线路图 工作原理: 三相异步电动机接触器联锁的正反转控制的线路中采用了两个接触器,即正转用的接触器KM1和反转用的接触器KM2,它们分别由正转按钮SB1和反转按钮SB2控制。这两个接触器的主触头所接通的电源相序不同,KM1按L1-L2-L3相序接线,KM2则对调了两相的相序。控制电路有两条,一条由按钮SB1和KM1线圈等组成的正转控制电路;另一条由按钮SB2和KM2线圈等组成的反转控制电路。 接触器KM1和KM2的主触头决不允许同时闭合,否则造成两相电源短路事故。为了保证一个接触器得电动作时,另一个接触器不能得电动作,以避免电源的相间短路,就在正转控制电路中串接了反转接触器KM2的常闭辅助触头,而在反转控制电路中串接了正转接触器KM1的常闭辅助触头。当接触器KM1得电动作时,串在反转控制电路中的KM1的常闭触头分断,切断了反转控制电路,保证了KM1主触头闭合时,KM2的主触头不能闭合。同样,当接触器 KM2得电动作时,KM2的常闭触头分断,切断了正转控制电路,可靠地避免了两相电源短路事故的发生。 一、正向启动 1、合上电源开关QS,接通三相电源。 2、按下正向启动按钮SB1,KM1通电吸合并自锁,三触头闭合接通电动机,电动机这时的相序是L1,L2,L3,即正向运行。 二、停止控制 按下SB3,整个控制电路失电,接触器各触头复位,电机失电停转。 三、反向启动 1、合上电源开关QS,接通三相电源。

2、按下反向启动按钮SB2,KM2通电吸合并通过辅助触点自锁,常开触头闭合换接了电动机三相电源相序,这时电动机的相序是L3,L2,L1,即反向运行。

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、

三相异步电动机的启动_New

三相异步电动机的启动

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三相异步电动机的启动 异步电动机启动时的要求: 1、电动机有足够大的启动转矩。 2、一定大小启动转矩前提下,启动电流越小越好。 3、启动所需设备简单,操作方便。 4、启动过程中功率损耗越小越好。 一、鼠笼式异步电动机的启动 1、直接启动 即启动时加在电动机定子绕组上的电压为额定电压。三相异步电动机直接启动的条件(满足一条即可)

1、容量在7.5KW以下的电动机均可采用。 2、电动机在启动瞬间造成的电网电压降不大于电源电压正常值的10%,对于不常启动的电动机可放宽到15%。 3、可用经验公式粗估电动机是否可直接启动 优点:所需启动设备简单,启动时间短,启动方式简单、可靠,所需成本低。 缺点:对电动机及电网有一定冲击 2、降压启动 在电动机启动时降低定子绕组上的电压,启动结束时加额定电压的启动方式。降压启动能起到降低电动机启动电流目的,但由于转矩与电压的平方成正比,因此降压启动时电动机的转矩减小较多,故只适用于空载或轻载启动。 A、自耦变压器(亦称补偿器)降压启动

(1)接线:自耦变压器的高压边投入电网,低压边接至电动机,有几个不同电压比的分接头供选择。 (2)特点:设自耦变压器的变比为K,原边电压为U1,副边电压U2= U1/K,副边电流I2(即通过电动机定子绕组的线电流)也按正比减小,又因为I1= I2/K,则电源供给电动机的启动电流为直接启动时1/K2倍。因电压降低了1/K倍,转矩降为1/K2倍。 自耦变压器副边有2~3组抽头,如二次电压分别为原边电压的80 %、60%、40%。 优点:可按允许的启动电流和所需的启动转矩来选择自耦变压器的不同抽头实现降压启动,定子绕组采用Y或Δ。 缺点:设备体积大,投资较贵。 B、星—三角(Y—Δ )降压启动 (1)接线:启动时先将定子接成星形,启动完再接成Δ。 (2)特点:启动电流、电源电流和启动转矩只有直接启动时1/3。

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