三相异步电动机的选用

三相异步电动机的选用

三相异步电动机是一种将电能转变为机械能并拖动生产机械工作的动力设备，它具有结构简单、运行可靠、成本低廉、维护方便等一系列优点，能适应各种不同使用条件的需要，因此被广泛地应用于工农业生产中。

基础知识1 三相异步电动机的结构

三相异步电动机是利用电磁感应原理，将电能转变为机械能并拖动生产机械工作的动力机。按照它们的使用电源相数不同分为单相和三相异步电动机；按转子结构形式可分为鼠笼式和绕线式异步电动机；按外壳的防护形式可分为开启式、防护式、封闭式异步电动机。

三相异步电动机其外形如图 5.1，由两个基本部分

组成，固定不动的部分叫定子，转动的部分叫转子。

(1)定子。电动机的定子主要由定子铁芯、定子绕组、

机壳和端盖组成，其作用是通入三相交流电源时产生旋

转磁场。其各部分组成及作用见表5.1。

(2)转子。电动机的转子主要由转子铁芯、转子绕组

和转轴组成，其作用是在定子旋转磁场感应下产生电磁转矩，沿着旋转磁场方向转动，并输出动力带动生产机械运转。其各部分组成及作用见表5.1。

表5.1 三相异步电动机各组成部分及作用

名称作用

定子（固定部分）

机座电动机的外壳，起支撑作用

定子铁芯

安装在机座内由0.35-0.5mm厚的硅钢片叠成，用来固

定定子绕组

定子绕组嵌在定子铁芯内部，在绕组内通以电流产生旋转磁场

转子（转动部分）转子铁芯用来绕制转子绕组

转子绕组

转子绕组切割磁力线时在绕组内产生感应电流又在磁

场的作用下产生转动力矩

其它部件

接线盒工作电源的连接与定子绕组的接法

风叶用于电动机的散热

端盖、风罩固定转轴和外部保护作用

图5.1 三相异步电动机的外形

基础知识2 三相异步电动机的铭牌

每台电动机的机壳上都有一块铭牌，上面标有型号、规格和有关技术数据，如图5.2所示。

1.型号：

以Y—112M—4型为例，Y为电动机的系列代号，112为基座至输出转轴的中心高度（mm），

M为机座类别，（L为长机座，M为中机座，S为短机座），4 为磁极数。

2.额定值。三相异步电动机铭牌上标注的主要额定值，见表5.2所示。

表5.2 电动机铭牌上的主要额定值

额定值说明

额定功率(P e) 指电动机在额定工作状态下运行时转轴上输出的机械功率，单位是kW或W

额定频率(f) 指电动机的交流电源频率，单位是Hz

额定转速(n e)

指电动机在额定电压、额定频率和额定负载下工作时的转速，单位是r／min。

拖动大小不同负载时，转速也不同

额定电压(U e)

指在额定负载情况下电动机定子绕组的线电压。单位是V或KV。通常铭牌上标

有两种电压，如220V／380V，与定子绕组的不同接法一一对应

额定电流(I e)

指电动机在额定电压、额定频率和额定负载下定子绕组的线电流。单位是A，

对应的接法不同，额定电流也有两种额定值

绝缘等级

指电动机绕组所用绝缘材料按它允许耐热程度规定的等级，这些级别为：A级

为105℃：E级为120℃；B级为130℃；F级为155℃

功率因数(COS

φ)

指电动机从电网所吸收的有功功率与视在功率的比值。在视在功率一定时，功率因数越大，电动机对电能的利用率也越大

3.工作方式。电动机的工作方式有3种，见表5．3所示。

表5．3 电动机的工作方式

图5.2三相异步电动机的铭牌

4.编号： 编号是电动机所执行的技术标准编号。其中“GB”为国家标准，“JB”为机械部标准，后面数字是标准文件的编号。如J02系列三相异步电动机执行JB742—66标准,Y 系列三相异步电动机执行JB3074—82标准等。而Y 系列三相异步电动机性能比旧系列电动机更先进，具有启动转矩大、噪声低、震动小、防护性能好、安全可靠、维护方便和外形美观等优点，符合国际电工委员会(IEC)标准。

基础知识3 三相异步电动机接法

三相异步电动机在额定电压下定子三相绕组的连接方法，分成星形和三角形两种,功率在4KW 以下的电动机一般采用星形接法,而功率在4KW 以上的电动机规定一律采用三角形接法，

其接线方式可在电动机的接线盒中实现。见图5.3所示

（a ）绕组接法 （b ）接线盒接法

图5.3

基础知识4 三相异步电动机的选用

在选用三相异步电动机时，应根据电源电压、使用条件，拖动对象、安装位置、安装环境等，并结合工矿企业的具体情况而定。

(1)防护形式的选用。电动机带动的机械多种多样，其安装场所的条件也各不相同，因此对电动机防护形式的要求也有所区别。

①开启式电动机。

开启式电动机的机壳有通风孔，内部空气同外界相流通。与封闭式电动机相比，其冷却效果良好，电动机形状较小。因此，在周围环境条件允许时应尽量采用开启式电动机。

②封闭式电动机。

封闭式电动机有封闭的机壳。电动机内部空气与外界不流通。与开启电动机相比，其冷却效果较差，电动机外形较大且价格高。但是，封闭式电动机适用性较强，具有一定的防爆、防腐蚀和防尘埃等作用，被广泛地应用于工农业生产中。

(2)功率的选用。

各种机械对电动机的功率要求不同，如果电动机功率过小，有可能带不动负载，即使能启动，也会因电流超过额定值而使电动机过热，影响其使用寿命甚至烧毁电动机。如果电动机的功率过大，就不能充分发挥作用，电动机的效率和功率因数都会降低，从而造成电力和资金的浪费。根据经验，一般应使电动机的额定功率比其带动机械的功率大10％左右，以补偿传动过程中的机械损耗，防止意外的过载情况。

(3)转速的选择。

三相异步电动机的同步转速：2极为3000r／min(转／分)，4极为l500r／min，6极为1000r／min等，电动机(转子)的转速比同步转速要低2％～5％，一般2极为2900r／min 左右，4极为1450r／min左右，6极为960r／min左右等。在功率相同的条件下，电动机转速越低，体积越大，价格也越高，功率因数与效率也较低,由此看来，选用2900r／min左右的电动机较好。但是,转速高，启动转矩便小，启动电流大，电动机的轴承也容易磨损。因此在工农业生产上选用1450r／min左右的电动机较多，其转速较高，适用性强，功率因数与效率也较高。

(4)其他要求。除了防护形式、功率和转速外，有时还有其他一些要求，如电动机轴头的直径、长度和电动机的安装位置等。