各类异步电机的工作原理

2018-08-13 22:27

  对于发动机的认识,我们可能都知道有直流电机和交流电机,这两种电动机在很早之前就出现了,并且这种电机的出现使得我们工业化的进程得到了极大的提高,而三相异步电动机作为交流电动机的一种,因为很多方面的优势而得到了很大的发展,比其他类型的电动机具有非常多的优势,比如说价格方面、实用性方面、运行保障方面等等都有三相异步电机的优势体现,因此目前三相异步电动机已经被广泛的使用在很多方面,并且三相异步电动机也是很多电控专业基本的知识,本文就详细的为大家介绍一下关于三相异步电动机的相关知识,希望本文的介绍,能够让热爱电动机的迷们能够对三相异步电动机有一个比较清晰的认识。

  三相异步电动机

  一、三相异步电动机是什么

异步电机

  实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转换成电能的设备称为发电机,而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。

  在生产上主要用的是交流电动机,特别三相异步电动机,因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。

  二、异步电动机特点

三项异步电机

  机械的特性是指电动机的转速与电动机的电磁转矩之间的关系。因为转速与转差率有一些关系,所以在表达机械特性时也经常用转差率进行表示。

  可以有三种不同的形式来对三相异步电动机进行表示其电磁转矩,这三种形式分别为物理表示法、参数表示法、实用表示法。

  利用物理表示法能够直接的反映电动机电磁转矩所表达的物理本质,这也充分的说明了电磁转矩与转子电流会反映电磁转矩的作用。参数表示法是对电磁转矩、电源参数、电动参数三者之间关系的表达。

  参数表示法是对电磁转矩、电源指数、电动参数三者关系的直接表达,此方式可以对参数的变化与电磁转矩对机械工程的影响进行分析。而这三种方式中实用表示法是最常用且便于人们记忆的。

  能够反映电动机的启动性能和能力的指标是最大转矩与启动的转矩,这两种指标数值越大,表示电动机的性能就越强,启动效果越佳。

  三相异步电动机所自有的机械特性呈现出非线性的曲线形式,通常情况下,是在最大转矩的数值作为分界点,在线性部分是表示稳定的,而非线性部分是不稳定的。

  而机械特性在人为的情况下可以以参数表示法进行研究得出,找出最大的转矩,从而利用临界转差及启动转矩及以上这三种参数制定变换规律。

  三、三相异步电动机的启动

电动机结构图

  三相异步电动机分为小容量及大容量,而小容量的可以在启动的时候采用直接启动法,而大容量的电动机可以采用较先进的降压启动法。其中降压启动还分为电抗降压启动或者定子串接电阻启动、自耦变压器降压启动和Y-D降压启动。

  在启动的过程中电流会随着电压的减少而降低,启动的转矩会随着电压的平方系数而降低,通常是适用于较轻的启动中。在正常运行中可以使用Y-D的启动方式,这种启动方式可以将电流与转矩迅速的降低到原有的1/3。大容量启动时可以采用自耦变压器的启动方式,这种方式是将转矩直接降低到原有的1/k2。

  异步电动机的绕线转子方式可以利用转子的电阻串接方式及电阻的频敏性,将其的转矩变大,电流减小,从而适用于大容量电动机的启动中。

  软启动器是一种新型的控制装置,其最主要的优点是能够进行软启动、轻载节能、快速集于一身的一种新型装置,在国外统称为Soft Starter。它其中最主要的特点是具有串接电源将控制电动机的晶闸管进行电子电路的控制。

  利用软启动器将电源与电动机进行连接,运用不同的方式来控制晶闸管中的导通角,从而使电动机内的输入电压可以从零数值逐渐升高,观察电动机启动到结束,将全部电压给予到电动机上,这种方式即称之为软启动。

  这种方式的启动下,电动机在启动过程中其转矩在不断增加,转速也在不断的增加。实际上软启动器就是一个调压器,是在电动机的启动时,不改变频率而只改变电压的一种调节器。

  四、三相异步电动机工作原理

三项异步电动机工作原理图

  三相异步电动机在未接通电源之前,转子是静止不动的。当电动机的定子绕组接通三相电源后,在定子内的空气隙中便产生了旋转磁场。假定旋转磁场按顺时针方向旋转,则转子与旋转磁场间就有相对运动,转子导线中将产生感应电动势。

  由于磁场按顺时针方向旋转,相当于磁场不动,转子导线以逆时针方向运动切割磁力线,按照右手定则可以确定,转子上半部导线的感应电动势方向是向外的,下半部导线的感应电动势方向是向内的。由于转子绕组是闭合的,因此,在感应电动势作用下转子导线内有感应电流通过,称为转子电流。

  转子电流在旋转磁场中受到电磁力作用,其方向由左手定则决定。这些电磁力对转轴形成一个转矩(称为电磁转矩),其作用方向与旋转磁场方向一致,因此转子就顺着旋转磁场的方向转动起来。

  五、三相异步电动机结构

  三相异步电动机是一种应用极广的设备,其又被称为感应电动机。三相异步电动机的结构简单、制造简便、工作可靠性高且具有较强的可维护性。

  三相异步电动机主要分为定子和转子两大部分,其中定子(三相异步电动机的静止部分)主要由被应用于实现对于三相异步电动机的定子铁芯和定子绕组固定和保护的支撑机座和构成三相异步电动机中励磁的定子铁芯和绕组等组成。

  而三相异步电动机的转子(三相异步电动机的旋转部分)则主要由用于支撑转子,传递电机转矩,保证定子与转子之间气隙的均匀的转轴与定子铁芯一起构成励磁路的转子铁芯和转子绕组等组成。接下来让皮卡中国小编就三相异步电动机为大家做详细介绍。

  1、轴承

  其两边有轴承盖,保持轴承有足够的润滑脂。

  2、端盖

  端盖由铸铁制成的,中心孔内装有轴承,以支撑转子。

  3、转轴

  转轴用以传递电动机的输出转矩,并保证定子和转子间有均匀气隙,以保证电动机功率因数和励磁电流达到规定值内。

  4、转子铁心

  它由硅钢片叠成,并压装在转轴上,其外圆上冲有均匀分布的槽口,用以浇铸导体。

  5、定子绕组

  三相异步电动机的绕组有三个,每个绕组由若干个线圈组成,每个线圈又由多匝构成。绕组一般由高强度聚酯漆包圆铜线绕制而成。三相绕组的6个出线头,固定在机座外壳的接线盒内,各绕组的始末端符号标在线头旁。三相绕组有星形和三角形两种联结方式。

  6、定子铁心

  定子铁心是用0.35~0.5mm的圆环形硅钢片叠压而成,硅钢片表面涂有绝缘漆,以减小交变磁通引起的涡流损耗。定子硅钢片的内圆上冲压有均匀分布的槽口,用以安装定子绕组。

  7、机座

  电动机的支架,由铸铁制成。封闭式电动机表面上装有散热片,以增加散热面积。机座上还装有接线盒,用以连接绕组引线和接入电源。

  六、三相异步电动机铭牌参数

三项异步电动机参数图

  1、防护等级

  表示电动机的防护能力,格式为IP * *(星号是两位数字,如IP 4 ,IP是防护的英文缩写,后面第一位数字表示防止固体物体进入内部的等级,第二位数值表示防止水进入内部的等级。

  2、工作方式

  指电动机在额定工作情况下,不同工作条件和情况允许的持续时间和周期。工作方式可分为连续(S1)、短时(S2)及断续(S3)三种。

  3、温升

  是指电动机的绕组温度允许高出周围环境温度的数值,也就是电动机绕组温度与周围环境温度之差。

  4、绝缘等级

  是指电动机定子绕组所用的绝缘材料的等级,它表明电动机所允许的最高工作温度。绝缘材料的等级共分为七级,分别是Y:90°、A:105°、E:120°、B:130°、F:155°、R:180°、C:180°以上。

  5、接线方法

  是指电动机在额定电压下,额定子绕组的接线方法。一半有Y(星形)及△(三角形)两种接法。

  6、额定转速

  铭牌上的转速是指电动机在额定状态下的转速。用符号“n”表示,单位为“转/分”。

  7、频率

  频率是指电动机定子绕组上的允许频率,国产异步电动机的额定频率为50Hz,用符号“f”表示,单位为“Hz”或“赫兹”。

  8、额定电压

  是指电动机定子三相绕组规定应加的线电压值。用符号“Ue”表示,单位是“V”或“伏”。若铭牌上标有两个额定值,220/380伏,这表示定定子绕组做△连接时,其额定电压应是220伏,而作星形(Y)连接时,其额定电压应是380伏。

  9、额定电流

  表示电动机在额定状态下运行时定子电路输入的线电流。用“Le”表示,单位是“安”或“A”。

  10、额定功率

  表示电动机在额定工作状态下运行时转轴上输出的机械功率。用符号“P”表示,单位用“KW”或千瓦表示。

  11、电动机型号

  三相异步电动机型号是表示电动机的品种、规格、极数等量的一种产品代号。国产异步电动机的种类很多,不同类型的异步电动机采用大写汉语拼音字母来表示。常用国产异步电动机有Y、J、JO、JR等系列。其中Y系列电动机是我国最新设计的统一系列产品;J、JO、JR是旧系列产品。字母J表示异步电动机,O表示封闭式电动机,R表示绕线式电动机。

  七、三相异步电动机常见故障

  三相异步电动机是一种应用极广的设备,通过对三相异步电动机的常见故障总结归纳,可以将三相异步电动机常见的故障分为以下几种:

  1、在三相异步电动机的故障中另外一种较为常见的故障是三相异步电动机的绕组部分出现的故障。在这一故障中鼠笼型转子出现断条后将会使得三相异步电动机无法正常启动,即使能够启动三相异步电动机在运行时也会出现周期性的电磁噪音与异常的振动,严重影响三相异步电动机的正常运行。造成三相异步电动机出现转子绕组故障的主要原因是由于电机频繁启动、操作不当或是三相异步电动机的转子绕组质量较差等。

  2、三相异步电动机的轴承部分出现故障,三相异步电动机的轴承部分是易损件,轴承在长时间的使用后由于受到电机不平衡力的作用以及周边恶劣的环境将会造成三相异步电动机的轴承锈蚀或是卡死,当三相异步电动机的轴承出现问题将会造成电机异常升温或是振动,严重时将会造成电机轴承烧毁。

  3、三相异步电动机的定子绕组部分出现的故障。三相异步电动机在使用的过程中由于受潮、长时间高频率的过载运行或是定子绕组部分的绝缘老化、雷击等都会造成定子绕组部分的绝缘出现问题从而使得三相异步电动机的定子绕组部分与铁芯或是三相异步电动机的外壳之间形成短路,当出现此类故障时,如果三相异步电动机的保护接地做得不到位将会使得三相异步电动机的外壳部分是带电的,容易造成人员及财产损失,三相异步电动机的绕组接地还容易造成三相异步电动机的短路烧毁。

  在三相异步电动机定子绕组部分出现短路也是电子绕组部分常见的故障之一。三相异步电动机的定子绕组的短路指的是三相异步电动机的定子绕组匝间或是定子绕组的不同绕组之间的绝缘出现问题所造成的绕组出现的短路现象,当出现短路时,三相异步电动机在运行时会出现异常的声音和剧烈振动,且电机三相电流不平衡,当短路现象严重时将会导致三相异步电动机无法工作。

  造成三相异步电动机定子绕组短路的主要原因是电机长时间高频次地进行过载运行,三相异步电动机的电源电压变动较大等都会造成三相异步电动机的定子绕组出现损伤。

  三相异步电动机的定子绕组出现断路是另一种常见的故障。其指的是三相异步电动机的定子绕组部分的线路上有断开点,如果电子绕组的单项有断路将会使得三相异步电动机缺相运行,使得三相异步电动机的三相电流不平衡,此种情况下很容易造成三相异步电动机的烧毁。

  造成这一故障的主要原因是三相异步电动机的定子绕组部分短路或是接地造成定子绕组的线路烧毁,或是定子线受外力过大而断开等。当三相异步电动机出现断路故障时要及时对三相异步电动机进行修理以避免造成更大的损失。

  三相异步电动机的定子绕组线接线错误或嵌反主要是由于在三相异步电动机定子绕组更换过程中更换人员粗心大意所造成的。当定子绕组线接反或是嵌反时,三相异步电动机在运行时会出现振动或是噪音且三相电流之间严重不平衡、电机发烫,出现此类情况需要及时对三相异步电动机进行停机维护。在此类故障中较为常见的是星形、角形接法错误,极相组接反等。

  4、三相异步电动机的定子转子铁芯故障,当三相异步电动机定子转子的铁芯出现故障时将会使得铁芯故障部分的温度急剧升高,并在故障部位产生较为严重的涡流。造成三相异步电动机定子或是转子铁芯故障的主要原因是由于:其他故障所引起的铁芯故障、铁芯紧固不良从而在电机产生振动时造成铁芯的松动等。铁芯出现故障后将会对三相异步电动机产生严重的危害,需要及时予以维修排除。

  八、三相异步电动机维护与预防

电动机

  1、在新的电动机安装或是使用一段时间后的三相异步电动机需要做好三相异步电动机的检查以便及时发现问题。在对三相异步电动机检查时需要注意三相异步电动机的绝缘电阻、电动机供电的回路元器件以及三相异步电动机的进线电压等是否正常,以提高三相异步电动机使用的可靠性与安全性。同时对于正常使用的电动机还需要注意做好对于电机联轴器的检查,确保三相异步电动机机组传动灵活无摩擦卡死现象,以使得三相异步电动机免受不平衡力的影响。

  2、在三相异步电动机的运行过程中需要注意三相异步电动机的温升与电压的变化,温度或是电压变化超出范围后需要及时停机检查避免造成更大的破坏。

  3、做好三相异步电动机的维护与定期检测对于确保三相异步电动机的正常使用有着十分重要的意义。三相异步电动机受周边环境因素的影响很大,当三相异步电动机工作地点环境较为恶劣(如空气中含有粉尘、腐蚀性气体等)时将会使得三相异步电动机的轴承及绕组出现故障的几率大增,因此在三相异步电动机的选用时需要注意选择符合防护要求等级的三相异步电动机以降低周边环境对三相异步电动机所造成的影响。

  4、做好对于三相异步电动机的定期检查与维护对于确保三相异步电动机的使用寿命及使用质量有着极为重要的影响,需要对三相异步电动机按照规定进行电机的大修、小修,确保三相异步电动机的正常使用。

  5、在三相异步电动机启动时要注意三相异步电动机的启动状态是否正常,对于多台电动机的启动需要按照由大到小的顺序进行启动。

  三相异步电动机是极为常用的动力设备,在做好对于三相异步电动机故障分析的基础上做好对于三相异步电动机的定期检测与预防,对于提高三相异步电动机的使用寿命与使用质量有着极为重要的影响。

  九、三相异步电动机寿命如何延长

电动机

  三相异步电动机的发明,对社会生产和生活来说,是一个很大的突破。目前,其优良的性能使得其应用范围极广,渗入了我们生活的方方面面。正因如此,如何正确的使用以及尽可能提高其使用寿命,成为了当下一个很重要的话题。在三相异步电动机的运行过程中,机械本身出现的质量问题、机械故障的发生以及工作环境因素的影响等,都会对其使用情况和使用寿命造成极大的影响。本文从实际出发,着重分析了其使用寿命的几个影响因素,并据此提供了一定的解决策略,以期为提高三相异步电动机寿命提供一些参考。

  1、三相异步电动机寿命影响因素

  电动机是大型仪器,其组成离不开许许多多的零件如螺丝、轴承等等,其使用寿命自然也并非由单一因素影响和决定。在实际使用过程中,其影响因素更是复杂多样,诸如电动机绕组的受潮老化、螺丝松动脱落、轴承损坏生锈,以及突发的大型故障造成发动机的短路损坏烧毁,甚至地势的低洼环境的潮湿空气质量的低劣等等都会影响其使用功能和使用寿命。

  (1)突发故障

  电动机在长时间的高速运转状态下,如若得不到及时的休整和安全检查,往往会引发大的小的机械故障甚至安全事故,毋庸置疑的是,机器本身的使用寿命也会受到影响。轻者,机械零件损坏烧毁,重者整个电动机随之损坏报废,更甚者引发严重的安全事故。故障的发生,离不开机器本身的安全隐患,但更多的则是由于操作人员不严谨的工作态度所导致的,所以,对故障发生的警觉性以及严谨的工作态度和检查力度,都是避免其发生的良策,同时,也能适度延长电动机本身的使用功能和使用寿命。

  (2)外部因素

  电机零件的磨损、线路的老化、零部件金属的生锈、螺丝的松动脱落、润滑脂的不足等等这些小细节因素,常常是造成电动机使用寿命缩短的最常见因素,同时也是最容易被人忽视被人忽略的部分。这些安全隐患细微而隐秘,常常伴随着检查者的疏忽而不被重视,从而生成更大的安全隐患,轻者导致机器使用功能的降低,重者引起机械故障短路烧毁等等,而直接影响到的就是机器本身的使用寿命。

  (3)其他因素

  除了以上两点主要因素之外,电动机的使用寿命还取决于一些其他因素,诸如周围环境空气潮湿会引起零部件生锈、绝缘层腐蚀脱落,从而影响零件功能以及导致电线短路烧毁等。其他因素如电流的稳定性,电动机若非在稳定电流下工作则极易发生故障。还有电机工作时的温度,一旦过高就会使得绝缘层融化,轻者电线短路电机使用出现故障,严重者甚至导致电机烧毁报废,更甚者引发火灾,造成难以挽回的局面。

  2、三相异步电动机寿命提高策略

异步电机

  笔者通过上述分析,针对电机使用寿命的几个主要影响因素,分别提出与其相应的解决对策,主要体现在以下几个方面:

  (1)重视保养和维护

  电动机的保养和维护对其使用寿命的影响至关重要,只有日常养护这一关掌控得当,才能从根本上提高电机的使用寿命。

  连续高速运转的电动机,难免会出现各种各样的问题,诸如各个小零件的磨损、接口处的松紧程度等等,这就要求在日常保养中的检查要落实到方方面面,从细节处抓起,方能不错过任何的安全隐患。至于电动机的日常保养,主要应从以下几个方面着手:

  首先,肉眼检查电动机外观如轴承风扇是否生锈、零件是否缺失脱落、润滑脂是否充足、机器所处环境是否适宜等等;

  其次,在机器运转时,听是否存在异常声响并及时进行检修;再者,接触检查轴承链接处是否紧密、固定情况、电动机工作时温度是否正常、电线老化程度、开关正常与否,并使用工具探测电流正常与否等等。

  (2)及时检修故障

  众所周知,电动机一旦发生故障,产生的其他负面影响不说,光是对其使用寿命的影响就不可忽视。常见的故障如轴承磨损导致的电机发热烧毁、零件变形或脱落导致机器损坏等,而故障若不能及时处理,则会加大电动机本身的损坏和其功能的缺陷,对其寿命将产生最直接的影响,所以,一旦机械故障发生,相关工作人员应及时进行检修,明确故障发生的原因和发生部位,并及时对相关部位进行拆卸清理抢修,尽可能全面的恢复电动机的完整性及其使用功能,尽可能不影响其使用寿命。

  (3)加大检查和监控力度

  电机是由许多零件组成的,所以其寿命也绝非单一因素能够影响。在机器故障发生之前,防患于未然则尤为必要。所以相关工作人员要加强对电动机整体的检查和监控力度。如电动机接线板的螺丝是否存在松动或损坏,一旦发现则即刻进行修复;如轴承润滑脂是否充足,轴承是否存在发热、生锈等状况,并根据情况分别处理,确保其处于正常工作状态;甚至工作环境是否有积水、空气状况,以及零部件是否存在缺失是否生锈等,都会对发动机造成种种不可预知的影响,从而影响其使用寿命,这使得检查和监控工作在整个工作流程中的地位举足轻重。

  综合来看,经济的飞速发展使得三相异步电动机的适用范围也随之拓展,已逐渐深入到我们生活的各个领域,除却它的种种优点和为我们生活带了的方便,其使用年限的短暂注定成为其在应用中的短板,更不利于实际的生产和生活。对此,如何提高其使用寿命就显得极为重要了。笔者认为,工作人员应加大对设备的检查和监控力度,做到不漏掉任何一处安全隐患从源头上杜绝危险因素,并在故障发生时及时抢修确保对电动机的损伤达到最小,除此之外,日常的养护工作也是重中之重,不容忽视。

  十、三相异步电动机调速方法

  三相异步电动机有多种调速方法,其中主要以变极调速、变转差率调速及变频调速为主。而变转差率调速方式还包含串级调速、降压调速和绕线转子异步的电动机串接电阻调速方式。

  变极调速是指将绕阻接线的方式改变,从而将电动机的极数进行改变,以便保证三相异步电动机的转速能够变化。而同时变极调速是一种有级调速,有三种方式进行相应的调速:Y-YY、D-YY、顺串Y-反串Y。Y-YY的调速方式是恒转矩的方式,而其它两种是恒功率的方式进行调速。在调整变极速度时,应该对两相接线进行调定,从而保证了在调速后不会对电动机的转向造成偏移。

  变频调速是目前我国大力提倡的主要调整技术,它可以使高速达到无级高速的目的,同时能够与恒转矩与恒功率负载进行相应的协调。

  三相异步绕线转子的电动机调速方法相对于其它几种方法较简单,同时能够很容易的实现,但是在调速的过程中不平顺,而且有不同的级别,在低速情况下,稳定性非常差,特性不明显,同时对转子铜的消耗非常大,使电动机在运转上效率降低。而串级的高速方式改善了这种缺陷,但是这种方式的设备相对于前者要复杂一些。

  三相异步电动机的调速特点是用于风机类的场合,或者具有高转差率的机械上,同时在变速器上要保证能够具有反馈效果的控制系统。

  变频器是指将电压与固定不变的频率转变为可变的电压及频率。为了在电动机上实现将电压及频率能够相互转变,应首先将电压的交流电转变为直流电,这种机械过程被称为整流。将直接电转变为交流电的过程称之为逆变,而这种能将直流电转变为交流电的机械称之为逆变器。而逆变器的频率及电压均可以重新调整的称之为变频器。从变频器中所输出的波的形状是与正弦波类似的,最主要的目的是将三相异步电动机的速度进行调整,所以又可以称为高速器。

  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均可达到改变转速的目的。有以下几种常用的调速方式,下面详细的为大家进行介绍以下。

  1、液力耦合器调速方法

  液力耦合器是一种液力传动装置,一般由泵轮和涡轮组成,它们统称工作轮,放在密封壳体中。壳中充入一定量的工作液体,当泵轮在原动机带动下旋转时,处于其中的液体受叶片推动而旋转,在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时,就在同一转向上给涡轮叶片以推力,使其带动生产机械运转。液力耦合器的动力转输能力与壳内相对充液量的大小是一致的。在工作过程中,改变充液率就可以改变耦合器的涡轮转速,作到无级调速。本方法适用于风机、水泵的调速。

  其特点为:

  (1)结构简单,工作可靠,使用及维修方便,且造价低;

  (2)控制调节方便,容易实现自动控制。

  (3)功率适应范围大,可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要;

  (4)尺寸小,能容大;

  2、电磁调速电动机调速方法

  电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源(控制器)三部分组成。直流励磁电源功率较小,通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成,改变晶闸管的导通角,可以改变励磁电流的大小。

  电磁调速电动机的调速特点:

  (1)调速平滑、无级调速;

  (2)速度失大、效率低。

  (3)对电网无谐影响;

  (4)装置结构及控制线路简单、运行可靠、维修方便;

  本方法适用于中、小功率,要求平滑动、短时低速运行的生产机械。

  3、定子调压调速方法

  当改变电动机的定子电压时,可以获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比,因此最大转矩下降很多,其调速范围较小,使一般笼型电动机难以应用。应采用转子电阻值大的笼型电动机,如专供调压调速用的力矩电动机,或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。为了扩大稳定运行范围,当调速在2:1以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。

  调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源,目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。晶闸管调压方式为最佳。

  调压调速的特点:

  (1)调压调速线路简单,易实现自动控制;

  (2)调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中,效率较低。

  调压调速一般适用于100KW以下的生产机械。

  4、绕线式电动机转子串电阻调速方法

  绕线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率s加大,电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大,电动机的转速越低。此方法设备简单,控制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速,机械特性较软。

  5、串级调速方法

串级调速

  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率s达到调速的目的。串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式。

  一般多采用晶闸管串级调速,其特点为:

  (1)装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速70%-90%的生产机械上;

  (2)晶闸管串级调速功率因数偏低,谐波影响较大。

  本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

  (3)可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高;

  (4)调速装置故障时可以切换至全速运行,避免停产;

  6、变频调速方法

  变频调速是改变电动机定子电源的频率f,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。

  其特点:

  (1)应用范围广,可用于笼型异步电动机;

  (2)技术复杂,造价高,维护检修困难。

  本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。

  (3)效率高,调速过程中没有附加损耗;

  (4)调速范围大,特性硬,精度高;

  7、变极对数调速方法

  这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数p达到调速目的,特点如下:

  (1)无转差损耗,效率高;

  (2)有级调速,级差较大,不能获得平滑调速;

  (3)具有较硬的机械特性,稳定性良好;

  (4)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

  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。

  (5)接线简单、控制方便、价格低;

  十一、三项异步电动机的电流计算方式

异步电机电流计算公式

  I=P/1.732UcosΦ

  cosΦ不是定值,与负荷率,负荷率越高,定值越大,在不清楚时,以0.8计算。

  三相电动机运行电流=功率X2

  单相电动机运行电流=功率X3

  但是对于小功率的电动机,该经验公式存在误差,应该根据公式

  三相:(P=1.732*U*I*功率因数*机械效率)

  单相:(P=U*I*功率因数*机械效率)

  十二、三相异步电动机的功率速算法

三相异步电动机的功率速算法

  电机是普通三相异步电动机,Y型接法。额定电压380V,额定功率7.5KW,额定电流15.2A。 通过经验可知,三相电机总功率等于3乘以每相的功率,即p=3*u*i

  其中:p为三相电机总功率,单位瓦u为相电压,单位伏i为相电流,单位安注:暂用字母大小写区分相电压与线电压

  又查阅资料知,线电压等于1.732倍相电压,线电流等于相电流,即p=3*(U/1.732)*I

  其中:p为三相电机总功率,单位瓦U为线电压,即380伏I为线电流,即钳式电流表实测电流,单位安

  故:得到公式p=1.732*U*I

  问题的解决综上,P=1.732*U*I*cosφ/1000

  其中:P为三相电机有功功率,单位千瓦U为线电压,即380伏I为线电流,即钳式电流表实测电流,单位安cosφ为功率因数,针对电机通常取0.8

  故:P=0.52*I≈0.5*I(KW),公式得证。

  十三、三相异步电动机的拆卸

三相异步电动机的拆卸

  1、主要部件的拆卸方法

  皮带轮的拆卸:先在皮带轮的轴伸端做好尺寸标记,然后旋松皮带轮上的固定螺丝或敲去定位销,给皮带轮的内孔和转轴结合处加入煤油,稍等渗透后,使锈蚀的部分松动,再用拉具将皮带轮缓慢拉出。若拉不出,可用喷灯急火在皮带轮外侧轴套四周加热,加热时需用石棉或湿布把轴包好,并向轴上不断浇冷水,以免使其随同外套膨胀,影响皮带轮的拉出。

  2、拆卸步骤

  (a)卸皮带轮或联轴器,拆电机尾部风扇罩。

  (b)卸下定位键或螺丝,并拆下风扇。

  (c)旋下前后端盖紧固螺钉,并拆下前轴承外盖。

  (d)用木板垫在转轴前端,将转子连同后端盖一起用锤子从止口中敲出。

  (e)抽出转子。

  (f)将木方伸进定子铁心顶住前端盖,再用锤子敲击木方卸下前端盖,最后拆卸前后轴承及轴承内盖。

  3、拆卸前的准备

  (a)切断电源,拆开电机与电源连接线,并做好与电源线相对应的标记,以免恢复时搞错相序,并把电源线的线头做绝缘处理。

  (b)备齐拆卸工具,特别是拉具、套筒等专用工具。

  (c)熟悉被拆电机的结构特点及拆装要领。

  (d)测量并记录联轴器或皮带轮与轴台间的距离。

  (e)标记电源线在接线盒中的相序、电机的出轴方向及引出线在机座上的出口方向。

  总结:其实作为交流电动机的一种,三相异步电动机的使用也说明了人们电动机功率方面的追求,性能的最佳对比性才是大家选择三相异步电动机的首要原因,也希望本文的相关介绍,能够让大家明晰的认识到三相异步电动机的一些基本入门知识。

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