電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

1、電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)作者:日期:電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)、三相異步電動(dòng)機(jī)介紹一、電動(dòng)機(jī)的分類1、按電源分：(1) 、直流電動(dòng)機(jī)：直流電通入定子形成磁極，直流電由電刷和整流子通入電梳轉(zhuǎn)子，兩 者作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。(2) 、交流電動(dòng)機(jī)：交流電通入定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，和轉(zhuǎn)子帶電流導(dǎo)體相作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，而使電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。 據(jù)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中電流的產(chǎn)生方法不同，又分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)。兩者的定子結(jié)構(gòu)是相同的，只是轉(zhuǎn)子不同。A、 同步電動(dòng)機(jī)：一般是從外部將直流電由滑環(huán)通入轉(zhuǎn)子線圈，此轉(zhuǎn)子線圈中的帶流導(dǎo) 體和定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)與定子的旋轉(zhuǎn)同步。B、異步電動(dòng)機(jī)：轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電流是由定

2、子磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生，氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種交流電動(dòng)機(jī)其運(yùn)行轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速間存在一定差異，即所謂異步。固稱為異步電動(dòng)機(jī)。 又由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電流是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生，故亦稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。 使用電流單相和三相的不同，又有單相異步電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)之分。由于三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、制造、使用、維護(hù)方便，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛用于驅(qū)動(dòng)機(jī)床、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、起重卷?xiàng)钤O(shè)備、礦山機(jī)械、輕工機(jī)械及農(nóng)用機(jī)械等，電力傳動(dòng)機(jī)械中有90 %左右是由異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其用電量約占總用電量的 50 %以上。2、異步電動(dòng)機(jī)的分類。異步電動(dòng)機(jī)一般為系

3、列產(chǎn)品，其系列、品種、規(guī)格繁多，又可 分為許多類別。(1) 、按電機(jī)尺寸或功率大小分：大型電機(jī)定小鐵心外經(jīng) 1000mm或機(jī)座中心高630mm中型電機(jī)定子鐵心外經(jīng) 500-1000m m或機(jī)座中心高在 355mm-630mm小型電機(jī)定子鐵心外經(jīng)在 100-500mm或機(jī)座中心高在 80-315mm(2) 、按系列產(chǎn)品用途分：基本系列產(chǎn)量最大，使用范圍最廣的通用電機(jī)系列。如：Y系列、Y2系列小型三相異步電動(dòng)機(jī)。派生系列為滿足不同使用要求，在基本系列的基礎(chǔ)上作部分改動(dòng)而派生的系列產(chǎn)品，其零部件與基本系列有較高的通用性和一定程度的統(tǒng)一性。如：YR系列繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，Y-WF系列戶外防腐型電動(dòng)機(jī)，YB

4、系列隔爆型電動(dòng)機(jī)。專用系列為滿足特殊使用要求而專門設(shè)計(jì)制造的系列產(chǎn)品。如：YZR、YZ系列起重冶金用電動(dòng)機(jī)，DFP系列屏風(fēng)電動(dòng)機(jī)。(3) 、按冷卻方式分：有自扇冷和自冷式兩種(4) 、按安裝方式分：有臥式安裝、立式安裝等安裝型式。對(duì)于各類電動(dòng)機(jī)，還可按電動(dòng)機(jī)的電源相數(shù)（三相或單相）、電流電壓（380V、3KV、6KV ）、電源頻率（50HZ、60HZ ）、絕緣等級(jí)（E級(jí)、B級(jí)、F級(jí)、H級(jí)）等進(jìn)行分類。二、三相異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及銘牌電動(dòng)機(jī)的銘牌電動(dòng)機(jī)的銘牌相當(dāng)于一個(gè)人的戶口簿、身份證，其標(biāo)明項(xiàng)目有：電動(dòng)機(jī)型號(hào)、外殼防護(hù)等級(jí)、額定功率、額定頻率、額定電流、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速、絕緣等級(jí)、 接線方法、

5、噪聲限值、標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)等。 對(duì)于派生系列和專用系列還需標(biāo)明其他一些內(nèi)容，如防爆電動(dòng)機(jī)須標(biāo)明防爆標(biāo)志和防爆類別、等級(jí)及合格證編號(hào)等。1、產(chǎn)品型號(hào) 其編制方法是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，型號(hào)采用漢語拼音字母，以及國際通用符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字組成。一般由四部分組成：產(chǎn)品代號(hào)、規(guī)格代號(hào)、特殊環(huán)境代號(hào)、補(bǔ)充 代號(hào)。主要產(chǎn)品型號(hào)舉例：(A )、小型異步電動(dòng)機(jī)(B )、Y2 132S2 2極數(shù)|規(guī)格代號(hào)，表示中心高 132mm，短機(jī)座，第二改心長度 Z(C)、Y 180M 4 WF1規(guī)格代號(hào)，表示中心高 產(chǎn)品代號(hào)，表示異步電動(dòng)機(jī) 隔防型防爆電動(dòng)機(jī)180mm，特殊環(huán)境代號(hào)， W表示戶外用，F(xiàn) 表示化工防腐用，1表示中等防腐

6、中機(jī)座4極YB 200L 4200mm，長機(jī)座，4極規(guī)格代號(hào)，表示中心高 產(chǎn)品代號(hào)，表隔爆型防爆異步電動(dòng)機(jī) 產(chǎn)品代號(hào)，表示異步電動(dòng)機(jī)第二次改型設(shè)計(jì) 戶外化工防腐用異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)很多，最保守估計(jì)也有50種以上，可根據(jù)不同用途的需要進(jìn)行選型，只有選型合適才能保證可靠、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2、外殼防護(hù)等級(jí) 有IP23、IP44、IP54等IP44I1一 第二位表征數(shù)字，表示由于外殼進(jìn)水而引起有害影響的防護(hù) 第一位表征數(shù)字，表示外殼對(duì)人和殼內(nèi)部件的防護(hù)表征字母，意為國際防護(hù)等級(jí)第一位數(shù)字分0-5共6個(gè)等級(jí)，字?jǐn)?shù)越大要求越嚴(yán)格，為：6級(jí)防塵電機(jī)，能防止進(jìn)塵量不足以影響電機(jī)的正常運(yùn)行。第二位數(shù)

7、字分0-8共9個(gè)等級(jí)，4為防濺水電機(jī)，5為防噴水電機(jī)，8為潛水電機(jī)3、 額定功率表示電動(dòng)機(jī)的額定輸出軸功率KW，如YZ系列有0.55、0.75、1.1、1.5、2.2、3、4、5.5 132、160、200 等等。4、 額定頻率表示電動(dòng)機(jī)所運(yùn)行的電源頻率，一般有 50HZ、60HZ、我國通用的電源頻率為50HZ ,而美國等國家使用的電源頻率為60HZ ,因此有些出口產(chǎn)品要求 60HZ的電源頻率。5、 額定電壓表示電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)所要求的電源電壓，我國通用的電壓：低壓電動(dòng)機(jī)一般為380伏，高壓電動(dòng)機(jī)一般為 3000伏、6000伏和10000伏。6、 額定電流額定電壓下，額定輸出功率的負(fù)載電流。7、

8、額定轉(zhuǎn)速額定電壓，額定頻率下，達(dá)到額定輸出功率時(shí)的轉(zhuǎn)速，如：4極電動(dòng)機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)50HZ時(shí)的同步轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分，而異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不可能達(dá)到同步轉(zhuǎn)速。如4極異步電動(dòng)機(jī)一般轉(zhuǎn)速在1400多轉(zhuǎn)，而且隨電機(jī)功率大小而變化，同臺(tái)電動(dòng)機(jī)隨負(fù)載大小而變化，當(dāng)然也隨電源頻率變化而變。8、 絕緣等級(jí)根據(jù)電機(jī)制造時(shí)所使用的絕緣材料的耐熱等級(jí)一般可分為E、B、F、H、C等幾個(gè)等級(jí)，如：B極耐熱130°C, F級(jí)耐熱155°C, H級(jí)耐熱180°C。9、 接線方式指三相繞組六個(gè)引線相互連接后再接至三相電源的接法。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：3kw及以下功率的電動(dòng)機(jī)為 Y接，4kw及以上功率的

9、電動(dòng)機(jī)為接（大功率有便于 Y/起動(dòng)）。10、 噪聲限值對(duì)電動(dòng)機(jī)噪聲的要求越來越嚴(yán)格，Y系列考核空載噪聲，而 Yz系列要考核負(fù)載負(fù)聲。噪聲過大超過限值為不合格品。11、 運(yùn)行工作制有連續(xù)工作制S1,短時(shí)工作制S2,同期性工作制 S3 S8。12、 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)一般是指該系列產(chǎn)品的技術(shù)條件的編號(hào)，許多技術(shù)參數(shù)、性能在標(biāo)準(zhǔn) 中有明確規(guī)定，如：電動(dòng)機(jī)的效率、功率因數(shù)、溫升、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)電源等在標(biāo)準(zhǔn)中都有明確規(guī)定，某一項(xiàng)超標(biāo)就視為不合格品。有了標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)就可查到有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。三、常用三相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品1、Y2系列三相異步電動(dòng)機(jī)Y2系列電動(dòng)機(jī)是全封閉自扇冷式籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，是我國20世紀(jì)90年

10、代中期最新設(shè)計(jì)的基本系列產(chǎn)品，用以替代Y系列的更新?lián)Q代產(chǎn)品，產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外同類產(chǎn)品90年代水平。Y2系列的功率等級(jí)和安裝尺寸的關(guān)系基本上Y系一致，在原先使用 Y系列的場(chǎng)合均可用 Y2系列產(chǎn)品替代。Y2系列電動(dòng)機(jī)采用 F級(jí)絕緣，溫升按 B級(jí)絕緣考核，以提高其使用的可靠性，防護(hù)等 級(jí)提高到IP54（Y系列為IP44），機(jī)座采用平行垂直分布的散熱筋，接線盒采用鋁合金壓鑄，在Y系列的基礎(chǔ)上改進(jìn)了電磁和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低了電機(jī)的噪聲和振動(dòng)，節(jié)約了有效材料， 使電機(jī)的結(jié)構(gòu)更為合理，且外形新穎美觀。Y2系列電動(dòng)機(jī)為一般用途電動(dòng)機(jī)，可用于無特殊要求的各種機(jī)械設(shè)備，如作為機(jī)床、水泵、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械

11、等設(shè)備的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力 之用。2、Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)Y系列電動(dòng)機(jī)（IP44），采用B級(jí)絕緣，它是我國 80年代初投入生產(chǎn)的基本系列產(chǎn)品， 是當(dāng)時(shí)替代JO2系列的換代產(chǎn)品。隨著 Y2新系列產(chǎn)品推廣，今后 Y系列電動(dòng)機(jī)將逐步被 淘汰（國家機(jī)械局今年初已下達(dá)通知）。Y系列電動(dòng)機(jī)的使用場(chǎng)合與 Y2系列基本相同，YZ系列電機(jī)通過對(duì)結(jié)構(gòu)改進(jìn)，將電機(jī)的防護(hù)等級(jí)提高到IP54，適用范圍較 Y系列（IP44）電機(jī)擴(kuò)大了。3、YB系列隔三相異步電動(dòng)機(jī)YB系列隔爆型電機(jī)是在 Y基本系列電機(jī)的基礎(chǔ)上派生的，其內(nèi)部鐵心及線圈數(shù)據(jù)和 Y系列基本相同，其安裝尺寸和Y系列也相同，只是在機(jī)殼、端蓋、軸承蓋、土線盒等零部件和Y系列有

12、所不同，設(shè)計(jì)有隔爆面等結(jié)構(gòu)。隔暴型電機(jī)產(chǎn)品不是所有電機(jī)廠均可制造， 必須取得經(jīng)國家有關(guān)部門嚴(yán)格審查取得防爆審查合格證的企業(yè)方可生產(chǎn)，其產(chǎn)品銘牌上必須有防爆審查合格證號(hào)，并標(biāo)明防爆等級(jí)標(biāo)志，如：Exd n BT3 , Ex為防保標(biāo)志，d表示隔暴型，適用于電氣設(shè)備級(jí)，溫度組別為T1 T3的可燃性氣體或蒸氣與空氣形成的爆炸性混合物場(chǎng)所。以上提到的只是和水泵配套使用的常用電動(dòng)機(jī)，事實(shí)上三相異步電動(dòng)機(jī)的品種很多，可有近百種。此外還有幾大類的電動(dòng)機(jī)，如：單相電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等。四、三相異步電動(dòng)機(jī)的常見故障及損壞狀況1、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中應(yīng)正確維護(hù)和定期維修，才能保證電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)較大功率的電

13、動(dòng)機(jī)應(yīng)安裝電流表監(jiān)視負(fù)載電流，并應(yīng)有過電流保護(hù)裝置。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中應(yīng)當(dāng)觀察其電源電壓、頻率的變化，否則有可能引起電動(dòng)機(jī)過熱或不正常運(yùn)行。2、常見電動(dòng)機(jī)定子繞組損壞狀況及原因分析(1) 、繞組對(duì)地?fù)舸┮话阍诙ㄗ硬劭诨虿鄣讓?duì)地?fù)舸┹^多，對(duì)地?fù)舸┖缶呋鸹龤噜弻?dǎo)線漆皮而造成匝間擊穿。對(duì)于新品或使用時(shí)間不長的電動(dòng)機(jī)發(fā)生此類情況，大多應(yīng)屬于制造質(zhì)量問題。(2) 、繞組匝間擊穿大多在定子繞圈端部發(fā)現(xiàn)此種損壞情況，往往局部有幾根導(dǎo)線被燒斷。造成匝間擊穿損壞可能有兩種原因：一是漆色線質(zhì)量問題；二是可能嵌線時(shí)劃傷了導(dǎo)線漆皮或工件搬運(yùn)過程中有碰傷導(dǎo)線漆皮的。(3) 、一相或二相繞組燒毀這種損壞情況很可能是缺相運(yùn)行

14、，一般應(yīng)是用戶使用不當(dāng) 造成。(4) 、三相繞組全部燒毀一般是由于運(yùn)行中長期過電流造成，過電流的原因可有電壓偏低或過負(fù)載等，而過電流保護(hù)不起作用，以致電動(dòng)機(jī)長時(shí)間溫升過高，發(fā)生冒煙直至線圈全部燒毀。亦也能是設(shè)備機(jī)械故障，卡死而使電機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，6、7倍的電流，過電流保護(hù)又失靈，電機(jī)繞組很快全部燒毀。這種損壞應(yīng)是用戶原因造成。(5) 、電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速低于額定值可能原因有電源電壓過低，籠型轉(zhuǎn)子斷條，負(fù)載過大等。附表：Y2系列電動(dòng)機(jī)的機(jī)座型號(hào)與轉(zhuǎn)速及功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系。YZ系列電動(dòng)機(jī)的機(jī)座號(hào)與轉(zhuǎn)速及功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系附表:機(jī)座號(hào)同步轉(zhuǎn)速r/mi n300015001000750600功率kw801

15、20.750.55*0.37*0.181.10.75*0.55*0.2590S1.51.10.75*0.3790L2.21.51.1*0.551100L 232.21.5*0.753*1.1112M442.2*1.5132S125.55.532.27.51132M 2/7.5435.51160M 211117.54155.5160L18.515117.5180M2218.5/180L/2215111200L 2303018.5153722225S/37/18.5225M45453022250M55553730280S75754537280M90905545315S110110755545315

16、M1321329075551315L 216016011090*75200200132110*901355M 2250250160132*110200160*132355L315315250200*160第二節(jié)、防暴電動(dòng)機(jī)知識(shí)介紹根據(jù)用戶的要求我公司有些水泵或化工泵配用了防爆電動(dòng)機(jī)。因此，公司銷售系統(tǒng)及駐外人員常向技術(shù)部問起防爆電機(jī)方面的一些問題?，F(xiàn)略談一下防爆電動(dòng)機(jī)有關(guān)問題。石油、化工、煤炭等許多部門，在其工作場(chǎng)所和生產(chǎn)過程中可能存在易烯易爆氣體、液體、粉塵等物質(zhì)（易爆物質(zhì)有數(shù)百種）。這些物質(zhì)與空氣混合成為具有爆炸危險(xiǎn)性的混合物，并使周圍空間成為不同程度的爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所。一旦在這些場(chǎng)所存在點(diǎn)火

17、源，就可能引起燃燒和爆炸的嚴(yán)重事故，造成生命財(cái)產(chǎn)的巨大損失。我們常聽說某某煤礦瓦斯爆炸就是這類 事故。為了防止爆炸事故的發(fā)生，這些危險(xiǎn)場(chǎng)所使用的電氣產(chǎn)品如：電動(dòng)機(jī)、電氣開關(guān)、照 明燈具、電話機(jī)等都要采用特殊結(jié)構(gòu)經(jīng)國家許可制造的防爆產(chǎn)品，就電動(dòng)機(jī)而言，煤礦井下幾乎全部采用防爆電機(jī)，在石化工業(yè)所用電動(dòng)機(jī)中，防爆電機(jī)點(diǎn)5080%。1、爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所分類根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時(shí)間把危險(xiǎn)場(chǎng)所分為以下區(qū)域：0區(qū)：爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長時(shí)間存在的場(chǎng)所；1區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)，可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所；2區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)，不可能出現(xiàn)爆炸氣體環(huán)境，如果出現(xiàn)也是偶然發(fā)生，并且 僅是短時(shí)間存在的場(chǎng)所。

18、2、防爆電機(jī)的類型所謂防爆電機(jī)，就是指對(duì)其采取一些防爆措施，以確保在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所中可安全使用的電機(jī)。防爆電機(jī)根據(jù)其達(dá)到防爆要求的基本原理不同可分為下面三種類型或它們的復(fù)合型。（1 ）隔爆型，D型，（我國稱為B型）在電機(jī)內(nèi)部發(fā)生爆炸時(shí)，不引起外部爆炸性混合物爆炸的電機(jī)。電機(jī)外殼有足夠的機(jī)械強(qiáng)度（高標(biāo)號(hào)鑄鐵，鋼板為機(jī)殼），使之能承受爆炸壓力和外力沖擊而不損壞；組成整個(gè)隔爆外殼的全部縫隙，如：端蓋止 口等處須符合隔爆接合面的結(jié)構(gòu)參數(shù)（間隙及長度）；接線盒、進(jìn)線裝置等提出要求；控制外殼表面的溫度，使其不能達(dá)到危險(xiǎn)溫度。（2）增安型，E型（我國稱為A型）電機(jī)密封性要好，采用 IP55的防護(hù)等級(jí)要求； 電磁設(shè)計(jì)要考慮降低溫升；控制轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)到危險(xiǎn)溫度的時(shí)間，并配有自控電氣 裝置；提高繞組絕緣的匝間、對(duì)地及相間試驗(yàn)電壓；提高導(dǎo)體連接的可靠性；控制定、轉(zhuǎn)子最小單邊間隙?？傊畯慕Y(jié)構(gòu)和電氣方面防止意外火花、電弧或危險(xiǎn)溫度的 產(chǎn)生，從而提高運(yùn)行的安全程度。（3）正壓型