交流變頻電機(jī)及其應(yīng)用

1、交流變頻電機(jī)交流變頻電機(jī)何為電機(jī)？何為電機(jī)？生產(chǎn)生產(chǎn)99%99%以上電力，同時(shí)又以上電力，同時(shí)又消耗消耗70%70%電力，實(shí)現(xiàn)各類機(jī)電力，實(shí)現(xiàn)各類機(jī)械、工藝傳動(dòng)的機(jī)電設(shè)備。械、工藝傳動(dòng)的機(jī)電設(shè)備。目目 錄錄一、電機(jī)的基本特點(diǎn)一、電機(jī)的基本特點(diǎn)二、電機(jī)分類與結(jié)構(gòu)二、電機(jī)分類與結(jié)構(gòu)三、變頻電機(jī)簡介三、變頻電機(jī)簡介四、電機(jī)相關(guān)基礎(chǔ)知識四、電機(jī)相關(guān)基礎(chǔ)知識五、五、日常問題處理及案例日常問題處理及案例一、電機(jī)的基本特點(diǎn) 電機(jī)的定義：電機(jī)的定義：簡言之，簡言之，電機(jī)是將電機(jī)是將電能電能與旋轉(zhuǎn)著的與旋轉(zhuǎn)著的機(jī)械機(jī)械能能相互轉(zhuǎn)變的相互轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換裝置。 寶鋼各類電機(jī)總數(shù)約12萬余臺。 制造廠家包括ABB

2、、西門子、日立、富士、三菱等等約50多家電機(jī)制造廠。700MW 700MW 直徑直徑22m22m 電機(jī)系統(tǒng)圖交交流流電電源源傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)1200 rpm電機(jī)電機(jī)大型電機(jī)一般常用于水輪、大型電機(jī)一般常用于水輪、汽輪發(fā)電機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)、大型鼓風(fēng)機(jī)、大型鼓風(fēng)機(jī)、軋鋼機(jī)、空氣壓縮機(jī)等。軋鋼機(jī)、空氣壓縮機(jī)等。寶鋼最大的電機(jī)寶鋼最大的電機(jī)電廠電廠350MW汽輪發(fā)電機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)大型電機(jī)大型電機(jī)大型電機(jī)一般常用于水輪、大型電機(jī)一般常用于水輪、汽輪發(fā)電機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)大型電機(jī)一般常用于水輪、大型電機(jī)一般常用于水輪、汽輪發(fā)電機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)、大型鼓風(fēng)機(jī)大型鼓風(fēng)機(jī)、軋鋼機(jī)、空氣壓縮機(jī)等。軋鋼機(jī)、空氣壓縮

3、機(jī)等。寶鋼容量最大的電動(dòng)機(jī)寶鋼容量最大的電動(dòng)機(jī)高爐鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)高爐鼓風(fēng)電動(dòng)機(jī)48000kW,3000RPM48000kW,3000RPM大型電機(jī)大型電機(jī)大型電機(jī)一般常用于水輪、大型電機(jī)一般常用于水輪、汽輪發(fā)電機(jī)、大型鼓風(fēng)機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)、大型鼓風(fēng)機(jī)、軋鋼機(jī)軋鋼機(jī)、空氣壓縮機(jī)等。、空氣壓縮機(jī)等。寶鋼轉(zhuǎn)矩（體積）最大的電寶鋼轉(zhuǎn)矩（體積）最大的電動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī)厚板軋機(jī)電動(dòng)機(jī)厚板軋機(jī)電動(dòng)機(jī)10000kW,50RPM10000kW,50RPM厚板軋機(jī)電機(jī)厚板軋機(jī)電機(jī)熱軋軋機(jī)電機(jī)熱軋軋機(jī)電機(jī)大型電機(jī)大型電機(jī)廣泛用于風(fēng)機(jī)、泵類、空壓機(jī)、皮帶機(jī)、各類工藝驅(qū)動(dòng)廣泛用于風(fēng)機(jī)、泵類、空壓機(jī)、皮帶機(jī)、各類工藝驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)壓縮機(jī)風(fēng)

4、機(jī)風(fēng)機(jī)中型電機(jī)中型電機(jī)小型電機(jī)應(yīng)用最小型電機(jī)應(yīng)用最為廣泛，各行各為廣泛，各行各業(yè)都離不開它業(yè)都離不開它小型電機(jī)小型電機(jī)二、電機(jī)的分類與結(jié)構(gòu)a)a)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)b)b)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)a)a)同步電機(jī)同步電機(jī)b)b)異步電機(jī)異步電機(jī)a)a)安全電壓電機(jī)安全電壓電機(jī) 36V 36Vb)b)低壓電機(jī)低壓電機(jī) 220-690V 220-690Vc)c)中壓電機(jī)中壓電機(jī) 1000-3000V 1000-3000Vd)d)高壓電機(jī)高壓電機(jī) 3000V 3000V以上以上 電機(jī)的種類電機(jī)的種類按能量的轉(zhuǎn)換方式按能量的轉(zhuǎn)換方式按轉(zhuǎn)速的不同按轉(zhuǎn)速的不同根據(jù)供電電壓的不同根據(jù)供電電壓的不同a)a)繞線式轉(zhuǎn)子電機(jī)繞線式

5、轉(zhuǎn)子電機(jī)b)b)鼠籠式電機(jī)鼠籠式電機(jī)a)a)單相電機(jī)單相電機(jī)b)b)三相電機(jī)三相電機(jī)a)a)直流電機(jī)直流電機(jī)b)b)交流電機(jī)交流電機(jī)電機(jī)的種類電機(jī)的種類根據(jù)轉(zhuǎn)子的不同根據(jù)轉(zhuǎn)子的不同根據(jù)電源相數(shù)的不同根據(jù)電源相數(shù)的不同根據(jù)通過的電流不同根據(jù)通過的電流不同電機(jī)電機(jī)交流電機(jī)交流電機(jī)直流電機(jī)直流電機(jī)同步電機(jī)同步電機(jī)異步電機(jī)異步電機(jī)鼠籠異步電機(jī)鼠籠異步電機(jī)繞線異步電機(jī)繞線異步電機(jī)電機(jī)分類電機(jī)分類有刷勵(lì)磁有刷勵(lì)磁無刷勵(lì)磁（旋轉(zhuǎn)整流器）無刷勵(lì)磁（旋轉(zhuǎn)整流器）按工作原理和結(jié)構(gòu)特征分：按工作原理和結(jié)構(gòu)特征分：控制電機(jī)控制電機(jī)*派生系列派生系列*變頻變頻工頻工頻變頻變頻工頻工頻電機(jī)結(jié)構(gòu)電機(jī)結(jié)構(gòu)1 端蓋2 接線盒3

6、 銘牌4 轉(zhuǎn)子5 冷卻風(fēng)扇6 風(fēng)扇罩7 接線盒蓋板8 定子9 地腳螺栓10 軸承11 波形彈簧圈12 非負(fù)荷側(cè)端蓋13 螺絲電機(jī)基本結(jié)構(gòu)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)直流電機(jī)用于早期的調(diào)速系統(tǒng)，寶鋼主要用于用于早期的調(diào)速系統(tǒng)，寶鋼主要用于初軋、鋼管、初軋、鋼管、20502050熱軋、熱軋、20302030冷軋軋冷軋軋機(jī)及輥道，以及碼頭卸船機(jī)。機(jī)及輥道，以及碼頭卸船機(jī)。*定子接直流電源，稱激磁電源。*轉(zhuǎn)子也接直流電源*轉(zhuǎn)子有整流子同步電機(jī)同步電機(jī)多用于大功率系統(tǒng)，多用于大功率系統(tǒng)，寶鋼主要用于煉寶鋼主要用于煉鐵廠、能源部空壓機(jī)、制氧機(jī)等大型鐵廠、能源部空壓機(jī)、制氧機(jī)等大型機(jī)組，以及機(jī)組，以及1580158

7、0、14201420、18801880、17301730、厚板軋機(jī)等軋鋼機(jī)、厚板軋機(jī)等軋鋼機(jī)高線粗軋、精軋電機(jī)（高線粗軋、精軋電機(jī)（3200kW3200kW、4800kW4800kW）；無縫鋼管穿孔機(jī)電機(jī)（）；無縫鋼管穿孔機(jī)電機(jī)（4600kW)4600kW)*定子接交流電源*轉(zhuǎn)子接直流勵(lì)磁*轉(zhuǎn)子上有滑環(huán)或旋轉(zhuǎn)整流器繞線式異步電機(jī)繞線式異步電機(jī)寶鋼主要用于行車主升電機(jī)。寶鋼主要用于行車主升電機(jī)。*定子接交流電*轉(zhuǎn)子接交流電*轉(zhuǎn)子帶滑環(huán)，滑環(huán)后配電阻箱鼠籠式異步電機(jī)鼠籠式異步電機(jī)* *只有定子接一套交流電只有定子接一套交流電* *轉(zhuǎn)子像鼠籠轉(zhuǎn)子像鼠籠用途最普遍，大型的寶鋼主要用用途最普遍，大型的寶

8、鋼主要用于煉鐵、煉鋼大型風(fēng)機(jī)、于煉鐵、煉鋼大型風(fēng)機(jī)、15501550、18001800酸軋軋機(jī)。小型的用于液壓酸軋軋機(jī)。小型的用于液壓站及油庫的泵類、循環(huán)風(fēng)機(jī)，各站及油庫的泵類、循環(huán)風(fēng)機(jī)，各類輥道等類輥道等高線減徑機(jī)、初軋飛剪、鋼管空高線減徑機(jī)、初軋飛剪、鋼管空減機(jī)、減機(jī)、HFWHFW、UOEUOE大部分電機(jī)大部分電機(jī)齒輪制動(dòng)電機(jī)制動(dòng)器電磁制動(dòng)電機(jī)電磁制動(dòng)電機(jī)多用于小車移動(dòng)、定位多用于小車移動(dòng)、定位渦流制動(dòng)器渦流制動(dòng)電機(jī)渦流制動(dòng)電機(jī)齒輪電機(jī)（齒輪電機(jī)（CYCLOCYCLO減速機(jī)減速機(jī)) )防爆電機(jī)防爆電機(jī)振動(dòng)電機(jī)振動(dòng)電機(jī)偏心輪電磁調(diào)速電機(jī)（滑差電機(jī)、電磁調(diào)速電機(jī)（滑差電機(jī)、VSVS電機(jī)）電機(jī)）

9、鼠籠異步電機(jī)電磁滑差離合器直流控制三、交流變頻電機(jī)1、交流變頻電機(jī)的含義2、交流變頻電機(jī)的分類3、交流變頻電機(jī)的特點(diǎn)1 1、 交流變頻電機(jī)的含義交流變頻電機(jī)的含義 交流變頻電機(jī)一般指電機(jī)運(yùn)行中，電壓、頻率電壓、頻率因轉(zhuǎn)速變化而改變因轉(zhuǎn)速變化而改變的三相交流電動(dòng)機(jī)。而我們目前所講的交流變頻電機(jī)一般特指由現(xiàn)代電力電子器件由現(xiàn)代電力電子器件構(gòu)成，具有快速開關(guān)頻率的變頻裝置供電構(gòu)成，具有快速開關(guān)頻率的變頻裝置供電的電機(jī)。2 2、交流變頻電機(jī)分類、交流變頻電機(jī)分類 變頻同步同步電機(jī)變頻鼠籠異步異步電機(jī)變頻同步電動(dòng)機(jī)：大功率、低轉(zhuǎn)速大功率、低轉(zhuǎn)速工況（3MW10MW），如厚板軋機(jī)、熱軋軋機(jī)電機(jī)等。變頻（鼠

10、籠）異步電動(dòng)機(jī)：中、小功率中、小功率調(diào)速電機(jī)，如冷軋各工藝段電機(jī)、軋機(jī)、各種調(diào)速風(fēng)機(jī)、泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 大功率、低轉(zhuǎn)速工況采用同步電機(jī)； 從容量上分，一般在30004000kW以上考慮同步電機(jī)較為合算。 實(shí)際使用上根據(jù)廠商設(shè)計(jì)習(xí)慣。 同步電機(jī)：德國、法國 （1420，10002000kW） 異步電機(jī)：日本、英國 （1880，50007000kW） 同步電機(jī)與異步電機(jī)的比較： 同步電機(jī)與異步電機(jī)的比較：同步電動(dòng)機(jī)功率因素高，接近1.0，異步電機(jī)約為0.85；效率同步電機(jī)一般可達(dá)0.97，而異步電動(dòng)機(jī)0.95，而GD2兩者大體相等；但大容量異步電機(jī)制造困難；1. 同步電動(dòng)機(jī)需要有勵(lì)磁裝置，而異步電動(dòng)

11、機(jī)則不需要，較為簡單。3 3 變頻電機(jī)基本特點(diǎn)變頻電機(jī)基本特點(diǎn) 交流變頻電機(jī)供電特點(diǎn)交流變頻電機(jī)供電特點(diǎn)-800-600-400-2000200400600800156111166221276331386441496551606661716771826881936991-800-600-400-200020040060080000.0040.0080.0120.016Time 變頻器輸出電流波形Vdc=600V, 2level ConverterCarrier frequency =1.67kHz變頻器輸出電壓波形Vdc=600V,2level ConverterCarrier frequen

12、cy =1.67kHz3 3 變頻電機(jī)基本特點(diǎn)變頻電機(jī)基本特點(diǎn)工頻電源供電電壓波形工頻電源供電電壓波形VuVvVw兩者比較：兩者比較：普通交流電動(dòng)機(jī)：普通交流電動(dòng)機(jī)：1、恒頻(50Hz)、恒壓(如380V、3000V等)正弦波； 變頻器供電：變頻器供電：1、器件的快速開關(guān)頻率產(chǎn)生極高的dV/dt。2、電機(jī)和變頻器間的阻抗不匹配產(chǎn)生駐波，產(chǎn)生尖峰電壓。690V690V電機(jī)運(yùn)行電壓電機(jī)運(yùn)行電壓400V400V電機(jī)運(yùn)行電壓電機(jī)運(yùn)行電壓對地對地1610V1610V1130V1130V相間相間1930V1930V1363V1363V匝間匝間900V900V670V670V電壓上電壓上升率升率5kV/s5

13、kV/s3 kV/s3 kV/s 變頻器對電機(jī)的絕緣要求西門子西門子IGBTIGBT功率器件的變頻器對馬達(dá)的要求功率器件的變頻器對馬達(dá)的要求3 3 變頻電機(jī)基本特點(diǎn)變頻電機(jī)基本特點(diǎn)絕緣結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）低壓電機(jī)選用耐電暈漆包線或繞包線；2）提高電機(jī)絕緣設(shè)計(jì)等級，如3000V按6000V 設(shè)計(jì)等；3）選用復(fù)合絕緣及采用NHN等耐熱等級較高的絕緣材料，加強(qiáng)繞組端部綁扎；4）采用VPI浸漬，獲得無氣隙絕緣。工頻電機(jī)工頻電機(jī)：過載能力、起動(dòng)特性、 效率和功率因數(shù)等。變頻電機(jī)變頻電機(jī)：改善電動(dòng)機(jī)對非正弦電源波形的適應(yīng)能力。1）盡可能降低定、轉(zhuǎn)子的電阻，以減少基波銅耗，增大最大轉(zhuǎn)矩，抑制低速時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。2）主

14、磁路設(shè)計(jì)不能十分飽和，考慮到電源中的高次諧波會(huì)加深磁路飽和。3 3 變頻電機(jī)基本特點(diǎn)變頻電機(jī)基本特點(diǎn)電磁設(shè)計(jì)特點(diǎn) 低頻調(diào)速階段，冷卻風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的三次方卻成比例地減少，單獨(dú)采用獨(dú)立供電的鼓風(fēng)機(jī),對電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)迫冷卻。IC416 。 3 3 變頻電機(jī)基本特點(diǎn)變頻電機(jī)基本特點(diǎn)低速時(shí)的冷卻考慮 變頻器電源中的各次諧波與電機(jī)電磁部分的固有空間諧波相互干涉形成各種電磁激振力。當(dāng)電磁力波的頻率和結(jié)構(gòu)件固有頻率一致或接近時(shí)將產(chǎn)生共振現(xiàn)象,加大噪聲。普通三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)用變頻器供電時(shí)的噪聲比用電網(wǎng)供電時(shí)一般約增加1015dB左右。 在振動(dòng)和噪聲方面, 要選擇合適的定、轉(zhuǎn)子槽配合,對定、轉(zhuǎn)子部件的加工和裝配精度要求高

15、。3 3 變頻電機(jī)基本特點(diǎn)變頻電機(jī)基本特點(diǎn)電磁噪音和振動(dòng)1.1.加裝熱敏電阻加裝熱敏電阻 2. 2.加裝防塵密封圈加裝防塵密封圈3.3.加裝加熱帶加裝加熱帶 4. 4.加裝防油密封圈加裝防油密封圈5.5.加裝注油嘴加裝注油嘴 6. 6.加裝甩水環(huán)加裝甩水環(huán)7.7.特殊顏色特殊顏色 8. 8.特殊軸伸、特殊法蘭特殊軸伸、特殊法蘭9.9.三防要求三防要求( (放潮、防霉、防鹽霧放潮、防霉、防鹽霧) )10.10.加裝軸承測振儀（加裝軸承測振儀（SPMSPM） 眾多的選擇以滿足用戶的需求眾多的選擇以滿足用戶的需求四、電機(jī)相關(guān)的基礎(chǔ)知識1、電機(jī)銘牌的識別4、電機(jī)的工作制5、電機(jī)的絕緣等級6、電機(jī)的安裝

16、7、電機(jī)的防護(hù)等級8、電機(jī)的冷卻方式9、電機(jī)的軸承3、電機(jī)的轉(zhuǎn)速10、電機(jī)的起動(dòng)2、電機(jī)的保護(hù)11、電機(jī)調(diào)速12、高效電機(jī)1 1、電機(jī)銘牌的識別：、電機(jī)銘牌的識別：電機(jī)的身份證電機(jī)銘牌識別：電機(jī)銘牌識別：國產(chǎn)電機(jī)型號代碼含義：國產(chǎn)常用的還有Y、YR、YKK、YKS、YPT等電機(jī)型號識別：電機(jī)型號識別：序號系列代號 系列名稱 代號含義 1Y、Y2、Y3三相異步電機(jī)Y：異步電機(jī)；2：第二次改型設(shè)計(jì)2YZR、YZ起重冶金用三相異步電動(dòng)機(jī)Z：起重冶金；R：繞線轉(zhuǎn)子3YZRW冶金及起重用渦流制動(dòng)繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)W：渦流制動(dòng)4YG軌道用三相異步電動(dòng)機(jī)G：軌道5YD變極多速三相異步電動(dòng)機(jī)D：多速6YC

17、T電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)C：電磁；T：調(diào)速7YA增安型三相異步電動(dòng)機(jī)A：增安8YB隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)B：隔爆9YXJ擺線針輪減速三相異步電動(dòng)機(jī)XJ：行星擺針輪減速10YEJ電磁制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)EJ：圓盤型直流電磁制動(dòng)器11YR JR繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)J：老型號三相異步電動(dòng)機(jī)12YKK高壓三相異步電動(dòng)機(jī)KK：封閉帶 空/空冷卻器13TK同步電動(dòng)機(jī)T：同步電動(dòng)機(jī)；K：配空壓機(jī)14TDMK礦山磨機(jī)用大型交流三相同步電動(dòng)機(jī)D：電動(dòng)機(jī)M：磨機(jī) K：礦山15Z2、Z4小型直流電機(jī)Z：直流；2、4：改型次數(shù)國產(chǎn)常用電機(jī)型號：國產(chǎn)常用電機(jī)型號：變頻電機(jī)變頻電機(jī)YPT、YVP1LA7133 4AA10 Z1LA

18、7133 4AA10 Z1、62、7西門子電機(jī)西門子電機(jī)電機(jī)型號識別：電機(jī)型號識別：1LA1LG1PQ1MA2 2、電機(jī)的保護(hù)、電機(jī)的保護(hù)接地保護(hù)過流保護(hù)過熱保護(hù)欠壓保護(hù)溫度保護(hù)差動(dòng)保護(hù)反相保護(hù)斷相保護(hù)。重要程度不同保護(hù)配置不同中小電機(jī)中小電機(jī)常用的保常用的保護(hù)護(hù)3 3、電機(jī)的轉(zhuǎn)速、電機(jī)的轉(zhuǎn)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速取取決于電壓、頻率，控制裝置的控制指令電機(jī)的轉(zhuǎn)速取取決于電壓、頻率，控制裝置的控制指令電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于電機(jī)的極對數(shù)：電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于電機(jī)的極對數(shù)：n=60f/Pn=60f/P1 1對極：對極：3000rpm3000rpm2 2對極：對極：1500rpm1500rpm3 3對極：對極：1000rp

19、m1000rpm對于非調(diào)速電機(jī)對于非調(diào)速電機(jī)對于調(diào)速電機(jī)對于調(diào)速電機(jī) 4 4、電機(jī)的工作制：、電機(jī)的工作制：連續(xù)工作制連續(xù)工作制S1:S1:能長期連續(xù)地穩(wěn)定運(yùn)行。如風(fēng)機(jī)、泵。能長期連續(xù)地穩(wěn)定運(yùn)行。如風(fēng)機(jī)、泵。斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制S3S3：如行車走行、起升等。：如行車走行、起升等。 負(fù)載持續(xù)率為負(fù)載持續(xù)率為15%15%、25%25%、40%40%、60%60%、4 4個(gè)等級。個(gè)等級。負(fù)載和轉(zhuǎn)速非周期變化工作制負(fù)載和轉(zhuǎn)速非周期變化工作制S9S9：包括經(jīng)常性過載如軋：包括經(jīng)常性過載如軋機(jī)機(jī)要注意負(fù)載持續(xù)率低的不能替代高的。要注意負(fù)載持續(xù)率低的不能替代高的。5 5、絕緣等級：、絕緣等級： 電機(jī)

20、部件的溫升決定于：電機(jī)部件的溫升決定于：（1 1）電機(jī)使用環(huán)境；）電機(jī)使用環(huán)境；（2 2）電機(jī)的負(fù)荷大?。唬╇姍C(jī)的負(fù)荷大??；（3 3）電機(jī)繞組的冷卻方式。）電機(jī)繞組的冷卻方式。決定因素：決定因素：絕緣等級！絕緣等級！6 6、電機(jī)的安裝形式、電機(jī)的安裝形式國際安裝的縮寫國際安裝的縮寫“IM”IM”表示。表示。B B代表臥式，代表臥式，V V代表立式。代表立式。電機(jī)安裝主要尺寸：HABCDE 7 7、電機(jī)的防護(hù)等級、電機(jī)的防護(hù)等級 IPIPXXXX：電動(dòng)機(jī)外殼防護(hù)等級的標(biāo)志：電動(dòng)機(jī)外殼防護(hù)等級的標(biāo)志 ABB Group April 30, 2022 | Slide 61自扇冷（電機(jī)內(nèi)外風(fēng)路） 電機(jī)

21、冷卻方法用“IC+IC+回路布置代號回路布置代號+ +冷卻介質(zhì)代號冷卻介質(zhì)代號+ +推動(dòng)方法代號推動(dòng)方法代號”表示： 變頻電機(jī)變頻電機(jī)9 9、電機(jī)的軸承、電機(jī)的軸承稀油潤滑系統(tǒng)稀油潤滑系統(tǒng)油脂油脂1010、電機(jī)的起動(dòng)（電流大、壓降大問題）、電機(jī)的起動(dòng)（電流大、壓降大問題）異步機(jī)的起動(dòng)特性：異步機(jī)的起動(dòng)特性：起動(dòng)電流大起動(dòng)電流大:IS=(57)IN起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小:TS=(1.62.2)TN影響：影響：頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累, ,易使電動(dòng)機(jī)過熱。易使電動(dòng)機(jī)過熱。大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響其他負(fù)載工作。大電流使電網(wǎng)電壓降低，影響其他負(fù)載工作。良好的起動(dòng)性能良好的起動(dòng)性能:

22、起動(dòng)電流小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大起動(dòng)電流小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大1010、電機(jī)的起動(dòng)（電流大、壓降大問題）、電機(jī)的起動(dòng)（電流大、壓降大問題）變頻電機(jī)：變頻啟動(dòng)，無起動(dòng)問題變頻電機(jī)：變頻啟動(dòng)，無起動(dòng)問題非調(diào)速電機(jī)：非調(diào)速電機(jī)：異步電機(jī)：直接起動(dòng)、降壓起動(dòng)、星三角起動(dòng)、變頻起動(dòng)異步電機(jī)：直接起動(dòng)、降壓起動(dòng)、星三角起動(dòng)、變頻起動(dòng) 大型高壓異步電機(jī)直接啟動(dòng)，冷態(tài)起動(dòng)大型高壓異步電機(jī)直接啟動(dòng)，冷態(tài)起動(dòng)2 2次，熱起動(dòng)次，熱起動(dòng)1 1次次 為何軟起動(dòng)？為何軟起動(dòng)？因?yàn)槠饎?dòng)電因?yàn)槠饎?dòng)電流太大流太大1 11 1、電機(jī)的調(diào)速、電機(jī)的調(diào)速（1）變極調(diào)速 有級（2）電磁調(diào)速 97-20%（3）液力耦合器調(diào)速 97-30%（4）轉(zhuǎn)子串電

23、阻 有級100-50%（5 5）變頻調(diào)速）變頻調(diào)速 100-5% 100-5%（6）定子調(diào)壓 100-80%（7）串級調(diào)速 100-50%1 12 2、高效電機(jī)、高效電機(jī)能效等級IEC歐洲中國產(chǎn)品系列能效限定值效率分級超超高效IE4超高效IE3澳大利亞高效1級銅轉(zhuǎn)高效IE2歐洲EFF12級YX32011.7.1標(biāo)準(zhǔn)效率IE1歐洲EFF23級Y32007.7.1歐洲EFF3Y/Y24 4極電動(dòng)機(jī)的能效等級極電動(dòng)機(jī)的能效等級4極7075808590951000.551.12.247.51522375590132200315kW%1級2級3級我國目前廣泛應(yīng)用的系列電動(dòng)機(jī)效率平均值為我國目前廣泛應(yīng)用的

24、系列電動(dòng)機(jī)效率平均值為87.387.3；高效電動(dòng)機(jī)的效率平均值為高效電動(dòng)機(jī)的效率平均值為90.390.3，超高效電動(dòng)機(jī)其效率平，超高效電動(dòng)機(jī)其效率平均值為均值為91.791.7。 效率值容量高效電機(jī)改造條件：高效電機(jī)改造條件：1、高運(yùn)行時(shí)間（一般年運(yùn)行時(shí)間要大于5000小時(shí)）2、高負(fù)荷率（負(fù)載電流60%額定電流或大馬拉小車）3、恒速（2、4、6極數(shù)），非變頻4、低壓（1000V以下）5、一般用途N設(shè)計(jì)（主要是風(fēng)機(jī)、泵類）五、變頻電機(jī)常見問題及處理電動(dòng)機(jī)故障判斷、處理電動(dòng)機(jī)故障判斷、處理具體案例具體案例電機(jī)的故障的預(yù)防：電機(jī)的故障的預(yù)防：責(zé)任者、責(zé)任者、日常檢查維護(hù)日常檢查維護(hù)點(diǎn)檢點(diǎn)檢檢測檢測檢

25、修檢修電機(jī)電機(jī)日常日常點(diǎn)檢點(diǎn)檢維護(hù)維護(hù)周期的在線維護(hù)檢查及離線檢修周期的在線維護(hù)檢查及離線檢修 *周期檢測、診斷（絕保、振動(dòng)、磨損）周期檢測、診斷（絕保、振動(dòng)、磨損）*振動(dòng)、磨損特指受控點(diǎn)電機(jī)*絕保試驗(yàn)特指3kV及以上電機(jī)電機(jī)日常點(diǎn)檢具體項(xiàng)目電機(jī)日常點(diǎn)檢具體項(xiàng)目 點(diǎn)檢依據(jù)通用設(shè)備技術(shù)規(guī)程（電氣篇BGFG-S-DQ），編制所轄范圍內(nèi)電機(jī)點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)(9672EC11)，實(shí)施日常點(diǎn)檢。電氣運(yùn)行參數(shù)、電機(jī)外觀檢查及記錄；電機(jī)各部件振動(dòng)、噪音；繞組及軸承溫度檢查；滑環(huán)、碳刷、火花狀態(tài)檢查；輔助配線、潤滑、通風(fēng)、冷卻系統(tǒng)等檢查日常檢查日常檢查具體內(nèi)容具體內(nèi)容電機(jī)通用點(diǎn)檢部位電機(jī)通用點(diǎn)檢部位風(fēng) 扇 、 護(hù)罩冷

26、卻裝置集電環(huán)或整流子、碳刷聯(lián)軸器繞組接地線、地腳軸承接線盒、配線機(jī)座電機(jī)點(diǎn)檢的基本方法電機(jī)點(diǎn)檢的基本方法： 1 1望：望：視覺檢查電機(jī)螺栓、配線等外觀n2 2聞：聞：嗅覺檢查電機(jī)過熱的焦糊味n3 3問問( (聽聽) )：詢問生產(chǎn)、運(yùn)行等工藝設(shè)備異常n4 4切：切：觸覺檢查電機(jī)外殼溫度、振動(dòng) *可配備聽音棒、手持式測振筆、點(diǎn)溫儀視 覺點(diǎn) 檢嗅 覺點(diǎn) 檢觸 覺點(diǎn) 檢聽 覺點(diǎn) 檢電動(dòng)機(jī)故障判斷、處理程序 電動(dòng)機(jī)故障后分析的一般程序1. 了解情況 向生產(chǎn)操作人員了解電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障前的運(yùn)行情況、設(shè)備表征；2. 外觀檢查 (1)供電線路上的電源檢查。(2)電機(jī)本體損傷；有無焦臭味、轉(zhuǎn)動(dòng)是否卡死、有無異響。

27、3. 絕緣檢查4. 試車分析 送電，單試、開環(huán)，再負(fù)載等電機(jī)電機(jī)故障（跳電）判斷、處理方法故障（跳電）判斷、處理方法電機(jī)或連接電纜接地或短路跳電電機(jī)或連接電纜接地或短路跳電負(fù)載處于過載，過流跳電負(fù)載處于過載，過流跳電電機(jī)和傳動(dòng)裝置、負(fù)載不匹配電機(jī)和傳動(dòng)裝置、負(fù)載不匹配過熱（溫）跳電過熱（溫）跳電聯(lián)鎖跳電聯(lián)鎖跳電兆歐表檢查確認(rèn)當(dāng)時(shí)工藝，復(fù)位變頻器設(shè)置檢測回路短接本體檢查冷卻、潤滑根據(jù)根據(jù) EPRIEPRI的報(bào)告：的報(bào)告： 電機(jī)故障的電機(jī)故障的 53%53%源于機(jī)械原因；源于機(jī)械原因； 47%47%源于電氣原因源于電氣原因。 41%12%37%10%軸承故障對中問題定子故障（短路等）轉(zhuǎn)子故障（斷條

28、等）電機(jī)故障源于何處？電機(jī)故障源于何處？案例案例1 1、軸承缺油、軸承缺油，導(dǎo)致電機(jī)掃膛接地。，導(dǎo)致電機(jī)掃膛接地。注意：注意：1 1、補(bǔ)油周期的掌握；補(bǔ)油周期的掌握；2 2、補(bǔ)油量的掌握；、補(bǔ)油量的掌握；3 3、補(bǔ)油方法的掌握；、補(bǔ)油方法的掌握；4 4、軸承溫度檢查。、軸承溫度檢查。案例案例2 2、軸承加油過量、軸承加油過量，導(dǎo)致電機(jī)接地。，導(dǎo)致電機(jī)接地。注意：注意：1 1、補(bǔ)油周期的掌握；補(bǔ)油周期的掌握；2 2、補(bǔ)油量的掌握；、補(bǔ)油量的掌握；3 3、補(bǔ)油方法的掌握。、補(bǔ)油方法的掌握。軸承第一次注脂需要加多少? 非密封軸承非密封軸承填滿軸承內(nèi)部空間填滿軸承內(nèi)部空間軸承室內(nèi)加入軸承室內(nèi)加入30

29、- 50%30 - 50%的滑脂的滑脂如轉(zhuǎn)速低，加脂量可以大于如轉(zhuǎn)速低，加脂量可以大于 50% 50% 密封密封( (終生潤滑終生潤滑) / ) / 高速軸承高速軸承 30% 30% 的軸承內(nèi)部空間的軸承內(nèi)部空間( (密封軸承密封軸承) )影響補(bǔ)脂周期的因素軸承的類型軸承的類型 軸承的轉(zhuǎn)速軸承的轉(zhuǎn)速 軸承的溫度軸承的溫度 軸承尺寸軸承尺寸 軸承安裝方向軸承安裝方向 工作環(huán)境工作環(huán)境運(yùn)轉(zhuǎn)中加油！運(yùn)轉(zhuǎn)中加油！清潔加油!電機(jī)加脂 - 典型程序1.清潔加油嘴和舊脂排泄塞2.取出排泄塞，清出孔中變硬的滑脂3.如配有排泄桿, 將排泄桿取下并清除其中變硬的滑脂，在加脂前裝上排泄桿4.加脂直至新脂由排泄口排泄

30、 5.如配有排泄桿, 在加脂的過程中經(jīng)常地將排泄桿取下來觀察是否有新脂溢出6.先不裝排泄塞，讓電機(jī)運(yùn)行10 分鐘左右將多余的滑脂排出7.裝上清潔后的排泄塞 密封軸承五年加脂周期36月 滾動(dòng)軸承干油油脂使用極限及潤滑周期潤滑類型機(jī)座號極數(shù)同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分鐘預(yù)加油脂使用極限定期加油間隔以下指40,70周期減半,超過70每高15減半；55周期為70的1.5倍預(yù)加潤滑脂（密封軸承）562502極300020000h48極750150040000h定期加潤滑油脂1802802極30004000h48極75015008000h3152極30003000h48極75015006000h35545024極150

31、030002000h68極75010004000h案例案例3 3、電機(jī)振動(dòng)大、電機(jī)振動(dòng)大注意：注意：1 1、確定電機(jī)是否對中；、確定電機(jī)是否對中；2 2、確定電機(jī)軸承、地腳、平衡。、確定電機(jī)軸承、地腳、平衡。注：A好；B允許長期運(yùn)行；C可承受但須采取措施；D不允許運(yùn)行。K15kW以下的小電機(jī)M1575kW中等容量電機(jī)或有特殊基礎(chǔ)的300kW以下的電機(jī)。案例案例4 4、電機(jī)接線錯(cuò)誤造成電機(jī)反轉(zhuǎn)或燒損、電機(jī)接線錯(cuò)誤造成電機(jī)反轉(zhuǎn)或燒損電機(jī)接線盒一般如下：電機(jī)接線盒一般如下：注意：注意：1 1、電機(jī)離線檢修，接線做好標(biāo)記，、電機(jī)離線檢修，接線做好標(biāo)記，“原拆原裝原拆原裝”；2 2、電機(jī)繞組大修后，重新

32、進(jìn)行方向確認(rèn)。、電機(jī)繞組大修后，重新進(jìn)行方向確認(rèn)。 相相序錯(cuò)誤將造成電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。序錯(cuò)誤將造成電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 處理：任意調(diào)換電源的兩根進(jìn)線。處理：任意調(diào)換電源的兩根進(jìn)線。 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)電源電源U U V V W WM3M3M3M3電源電源U U V V W W電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)X XA AZ ZB BY YC CA AX XC CB BZ ZY Y接法接法錯(cuò)誤將造成電動(dòng)機(jī)發(fā)熱、燒損。錯(cuò)誤將造成電動(dòng)機(jī)發(fā)熱、燒損。 處理：注意處理：注意、 Y Y 聯(lián)結(jié)。聯(lián)結(jié)。 案例案例5 5、跳電多次復(fù)位啟動(dòng)，導(dǎo)致電機(jī)接地。跳電多次復(fù)位啟動(dòng)，導(dǎo)致電機(jī)接地。注意：注意：1 1、觀察負(fù)荷電流，是否過負(fù)荷；觀察負(fù)

33、荷電流，是否過負(fù)荷；2 2、檢查電機(jī)溫度是否真正過熱；、檢查電機(jī)溫度是否真正過熱；3 3、觀察電機(jī)通風(fēng)冷卻是否正常；、觀察電機(jī)通風(fēng)冷卻是否正常；4 4、電機(jī)過載、過流跳電后，未排除跳電原因避免連續(xù)頻繁啟動(dòng)。、電機(jī)過載、過流跳電后，未排除跳電原因避免連續(xù)頻繁啟動(dòng)。案例案例6 6、同步電機(jī)滑環(huán)異常磨損問題、同步電機(jī)滑環(huán)異常磨損問題注意：注意：1 1、注重電機(jī)碳刷磨短、碳刷壓力不足、碳刷與刷握粘結(jié)等、注重電機(jī)碳刷磨短、碳刷壓力不足、碳刷與刷握粘結(jié)等 ；2 2、正負(fù)極滑環(huán)磨損不一樣，、正負(fù)極滑環(huán)磨損不一樣，碳刷正常使用壽命一般碳刷正常使用壽命一般1 1年以上；年以上；3 3、定期對碳刷表面進(jìn)行打磨、清

34、潔、正負(fù)極調(diào)換；、定期對碳刷表面進(jìn)行打磨、清潔、正負(fù)極調(diào)換；檢查項(xiàng)目檢查方法判定標(biāo)準(zhǔn)電刷和集電環(huán)間的火花目視檢查必須沒有火花電刷或壓簧的震顫目視或絕緣棒接觸碳刷頭部目視沒有晃動(dòng)。沒有異音刷辨松動(dòng)變色目視刷辮端子緊固螺釘不得松動(dòng)。刷辨銅色光亮不能發(fā)黑、變藍(lán)紫色刷握、集電環(huán)碳粉和油污目視不得粘積碳粉、油污異常聲音耳聽不得與正常情況有所不同碳刷長度目視碳刷頂部露出在刷握以上大型同步電機(jī)滑環(huán)裝置日常檢查大型同步電機(jī)滑環(huán)裝置日常檢查案例案例7 7、制動(dòng)電機(jī)抱閘失效或燒損、制動(dòng)電機(jī)抱閘失效或燒損注意：注意：1 1、整理模塊是否損壞；、整理模塊是否損壞；2 2、抱閘線圈是否損壞、抱閘線圈是否損壞；3 3、抱

35、閘間隙調(diào)整是否得當(dāng)；、抱閘間隙調(diào)整是否得當(dāng)；4 4、日常運(yùn)行電機(jī)抱閘不熱。、日常運(yùn)行電機(jī)抱閘不熱。510986321114Schnitt_00871.cdr制動(dòng)盤制動(dòng)端蓋 軸套彈簧力方向工作間隙壓力盤制動(dòng)彈簧制動(dòng)線圈制動(dòng)線圈座電機(jī)軸電磁力方向制動(dòng)器結(jié)構(gòu)、工作原理安裝在開關(guān)柜的整流元件安裝在接線盒的整流元件完整制動(dòng)系統(tǒng)的組成制動(dòng)器電機(jī)電機(jī)制動(dòng)器的拆卸電機(jī)制動(dòng)器的拆卸 制動(dòng)器的間隙調(diào)整參數(shù)范圍 0.25mm-1.2mm8 、 電機(jī)檢修后無法運(yùn)行 現(xiàn)象：現(xiàn)象：對帶PLG速度反饋閉環(huán)矢量控制的電機(jī)，電機(jī)檢修或更換備件后，空載試運(yùn)行就發(fā)生過電流跳電或無法啟動(dòng)事情。 原因：原因：電機(jī)電源相序改變，電機(jī)旋轉(zhuǎn)

36、方向與檢修前相反，這樣使得PLG速度反饋工作不正常，電機(jī)無法啟動(dòng)或保護(hù)跳電。 解決：解決：保證相序一致。9 電機(jī)空載電流震蕩現(xiàn)象 現(xiàn)象：現(xiàn)象：電機(jī)開環(huán)進(jìn)行V/F控制空載試驗(yàn)，電機(jī)在730Hz范圍內(nèi)三相電流寬幅振蕩，而在工頻速度范圍附近，幾乎沒有這種現(xiàn)象。 原因：原因：電機(jī)與變頻器參數(shù)匹配問題。在轉(zhuǎn)差率為零的附近，存在暫態(tài)轉(zhuǎn)矩正負(fù)變化不穩(wěn)定。逆變器驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，以及V/F的暫態(tài)變化引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。 解決：解決：閉環(huán)、帶載。 1010、變頻電機(jī)絕緣損壞、變頻電機(jī)絕緣損壞注意：注意：1 1、變頻電機(jī)特殊的絕緣要求；變頻電機(jī)特殊的絕緣要求；2 2、變頻器采取抑制、變頻器采取抑制dV/dtdV/dt措

37、施；措施；絕緣方案解決： 變頻器電壓不大于500V，標(biāo)準(zhǔn)絕緣的(普通工頻)電機(jī)可以適用。 變頻器輸出電壓大于500V且不大于600V，電機(jī)加強(qiáng)絕緣（變頻電機(jī)），或者標(biāo)準(zhǔn)絕緣電機(jī)增設(shè)dV/dt濾波器（輸出電抗器等）。 變頻器輸出690V，采用加強(qiáng)絕緣（變頻電機(jī)）并增設(shè)dV/dt濾波器；電機(jī)容量超過100kW，軸承絕緣；電機(jī)容量超過350kW，軸承絕緣、增設(shè)共模濾波器。11 電機(jī)軸電流問題 現(xiàn)象：現(xiàn)象：電機(jī)運(yùn)行幾個(gè)月就可能出現(xiàn)軸承噪音、振動(dòng)過大，甚至軸承燒損情況。解體檢查軸承，發(fā)現(xiàn)軸承彈道上產(chǎn)生類似搓衣板似的均勻槽型磨痕。 原因：原因：變頻器輸出的共模電壓通過電機(jī)軸、軸承、機(jī)座、接地等構(gòu)成閉合回路，擊穿軸承油膜對軸承重復(fù)放電產(chǎn)生電蝕。 解決：解決： 比較有效的方法是系統(tǒng)正確接地、采用對稱的電機(jī)繞組及屏蔽電纜、增加濾波回路、增加瓷環(huán)、電機(jī)