电动机工作原理及维护.doc

三相异步电动机的工作原理 当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转，从而将电能转化为转轴的机械能。 通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。 3三相异步电动机的选用 三相异步电动机应用广泛，是一种主要的动力源。在此，要特别强调合理选择电动机的额定功率，如额定功率选择过大，不仅造成设备投资费用增加，而且电动机长期处于低效率低功率因数点运行，是很不合理很不经济的。 3.1三相异步电动机的选用要点 (1)根据机械负载特性、生产工艺、电网要求、建设费用、运行费用等综合指标，合理选择电动机的类型。类型的选择与使用要求、运行地点环境污染情况和气候条件等有关。 (2)根据机械负载所要求的过载能力、启动转矩、工作制及工况条件，合理选择电动机的功率，使功率匹配合理，并具有适当的备用功率，除了满足拖动的机械负载要求外，还应考虑是否具备足够容量的供电网络，力求运行安全、可靠而经济。 (3)根据使用场所的环境，选择电动机的防护等级和结构形式。外壳防护等级的选用直接涉及人身安全和设备可靠运行，应根据电机使用场合，防止人体接触到电机内部危险部件，防止固体异物进入机壳内，防止水进入壳内对电机造成有害影响。电机外壳防护等级由字母IP加二位特征数字组成，第一位特征数字表示防固体，第二位特征数字表示防液体。 如IP44：第一位特征数字是表示防护1mm固体的电机，能防止直径或厚度大于1mm的导线或直条能触及或接近机壳内带电或转动部件。 第二位特征数字是表示防溅水，电机能承受任何方向的溅水应无有害影响。 又如IP23：第一位特征数字是表示防护大于12mm固体进入电机，能防止手指或长度不超过80mm的类似物体触及或接近机壳内带电或转动部件，能防止大于12mm的固体异物进入机壳内。 第二位特征数字是表示防滴水电机，即与垂直线成60角范围内的滴水应无有害影响。特征数字越大即表示防护等级越高。电动机的结构形式主要由外壳的特点和与定子、转子的结合形势决定。可分为三种防护式、封闭式、密封式三种。根据使用环境将二者结合，合理选用。 (4)根据生产机械的最高机械转速和传动调速系统的要求，选择电动机的转速。转速的选择尽量与工作机械需要的转速相同，采用直接传动，避免传动损失。 (5)根据使用的环境温度，维护检查方便、安全可靠等要求，选择电动机的绝缘等级和安装方式。电动机的绝缘形式指其所用绝缘材料的耐热等级，根据不同绝缘材料耐受高温的能力对其规定了7个允许的最高温度，分别为：Y、A、E、B、F、H和C。他们允许的工作温度分别为：90、105、120、130、155、180和180以上。安装方式：应按配套设备的安装要求选用合适的电机安装型式，安装型式采用代号“IM”为国际统一标注形式。再由大写字母代表“卧式安装”为B或代表立式安装为V，连同1位或2位阿拉伯数字表示结构特点和类型型式。一般卧式安装电机为IMB3，即二个端盖，有机底、底脚、有轴伸安装在基础构件上 (6)根据电网电压、频率、选择电动机的额定电压以及额定频率。 3.2三相异步电动机的选用步骤： 选电动机类型电动机容量校核启动转矩最大转矩等效发热校核经济性综合指标校核电动机机械特性与负载特性对比电动机电压等级与频率决定 4三相异步电动机的维护保养 4.1启动前的准备和检查 (1)检查电动机和启动设备接地是否可靠和完整，接线是否正确与良好 (2)检查电动机铭牌所示额定电压，额定频率是否与电源电压、频率相符合 (3)新安装或者长期停用的电动机(停用三个月以上)，启动前应检查绕组相对相、相对地的绝缘电阻值。(用1000伏兆欧表测量)。绝缘电阻应该大于0.5兆欧。如果低于这个值，应该将绕组烘干。 (4)对绕线型转子应该检查其集电环上的电刷以及提刷装置是否能正常工作，电刷的压力是否能符合要求。电刷压力为1.5N/cm-2.5 N/cm。 (5)检查电动机的转子转动时候灵活可靠，滑动轴承内的油时候达到规定的油位。 (6)检查电动机所用的熔断器的额定电流是否符合要求。 (7)检查电动机的各个紧固螺栓以及安装螺栓是否牢固并符合要求 如上述检查达标后，方可启动电机，电机启动之后空载运行30秒，注意观察电机有无异常现象，噪音、震动、发热等不正常情况，应采取措施，等情况原因检查清楚，问题解决之后方可运行。启动绕线型电动机时，应将启动变阻器接入转子电路中。对有电刷提升机构的电动机，应放下电刷，并断开短路装置，合上定子电路开关，扳动变阻器。当电动机接近额定转速时，提上电刷，合上短路装置，电动机启动完毕。 4.2运行中的维护 三相异步电动机运行时，值班人员每班应检查一次，检查项目如下： （1）电流是否超过允许值，有无增大或者减小现象。 （2）轴承应无异常声音，润滑情况应正常，油量应充足，油环转动应灵活。 （3）运行声音应正常，无异常气味。 （4）外壳和轴承的温度是否正常，没有烫手感为正常，否则为过热。滑动轴承温度不应超过80,滚珠轴承温度不应该超过100。 （5）震动是否正常，其标准应符合：转速3000r/min，振动不超过0.06 mm，转速1500r/min，振动不超过0.10mm，转速1000r/min，振动不超过0.13mm，转速750r/min，振动不超过0.16mm。 （6）电缆头是否漏油以及外壳接地是否牢固。 （7）饶线式电动机电刷与滑环检查： 滑环上电刷是否冒火花。若火花小，应清理电刷。若火花大，应检修处理。 电刷上的压力应是保证电刷不冒火的最小压力，电刷在刷握内无晃动和卡阻现象 电刷软线是否完整，接触是否紧密，是否有与外壳短路以及过热现象。 电刷边缘应无磨损现象。 4.2运行中的故障处理 1启动时的故障 当合上断路器或自动开关后，电动机不转，只听到嗡嗡的声响，或者不能转到全速，这种故障原因可能是： 定子回路一相断线，如低压电动机熔断器一相熔断，或高压电动机短路器以及隔离开关的一相接触不良，不能形成三相旋转磁场。 转子回路断线或接触不良，使转子绕组内无电流或电流减小，因而电动机不转或者转动很慢。 在传动机械中，有机械上的卡阻现象，严重时电动机就不转，且异常声响。 电压过低使电动机转矩减小，启动困难或不能启动。 电动机定子，转子铁心相摩擦，增加了负载，使转动困难。 运行人员发现上述故障时，对高压电动机来讲，应立即拉开电动机的断路器以及隔离开关，检查其定子、转子回路。 2定子绕组单相接地故障。 电动机绕组由于受到各种因素的侵蚀，使其绝缘水平降低。此外，由于电动机长期过负荷运行，会使绕组的绝缘体因长期过热而变的焦脆或脱落。这都会造成电动机定子绕组的单相接地。 3三相电动机单相运行的故障三相电动机在运行中，如果一相熔断器烧坏或接触不良，隔离开关，熔断器，电缆头以及导线一相接触松动以及定子绕组一相断线，均会造成电动机的单相运行。 运行人员根据电动机所产生的异常现象，确认电动机为单相运行时，则应切断电源，使其停止运行。并用兆欧表测量定子回路电阻值，