[论文] 水泵电机

1、.水泵电机应用包括：游泳池温泉浴场及浴缸喷射泵安装建议维修故障排除其他模块包括：供暖，通风，空调&制冷电机通用电机专用电机注意：本手册所包含的信息是一般性信息，取材可靠，其目的是做一般参考之用，本手册中的描述可能并不适用于某一特定电机或某一特定应用，且不对手册中的信息做任何担保目录水泵电机引言 .1电机更换.6泳池，温泉&浴缸电机.7电压.10服务系数.11喷射泵.13电机故障排除指南.19导线的推荐尺寸.20启动故障.20过热.21带噪声运行.23触电.23防水.23防尘&化学腐蚀.24常规万用表&欧姆表.25数字万用表或欧姆表.25电路表&电压表.2

2、5电压检查.26电流检查.26启动开关检查.27电机组件检查.29地线检查.29绕组连续性. .30电容.31开关.31保护（过热）.32泵拆卸.32单速电机-典型示意图33电机组装.36如何更换轴承.37轴承信息表.39推荐工具.39电机重装.40双速电机.40启动开关更换与调整-双速电机.41高速启动.42低速启动.43双速电机高速示意图.44双速电机高-低速开关重接.45双速电机高-低速开关重接 .46引言在本应用模块中所提电机主要应用于游泳池、温泉、浴缸、家庭供水系统及其他离心泵用于抽水的电机基座号是48和56电机类型在以下即将讨论的水泵中有五种不同的电气设计1、 分相电机这种电机在温

3、泉泵、浴缸泵和泳池泵方面有着广泛的应用，这种设计有一个启动绕组和启动开关，但是没有电容；2、 电容启动电机这是在地上池和射流泵应用中用到的一种最普通的单相电机它的启动转矩（额定负载的150-175%）高于分相电机，而其启动电流低于分相电机，电容启动电机的运行情况在如下情况下与分相电机的运行情况类似，即：一旦在分相电机达到其额定转速的2/33/4时利用启动开关将启动绕组和电容从电路系统中切出的情况下；3、 永磁容分电机（PSC）这种电机不包含启动开关，但是在电路中始终存在一个运行电容，不过，运行电容比启动电容更贵，且它的启动转矩仅是电容启动设计的40%；4、 电容启动/电容运行电机这种设计被用来

4、在运行模式下提高效率，这种设计中同时用到了启动电容和运行电容器；5、 多相（3相）电机这是一种最简单最有效的设计它的使用仅限于商业和工业领域，因为在居民区不提供三相电源这些电机有时可能被用于其他领域的水泵中，电机的选择和故障排除过程是类似的，但是由于移动液体和运行环境的不同，具体应用还需要具体考虑。美国保险商实验室已经为许多水泵电机建立了安全标准，标准1081适用于泳池电机，标准778适用于射流泵电机。这些电机是两极（3450 RPM）设计或者两极/四极（1725 RPM）设计，使用两极设计的原因是它可低温运行并且可以运送更多的水。这里讨论的典型的水泵电机在轴承两端使用球轴承，其中之一被堵转表

5、示任何推力负荷。一些水泵电机已经有了球/套轴承建构。射流泵电机拥有典型的双屏蔽轴承，而泳池泵电机拥有典型的双密封轴承，这两种都是永久性润滑的，并且都不是防水的。一些水泵通过自己提供延伸轴承孔来使用一个偏置电机，这种结构类型并不普遍，虽然一些更换电机仍然在用，但是关于它的更换使用已经急剧下降，两种基本的类型在过去都用过，不同之处是轴伸的长度。用在水泵电机上的过载或保护装置要经过为期十八天的堵转周期测试，这十八天模拟的是一个加上周末的两周假期和额外的几天，在测试期间，电机轴承是被堵转的，并且电机处于通电状态，因为电机不能启动，温度会快速上升并且由于过载会导致电机离线，在过载重置之后，这样的运行周期

6、重复进行，电机必须在实验结束后仍能运行。水泵被指定是离心式的，因为电机驱动的叶轮是通过离心方式抽水的。在这些应用中的水泵被归类为离心泵，离心泵名字是通过离心力理论得来的。一个最简形式的离心泳池泵可由两个组件组成，一个部件是静态的，并作外壳使用，名为蜗壳。在蜗壳里面是由电机驱动的旋转部件，名为叶轮，电机是水泵的“驮马”，而叶轮则是运送液体的“马车车轮”。水泵的运行原理就像一桶旋转的水，当水桶在旋转时（如图1所示），水由于离心力的作用保持在水桶中，如果此时我们在水桶的底部戳一个洞，水将由于离心力的作用（如图2所示）被甩出来，如果加速水桶的旋转，水将以更大的离心力流出（如图3所示）。这个同样的理论是

7、由水泵的叶轮实现的，当电机驱动叶轮旋转时，叶轮的叶片沿着叶轮的外沿方向对水施加压力，（如图4），这些叶片的旋转运动产生了离心力（如图5），这种运动对水传递了动能或者说速度能量，当水被推压到叶轮的外边沿时，在叶轮的中心有一个压降，产生了一个“真空”（如图6）。由于水面的大气压和叶轮中心的真空导致了“吸管”中的水流进了水泵。通过叶轮传递到水中的压力的大小部分取决于叶轮的尺寸和设计，同时叶轮的尺寸和设计也影响着电机的受力情况。在这种应用上基本上有两种类型的叶轮，半空式叶轮中叶片显露在前面或外边沿。背面则被封闭在一个外罩中（图7），封闭叶轮被设计成具有两个可以完全包围叶轮叶片区域的外罩 开式叶轮对电机

8、轴承施加的力要比闭式叶轮大的多，闭式叶轮泵通常使用203轴承，开式叶轮泵则需要一个更大的轴承如304，闭式轴承泵在当前应用的非常广泛。启动叶轮的速度是影响水泵和电机的性能的另一个大的因素，叶轮的容量随着其速度的变化而成比例变化。例子：在电机转速为3450RPM时，一个叶轮的容量是50加仑每分钟，而如果电机转速减小到1725RPM时，叶轮的容量将会减少到25GPM。在泳池或者温泉电机处于低流量期时，为节能而使用双速电机（3450/1725）的情况与上例类似。电机负载的急剧减小不影响电机的高速运行。在原先的应用中，每个电机是通过一个特定的水泵在一定范围内测试的，每个叶轮需要一定大小的马力才能在给定

9、转速下运转。如果选择一个功率较小的更换电机，因为水泵的输出并不会立即减小，所以电机将会过载。电机试图运行于其额定转速3450RPM左右，并且叶轮在那种转速下需要更大的功率。如果选择了一个功率更大的更换电机，水泵的输出将不会有明显的增加，电机可能会运转的更快一点，但是叶轮并不需要这些额外的功率以使其运行在3450RPM。总之，应该考虑电机和水泵的合理匹配问题。服务系数对于方形法兰来说，额定转速下1HP泳池泵电机的典型服务系数是1.65，而对于NEMAC则为1.4，1HP射流泵电机的典型服务系数为1.4，多年来，不同的电机铭牌上使用了不同的电流等级，一些电机将1HP下的电机电流设定为额定电流，在电

10、机拖动叶轮达到典型服务系数时，这种数值基本上是无用的。这种电机还有关于全负载、服务系数或者最大电流的额定值，这些都是在更换电机时可能要用到的参数，维护人员可以通过短暂的连接很容易的测得电流，或者通过将线路连接成一个回路来检测电流。如果维护人员都很难理解全功率或者功率时间服务系数，那么这个概念也很难对家庭住户解释清楚，超额电机是一种功率增加、服务系数减小的电机，所以总功率仍然保持不变，要想知道这是怎么一回事，可以向电机制造商要一份满额电机和超额电机的列表，将1HP标准电机的参数和0.75HP的大功率电机的参数做对比，你会发现他们之间诸如电流或质量的特征都是一样的，利用水泵曲线也可以做同样的对比。下表描述了全功率或者最大功率电机的一些重要的性质*;提高高服务系数电机额定负载NEMA标准电机马力服务系数最大马力1/31.750.581/21.600.803/41.501.1311.401.401-1/21.301.95 低服务系数电机额定负载.NEMA超额电机马力服务系数最大马力1/21.160.583/41.070.8011.131.131-1/21.001.521.002.00提高高服务系数电机额定负载高于