电机的基本知识及故障排除

1、Page 1电机的基本知识及故障排除2005年09月09日Page 2电机基本知识电机基本知识1.电机的种类2.三相异步电动机的工作原理3.三相异步电动机的组成4.电机的有关结构、技术参数4.1 基本结构型式4.2 功率等级和安装尺寸Page 3 1.11.1电机的定义电机的定义电机是电能与机械能转换的装置 Page 4 1.2 1.2 电机的能量方程式为电机的能量方程式为: :由电源输入的电能=耦合电磁场内储能的增量+机电系统内部的能量损耗+输出的机械能注:电动机:电能和机械能均为正值发电机:电能和机械能均为负值 Page 5 1.3 1.3 电机的分类电机的分类: : 变压器变压器旋转电机

2、旋转电机电机电机直流电机直流电机交流电机交流电机异步电机异步电机同步电机同步电机Page 6a)a)发电机发电机b)b)电动机电动机a)a)单相单相电机电机b)b)三相三相电机电机a)a)安全电压电机安全电压电机 36 36V Vb)b)低压电机低压电机 220-1200 220-1200V Vc)c)中中压电机压电机 1200-6000 1200-6000V Vd)d)高压电机高压电机 6000 6000V V以上以上a)a)鼠笼式电机鼠笼式电机b)b)绕线式转子电机绕线式转子电机 电电机的分类机的分类按能量的转换方式按能量的转换方式按供电电源相数按供电电源相数按供电电压的不同按供电电压的不

3、同按转子绕组型式按转子绕组型式Page 7。我公司生产的电机是我公司生产的电机是: : 交流感应鼠笼式三相异交流感应鼠笼式三相异步电动机步电动机简称简称: :三相异步电动机三相异步电动机上海ABB电机Page 82.三相异步电动机的工作原理71 80 90 100 112 132 160 180 200 225 250 280 315 355 利用电磁感应原理,交变的三相电流通过电机的定子绕组后,在电机定子内部产生旋转的气隙磁场并在转子导条中产生感应电流,带电流的转子导条与旋转磁场相互作用产生电磁转距,带动电机转动,从而实现电能向机械能的转换。Page 93.三相异步电动机的组成a. 定子b.

4、 转子c. 前、后端盖d. 风扇、风罩e. 接线盒f. 轴承Page 104.1 4.1 电机的基本结构型式电机的基本结构型式1)1)外壳防防等级外壳防防等级: : 用用IPXXIPXX表示表示. . 如如IP23IP23、IP55IP55 第第1 1位特征数字为防固体的程度位特征数字为防固体的程度( (从从0-5)0-5) 第第2 2位特征数字为防水的程度位特征数字为防水的程度( (从从0-8)0-8)例例: :IP55IP55第第1 1位特征数为位特征数为5:5:表示防尘电机表示防尘电机含义含义: :能防止触及或接近壳内带电或转动部件进尘量不能防止触及或接近壳内带电或转动部件进尘量不足以影

5、响电机的正常运行足以影响电机的正常运行第第2 2位特征数为位特征数为5:5:表示防喷水电机表示防喷水电机含义含义: :承受任何方向的喷水应无有害影响电机的承受任何方向的喷水应无有害影响电机的 正常运正常运行行Page 112)2)冷却方式：用冷却方式：用ICIC表示，如表示，如IC0141IC411IC0141IC411、IC416IC4163)3)安装方式：安装方式：IMB3IMB3、IMB35IMB35、IMB5IMB5、IMV1IMV1、IMV3IMV3等等IMB3IMB3表示：轴伸水平，有底脚表示：轴伸水平，有底脚IMB35IMB35表示：轴伸水平，有法兰有底脚表示：轴伸水平，有法兰有

6、底脚IMB5IMB5表示：轴伸水平，有法兰无底脚表示：轴伸水平，有法兰无底脚IMV1IMV1表示：轴伸向下，有法兰无底脚表示：轴伸向下，有法兰无底脚IMV36IMV36表示：轴伸向上，有法兰有底脚表示：轴伸向上，有法兰有底脚Page 121) 功率等级分: 0.18、0.25、0.37、0.55、0.75、1.1、 1.5、2.2、3、4、5.5、7.5、11、15、 18.5、22、30、37、45、55、75、90、 110、132、160、185、200、250、315.2) 安装尺寸: 71、80、90、100、112、132、160、 180、200、225、250、280、315、

7、355.4.1 4.1 基本结构型式基本结构型式Page 13三相异步电动机的种类三相异步电动机的种类1.1.三相异步电动机三相异步电动机2.2.绕线转子三相异步电动机绕线转子三相异步电动机3.3.高转差率三相异步电动机高转差率三相异步电动机4.4.变极多速三相异步电动机（风机水泵用多速三相异步变极多速三相异步电动机（风机水泵用多速三相异步电动机）电动机）5.5.力矩三相异步电动机力矩三相异步电动机6.6.制动三相异步电动机制动三相异步电动机7.7.电磁调速三相异步电动机电磁调速三相异步电动机8.8.齿轮减速三相异步电动机齿轮减速三相异步电动机9.9.电梯用三相异步电动机电梯用三相异步电动机1

8、0.10.耐振用三相异步电动机耐振用三相异步电动机Page 1411.11.冶金及启重用三相异步电动机冶金及启重用三相异步电动机12.12.船用三相异步电动机船用三相异步电动机13.13.隔爆型三相异步电动机隔爆型三相异步电动机14.14.增安型三相异步电动机增安型三相异步电动机15.15.无火花型三相异步电动机无火花型三相异步电动机16.16.轴流风机用三相异步电动机轴流风机用三相异步电动机17.17.洗衣机用三相异步电动机洗衣机用三相异步电动机18.18.变频调速三相异步电动机变频调速三相异步电动机( (永磁式三相同步电动机永磁式三相同步电动机 TYC TYC 替代替代18)18)Page

9、 15上海上海ABB电机的主要产品电机的主要产品1.产品的种类 1.1 基本系列 1.2 派生系列2.产品的特点3.产品的主要用途4.上海ABB电机与国内电机的比较Page 16 1)M2QAM2QA及及QAQA系列三相异步电动机系列三相异步电动机 2)2)M2QAM2QA及及QADQAD系列变极变速三相异步电动机系列变极变速三相异步电动机 3)3)YDFWYDFW、YDFW2YDFW2系列外转子低噪声三相异步电动机系列外转子低噪声三相异步电动机 4)4)QAEJQAEJ及及MQAEJMQAEJ系列电磁制动三相异步电动机系列电磁制动三相异步电动机 5)5)DFDF及及GDFGDF系列系列( (

10、IP23)IP23)三相异步电动机三相异步电动机 6)6)QABPQABP系列变频调速三相异步电动机系列变频调速三相异步电动机 7)7)M2QAM2QA系列船用三相异步电动机系列船用三相异步电动机 8)8)SL(SYSL(SY、SYUSYU、PLD)PLD)系列列车空调三相异步电动机系列列车空调三相异步电动机 9)9)M2SVM2SV系列烟道电机系列烟道电机 10)M2JA(ExdIIC) 10)M2JA(ExdIIC)隔爆型三相异步电动机隔爆型三相异步电动机 11)M2QP 11)M2QP（ExnA)ExnA)无火花型三相异步电动机无火花型三相异步电动机1.1 基本系列Page 17船用变频

11、调速油气石化风力发电造纸纸浆通风排烟矿山冶金ABB电机的主要应用领域Page 18M2BAM2QAM2QA(B级)QAM2JAQUQY或YUYUYYB2产品的替换情况产品的替换情况Page 19产品主要结构及性能对照表产品主要结构及性能对照表 型号项目M2QAQAQYYUY机座散热筋平行分布散热筋平行分布散热筋成辐射状散热筋成辐射状散热筋成辐射状接线盒位置顶部顶部顶部旁出线旁出线接线盒材质铸铁钢板、铸铁铸铁钢板、铸铁 钢板、铸铁出线孔德国公制公制PG式英制G管螺纹公制电压、频率宽电压、双频率宽电压宽电压、双频率单电压单电压Page 20产品主要结构及性能对照表产品主要结构及性能对照表效率欧洲I

12、I级标准欧洲II级标准Q/JBQS10-99Q/JBQS4-97ZBK22007-88绝缘等级F(B考核)F(B考核) /BF(B考核)BB防护等级IP55IP55IP55IP54IP54铭牌有CE标记有CE标记有CE标记无CE标记无CE标记铭牌材质不锈钢铜不锈钢铜铝轴承NSK或SKF国产NSK或SKFNSK或SK-F国产轴伸中心孔有无有有无Page 21QABP系列变频电机系列变频电机电机规格：电机规格：71-355机座机座变频范围：变频范围：5-100Hz,50Hz以下为恒转矩调速，以下为恒转矩调速，50Hz以上为恒功率调速以上为恒功率调速工作方式：工作方式：S1绝缘等级：绝缘等级：F级级

13、防护等级：电机为防护等级：电机为IP55，轴流风机为，轴流风机为IP54特点：低速运转时，转矩平滑，无爬行现象特点：低速运转时，转矩平滑，无爬行现象另可加装编码器，制动器，热敏电阻，加热带等另可加装编码器，制动器，热敏电阻，加热带等上海ABB电机Page 22 QAEJ、MQAEJ系列电磁制动三相异步电动机是全封闭、自扇冷、鼠笼型、具有附加直流电磁制动器的三相异步电动机。电机具有制动迅速、定位准确、使用方便、维护容易、制动或起动时转子无轴向窜动等特点,制动器具有手动释放装置。QAEJQAEJ、MQAEJMQAEJ系列制动电系列制动电机机上海ABB电机Page 23M2QA-H系列船用电机系列船

14、用电机产品规格：产品规格：71-315机座机座防护等级：防护等级：IP55绝缘等级为绝缘等级为F级，温升为何级，温升为何90KCCS认证，符合认证，符合ABS、DNV、GL、IEC、LR、NK等标准和规范等标准和规范特点：高效率、高起动转矩特点：高效率、高起动转矩特殊的高密封管接头、高标号铸铁外壳特殊的高密封管接头、高标号铸铁外壳上海ABB电机Page 24 YDFW、YDFW2系列外转子电机 为三相、交流全封闭型鼠笼式异步电动机，分普通型和调速型二种型号。电机具有轴固定，外壳旋转的特点，电机外壳可直接与风机叶轮连接，是卧式双吸离心通风机和立式离心屋顶通风机最理想的配套动力源，应用于各类通风设

15、备。 普通型为YDFW，B级绝缘，国产优质轴承; 调速型为YDFW2，软特性设计,通过调压实现电机列级变速，F级绝缘，选用NSK进口品牌轴承，增加了电机可靠性。上海ABB电机Page 25 引进ABB集团21世纪最新隔爆型电机的技术，结合中国GB3836-2000标准的特点而开发的，规格从80至355机座。目前国内最先进的工厂用4级隔爆型电动机(ExdIIC)产品(温度组别T1-T5)。适用于防爆危险II区工厂所有可燃性气体场合。效率指标达到欧洲CEMEP-EU效率等级电机标准2级值，符合中国GB18613-2002中小型三相异步电动机能效限定值。M2JAM2JA隔爆型三相异步电动机隔爆型三相

16、异步电动机上海ABB电机Page 261.加装热敏电阻 2.加装防尘密封圈3.加装加热带 4.加装防油密封圈5.加装注油嘴 6.加装甩水环7.特殊颜色 8.特殊轴伸、特殊法兰9.三防要求(放潮、防霉、防盐雾)10.加装轴承测振仪（SPM） 众众多的选择以满足用户的需求多的选择以满足用户的需求Page 27ABB电机与国内电机的比较1）外形美观、造型别致2）电机质量优良3）环保、高效,达到欧洲II级效率标准4）宽电压设计5）实际噪声低6）有CE标记7）健全的售后服务体系8）具有ABB品牌效应上海ABB电机Page 281.2派生系列 1)特殊结构派生: 一般采用尾注特征代号表示 如: 特殊轴、特

17、殊法兰派生-J4 带热敏电阻-RB 2)特殊环境 如: “船用”代号为 H “湿热带用”代号为 TH 3)几种机械性能的组合 如: 变极制动电机(M)YD(YUD)EJ (M)QADEJPage 291.防爆电气分类 Ex ABB Motors2003.5上海ABB电机国标 名称 分类 等效于GB3836.1 防爆性气体环境用 电气设备 第一部分: 通用要求 IEC60079-0GB3836.2 防爆性气体环境用 电气设备 第二部分: 隔爆型“d” IEC60079-1GB3836.3 防爆性气体环境用 电气设备 第三部分: 增安型“e” IEC60079-7GB3836.4 防爆性气体环境用

18、 电气设备 第四部分: 本质安全型“I” IEC60079-11GB3836.5 防爆性气体环境用 电气设备 第五部分: 正压型“P” IEC60079-2GB3836.6 防爆性气体环境用 电气设备 第六部分: 充油型“o” IEC60079-6GB3836.7 防爆性气体环境用 电气设备 第七部分: 充沙型“q” IEC60079-5GB3836.8 防爆性气体环境用 电气设备 第八部分: 无火花型“n” IEC60079-15GB3836.9 防爆性气体环境用 电气设备 第九部分: 浇封型“m” IEC60079-18防爆电气分类Page 301.防爆电气分类 Ex ABB Motors

19、2003.5上海ABB电机Ex防爆电机Exd-属结构设计(Exp)Exe-属电磁设计Exn-属电磁设计国标 名称 分类 等效于GB3836.1 防爆性气体环境用 电气设备 第一部分: 通用要求 IEC60079-0GB3836.2 防爆性气体环境用 电气设备 第二部分: 隔爆型“d” IEC60079-1GB3836.3 防爆性气体环境用 电气设备 第三部分: 增安型“e” IEC60079-7GB3836.5 防爆性气体环境用 电气设备 第五部分: 正压型“P” IEC60079-2GB3836.8 防爆性气体环境用 电气设备 第八部分: 无火花型“n” IEC60079-15防爆电机使用标

20、准Page 312.爆炸性气体电气设备分类上海ABB电机 ABB Motors2003.5I 类：煤矿用电气设备（例如类：煤矿用电气设备（例如Exd I)II类：除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备类：除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备 II类隔爆型类隔爆型“d”电气设备又分为电气设备又分为IIA,IIB和和IIC类。（例如类。（例如ExdIIA,ExdIIB,ExdIIC)2.1 这种分类对于隔爆型电气设备按最大实验安全这种分类对于隔爆型电气设备按最大实验安全间隙（间隙（MESG)划分。划分。2.2 标志标志IIB的设备可适用于的设备可适用于IIA设备的使用条件，设备的使用条件，标志标

21、志IIC的设备可适用于的设备可适用于IIA和和IIB设备的使用条件。设备的使用条件。Page 32上海ABB电机 ABB Motors2003.53.温度温度3.1 最高表面温度最高表面温度3.1.1 对对I类电气设备不应超过：类电气设备不应超过：-150oc,当电气设备表面可能堆积灰尘时：当电气设备表面可能堆积灰尘时：-450oc,当电气设备表面不会堆积或采取措施当电气设备表面不会堆积或采取措施（例如密封防尘或通风）可以防止堆积灰尘时，（例如密封防尘或通风）可以防止堆积灰尘时，电气设备的实际最高表面温度应在铭牌上标示出电气设备的实际最高表面温度应在铭牌上标示出来，或在防爆合格证之后加符号来，

22、或在防爆合格证之后加符号“X”。Page 33上海ABB电机ABB Motors2003.53.1.2 对于对于II类电气设备应按下表的规定作温度类电气设备应按下表的规定作温度标志，优先按下表标出温度分组，或实际最高表面标志，优先按下表标出温度分组，或实际最高表面温度，必要时给出其限定使用的气体名称。温度，必要时给出其限定使用的气体名称。 温温度度组组别别 最最高高表表面面温温度度 T1 450 T2 300 T3 200 T4 135 T5 100 T6 85 Page 34上海ABB电机 ABB Motors2003.53.2 环境温度环境温度 电气设备应设计在温度为电气设备应设计在温度为

23、-20OC40OC下使用，下使用，此时不需要附加标志。此时不需要附加标志。 若环境温度超出上述范围应视为特殊情况，应若环境温度超出上述范围应视为特殊情况，应在铭牌上标出符号在铭牌上标出符号Ta或或Tamb和特殊环境温度；或在和特殊环境温度；或在防爆合格证编号后加符号防爆合格证编号后加符号“X” 电气设备电气设备 使用环境温度使用环境温度 附加标记附加标记 正常情况正常情况 最高最高 40 最低最低 20 无无 殊环情况殊环情况 需在资料中给出并标在需在资料中给出并标在证书上证书上 Ta 或或 Tamb 附加规附加规定 标 记 例 如定 标 记 例 如 -30 CTa+40 或符号或符号”X P

24、age 35上海ABB电机 ABB Motors2003.53.3表面温度和引燃温度表面温度和引燃温度 最高表面温度应低于爆炸性气体环境的引燃温度。最高表面温度应低于爆炸性气体环境的引燃温度。Page 36上海ABB电机 ABB Motors2003.54.定义定义4.1 隔爆型隔爆型“d” （2000标准）电气设备的一种防爆形式，其外标准）电气设备的一种防爆形式，其外壳能够承受通过外壳任何结合面或结构间隙渗透壳能够承受通过外壳任何结合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成并且不会引起外

25、部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃的爆炸性环境的点燃 Page 37上海ABB电机 ABB Motors2003.54.1.1隔爆电气承受的压力隔爆电气承受的压力 隔隔爆爆等等级级 承承受受压压力力 对对应应的的气气体体 1级级隔隔爆爆 （ I ） 1MPa 甲甲烷烷 2级级隔隔爆爆 （ IIA ） 1MPa 丙丙烷烷 3级级隔隔爆爆 ( IIB ) 1MPa 乙乙烯烯 4级级隔隔爆爆 ( IIC ) 1.5MPa 氢氢气气，乙乙炔炔 4.1.2 隔爆电气隔爆形式有隔爆电气隔爆形式有螺纹、平面、圆桶、止口、曲路等螺纹、平面、圆桶、止口、曲路等Page 38上海ABB电机 ABB M

26、otors2003.54.2 增安型增安型“e”：（2000标准）对在正常运行条件下不会产生电弧标准）对在正常运行条件下不会产生电弧或火花的电气设备进一步采取措施，提高其安全或火花的电气设备进一步采取措施，提高其安全程度，电弧和火花的可能性的防爆型式。程度，电弧和火花的可能性的防爆型式。4.2.1 增安型增安型“tE”：tE时间应不小于当转子堵转时热过载保护装置能时间应不小于当转子堵转时热过载保护装置能够切断电动机电源所需的时间够切断电动机电源所需的时间Page 39上海ABB电机ABB Motors2003.54.2.2tE时间不允许小于时间不允许小于5s，启动电流比，启动电流比IA/IN不

27、允许不允许大于大于10。启动时，转子表面温度极限不应超过启动时，转子表面温度极限不应超过300OC（IEC标准）。（国内行业标准标准）。（国内行业标准tE时间不允许小时间不允许小于于7S）4.3 无火花型无火花型“nA”（2002标准）电气设备的一种防爆形式，在正常标准）电气设备的一种防爆形式，在正常运行时和本标准规定的一些异常条件下，不能点运行时和本标准规定的一些异常条件下，不能点燃周围爆炸性气体环境。燃周围爆炸性气体环境。Page 40上海ABB电机 ABB Motors2003.55.ABB防爆电机各防爆型式的型号防爆电机各防爆型式的型号 M2000 防防爆爆型型式式 IEC 标标准准

28、欧欧洲洲标标准准 型型号号 防防爆爆等等级级 隔隔爆爆型型“d” Ex d EEx d 2 JA dIICT4 增增安安型型“d(e)” Ex e EEx de M2KA EIIT4 增增安安型型“e” Ex e EEx e M2BA(+458) EIIT3 无无火火花花型型“nA ” Ex nA EEx nA M2BA(+456) nAIIT3 Page 41上海ABB电机 ABB Motors2003.55.2 M3000系列系列 防防爆爆型型式式 IEC标标准准 欧欧洲洲标标准准 型型号号 防防爆爆等等级级 隔隔爆爆型型“d” Ex d EEx d 3JP dIICT4 增增安安型型“d

29、(e)” Ex e EEx de M3KP EIIT4 增增安安型型“e” Ex e EEx e M3HP EIIT3 无无火火花花型型“nA” Ex nA EEx nA M3GP nAIIT3 Page 42上海ABB电机ABB Motors2003.56.防爆危险区划分：防爆危险区划分：0区，区，1区，区，2区。区。国内：国内： 区区域域 区区域域定定义义 适适用用的的防防爆爆电电机机 0 区区 爆爆炸炸性性区区域域 目目前前无无适适合合的的防防爆爆电电机机 1 区区 容容易易爆爆炸炸区区域域 隔隔爆爆型型“d” ， 2 区区 偶偶然然爆爆炸炸区区域域 隔隔爆爆型型“d” ， 增增安安型型

30、“e” ， 无无火火花花型型“nA” 电电机机 Page 431.效率 ABB的M2QA电动机已经达到欧洲CEMEP-EU效率等级电机标准二极值并符合国标GB186132002中三相异步电动机能效限定值, 选择电动机要选效率高的电动机。2.绕组绝缘 一般现代的电动机都是F级绝缘但绕组温升考核是F级还是B级。如果是F级绝缘B级考核，电动机的可靠性大大增加。在三相异步电动机中效率越高温升越低，这样延长了绕组寿命降低了运行成本。选择电动机的要点：性能、材料选择电动机的要点：性能、材料Page 44 3.轴承 电机故障中最常见的是由轴承问题造成.轴承的寿命取决于工况和负载情况以及与环境和温升相匹配的轴

31、承油脂。 ABB使用的轴承是从SKF,NSK等公司购买的.从一定程度上保证了轴承的品质(L1和L10),提高了ABB电机运行的可靠性并降低了振动和噪声.选择电动机的要点：性能、材料选择电动机的要点：性能、材料Page 45 4.振动和噪声 电动机的一个重要指标;振动大小和噪声高低反映了电机供应商的制造水平.由功平衡和优质轴承使ABB电动机处于低振动水平,计算机的辅助电磁计算,机构设计和合理的风路设计决定了ABB电动机的低噪声.5.外观 经验丰富的工程师加上计算机的辅助结构设计使ABB电动机的外形大方美观.即保留了电动机因有的刚性结构又不同于其它类型的电动机.选择电动机的要点：性能、材料选择电动机的要点：性能、材料Page 461）根据使用场所的环境条件,如温度、湿度、灰尘、腐蚀及易燃易爆气体等,选择相应的防护方式或者防爆电机.2）根据用户电网电压确定电机的电压等级。3）还要考虑产品的价格、运行费用、安装维护等因素。电机的选用电机的选用Page 47电机的起动维护电机的起动维护 a.合闸时,若电机不转应迅速拉闸, 以免烧坏电机b.电机起动后应注意观察运转情况(设备及电机) 起动前起动前a.核对铭牌数据b.机械装配是否良好c.电机接线是否正