第十一章 异步电动机(63)

1、163页第十一章第十一章 异步电动机异步电动机11-1 异步电动机的构造与工作原理异步电动机的构造与工作原理11-11-2铭牌和主要技术参数铭牌和主要技术参数11-11-3异步电动机的启动、调速、制动异步电动机的启动、调速、制动11-11-4异步电动机的运行与维护异步电动机的运行与维护11-11-5 异步电动机的常见故障与处理异步电动机的常见故障与处理3鼠笼式异步电动机鼠笼式异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机63页三相异步电动机也叫三相异步电动机也叫三相感应电动机三相感应电动机，是把电能转换为机械能的电气设备。它具具有构造简单，价格低廉，工作稳定可靠，有构造简单，价格低廉，工作稳定可靠

2、，控制维护方便的优点控制维护方便的优点，所以在生产实践中得到广泛应用。三相异步电动机分为鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机两种，在建筑工地上使用的电动机，绝大部分都是三相鼠笼式异步电动机。 第十一章第十一章 异步电动机异步电动机463页5图11.1 异步电动机构造 63页三相异步电动机：由定子和转子组成6机座机座：铸钢或铸铁：铸钢或铸铁图11.2 定子 63页(1) 定子定子 定子铁心定子铁心定子铁心有两个作用两个作用：它是电机磁路的一部分磁路的一部分，可以用来嵌放定子绕组嵌放定子绕组。为了减少磁滞损耗和涡流损耗，定子绕组用0.35-0.5mm厚的硅钢片叠合而成，放在机座内；在铁心的内表面分布

3、有与转轴平行的槽，用来安放定子绕组。 定子绕组定子绕组定子绕组是异步电动机的电路部电路部分分，由三相对称绕组组成。 11-1.1 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构763页p 机座机座机座常用铸铁和铸钢制成，其作用是固定固定定子铁心和定子绕组，并以前后端盖支撑转子轴，它的外表面铸有散热筋，以增加散热散热面积，提高散热效率。p定子绕组接线方法定子绕组接线方法如图11.3所示。图11.3 定子绕组的接线法 863页 转子转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。流。鼠笼转子鼠笼转子(1) 鼠笼式转子鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端铁芯槽内放铜条

4、，端 部用短路环形成一体。部用短路环形成一体。 或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。(2) 绕线式转子绕线式转子963页(1) 当定子三相绕组通入三相对称交流电时，就会在空间产生一个旋转磁场。转子导体中的感应电流在定子旋转磁场的作用下受到力的作用，形成电磁转矩，使转子沿着旋转磁场的方向转动起来。 转子转速和旋转磁场的转速不同，所以称为异步电动机。11-1.2 三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理160 fnP1063页63页11AXYCBZ分分）转转/( 6010pfn BlvBliFvF0nNS(2) 转差率S转差率表示转子转速与旋转磁场转速相差的程度。异步电动机旋转磁场的转

5、速与转子转速之间的转速差与旋转磁场的转速之比，称为异步电动机的转差率。(3) 三相异步电动机的旋转速度转子转速即为三相异步电动机的旋转速度。 1nnSn60(1)fnSP1263页11-2 异步电动机的铭牌与主要参数异步电动机的铭牌与主要参数11.2.1铭牌铭牌每台电动机的铭牌上都标注了电动机的型号型号、额定值额定值和在额定运行状况下的有关技术参数。在铭牌上所规定的额定值和工作条件下运行，称为额定运行。铭牌上的额定值及有关技术数据是正确设计、选型、使用和维修电动机的依据。图11.4为一台三相异步电动机的铭牌。图图11.4 三相异步电动机铭牌三相异步电动机铭牌 1363页p一、型号一、型号p 异

6、步电动机的型号主要由四部分组成四部分组成，第第一部分一部分用大写印刷体的汉语拼音字母表示产品代号、下标数字为设计序号，如“Y”表示异步电动机；第二部分第二部分用数字表示机座中心高；第三部第三部分分英文字母表示机座长度代号（S-短机座、M-中机座、L-长机座），字母后面的数字为铁芯长度代号；第四部分第四部分横线后的数字表示极数。例如“Y132 M4”，其中“Y”表示异步电动机；“132”表示机座中心高为132 m m；“M ”表示机座长度为中型；“4”表示磁极数为4。1411-2 异步电动机的铭牌与主要参数异步电动机的铭牌与主要参数63页(1) 额定功率额定功率PN: 电动机在额定状态下工作（U

7、=UN，I=IN），转轴上输出的机械功率叫做电动机的额定功率。(2) 额定频率额定频率：在额定状态下定子侧电源的频率称为额定频率，单位为Hz。我国电网为50Hz。(3) 额定电压额定电压UN 电动机额定运行时加在定子绕组上的线电压，叫做电动机的额定电压。(4) 额定电流额定电流IN : 电动机额定运行时加在定子绕组上的线电流，叫做电动机的额定电流。11-2 异步电动机的型号与铭牌数据异步电动机的型号与铭牌数据二、参数二、参数1563页(5) 额定转速额定转速n动机在额定工作状态下，转子的转速称为额定转速。(6) 电动机的工作方式工作方式也称定额定额连续工作：代号S1，可以按铭牌规定的各项额定值

8、长期连续工作，这种电动机的负荷较稳定。短时工作：代号S2，电动机的工作时间较短，停歇的时间较长。10、30、60、90 分钟四种。断续工作：代号S3，电动机周期性地工作停歇工作，如此反复运行。 周期10分钟，负载持续率四种：15%、25%、40%、60%。11-2 异步电动机的型号与铭牌数据异步电动机的型号与铭牌数据1663页(7) 定子绕组的接法接法一般3kW以下的电动机接成星形联接，3kW以上的电动机接成三角形联接。U1 V1 W1U1 V1 W1W2 U 2 V2W2 U2 V2D联结联结Y联结联结11-2 异步电动机的型号与铭牌数据异步电动机的型号与铭牌数据1763页(8) 功率因数功

9、率因数cos电动机的有功功率和视在功率之比，叫做电动机的功率因数。Y系列电动机的功率因数为0.70.9(9) 绝缘等级与温升绝缘等级与温升 表示电动机所用绝缘材料的耐热等级。A（105）、E、B、F、H、C(10)启动转矩与启动能力启动转矩与启动能力 启动转矩倍数一般1.2-2(11) 效率效率输出功率与输入功率的比值叫做电动机的效率。11-2 异步电动机的型号与铭牌数据异步电动机的型号与铭牌数据1863页(1) 电磁转矩T转子绕组中的感应电流在旋转磁场的作用下产生的电磁力对转子转轴形成的转矩的总和，叫做电磁转矩。电磁转矩的单位用牛米（Nm），电磁转矩与电源电压的平方成正比。(2) 额定电磁转

10、矩TN电动机在额定电压下，带动额定负载，转轴上输出的转矩叫做额定电磁转矩TN。(3) 最大电磁转矩Tm电动机输出转矩的最大值叫做最大转矩Tm。 )/()(9550NNN分转千瓦nPT11-2 异步电动机的型号与铭牌数据异步电动机的型号与铭牌数据三、电磁转矩1963页(4) 电动机的过载能力电动机的最大转矩Tm与额定转矩TN的比值叫做电动机的过载系数。电动机的过载系数是衡量电动机的短时过载能力和运行稳定性的一个重要参数，异步电动机的过载能力系数为1.83。 mNTT11-2 异步电动机的型号与铭牌数据异步电动机的型号与铭牌数据2063页（1） 启动的概念电动机接通电源，转子转速由零到额定转速的过

11、程叫做电动机的启动过程。（2） 全压启动的特点启动设备简单、启动迅速、电动机的启动时间只有215s。在电动机启动过程中定子电流和转子电流都比额定值大出许多，定子绕组中的启动电流是额定电流的47倍。 全压启动又称直接启动，当电源容量较大而电动机容量较小时，该方法可用。一般10KW以上的电机都不宜全压启动，应用降压启动。11-3 三相异步电动机的启动三相异步电动机的启动2163页（3） 降压启动的方法电动机启动时，降低加在定子绕组上的电压，以减小启动电流，到启动结束后，再给电动机通上额定电压。1) 常用的鼠笼式异步电动机的降压启动方法 定子绕组串电阻降压启动 星形三角形降压启动 自耦变压器降压启动

12、 延边三角形降压启动2) 常用的绕线式异步电动机的降压启动方法转子绕组串电阻降压启动、频敏变阻器降压启动。 11-3 三相异步电动机的启动三相异步电动机的启动2263页63页23 二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起动。直接起动。星形星形-三角形三角形(Y ) 换接起动换接起动自耦降压起动、延边三角形自耦降压起动、延边三角形(3) 转子串电阻起动转子串电阻起动以下介绍降压起动和转子串电阻起动。以下介绍降压起动和转子串电阻起动。ZUIll3:Y 星形联结时星形联结时ZUIll3 三三角角形形联联结结时时：Z31Y llII31YlIZlU+U1U2V

13、1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W263页2463页25L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1动触点动触点Y动触点动触点静触点静触点63页26L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1UPU1+Ul+U2V1V2W1W263页27 工作工作L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2Ul+U1V1V2W1W2lUU31P (a) 仅适用于正常运行为三角形联结的电机仅适用于正常运行为三角形联结的电机。 )(2StUT (b) Y 起动起动 ststTIY 换接起动适合于空载

14、或轻载起动的场合换接起动适合于空载或轻载起动的场合63页28SYtst31TT UlU1W2V2W1+U2V1UP+Ul+U1W2V2W1U2V163页29L1L3L2FUQQ2（3）.延边三角形降压启动 30(a)直接启动 (b)延边三角形启动 图6-10 自耦变压器降压启动 由于鼠笼式异步电动机采用延边三角形启动，启动绕组需专门设计，同时，制成后的抽头不能随意变动，因此限制了延边三角形启动方法的应用。 63页R 12220220)(st2IIRXREIRR滑环滑环电刷电刷定子定子转子转子起动电阻起动电阻 63页31课间休息了！3263页63页33M3M3由异步电动机的转速表达式可知，要调节

15、异步电动机的转速，可采用改变电源频率f、磁极对数p以及转差率S这三种基本方法来实现。(1) 改变电源频率通过改变交流电源频率的方法来调节电动机同步转速n1，就可以实现调节电动机转速n的目的，这种方法调速范围大，转速变化较平滑，可以实现无级调速。 三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速60(1)fnSP3463页(2) 变极调速变极调速就是通过改变定子绕组接线方法，使电动机产生不同的磁极对数，以获得不同的转速。(3) 改变转差率调速绕线式转子异步电动机可以通过在转子电路中外接一个三相调速电阻器来进行调速。3563页用某种手段来限制电动机的惯性转动，从而实现机械设备的紧急停车，常把这种停车的措施

16、称为电动机的制动。异步电动机的制动方法有两类：机械制动和电气制动。机械制动包括：电磁离合器制动、电磁抱闸制动。电气制动包括：反接制动、能耗制动。 三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动3663页(1) 反接制动所谓反接制动，就是利用异步电动机定子绕组电源相序任意两相反接（交换）时，产生与原旋转方向相反的转矩，来平衡电动机的惯性转矩，达到制动的目的，所以称为反接制动。(2) 能耗制动能耗制动就是在电动机脱离交流电源后，接入直流电源，这时电动机定子绕组通过直流电，产生一个静止的磁场。利用转子感应电流与静止磁场的相互作用产生制动转矩，达到制动的目的，使电机迅速而准确地停止。 3763页一、电动机的

17、运行1、基本要求（1）冷却空气温度）冷却空气温度（一般为35）额定冷却温度下，电动机可按铭牌规定的数据运行；当环境温度t低于35时，电机功率可较额定功率提高（35-t）%，但最多不应超过8%10%；当环境温度t高于35时，电机功率应较额定功率降低（t-35）%。（2）最高温度与温升）最高温度与温升：电机线圈及铁心的最高温度，应符合出厂规定，任何运行方式下均不应超出此温度。电机各部位发热程度常用温升表示。 温升=实际温度-环境温度11-4 电动机的运行与维护保养电动机的运行与维护保养3863页 一、电动机的运行1、基本要求在冷却空气最大计算温度为40时电动机各部允许运行温度和温升 （）如下表 3

18、963页 一、电动机的运行1、基本要求（3）电动机的运行电压运行电压可在其额定电压的5%+10%范围内变动，额定出力不变；（4）按额定功率运行时，三相相间电压不平衡程度不得超过5%；运行中任一相电流不超过额定值时，不平衡电流不应超过10%。（5）振动允许值振动允许值：电动机的振动不得超过下表规定：额定转速 rpm 3000 1500 1000 750及以下振幅值（双振幅）mm 0.05 0.085 0.10 0.12（6）串轴的允许值串轴的允许值：电动机转子的轴向串动值不得超下列数值：a.滑动轴承不得超过2-4毫米b.滚动轴承不得超过0.05毫米 4063页 一、电动机的运行1、基本要求（7）

19、直流电机换向火花等级直流电机换向火花等级：额定运行时不应大于1级火花等级电刷下的火花程度换向器及电刷的状态说明1级无火花整流子上没有黑痕即电刷上没有灼痕 可以连续运行1级电刷边缘仅有小部分有微弱的点状火花或有非放电性的红色小火花1级电刷边缘绝大部分或全部有轻微的火花整流子上有黑痕出现,但不发展,用汽油擦其表面即能除去,同时在电刷上有轻微的灼痕可以连续运行2级电刷边缘全部或大部分有较强烈的火花整流子上有黑痕出现用汽油擦其表面不能除去，同时电刷上有灼痕。如短时出现这一级火花,换向器上不出现拙痕,电刷不致被烧焦或损坏只允许在短时过电流及短时过载时发生3级电刷整个边缘有较强烈的火花即环火,同时有大火花

20、飞出整流子上有黑痕相当严重, 用汽油擦其表面不能除去，同时电刷上有灼痕。如在这一级火花短时运行，则换向器上出现拙痕,电刷被烧焦或损坏只允许在直接启动或逆转瞬间出现2009-08-30 22:004163页 一、电动机的运行2、电动机启动前的要求（1）新投入或大修后投入运行的电动机的要求 定转子绕组三相直流电阻偏差应小于2%。对某些只更换个别线圈的电动机，其直流电阻偏差应不超5%，当三相电压平衡时，三相电流中任一相与三相平均值的偏差不得超过10%。 直流电动机电枢绕组与换向片焊接后，片间电阻相差应小于5%8%。 电动机定、转子间的气隙不均匀度不允许超过规定值。 电机换向器、滑环的电刷及刷架应完好

21、；弹簧压力及电刷与刷盒的配合以及电刷与滑环或换向器的接触面应符合要求。 电机绕组的绝缘电阻应符合规定。4263页 一、电动机的运行2、电动机启动前的要求（2）长时间（如3月）停用的电动机投入运行前的要求 1）用手电筒检查内部是否清洁内部是否清洁，有无脏物，用压缩空气或皮老虎吹扫干净。2）检查线路电压检查线路电压和电动机接法接法是否符合铭牌规定；电机引出线与线路连接是否牢固，有无松动或脱落，机壳接地是否可靠。3）熔断器、断路保护装置保护装置、信号保护装置、自动控制装置控制装置均应调试到符合要求。4）检查电机润滑系统润滑系统：油质是否符合标准，有无缺油现象。5）各紧固螺栓不得松动。6）测量绝缘电阻

22、绝缘电阻是否符合要求。7）检查传动装置传动装置：皮带、联轴器等。8）通风系统通风系统完好。4363页 二、电动机运行监视与维护1、电动机运行监视4463页 二、电动机运行监视与维护1、电动机运行监视2、电动机运行中的事故停机发生人身事故；机械故障；冒烟起火；轴承温度超允许值；电流超规定值；发热、发异声的同时，转速急剧变化；内部扫膛、串轴发生冲击；传动装置失灵或损坏；强烈振动；附属设备故障运行等。4563页 三、电动机运行监视与维护3、电动机的维护（1）接班时应进行的工作 检查各部位发热情况；运转声音情况；连接处、变阻器、控制设备工作情况；换向器、滑环、电刷工作情况；润滑油面高度。（2）每月应进

23、行的工作：擦、测、拧、检。（3）每半年应进行的工作（4）每年应进行的工作4663页一、 电动机不能启动或达不到额定转速的原因与处理二、电动机声音不正常或振动的原因与处理方法三、电动机过热原因与处理方法四、电动机轴承过热的原因与处理方法五、转子绕线式电动机电刷冒火或滑环过热的原因与处理方法。11-5 异步电动机常见故障与处理异步电动机常见故障与处理4763页11-5 异步电动机常见故障与处理异步电动机常见故障与处理4863页11-5 异步电动机常见故障与处理异步电动机常见故障与处理4963页11-5 异步电动机常见故障与处理异步电动机常见故障与处理5063页11-5 异步电动机常见故障与处理异步

24、电动机常见故障与处理5163页11-5 异步电动机常见故障与处理异步电动机常见故障与处理5263页63页一、判断题(每题20分)1、电动机的额定电压是指电动机定子绕组规定使用的相电压。 ( ) A正确 8错误2、电动机空载转速一般略高于额定转速，过载时转速略低于额定转速。( ) A正确 8错误 3、电动机缺相运行时噪声增大，启动困难。( ) A正确 8错误4、电动机绕组受潮严重，应测量电动机的绝缘电阻并进行清扫、干燥。( ) A正确 8错误5、额定转矩是指电动机在额定工作状态下，轴上允许输出的转矩。 ( )A正确 8错误6、电动机的三相绕组互差120。( )A正确 8错误7、降压启动一般有Y降

25、压启动、自耦降压启动和延边三角形降压启动三种方法。（ ） A正确 8错误5363页一、判断题(每题20分)8、电压太低会造成电动机噪声急剧增加。( ) A正确 8错误9、在电机和变压器中，采用涂有绝缘漆的硅钢片叠制而成的铁心，可以增加涡流路径的电阻，以达到减小涡流的目的。 ( )A正确 8错误10、三相异步电动机主要由定子和转子两个部分组成。( ) 。 A正确 8错误11、当电动机容量较小时可采用全压启动。 ( ) A正确 8错误12、电动机降压起动仅适用于空载或轻载启动 。 ( ) A正确 8错误13、电动机的定子铁心一般用0.3mm或0.5mm厚的硅钢片叠 加而成。( )A正确 B错误14

26、、应当接成星形接法的电动机误接成三角形，会使电动机温度迅速升高。()A正确 B错误5463页二、单项选择题(每题20分)1、感应电动机正常工作的转速( )同步转速。 A、高于 B、略低于 C、等于 D、远高于2、单相串励电动机又称为( )。 A、直流电动机 B、交流电动机 C、交、直流两用电动机 D、三相同步电动机3、一台异步电动机星形连接于相电压为220V的三相对称电源上，每相阻值为8，感抗为6，则电动机每相的相电流为 （ ）。A、10，B、22， c、31 D、384、电动机绕组是否有接地现象，应用( )进行测量。 A、钳流表 B、电压表 c、万用表 D、兆欧表5、电动机的启动电流是额定电

27、流的( )倍。 A、1 8、2 C、3 D、4-76、电动机铁心采用硅钢片，其表面应( ) A、刮净 B、涂导电层 C、涂绝缘漆 O、涂防锈漆5563页二、单项选择题(每题20分)7、电动机是一种( )的动力设备。 A、将电能转换为机械能 B、将机械能转换为电能 C、将电能转换为磁场能 D、将磁场能转换为电能8、电动机不能启动，应先检查( )。 A、线路和熔丝 B、电动机的紧固螺栓 C、测量电动机各线圈电阻 D、测量电动机绝缘电阻9、若误将三角形接法的电动机接成星形接法，会出现( )。 A、正常启动运行 B、无法正裳启动 C、振动强烈 D、 无法停止10、对Y系列电动机而言，国家规定（ ）Kw

28、以下都采用星型连接法 A、1 B、4 C、3 D、511、电动机的负载过大，会引起电动机（ ） A、振动 B、过压 C、过热 D、电流减小12、当电动机的容量超过（ ）Kw以上时，应采用降压启动 A、3 B、4 C、10 D、15 5663页二、单项选择题(每题20分)13、电动机的额定电压是指电动机定子绕组规定使用的( )。 A、线电压 B、相电压 C、电压 D、直流电压5763页一、判断题(每题20分)1、电动机的额定电压是指电动机定子绕组规定使用的相电压。 (B) A正确 8错误2、电动机空载转速一般略高于额定转速，过载时转速略低于额定转速。(A) A正确 8错误 3、电动机缺相运行时噪声增大，启动困难。(A) A正确 8错误4、电动机绕组受潮严重，应测量电动机的绝缘电阻并进行清扫、干燥。(A ) A正确 8错误5、额定转矩是指电动机在额定工作状态下，轴上允许输出的转矩道。 (A)A正确 8错误6、电动机的三相绕组互差120。(A)A正确 8错误7、降压启动一般有Y降压启动、自耦降压启动和延边三角形降压启动三种方法。（A） A正确 8错误5863页一、判断题(每题20分)8、电压太低会造成电动机噪声急剧增加。(B) A正确 8错误9、在电机和变压器中，采用涂有绝缘漆的硅钢片叠制而成的铁心，可以增加涡流路径的电阻，以达到减小涡流的目的。(