锦州电动机课件ppt

1、电动机分类直流电动机1、 按工作电源分类交流电动机单相电动机三相电动机2、按结构及工作原理分类直流电动机异步电动机同步电动机永磁直流电机串励直流电机并励直流电机复励直流电机电动机原理电动机：是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式式闭合铝框形成磁电动力旋转扭矩。电动机的工作原理：磁场对电流受力的作用，使电动机转动异步电动机的基本工作原理和结构异步电动机的基本工作原理和结构异步电动机的基本工作原理异步电动机的基本工作原理异步电动机的基本工作原理和结构异步电动机的基本结构异步电动机的基本结构（1 1）定子）定子 （2 2）转子）转子异步电动机

2、的基本工作原理和结构异步电动机的基本工作原理和结构1-2 1-2 异步电动机的基本结构异步电动机的基本结构（1 1）定子）定子 （2 2）转子）转子异步电动机的基本工作原理和结构异步电动机的基本工作原理和结构笼型绕组笼型绕组绕线绕组及其示意图绕线绕组及其示意图异步电动机的基本工作原理和结构1-3 1-3 异步电动机的铭牌参数异步电动机的铭牌参数1. 额定功率额定功率 额定运行时转轴输出的机械功率。额定运行时转轴输出的机械功率。P=3UICOS3UICOS2. 额定电压额定电压 额定运行时三相定子绕组的线电压，伏（额定运行时三相定子绕组的线电压，伏（V）或千伏（）或千伏（kV）3. 额定电流额定

3、电流 额定运行时三相定子绕组的线电流，安（额定运行时三相定子绕组的线电流，安（A）或千安（）或千安（kA）4. 额定频率：我国额定工频为额定频率：我国额定工频为50Hz。赫兹（。赫兹（Hz）5. 额定功率因数额定功率因数 额定运行时，定子相电流与相电压之间的相位差。额定运行时，定子相电流与相电压之间的相位差。6. 额定效率：额定运行时，输出机械功率与输入有功功率之比。额定效率：额定运行时，输出机械功率与输入有功功率之比。异步电动机的基本工作原理和结构7. 接线组别接线组别 额定运行时，三相定子绕组应采用的连接方式。有些电动机铭牌上有额定运行时，三相定子绕组应采用的连接方式。有些电动机铭牌上有两

4、个电压数值两个电压数值220/380V，接线组别也有两种：三角形和星形，这表示电网，接线组别也有两种：三角形和星形，这表示电网电压为电压为220V时定子绕组应接成三角形，电压为时定子绕组应接成三角形，电压为380V时，定子绕组应接成时，定子绕组应接成星形。星形。8. 额定转速额定转速 额定运行时的转速，额定运行时的转速，r/min。9. 运行方式（定额）运行方式（定额） 电动机运行的持续时间。分电动机运行的持续时间。分“连续连续”、“短时短时”、“断续断续”3种种 10.绝缘等级绝缘等级 电动机定子所用绝缘材料的等级，它决定了电动机的允许温升，有些电动机定子所用绝缘材料的等级，它决定了电动机的

5、允许温升，有些电动机铭牌上只标允许温升。电动机铭牌上只标允许温升。异步电动机允许温度绝缘等级绝缘等级A级级E级级B级级F级级外壳最高允许温度外壳最高允许温度75808590电动机外壳的最高允许温度，应遵守制造厂的规定。若制造厂家无规定，可按下列标准：部部 位位允许最高温度允许最高温度()允许最高温允许最高温升升()定子线圈定子线圈定子铁芯定子铁芯转子绕组转子绕组A级绝缘级绝缘10570E级绝缘级绝缘12085B级绝缘级绝缘13095F级绝缘级绝缘140105H级绝缘级绝缘165130滑环滑环10570轴承轴承滑滑 动动8045滚滚 动动10065长期运行的电动机各部的最高温度及最大温升应按制造

6、厂规定执行，如制造厂无规定，可按下列标准(环境温度35时)：异步电动机的振动额定转速（额定转速（rpm）300015001000750及以下及以下振动值振动值(双振幅双振幅)mm0.050.0850.100.12电动机转子轴向串动电动机转子轴向串动滑动轴承不超过滑动轴承不超过24mm，滚动轴承不允许串动，滚动轴承不允许串动电动机运行时的振动不得超过下表规定：电动机运行时的振动不得超过下表规定：异步电动机的基本工作原理和结构铭牌铭牌中小型异步电动机型号中小型异步电动机型号大型异步电动机型号大型异步电动机型号异步电动机的应用 异步电动机又称为感应电动机，电厂中的绝大部分异步电动机又称为感应电动机，

7、电厂中的绝大部分电动机是异步电动机，用它来拖动锅炉和汽轮机附属设电动机是异步电动机，用它来拖动锅炉和汽轮机附属设备的旋转机械，如：水泵、风机等。备的旋转机械，如：水泵、风机等。优点：结构简单、运行可靠、维护方便、效率较高等。优点：结构简单、运行可靠、维护方便、效率较高等。缺点：不能在较广的范围内经济、平滑地调速，使所接缺点：不能在较广的范围内经济、平滑地调速，使所接电网的功率因数降低。电网的功率因数降低。异步电动机的启动启动问题启动问题（1）使电网电压降低而影响其他电气设备）使电网电压降低而影响其他电气设备（2）使电动机过热而加速绝缘老化）使电动机过热而加速绝缘老化（3）过大的电磁力冲击使电动

8、机定子绕组端部变形）过大的电磁力冲击使电动机定子绕组端部变形 对于鼠笼式电动机，启动电流倍数为对于鼠笼式电动机，启动电流倍数为47，而启动，而启动转矩倍数只有转矩倍数只有0.91.3，启动性能不好。，启动性能不好。造成的不良影响：造成的不良影响：异步电动机启动电流大 当合闸瞬间，转子因惯性还未转起来，旋转磁场以最当合闸瞬间，转子因惯性还未转起来，旋转磁场以最大的切割速度大的切割速度同步转速切割转子绕组，使转子绕组感同步转速切割转子绕组，使转子绕组感应起可能达到的最高的电势，因而，在转子导体中流过很应起可能达到的最高的电势，因而，在转子导体中流过很大的电流，这个电流产生抵消定子磁场的磁能。定子方

9、面大的电流，这个电流产生抵消定子磁场的磁能。定子方面为了维护与该时电源电压相适应的原有磁通，遂自动增加为了维护与该时电源电压相适应的原有磁通，遂自动增加电流。因为此时转子的电流很大，故定子电流也增得很大，电流。因为此时转子的电流很大，故定子电流也增得很大，甚至高达额定电流的甚至高达额定电流的47倍，这就是电机的启动电流。倍，这就是电机的启动电流。异步电动机的启动次数鼠笼式转子电动机在冷、热态下允许连续启动的次数，应鼠笼式转子电动机在冷、热态下允许连续启动的次数，应按制造厂规定进行，如无制造厂规定则按以下要求执行：按制造厂规定进行，如无制造厂规定则按以下要求执行：1、冷态允许启动2次，每次间隔时

10、间不得小于5分钟。2、热态下允许启动1次。3、事故处理以及启动时间不超过23s的电机，可以多启动1次。4、在进行机械找平衡时，电机启动间隔时间规定如下：200KW 以下的电动机，大于0.5小时。200500KW 的电动机，大于1小时。500KW 以上的电动机，大于2小时。异步电动机的启动次数电动机冷态、热态的划分：电动机冷态、热态的划分：u高压电动机停运高压电动机停运5小时及以上，低压电动机停运小时及以上，低压电动机停运1.5小小时及以上的状态为冷态，否则为热态。时及以上的状态为冷态，否则为热态。u高、低压电动机连续运行高、低压电动机连续运行2小时以上为热态，否则为冷小时以上为热态，否则为冷态

11、。态。异步电动机的启动u启动电动机应逐台进行，一般不允许在同一母线上同启动电动机应逐台进行，一般不允许在同一母线上同时启动两台以上的电动机。启动大容量电动机时启动时启动两台以上的电动机。启动大容量电动机时启动前应检查母线电压正常。电动机启动时，前应检查母线电压正常。电动机启动时，DCS上和就上和就地巡检员应监视启动全过程。地巡检员应监视启动全过程。u应尽量避免电动机带负荷启动，以减少电动机启动电应尽量避免电动机带负荷启动，以减少电动机启动电流及启动时间。流及启动时间。异步电动机熔断器的选择FC=熔断器熔断器+接触器接触器电路中仅有一台电机时电路中仅有一台电机时熔体额定容量熔体额定容量=（1.2

12、2.5）电动机额定电流电动机额定电流（电机容量小、轻载、降压起动可选小一些；电机容量大重载、直接启动选择大一些）电路中有多台电机时电路中有多台电机时熔体额定容量熔体额定容量=（1.22.5）容量最大一台电动机额定电流容量最大一台电动机额定电流+其余电机其余电机额定电流之和。额定电流之和。注意：更换时选用同尺寸、规格、材料的熔断器，安装的三相熔断注意：更换时选用同尺寸、规格、材料的熔断器，安装的三相熔断器额定电流必须一致。器额定电流必须一致。更换熔断器必须停电，更换时穿绝缘靴，戴绝缘手套。更换熔断器必须停电，更换时穿绝缘靴，戴绝缘手套。熔断器两端接触良好。熔断器两端接触良好。 如何改变电动机转向

13、A、B、C 相序相序 旋转磁场方向旋转磁场方向 电动机转向电动机转向相序只有两种ABC/ACB只要任意调换两相电源的接线即可在电机电缆等设备检修等有可能引起相序改变的作业后，必须单独试转电动机转向正确。异步电动机缺相运行运行中一相熔断器熔断或接触不良，或回路，定子有断运行中一相熔断器熔断或接触不良，或回路，定子有断线。线。现象现象u 电流表指示上升或为电流表指示上升或为0；u 转速下降；转速下降；u 声音异常；声音异常；u 振动增大；振动增大；u 电动机温度升高，时间长可能烧毁电动机。电动机温度升高，时间长可能烧毁电动机。过流保护应动作，跳开开关；若保护不动作，或无此保护，运行人员应根据经验判

14、断为电机单相运行，此时应启动备用电机，停止故障电动机运行。 （做好联系工作）停电 测绝缘 检查熔断器 确定故障原因哪些原因能引起电动机起动不良u电动机电源断相；u电动机定子或转子绕组断线；u电动机定子绕组相间短路接地或接线错误；u电动机热偶保护定值太小，开关、刀闸接触不良；u电动机控制回路断线或控制回路保险熔断；u电动机启动负载过大或所拖动的机械被卡住；u电动机或所拖动机械的轴承损坏被卡住；u电动机所带的水泵或风机由于阀门或风门关闭不严造成倒转所至。 电动机常见故障电动机过热 u电动机负荷过大或两相运行；u电动机电源电压过高或过低；u电动机定子绕组匣间及相间短路或接地；u电动机所带机械轴系有卡

15、涩故障；u电动机室通风不畅，环境温度过高；u电动机冷却器结垢严重或冷却水管道堵塞。 电动机常见故障电动机转速变慢u电动机过热 电动机所在的母线段电压过低；u电动机转子笼条断裂或脱焊；u电动机负载过大或两相运行；u电动机接线错误(有可能将三角形接线接成星形接线)。 电动机常见故障电动机运行中噪音大 电动机定子与转子相互摩擦。 电动机两相运行； 电动机转子风叶碰外壳； 电动机轴承严重缺油； 电动机定子绕组接线有错误。 电动机常见故障电动机运行中振动大u电动机转子不平衡；u电动机地脚螺丝松动，基础不平；u电动机与机械连接的靠背轮中心不正；u电动机转轴有弯曲现象；u电动机轴承己损坏或轴承间隔过大；u电

16、动机缺相运行或个别线圈断线。 电动机常见故障电动机轴承过热u电动机轴承损坏或有卡涩现象；u电动机轴承外套与端盖装配不当；u电动机轴瓦、油环卡涩或旋转不灵活；u电动机轴承润滑油过多或过少以及油质不好；u电动机与所带机械的皮带过紧或靠背轮安装不当中心不正；u电动机两侧端盖或轴承油盖装配不当。 电动机常见故障电动机自动跳闸u电动机缺相运行，电源保险三相熔断导致跳闸；u电动机发生故障，电气保护动作跳闸（接地、过流、速断、差动等保护以及电动机综合保护器动作跳闸）；u电动机所带机械故障，其热力保护动作导致电动机电源开关跳闸；u电动机或所带机械的润滑油系统故障，导致电动机电源开关跳闸；u热力系统故障，其联锁

17、保护动作导致电动机电源开关跳闸。 电动机绝缘要求 电动机送电前遇有下列情况之一者，应测量绝缘电阻合格：新安装、电动机本体或电缆回路检修工作后第一次送电前。装有电加热器的电动机，连续停运一个月或受潮后重新启动前应测量绝缘电阻合格。未装加热器或虽装有加热器却因故未投用的电动机，在连续停运15天及以上或者周围环境恶劣（脏、潮湿、有腐蚀性气体）停运超过3天以上。电动机停运或备用期间，有明显的进汽、进水或因其他原因可能使绝缘下降时。1. 备用中的电动机应按规定定期测绝缘。 电动机绝缘要求电动机绝缘电阻规定：1 6kV电动机用2500V摇表测量绕组的对地绝缘，不得低于6兆欧，吸收比R60/R15应大于1.

18、3。2 380V电动机用500V或1000V摇表测量绕组对地绝缘，不得低于0.5兆欧。3 直流电机的转子线圈应用500V摇表测绝缘电阻，其值不得低于0.5兆欧。4 如所测电动机绝缘电阻虽满足上述要求，但低于上次测量的50%，则应检查原因。5 电动机每次所测绝缘情况，应及时记入绝缘测量记录本中。 电动机绝缘要求备用电动机为什么定期测绝缘电阻备用中电动机温度低，易吸收空气中水蒸气而受潮，影响电动机绝缘。备用中电动机能否在紧急情况下投入运行，关键是绝缘的好坏。u 定期测绝缘，及时发现问题，及时处理。电动机送电前检查的项目1 电动机本体及周围清洁无杂物。2 电动机接线头绝缘无损伤，接线盒、防护罩、外壳

19、接地线牢固。3 电动机润滑油油位正常，不漏油，冷却水畅通。4 一次回路元件及所属二次设备完好，开关机构完好。5 直流电动机应检查整流子表面是否完好，电刷无过短，接触良好。6 联轴器完好，防护罩牢固，机械部分完好。7 轴承和启动装置中的油位应正常，油盖应盖好，如轴承为强制供油循环或用水冷却，则应将油压调至正常值，并检查回油情况或将冷却水系统投入运行。8 盘车检查动、静部分无摩擦，机械部分无卡涩现象。9 保护确已投入，联锁开关位置正确，仪表及测量装置完好。10 密闭式水冷却的电动机应在冷却装置投运后方可启动。11 电动机和启动装置或二次回路检修后，应作相应的跳、合闸及保护传动与联锁试验，完好后方可

20、投入运行或备用。 电气或机械部分检修过的电机送电前还应检查的项目：所属设备工作票收回，安全措施全部拆除。电动机引线接好，接线头接触良好，各相或正、负极标色明显，接线盒牢固。1. 电动机大修后预防性试验合格。异步电动机的调速异步电动机的调速异步电动机的调速一、调速要求一、调速要求（1）调速范围广（最高转速与最低转速之比大）；）调速范围广（最高转速与最低转速之比大）；（2）调速平滑性好（不是分级跃变，而是平滑渐变）；）调速平滑性好（不是分级跃变，而是平滑渐变）；（3）所用调速设备简单、调速中损耗小。）所用调速设备简单、调速中损耗小。（1）变极调速）变极调速（2）变频调速）变频调速二、常用调速方法二

21、、常用调速方法)1 (60)1 (11spfsnn异步电动机的调速（1）变极调速）变极调速改变电动机定子绕组连接方式来改变极对数。改变电动机定子绕组连接方式来改变极对数。正向串联 反向串联 反向并联分级调速，平滑性差，仅用于鼠笼式电动机。分级调速，平滑性差，仅用于鼠笼式电动机。异步电动机的调速实现方法实现方法（1）绕组从单星形改接成双星形）绕组从单星形改接成双星形（2）绕组从三角形改接成双星形）绕组从三角形改接成双星形A、B、C输入，输入，A、B、C开路，开路，为为4极，极，Y接，低速运行；接，低速运行； A、B、C输入，输入， A、B、C与与O连连接，为接，为2极，极，YY接，高速运行接，高

22、速运行A、B、C输入，输入，A、B、C开路，开路，为为4极，极，D接，低速运行；接，低速运行； A、B、C输入，输入， A、B、C相连接，相连接，为为2极，极，YY接，高速运行接，高速运行异步电动机的调速（2）变频调速）变频调速改变电动机电源频率。改变电动机电源频率。调速范围广、双向平滑调速，但投资高。调速范围广、双向平滑调速，但投资高。在电源和电动机之间增加变频器。在电源和电动机之间增加变频器。电动机的综合保护u过去电动机保护过去电动机保护1、热偶2、分立继电保护元件（电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器等）组成的过流、速断等电动机保护，功能简陋，可靠性差。u 现在电动机保护现在电

23、动机保护单片机，数字化（数学模型）、模块化综合保护功能完善强大，可靠性高，使用简单。（保护、测控、计量、遥控、操作）电动机的综合保护 6kV电动机保护采用电动机保护采用WDZ-5200系列电动机综合保系列电动机综合保护测控装置护测控装置 2000KW及以上电动机配置及以上电动机配置5231型差动保护装置型差动保护装置 + 5232型综合保护装置；型综合保护装置； 2000KW以下电动机配置以下电动机配置5232型综合保护装置型综合保护装置5232装置具有下列保护功能：速断保护；负序一段、装置具有下列保护功能：速断保护；负序一段、二段保护；接地保护；过热保护；长启动保护；二段保护；接地保护；过热

24、保护；长启动保护；正序过流保护；过负荷保护；欠压保护。正序过流保护；过负荷保护；欠压保护。电动机的综合保护WDZ-5232电动机保护测控装置1 保护功能电流速断保护：设置高、低两个保护定值，在电机启动过程中按照高定值动作，运行过程中按照低定值低定值动作，提高了灵敏度，又可防止启动电流引起保护误动作。 （躲开自启动电流）两段式负序保护：对电动机反相运行、断相运行、匝间短路、电压不对称等异常情况进行保护。不平衡电流达到定值 （I、II）及动作时间定值（I、II），保护动作。设有CT断线瞬时闭锁负序保护，防止CT断线引起负序保护误动作。 两段式接地保护：零序电流达到定值 （I、II）及动作时间定值（

25、I、II），保护动作。设有CT断线瞬时闭锁零序保护，防止CT断线引起零序保护误动作。 电动机的综合保护堵转保护：利用转速开关接点（国内电机一般不提供转速开关接点，一般将其接点短接）和过流元件构成堵转保护。转速开关闭合，达到保护电流、时间整定值时，保护动作。长启动保护：按电动机额定启动电流和启动时间整定。若在计算的允许启动时间内，电动机仍处于启动态，长启动保护动作。正序过流保护：在电机启动过程中不投入，在启动结束后自动投入。电动机发生自启动后，装置速断保护采用高定值，正序过流保护退出，自启动结束，速断保护采用低定值，正序过流保护投入。过负荷保护：过负荷动作时间与电动机允许过负荷时间配合。具有正时

26、限、反时限功能。正时限电流、时间均达整定值时，保护动作。反时限保护是任一相电流达整定值，按反时限判据动作出口。电动机的综合保护过热保护：通过在各种运行工况下，建立电动机的发热模型，当电动机的累计过热程度超过电动机的允许过热量时，保护出口动作。低电压保护：为保证重要电动机的自启动，对于不重要电动机，当母线电压降低后，低电压保护动作。动作时限分为0.5s和9s。FC过流闭锁：在FC（熔断器-接触器）回路中，若任意一相故障电流大于接触器额定开断电流，如果通过接触器跳闸，会烧损接触器，此时通过熔断器熔断来切断故障电流，闭锁跳闸出口。熔断器保护：在FC（熔断器-接触器）回路中，若任意一相故障电流大于接触

27、器额定开断电流，即FC过流闭锁电流值，则熔丝开始熔断，当无电流时，则认为熔丝完全熔断。将接触器跳开，以供更换熔丝。为防止单相熔丝熔断，其余相仍有大电流，判断三相熔丝完全熔断三相熔丝完全熔断才跳开接触器。判断三相熔丝断 三相电流Ie/8 (具体看厂家说明书）电动机的综合保护保护配合的几个问题1、FC在电机自启动时造成速度保护（低定值）动作跳闸，所以应考虑大容量电机的自启动电流。2、FC带变压器负荷时，FC合闸空载变压器时，可能引起熔断器保护动作跳开接触器。在中将启动指令设定为展宽一的脉冲信号，过长（如6 s）可能在发生保护跳开接触器后，由于合闸脉冲依然存在，造成开关再次合闸电动机的综合保护FC回路中，当电流大于接触器额定开断电流，如果通过接触器跳闸，则可能烧毁接触器，此时应通过熔断器熔断来断开大电流。其动作原理和判据为：当电流大于接触器开断电流，闭锁跳闸出口和遥跳出口：ImaxIfcbs式中，Ifcbs：F-C过流闭锁电流值（A）熔断器保护熔断器保护FC回路中，当电流大于熔断器熔丝熔断电流时，熔丝开始熔断，当熔丝完全熔断后，跳开接触器开关。由于熔丝熔断电流是一曲线，无法准确确定其大小，拟采用速断电流定值。