交流电动机的应用解读

1、交流电动机的应用佳木斯电机股份有限公司是生产交流电动机的国家大型企业，所生产的产品 品种多、规模大，功率范围广，可充分满足石油、化工、煤炭、钢铁、冶金、电 力等行业的全方位一各类电机主要特点佳木斯电机股份有限公司生产的各种电机， 按其特点可适用不同的场所或驱 动各种不同的设备。现按电机种类介绍其特点。隔爆型电机 。防爆标志为“ d ”电动机型号用“ B”表示。所谓隔爆型， 是指它具有隔爆外壳， 它能够承受已进入外壳内部的可燃性混合物内部爆炸而不 损坏，并且通过外壳上的任何接合面或结构孔不会引燃由一种或多种气体蒸气所 形成的外部爆炸性环境的电气设备外壳。隔爆型电机的主要特点是：a 隔爆外壳必须具

2、有足够的强度， 能够承担内部爆炸而不损坏。 隔爆外壳应 能承受 1.5倍的参考压力。 而参考压力的测定则是按外壳爆炸时内部产生的最大 压力，因此外壳的设计绝对要避免产生压力重叠现象。 一般工厂生产时， 则做水 压试验，压力为 1Mpa历时 1分钟。b 具备按标准规定的隔爆接合面 , 当内部的爆炸性火焰通过这些路径后而 不会引燃外部爆炸性气体混合物 .隔爆型电机所有的内外相通的部分均为隔爆结合面。如机座与端盖的止口接 合面，轴承内盖与端盖的接合面、 与轴的转动接合面， 接线盒内部出现的接合面 等。C、电动机的接线盒内的电气间隙和爬电距离应符合不同电压时的规定。 接线盒内设内接地，如采用铠装电缆时

3、还应在接线盒上设外接地。2、增安型电动机 。防爆标志为“ e”，电动机型号用“ A”表示。它是一 种对正常运行条件下不会产生电弧、火花，并采取一些措施以提高其安全程度，防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火花的电气设备增安型电机的主要特点是：a、电机不允许产生火花和危险温度。 危险温度是指爆炸性气体的自燃温度。 如eT3型，温度则不能高于 T3组200b 电动机定子绕组温升限值要比其绝缘等级规定的限值低10K。c 防护等级不低于 IP54。d tE 时间不得小于 5 秒。（按起动电流倍数大小具体确定） 。当电动机堵转产 生危险温度时在规定的 tE 时间内保护电器应起到作用。e 电动机的

4、定子和转子的单边最小间隙应符合 GB3836.3的规定 .f 电动机的接线盒内的电气间隙和爬电距离应符合不同电压时的规定。 接线盒内设内接地，如采用铠装电缆时还应在接线盒上设外接地。3、正压型电动机 。防爆型标志为“ P”，电动机型号用“ ZY”表示。其原 理是通过保持内部保护气体的压力高于爆炸环境压力的措施来达到安全的目 的。正压型电动机的主要特点是：a、电动机内部的压力 不允许低于 外部压力，因此要通过一个微压计来进行 监测和保护b、需外部风源。c、其排风口要设在安全区处。目前我厂尚未正式投产这类产品， 但 TZYW正压型无刷励磁同步电动机我厂 已承接定货。4、粉尘防爆电机 。其防爆标志为

5、 DIP，电动机型号用“ F”表示。这是 一种用外壳和限制表面温度保护的电气设备。粉尘防爆电机的主要特点是： a、防护等到级不低于 IP56（防尘型可不低于 IP54）b、外壳表面温度不能高于点燃粉尘的温度。5、变频调速电动机变频调速电机有调速范围广、 精度高、平稳并可调整电动机起动特性等特点，因此变频电机不仅供变速用，许多场所通过调速还可达到节约能源的目地，如水泵、风机、压缩机等。在工艺流程改变的情况通过调频电动机功率降低，但 输出转矩不变，从而达到节能目的。变频电动机的主要特点是：a、变频器电源产生的高次偕波将使电动机发热破坏绝缘，产生轴电流降低 轴承使用寿命，尤其是当电动机额定频率为低频

6、时，设计上应采取相应措施， 包括电磁设计方面的调整，加强主绝缘和匝间绝缘，轴承绝缘等。但在某些系 列电机上由于考虑通用性化、互换性等原因，根据使用条件亦可不必做较大改 变。b、 调速范围超过 30%时，电机外带风机来保证冷却效果。C、变频电动机在额定频率下使用电动机保持恒转矩，超过额定频率电动机 则保持恒功率。d、当变频器电源距离 80MM 以外使用时，必须加滤波器或电抗器。6煤矿井下用电动机煤矿井下用电动机采用 EXdI隔爆型，但在通风良好，没有瓦斯的场所（如泵 房）也可采用矿用一般型电气设备，煤矿井下用电动机的主要特点是： a、具有较高的的防潮能力，低压电机要做 12 个周期的湿热交变试验

7、，高 压电机则要做 21 个周期的湿热交变试验。b 采掘工作面的电机外壳材质须采用钢板或铸钢制成。 其它零部件非采掘工 作面的电机外壳可 HT250 灰铸铁制成。C、采掘工作面用的电机 （如采煤机 ,装岩机 ,输送机等到用电机 ）需要较高的堵 转转矩和较大的过载能力 .d、无论何种电机，必须持有煤安证方可下井。7、各种气候防护型电动机各种气候防护类型见表 1.。表1序号防护类型代号环境条件类型1湿热型TH湿度 45%（25）有露、霉菌、盐雾等2干热型TA环境气温为 50地表沙土最高温度为 75 有砂尘等- 3 -3户外型W4K1/4Zh1/4za4/4zw7/4B1/4C1/4S24户外防中等

8、腐蚀型WF14K1/4Zh1/4za4/4zw7/4B1/4C3/4S35户外防强腐蚀型WF24K1/4Zh1/4za4/4zw7/4B1/4C4/4S46户内防中等腐蚀型F13K5L/3Zh1/3Za5/3Zw9/3B2/3C3/3S37户内防 强腐蚀型F23K5L/3Zh1/3Za5/3Zw9/3B2/3C4/3S4上述防护类型标注于电动机型号的最后面，例如： YB25001-4WF1。表一中序号 3-7 环境条件代号含义为： 英文字母前 3 表示户内， 4 表示户外英 文字母表示严酷等级。各种字母表示使用环境条件，具体为：气候（K）特殊气候条件（ zH-热辐射、 Za-周围空气运动、 Z

9、W-除雨以外的水源），生物条件（ B）， 化学活性物质条件（ C），机械活性物质条件（ S）和机械条件（ M）等共六类。 详细内容见 JB/T4375电工产品 户外 户内腐蚀场所所使用环境条件 。各类气候防护型电动机的主要特点：a、防护等级不可低于 IP54。 b、良好的绝缘防护能力和较高的绝缘电阻电动机要承受12 个周期的交变湿热试验。c、按着不现的技术要求进行表面及零部件（包括紧固件）的涂复处理，如干 热型要防日光照射， 湿热及户外型要防止轻微腐蚀， 而防腐型则根据不现的防腐 等级进行处理，必要时甚至采用不锈钢材质。d、户外型定子绕组温升限值降低 5K。二电动机遵循的标准电动机遵循的标准见

10、表 2表2序 号标准名称标准号采用的国家标准1电机术语 旋转电机GB/T2900.25IEC60050-4112旋转电机 额定和性能GB 755IEC60034-13旋转电机外壳防护等级（ IP 代码）GB/T4942.1IEC60034-54旋转电机的冷却方法GB/T1993IEC60034-65电机结构及安装型式代号GB/T997IEC60034-76电机线端标志与旋转方向GB/T1971IEC60034-87旋转电机 圆柱形轴伸GB/756IEC60072 、 IEC60072A8旋转电机 圆锥形轴伸GB/7579旋转电机尺寸和输出功率等级第 1 部 分：机座号 56 400 和凸缘号

11、55GB/T4772.1IEC60072-1- 4 -108010旋转电机尺寸和输出功率等级第 2 部 分：机 座 号 355 1000 和凸缘 号 11802360GB/T4772.2IEC60072-211平键与键槽和剖面尺寸GB/T1095IEC60072、IEC60072A12三相异步电动机试验方法GB/T1032IEC60034-2 、 IEC60034-2A13三相同步电机试验方法GB/T102914轴中心高为 56mm及以上电机的机械 振动 振动的测量评定及限值GB10068IEC60034-1415旋转电机噪声测定方法及限值 噪 声工程测定方法GB10069.1ISO1680-

12、116旋转电机噪声测定方法及限值 噪 声简易测定方法GB10069.2ISO1680-217爆炸性气体环境用电气设备 第 1 部 分：通用要求GB3836.1IEC60079-018爆炸性气体环境用电气设备 第 2 部 分：隔爆型“ d”GB3836.2IEC60079-119爆炸性气体环境用电气设备 第 3 部 分：增安型“ e”GB3836.3IEC60079-720电工术语 爆炸性环境用防爆电气 设备GB/T2900.35IEC60050-42621可燃性粉尘防爆环境用电气设备 第 一部分： 用外壳和限制表面温度保护 的电气设备GB/T12476.1IEC61241-1-1注：本标准号中

13、省略年代号，本公司执行最新标准三 电机常识1电动机的防护等级增安型、隔爆型电动机和气候防护型电机均不低于 IP54 或 IP55 ； 粉尘防爆电机分别不低于 IP54 （D22）或 IP65 （D21）；Y 系列高压电动机为 IP23；其余电动机按要求可制成 IP44 、IP54 或 IP55 。 防护等级的标志由表征字母“ IP ”及附加在后的两个表征数字组成，第一位 数字表示第一种防护的各个等级，第二位数字表示第二种防护的各个等级。IP 5 4第二位表征数字：表示由于外壳进水而引起有害影响的防护等级（防水等级） 第一位表征数字：表示外壳对人和壳内部件的防 护等级（防尘等级） 表征字母介绍防

14、护等级中 2、4、5、6 两个数字所代表的含义：第一位数字“ 2”表示可防止直径大于 12mm的固体异物进入壳内，能防止手 触及壳内带电或运动部分。第一位数字“ 4”表示可防护大于 1mm固体进入电机，能防止直径或厚度大 地 1mm的导线或厚片触及壳内带电或运动部分。第一位数字 “5”表示能防止触及或接近壳内带电或转动部件， 虽不能完全防 止灰尘进入，但进尘量不足以影响电机的正常运行。第一位数字“ 6”表示能完全防止灰尘进入壳内，防止手触及壳内带电或运 动部分。第二位数字“ 3”表示与铅垂线 60 度角范围内的淋水，应不能直接进入电机 内部（防淋水电机）第二位数字“ 4”表示承受任何方向的溅水

15、应无有害影响（防溅水电机）第二位数字“ 5”表示承受任何方向的喷水应无有害影响（防喷水电机） 具体防护等级的相关知识参见 GB4942.12. 绝缘等级电动机的绝缘等级均为 F级绝缘，定子绕组通过 VPI 真空加压浸渍。低压电 机如需 H级绝缘，请与制造厂协商， 目前因绝缘材料限制高压电机只能为 F 级绝 缘。B 级绝缘的耐热温度为 130，定子绕组温升限值为 80K， F 级绝缘的耐热 温度为 155，定子绕组温升限值为 105K，H 级绝缘的耐热温度为 180，定子绕组温升限值为 125K，由于绝缘材料的 不断提高， B 级绝缘本世纪初已开始停止使用。至于从历史上看 A 级绝缘在上世 纪

16、60 年代初开始停用， E级绝缘在 80 年代中期停用并开始使用 F 级绝缘至今。 所以我们只要了解 B 级绝缘掌握 F、H级绝缘的使用情况即可。3. 电动机的冷却方法，常用以下几种：IC01，自循环冷却，如 Y系列高压电机( IP23 型)。IC411，电动机外风扇自冷却，如 YB2系列低压电机。IC511，电机外风扇，通过周围冷却器冷却。如 YB系列高压电机。IC611，电机外风扇通过电机顶部冷却器冷却， 如 YKK，YAKK系列高压电机。IC81W，外装水冷却器，内部循环冷却，即所谓的空 - 水冷，冷却器在电机 上部；如 YKS系列。.IC416电动机带有风机，强迫冷却；如 YPT系列电

17、机。.IC616电机顶部设空冷却器 ,外带风机 .IC666电动机顶部带有空 /空冷却器，强迫冷却 ;如 YPT系列 .；.IC86W电动机顶部带有空 / 水冷却器，强迫冷却；如 YPT系列4. 工作制概念 工作制：电机所承受的一系列负载状况的说明，包括起动、电制动、空载、 停机和断能及其持续时间和先后顺序等。负载持续率：工作周期中的负载(包括起动与电制动在内) ，持续时间与整 个周期的时间之比，以百分数表示。工作类型：工作制可分为连续、短时、周期性或非周期性几种类型。周期工 作制包括一种或多种规定了持续时间的恒定负载； 非周期性工作制中的负载和转 速通常在允许的运行范围内变化。工作制类型工作

18、制类型为 S1S10S1 工作制连续工作制，在无规定的长时间内是恒载工作。在恒定负载 下连续运行达到热稳定状态。S2工作制短时工作制 在恒定负载下按给定时间运行，电机在该时间内不足以达到热稳定，随之 停机和断能，其时间足以使电机再度冷却到与冷却介质温度差在 2k 以内。S3工作制断续周期工作制(周期性工作制是指负载运行期间电机未达 到热稳定)按系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段 停机和断能时间这种工作制，每一周期的起动电流不致对温升有显著影响tp ：恒定负载运行时间； tR ：停止和断能时间负载持续率 = tp/TC常用负载持续率： S3-15%、 25%、40%、

19、60%。电动机基准工作制： S3-40%（即负载持续率为 40，每个周期为 10 分钟）每 小时起动 6 次。 YZR450-560电动机基准工作制为 S3-60%。S3工作制负载持续率 40%的意义：即在 10分钟内运行 4 分钟，停机或断能 6 分钟。S4工作制包括起动的断续周期工作制 按一系列相同的工作周期运行， 每一周期包括一段对温升有显著影响的起动 时间，一段恒定负载运行时间和一段停机和断能时间。标准标法：工作制 S4-40 150 次/ 小时。2tD 起动 / 加速时间tp 恒定负载时间tR 停机和断能时间负载持续率：（ tD+ tp ）/TCS4工作制根据起动次数不同分三种，而每

20、种起动次数又有不同的负载持续率：如： 150次/ 小时，负载持续率分： 25%、40%、60%；300次/ 小时，负载持续率分： 40%、60%；600次/ 小时，负载持续率： 60%。S5工作制包括电制动的断续周期工作制。定义：按一系列相同的工作制周期运行， 每一周期包括一段起动时间， 一段恒定负载运行时间，一段电制动时间和一段停机和断能时间tD 起动 / 加速时间tp 恒定负载时间tF 电制动时间tR 停机和断能时间负载持续率：( tD+ tp+ tF )/TCS5工作制根据起动次数不同分三种，而每种起动次数又有不同的负载持续 率：如： 150次/ 小时，负载持续率分： 25%、40%、6

21、0%；300次/ 小时，负载持续率分： 40%、60%；600次/ 小时，负载持续率： 60%。S5与 S4 工作制功率是一样的，虽然 S5 电制动时温度有所上升，但不致影 响太大，因而 S4与 S5功率是一样。S6工作制按系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运 行时间和空载运行，无停机和断能时间。S7工作制按一系列相同的工作制周期运行，每一周期包括一段起动时 间，一段恒定负载运行时间和一段电制动时间，无停机和断能时间。S7 与 S5 相似，只是没有停机和断能时间。S8工作制包括负载 - 转速相应变化的连续工作制。S9工作制负载和转速非周期变化的工作制。 负载和转速在允许范围内作非

22、周期恒定变化的工作制。 这种工作包括经常性 过载，其值可远远超过基准负载。S10工作制离散恒定负载工作制。. 断续周期工作制电机额定功率及极数的选择换算负载持续率不同时的功率，负载持续率一般分 15%、25%、40%、60%、 100%按表 1 计算在产品样本中没有给出各负载持续率下的功率时按表 3 计算，样本给出的以 样本为准。表3工作方式S3类负载持续率15%25%40%60%100%额定功率 （kW）P1.35P1.18PP0.85P0.73PS3-40%功率（ kW）S4及 S5的功率按表 5 计算在产品样本中没有给出各负载持续率下的功率时按表 4 计算，样本给出的以样本为准。表4S4

23、及 S5工作方式150次/ 小时300 次/ 小时负载持续率25%40%60%40%60%额定功率 （kW）PH1.12P0.86 =PHPH0.87PH0.88=PFPF0.93PH为 S4及 S5负载持续率 40%，（150 次/ 小时）的功率PF为 S4及 S5负载持续率 40%，（300 次/ 小时）的功率4）. 负载持续率与起动次数a. 负载持续率的选择根据现场使用情况， 经过相当一段时间统计数据确定的， 尽可能代表实际情4况。b. 起动次数 起动次数通常指全起动结束的次数，但在电动机工作状态下，往往有点动， 制动状态且没达到全起动， 所以按等效发热原则折算成等效起动次数， 折算方法

24、 为：点动一次（终了时电动机的转速不大于额定转速的 25%）相当 1/4 次起动； 电制动（制动到额定转速 1/3 ）一次相当 0.8 次起动； 每小时等效起动次数典型举例如表 5。表5工作方起制动状态热等效- 10 -式每小时起 动次数每小时点 动次数每小时制 动次数每小时制动 并反转次数起动次数600S348006282S4150000S410020000S5800800150S565130650S5301603030S4300000S420040000S516001600300S51302601300S5603206060S4600000S440080000S532003200600S5

25、2605202600S51206401201205电动机的保护装置1）温度保护主要对定子绕组和轴承温度进行监控。 一般采用 PT100铂热电阻方法、 在定 子绕组内（定子槽内部或绕组端部）每相埋设二支 PT100电阻，其中一支备用。 轴承测温通过 PT100温度传感器进行监控， 可在现场或控制室或二者皆监控。 普 通电机也可采用电接点式温度表等 。定子绕组温度 F 级绝缘，由于 F 级绝缘的极限温度为 155,因此设置为 140-145报警 ,150停车。滚动轴承报警温度一般为 80,90停车。滑动轴承报警温度一般为 75,80停车。2）增安型电动机座设置过电流保护，使电动机在堵转状态下，在规

26、定时间内停车。此项措施由用方自行采取。- 11 -3） 电动机的差动保护和防雷保护额定功率容量在 2000KW 以上，或小于 2000KW但电流速断保护灵敏度不够 的电动机应设纵差保护，这里介绍“磁平衡式纵差保护”的新原理。平衡式纵差保护三相接线为电动机每相绕组的始端和终端引线分别进入和 引出磁平衡式电流互感器的环形铁心窗口， 在电动机正常运行或启动中， 各相始 端和终端电流一进一出，互感器一次安匝为零，二次无输出，保护不动作，由此 可见 ，在电动机没有发生相间短路的情况下， 依靠互感器一次磁安匝的磁平衡， 差动继电器中没有不平衡电流， 由于磁平衡原理， 互感器二次侧断线也不会出现 过电压现象

27、， 这些都是电流平衡式差动保护所无法比拟的， 目的有助于克服电动 机的自起动过程中的误动作。电动机的防雷保护现下多采用金属氧化物避雷器、 避雷器一端接地， 另一端 接电机中点， 在式频电压下避雷器的氧化锌阻片呈现极大的电阻， 能迅速有效地 抑制式频续流，在过电压情况下，其电阻又变得很小，相当于短路状态，能很好 地泄放雷电流。上述装置除隔爆型电机外， 均可设置于电机主接线盒内， 装置亦由电机厂提 供，也可用户自备，隔爆型电机主接线盒也受位置限制，最好放在它处。4）漏水保护，水冷电机防止漏水设置音差式或其它形式的漏水开关。5）湿热型及户外电机设停机加热器， 在电动机停止运动时。 接通加热器电源，

28、保证电机内部温度高于外部 5防止结露水。四防爆常识石油、化工行业的生产环境多数是爆炸性气体环境 所谓爆炸性气体环境，是指在大气条件下，气体、蒸汽或薄雾状的可燃物质 与空气形成的混合物， 点燃后， 燃烧传至全部未燃烧混合物的环境。 在这种环境 使用的电气设备， 一旦产生火花或危险温度就会点燃爆炸性气体混合物， 即所谓 “爆炸”。因此在这种环境中使用的电气设备必须是符合标准规定的防爆电气设 备。1. 爆炸性气体环境用电气设备的分类、分级、分组： 分类：类：煤矿用电气设备。- 12 -类：除煤矿外的其它爆炸性环境用电气设备，亦称工厂用。石油、化 工行业所用均属此类。分级、分组：爆炸性气体、蒸气是指一

29、定条件下能燃烧引起爆炸的气体、蒸 气。按照它们的特点，对其给予分级分组进行管理；对“隔爆型”电气设备而言，气体和蒸气的分级是以最大试验安全间隙为基 础，在一个间隙长度为 25mm的标准试验容器，在间隙附近点火进行测定的，所 谓分级，即指气体和蒸气的传爆能力，根据试验结果，气体和蒸气分为A、B、C级。其中后者传爆能力最强如 C级的氢气、乙炔等类（工厂用）电气设备的最高表面温度是以爆炸性气体和蒸气的自燃温度 来确定，按其自燃温度分为 6 组，见表 6.爆炸性气体、液体蒸气、薄雾的分类、分级、分组示例表表6类 与 级引燃温度 t （）及组别T1T2T3T4T5T6T450300T450200 Tt3

30、00135T200100T1358530002500表8 绕组绝缘电阻电机的额定电压（ V）380600010000绕绝缘电阻（兆欧）580100如果绝缘电阻低，就应采用加热的方法进行烘干，加热的方法有三种：a）有烘炉烘干，温度在 100左右。b）用碘钨灯烤干。c）采用低压大电流的方法。此时电流控制在不超过电动机额定电流的1.2倍，电压约在 100V 左右，视电机大小有所区别，应以电流大小为准。当绝缘电 阻上升到一定值停止加热。2 电动机轴承选用 根据其承受负荷和极限转速的要求，分别选用滚动和滑动轴承，滚动轴承采 用脂润滑， 滑动轴承采用稀油润滑， 有强制和自润滑二种， 电机设计是根据轴承 散

31、热的情况来确定采用哪种方式。 一般来讲高速电机的采用强制润滑， 低速电机 多采用自润滑。但特殊情况，如缺乏淡水冷却条件的场所（如海上平台、沙漠地 区） 2P电机在 1600kW以下也可采用自润滑结构的滑动轴承。一般情况， 2P 电机在 800kW左右以上均采用滑动轴承， 2000kW-4P以上及相 应转矩的 6P 以上电机均采用滑动轴承，可确保电机的可靠运行。滚动轴承的允许使用温度不得超过 95滑动轴承的允许使用温度不得超过 80 滚动轴承机构的设计考虑了在不同情况下的运行和润滑状态下，设不停机住 油装置。采用二轴承机构或三轴承机构。驱动端定位。滑动轴承采用端盖式滑动轴承。- 15 -. 电动

32、机运行产生故障多的就是轴承问题，由于轴承损坏致使电机抱轴时有发 生，因此正确使用和维护好轴承是保障电动机稳定运行的重要因Y2 Y3 YB2 系列轴承选用见表 9.表9机座号轴伸端非轴伸端2极4 极及以上2极4 极及以上716202/Z16202/Z1806204/Z16204/Z1906205/Z16205/Z11006206/Z16206/Z11126206（ 6306/Z1 ）6206（6306/Z1 ）1326208（ 6308/Z1 ）6208（6308/Z1 ）1606209（6309）6209（6309）1806211（6311）6211（6311）2006212（6312）621

33、2（6312）225631363132506313（6314）6313（6314）2806314（6316）6314（6316）3156317NU 319631763193556319NU320（NU322）63196320（6322）滚动轴承的允许使用温度不得超过 95滑动轴承的允许使用温度不得超过 80Y2、YB2、YA2 、Y、YKS、YKK、YAKK、YAKS 系列电动机使用 轴承见表10表 10Y2、 YB2、YA2 系列电动机使用 轴承表机座号 2P4P 6P及以上 2P 4P 6P 及以上轴伸端非轴伸端355 NU217+6217C3NU222+6222C3NU215 NU218

34、400 NU219+6219C3NU224+6224C3NU217 NU220450 NU220+6220C3 NU226+6226C3 NU228+228C3 NU218 NU222 NU224500 DQY11-110A NU228+6228C3 NU230+6230 DQY11 NU228 -110AJ560 DQY14-140A NU232+6232 NU234+6234 DQY110 NU230 NU232 -140AJ- 16 -Y、YKS、YKK、YAKK、 YAKS、系列电动机使用 轴承表及以上 2P 4P 6P 及以上非轴伸端NU215 NU218NU217 NU220机座号

35、 2P 4P 6P轴伸端355 NU217+6217C3NU222+6222C3400 NU219+6219C3NU224+6224C3NU222 NU224450 DQY9-100B NU226+6226C3 NU228+228C3DQY9-100BJ(NU219+6219C3) (NU217) (NU222)500 DQY11-110AB NU228+6228C3 NU230+6230 DQY11 NU228-110BJ560 DQY14-140B NU232+6232 NU234+6234 DQY14 NU230 NU232-140BJ(DQY14-125B)(DQYDQY14)3. 滚

36、动轴承润滑滚动轴承的润滑周期及每次加润滑脂的量取决于转速和运行情况。 推荐的润 滑周期见表 11。表11 润滑次数电动机速度（ r/min ）润滑周期3000运行2000小时1500运行2500小时使用环境和运行条件可以决定润滑周期。 使用条件好、 轴承温度低、 运行条 件好可以加大润滑周期， 使用条件恶劣、 轴承温度高、 运行条件差可以减小润滑 周期。在出厂前， 滚动轴承中已加入润滑脂进行润滑， 以确保在正常情况下， 电动 机能够直接投入运行。投入运行后，要经常检查电动机的润滑脂。润滑脂使用 2号锂基润滑脂。数量为轴承室空 腔的 1/2（对 2极）或 2/3（对 4、 6、 8、10极） 。

37、过 多或 过少 都可 引 起轴 承发 热。3. 滑动轴承润 滑带有滑动轴承的电动机在运输时是无油的。 出厂前轴承及轴颈表面涂一层防 锈油，使轴承在运输期间得到保护。 带有滑动轴承的电动机运行前， 必须进行下 列步骤：a）检查轴承情况，可以通过轴承盖上的油环观察孔及油位观察窗来检查。b）检查有无潮气，如果发现氧化痕迹，必须在投用前全部除去。c）冲洗所有油管，向油箱中注油，直至正常油面。推荐使用汽轮机油，表 12是推荐的润滑油牌号。表12 润滑油牌号同步转速 n （r/min ）轴 颈 d（mm）润滑 油牌 号- 17 -（GB11120）1000n3000d 180d 180L-TSA22L-T

38、SA32250n1000d 180d 180L-TSA32L-TSA46n250d500L-TSA46往轴承座中注入润滑油，油面应在油位观察窗的 1/2 2/3 之间。将轴转动几周，使油分布于轴承的各个部分，确认油环转动灵活。 要保持正常油面高度很重要， 缺油会引起轴承故障。 要经常检查油面高度和 油环的工作情况， 装在轴承盖上的视窗， 可以看到油环的运行情况， 油环要求很 圆，无毛刺、无尖棱，匀速转动，并将一定量的油带到轴颈的顶部。引起油环不能自由转动的原因有：油环不圆(不圆度应小于 1.5mm)。油环不平衡(重的部分将趋向下面)。附着在引导槽上(梯形部分能减小附着)。油太冷或太粘，油面太高

39、。一但出现润滑油污染或变质， 马上换新油。 润滑油的污染是由于轴承磨损造 成的，起因是振动或轴向推力。按要求更换润滑油以保持油的清洁。润滑油是通过进油管的节流孔板限量的，以保持进入轴承的油量合适，节流 孔板由用户自备， 安装在供油管路中。 油环连同电动机一起供应， 以确保强制润 滑系统出现故障时给予轴承提供暂时的润滑。供油压力在 0.01 0.08Mpa范围内 调节，压力太低供油不足，会引起瓦温度高；压力太高易引起漏油现象。要求回油管路畅通、无反向压力回油。回油管路如图 1所示或制成向下倾斜 式。图1 滑动轴承进回油管滑动轴承漏油滑动轴承漏油原因很多，主要有以下几种：供油压力过大供油压力过大，

40、 会使轴承座内油面升高， 多余的油来不及流回供油系统的油 箱中。供油压力过大也能产生油雾。回油不畅- 18 -回油管路要制成如图 18所示或制成向下倾斜式。 回油管路应畅通， 供油系统 的油箱中的气压不应高于大气压。c）轴承间隙太大 如果轴承的间隙过大或回油不畅，则轴承的端部漏出超量的油。这种渗漏， 加上轴的旋转，将在轴承腔内产生油雾，且使油通过浮动迷宫环从腔内漏出。d）腔内压力 很多电动机对轴承腔内正压或负压值很敏感。 最大允许值是 30Pa。用气压 计来进行测量。为了减小压差，要求：轴承腔周围的所有分开面接头接缝、气封圈均应密封。 观察窗的功能要完备。e）密封部分 尽管接触面配合得很好，

41、油总可能从细小的间隙处漏出。 用密封胶涂在有油 的元件的配合面上，防止泄漏。密封胶用法如下： 清洗被涂表面，使之无脏物、油脂。如果必要，可用非油基溶剂。 配合面应平整，无刻痕。配合面之间应无间隙。在两个表面涂上薄薄一层密封胶（约 0.5 0.7mm），密封胶不要太厚， 以防止密封胶被挤出，掉入浮动迷宫环处、轴承及油腔中。装配各零部件。滑动轴承间隙定期检查滑动轴承间隙很重要， 间隙过大会引起轴承故障， 减小定子和转子 间的气隙。 滑动轴承的正常间隙见表 13。轴承间隙的精确值， 用千分尺对轴径和 轴瓦孔测量而得到。表13 滑动轴承的正常间隙轴瓦直径 （mm）间隙 (mm)800.11 0.169

42、01000.13 0.181100.15 0.211250.16 0.261400.18 0.281600.20 0.301800.23 0.332000.26 0.362250.28 0.382500.33 0.432800.38 0.483004.观察于维护电动机运转时要经常观察轴承运行情况， 一旦发生温度突变和有异常声响时停 机检查。- 19 -5.温度保护电动机轴承均设有温度保护，采用 Pt100 铂热电阻，可远控和现场监控，滚动 轴承的报警温度为 85 ,停机 90；滑动轴承的报警温度 为 75，停机 80。 也可根据实际情况具体调整。6. 绝缘绕组绝缘 绕组是电动机的核心， 普遍采

43、用 F级绝缘，对它的保护主要是温度保护。 一般采用在定子绕组内埋设 6 支 Pt100铂热电阻（每相 2 支）来监控定子绕组的 温度。F 级绝缘的极限温度时 155，因此温度的报警值可定为 140左右，150 左右停机，可根据具体情况确定。绝缘绕组可防止电机绕组进水、 受潮等。在湿热地区使用的电机最好设置空间 加热器，防止停车时电机受潮。六、交流电动机常见故障分析序号故障情况主要原因分析备注1电动机起动不起来 可或达不到额定转 速1、 电源未通或电压过低。2、 设定的电流继电器保护电流过小或时间短3、 如果负载是离心式风机或压缩机其选择的电动 机容量不合适。4、 转子断条或细条。5、 绕线转子

44、电动外加频敏电阻不当或接线错误。6、 单相运转。2电动机发热或出力不够1、 主机选择电动机功率低。2、 电压过高或过低。3、 电机匝间或相间短路4、 转子细条或断条或铜条转焊接不好。5、 绕线转子电动机电刷与集电环接触不好或转子 开焊（断路） 。6、 电动机最大转矩不够或转矩特性不好（如槽配 合不当引起的情况） 。7、 环境温度高或水冷电机冷却水温度高（不能超 过 33 ）3电动机绝缘电阻低1、 因运输或保管条件不好，时间长。2、 电机内部进水。3、 绝缘接线柱防潮能力不够。 （上述情况可采取碘 钨灯烤干或低电压大电流烘干方法，电压在 100V 左右，电流不超过电动机额定电流 1.2 倍。1、

45、 润滑脂过多， 润滑脂正确的加入量为： 2 极电机 为轴承室的 1/2 。 4 极以上为 2/3 。2、 润滑脂变质。3、 轴承外径与轴承室内径过紧，使电机运转时轴- 20 -4 轴承过热承游隙变小；过松，则使外套相对转动（即跑 套）正确的情况是使轴承与轴承室配合为过渡 配合，最佳间隙为 0-0.02mm。4、因零部件加工质量原因或安装原因，使电机本 身或与主机不同心，造成轴承别劲。5、电机振动。6、安装时不同心或与联轴器轴向间隙不当。7、轴承本身质量问题。序号故障情况主要原因分析备注5电机振动1、 转子动平衡不好。2、 安装时不同心或与联轴器轴向间隙不当。3、 轴承质量不好。4、 基础强度不

46、够。5、 机座底面不平。6、 电机外壳或轴强（刚）度不够。6定转子扫膛1、 定子冲片有突出部分，或浸漆后留有突出漆瘤。2、 常时间运转轴承磨损过大造成转子下沉。3、 端盖与机座，轴承与轴承室配合过松。4、 装配原因，如螺栓没拧紧。7电动机抱轴1、 电机振动过大。2、 定转子扫膛。3、 轴承过热监护不及时导致轴承落架。4、 安装不同心。5、 端盖、机座、轴承套、轴承等有关零部件超差， 配合间隙大。造成转子下沉，气隙不均。8电机三相电流不 平衡1、电源不平衡。2、电机绕组数据或接线错误， 铜线焊接质量 不好。3、铸铝转子细条或铜条转子焊接不好。9空载电流大1、电源电压高。2、气隙大。3、接线有误4

47、、定转子铁心未对齐。10三相电流不平衡1、电源三相不平衡2、定子绕组接线有误或焊接不好。11定子绕组相间或匝间绝缘损坏1、电源电压过高或过低。2、常期超载运行。3、电机出厂时绕组本身质量问题如匝间处 理不好（散下线铜线问题）下线浸漆质量 不好等 。12集电环温升高1、集电环引线焊接不好。2、电刷与集电环接触面调整不好，接触不 良。- 21 -13电机噪声大1、轴承质量问题。2、电磁噪声，因槽配合不好，或气隙过渡不 均。3、风扇及其它旋转部件焊接不好。4、冷却风路堵塞或有异物存在。序号故障情况主要原因分析备注14滑动轴承电机轴电流大1、定子绕组接线有误。2、定子铁心扇型片装压片间有间隙。3、轴承

48、接地（绝缘未垫好）15滑定动轴承漏油1、油压过高，油量过大，油面过高。2、浮动油封装配调试不好，与轴有间隙。3、气封管堵塞或松驰。4、内部有负压产生。七、同步电动机有关知识1、同步电动机的工作原理： 同步电动机定子接通电源产生了旋转磁场， 转子直流励磁产生的磁场与 前者励磁相对静止时，才能得到平均电磁转矩，稳定地实现机电能量转换。 如将静止的同步电动机通入励磁电流后直接投入电网， 则定子旋转磁场将以 同步转速相对转子磁场运动，转子上承受的是交变脉振转矩，平均值为零。 因此电动机不能自起动，而必须借助其他起动方法。2、同步电动机的起动方法1）辅助电动机起动 通常选用与同步电动机极数相同的异步电动

49、机作为辅助电动机。 先用辅助电动机 将主机拖动至接近同步转速， 然后用自整部法将其投入电网， 并切断辅助电动机 电源。此种方法适合轻载起动。2）变频起动、 这是一种改变定子旋转磁场转速、利用同步转矩起动的方法。起动过程中定 子不是直接接电网， 而是由变频电源供电。 在开始起动时， 转子绕组即通入励磁 且把定子电源的频率尽量调低， 使转子起动旋转， 然后逐步上调至额定转速。 变 频起动过程平稳。性能优越，在中、大型容量电机中应用日见增多。但这种方法 必须有变频电源（容量与起动的具体性能要求有关） ，而且励磁机必须是非同轴 的，否则在最低转速时运转时无法产生所需的励磁电压。3）异步起动 同步电动机

50、多数在转子上装有类似于异步电机笼型绕组的起动绕组（通称为- 22 - 阻尼绕组），因此，当定子接通电源时，便能产生使转子转动的异步转矩，并不 断加速至接近同步速，此时，再加入励磁，就可以用自整步法将电机牵入同步。 异步起动方法简单易行，在中、小容量电机中有较多应用。 TAW电机即是异步起 动。3）、同步电动机异步起动过程：起动前先把励磁绕组经 10 倍于励磁绕组电阻值的附加电阻短接， 然后用异 步电动机直接起动的方法将定子投入电网， 依靠异步转矩起动并加速转子使之接 近同步转速，再加入励磁电流，依靠同步转矩将转子牵入同步。同步电动机的异步起动过程是一个比较复杂的物理过程。在整个起动过程 中，转

51、子会受到多种转矩的作用， 而在投励前， 起主要作用的就是由起动绕组所 产生的异步转矩和励磁绕组引起的单轴转矩。 前者的 T-S 曲线与普通鼠笼异步电 动机相同，如图虚线所示。假如不计转子的起动绕组，只考虑励磁绕组，则异步起动过程中的同步电 动机可视为一台定子三相而转子单相的异步电动机。 转子单相绕组所产生的频率 sf1 的脉振磁场可分解为正、反转两个磁场。其中，正转磁场与定子旋转磁场相 对静止，产生普通异步电动机的异步转矩；但反转磁场对定子的转速为（ 1-2s ） n1，在定子绕组中感应出频率（ 1-2s ）f1 的电流并建立相应的旋转磁场 F0。转 子反转磁场与 F0 相对静止、相互作用产生

52、另一个异步转矩，该转矩在 s=0.5 时 为零，在 s0.5 时为正。将转子单相绕组所产生的上述两个异 步转矩加起来就是所谓“单轴转矩” 。如图阴影部分所示。将起动绕组所产生的异步转矩与励磁绕组所产生的单轴转矩相加，即得异 步起动过程中的合成电磁转矩， 其 T-S曲线如图。 从曲线可知， 由于单轴转矩的 的存在，电动机合成转矩在 0.5n1 附近发生明显的下凹，形成一个最小的转矩 Tmin, 从而又可能将电动机转速“卡住”在半同步转速附近而不能继续升高。因 此，为了限制单轴转矩对起动的不利影响， 必须尽量减小励磁绕组中的感应电流。 之所以在异步起动过程中，在励磁绕组回路中接入 10 倍于励磁绕

53、组电阻值的附 加电阻， 也就是出于这种考虑。 当然也有将励磁绕组开路， 从而使单轴转矩为零 的极端做法。 但这种做法不允许， 因为励磁绕组匝数多， 起动时的高电压可能破 坏励磁绕组的绝缘，或造成人身安全事故。当异步起动过程使转子转速达到同步转速的 95左右时，最终依靠磁阻转- 23 - 矩（凸极机） 及转子加励磁后的同步转矩即可将电动机牵入同步运行。 当转速达 到 95 左右时，转差率已很低，所以磁阻转矩已经在起作用。设此时转子尚未 加励磁，即转子磁极无固定极性，因此，随 角的连续变化，磁阻转矩也脉振交 变，致使转子转速也就发生振荡，加上励磁后，转子有确定的极性，这时的振荡 周期由未加励磁的

54、增加为 2，而由于同步转矩比磁阻转矩大得多， 故转速变化量相应增大， 使转速瞬时值超过同步转速， 并在减速回到同步转速时 使振荡在整个转矩作用下逐渐衰减，最后自行牵入同步。4）、无刷励磁同步电动机的起动过程同步机电动机接通电源后，通过阻尼绕组自行起动，起动时为异步起动， 主电动机激磁电流由交流励磁机供电，交流励磁机作为在主机励磁电源的供给 者，当主电机起动时，静态励磁装置输出电压，供给交流励磁机励磁绕组，交流 励磁机发出电压供给旋转整流装置， 旋转整流装置中的控制模块检测电机转子频 率为 sf 的感应电压正半周脉宽，当电动机异步转速达到同步转速的 95 （亚 同步）时，脉宽达到投励设定值并过零

55、时，控制模块发出触发脉冲开通晶闸管， 同步电动机由顺极性准角投励平稳牵入同步。 对因凸极效应牵入困难的同步电动 机，控制模块会启动计时投励电路投入励磁，使电动机牵入同步运行。4、 无刷励磁增安型同步电动机的特点。1）应符合增安型电动机的基本要求（与异步机相同） 。2）同步电动机电枢磁极是直流励磁，过去往往采用直流发电动机或硅整流装 置，但是这都需要通过电刷与集电环才能将电流输出到磁极。 集电环与电刷接触 肯定产生火花， 这是增安型电气设备所不允许的， 因此增安型同步机没有集电环 与电刷。3）磁极的励磁电流是由与同步机同轴上的交流发电机产生的。4）交流发电机发出的电流通过同轴的旋转整流盘上的硅整流将交流电转变为 直流电供给励磁机励磁