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特种作业操作证之三相异步电动机定义,用途及相关使用注意事项详解

作者:找到考证网来源:www.zhaodao001.com网址:http://m.zhaodao001.com

特种作业操作证之三相异步电动机定义,用途及相关使用注意事项详解


三相异步电动机定义:

三相交流异步电动机是一种将电能转化为机械能的电力拖动装置。三相交流异步电动机按结构分为两种,**种是鼠笼式三相异步电动机,第二种是绕线式三相异步电动机。三相鼠笼式异步电动机有单速电动机、双速电动机和多速电动机等。

三相异步电动机由三相交流电源供电,由于其结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用维护方便,因此在工农业及其他各个领域中都获得了广泛的应用。

还有单相异步电动机采用单相交流电源,电动机功率一般都比较小,主要用于家庭、办公场所等只有单相交流电源的场所,用于电扇、空调、冰箱、洗衣机等电气设备中。


三相异步电动机图形和符号:

三相异步电动机图形符号是一个圆和引出三根线,圆中写着3~和大写的M,文字符号是大写的M。(参见下图)

三相异步电动机图形符号.jpg


三相异步电动机实物图:

三相异步电动机种类繁多,按其外壳防护方式的不同可分为开启式、防护式、封闭式三大类,按电动机转子结构的不同又可分为笼形异步电动机和绕线转子异步电动机。

下图是目前广泛使用的封闭式三相笼形异步电动机外形图。

三相异步电动机.png

三相笼形异步电动机(封闭式)外形


三相异步电动机基本结构:

三相异步电动机主要由定子和转子两部分构成,此外,还有机座和端盖、轴承、风扇等部件,参见下图。定子是静止不动的部分,转子是旋转部分,在定子与转子之间留有一定的气隙。电动机的前、后端盖把定子和转子封闭在机座里,机座上有散热筋,安装在电动机轴后端的风扇叶片随电机转动,可以给机座散热。

三相异步电动机各部分拆分图.png

三相异步电动机各部分拆分图


三相异步电动机虽然种类繁多,但基本结构均由定子和转子两大部分组成,定子和转子之间有空气隙。

定子与转子之间留有一定的气隙.png

定子与转子之间留有一定的气隙


定子:定子是指电动机中静止不动的部分,主要包括定子铁芯、定子绕组。笼型和绕线式三相异步电动机的定子结构完全相同,均由机座、定子铁心对称三相定子绕组组成,参见下图。

鼠笼式三相异步电动机的定子结构.png

鼠笼式三相异步电动机的定子结构


转子:转子指电动机的旋转部分。笼型电动机的转子包括转轴、转子铁心、转子支架、转子绕组和风扇等部件,笼型三相异步电动机转子由转子铁芯和转子绕组(鼠笼)组成,参见下图。

鼠笼式三相异步电动机的转子结构.png

鼠笼式三相异步电动机的转子结构


其他附件:


1.机座:机座的作用是固定定子铁芯和定子绕组,并通过两侧的端盖和轴承来支撑电动机转子。同时起保护整台电动机的电磁部分和发散电动机运行中产生的热量。

2.轴承:轴承用来连接转动部分与固定部分,目前都采用滚动轴承以减少摩擦阻力。

3.端盖:除对内部起保护作用外,端盖还借助滚动轴承将电动机转子和机座联成一个整体。端盖一般为铸钢件,微型电动机则用铸铝件。轴承端盖用来保护轴承,使轴承内的润滑脂不致溢出,并防止灰、砂、脏物等浸入润滑脂内。

4.风扇:风扇用于冷却电动机。

5.罩壳:罩壳是电动机有孔的外壳之一,与电动机风扇相连,主要起到通风散热、保护电动机风扇等内部零件的作用。

6.电动机出线盒:电动机三相绕组的线头引出到出线盒,与外部的三相电源线相连接。


电动机铭牌:

在三相异步电动机的机座上均装有一块铭牌,如下表所示。铭牌上标出了该电动机的型号及主要技术数量,供正确使用电动机时参考。

电动机铭牌.jpg

1.型号(Y2—132S—4)

我国三相笼形异步电动机的生产进行了多次更新换代。

J、JO系列为我国20世纪50年代生产的仿苏产品,采用E级绝缘。

Y系列为20世纪80年代设计产品,采用B级绝缘。

20世纪90年代又设计开发了Y2系列启动转矩大,噪声低,结构合理,体积小,质量小,外形新颖美观,由于采用F级绝缘,完全符合国际电工委员会标准。


2.额定功率(5.5 kW):表示电动机在额定工作状态下运行时,允许输出的机械功率。


3.额定电流(11.7 A):表示电动机在额定工作状态下运行时,定子电路输入的线电流。


4.额定电压(380 V):表示电动机在额定工作状态下运行时,定子电路所加的线电压。


5.额定转速(1440 r/min):表示电动机在额定工作状态下运行时的转速。


6.接法(△):表示电动机定子三相绕组与交流电源的连接方法,对JO2、Y及Y2系列电动机而言,国家标准规定凡3kW及以下者均采用星形联结,4kW及以上者均采用三角形联结。


7.防护等级(IP44):表示电动机外壳防护的方式。IP11是开启式,IP22、IP23是防护式,IP44是封闭式。


8.频率(50 Hz):表示电动机使用交流电源的频率。


9.绝缘等级:表示电机各绕组及其他绝缘部件所用绝缘材料的等级。绝缘材料按耐热性能可分为7个等级,目前国产电机使用的绝缘材料等级为B、F、H、C4个等级。


10.定额工作制:指电动机按铭牌值工作时,可以持续运行的时间和顺序。电动机定额分连续定额、短时定额和断续定额三种,分别用S1、S2、S3表示。


①连续定额(S1):表示电动机按铭牌值工作时可以长期连续运行。


②短时定额(S2):表示电动机按铭牌值工作时只能在规定的时间内短时运行。我国规定的短时运行时间为10 min、30 min、60 min及90 min等4种。


③断续定额(S3):表示电动机按铭牌值工作时,运行一段时间就要停止一段时间,周而复始地按一定周期重复运行。每一周期为10min,我国规定的负载持续率为15%、25%、40%及60%等4种(如标明40%则表示电动机工作4min就需休息6min)。


三相异步电动机用途:

1、在工业生产中异步电动机广泛应用于金属切削机床、起重机、传送带、功率不大的水泵、通风机等生产机械的驱动。

2、在农业方面,水泵、脱粒机、粉碎机和其他农副产品加工机械,也都用异步电动机拖动。

3、在人们日常生活中,异步电动机也用得很多,例如,电扇、冷冻机、多种医疗机械等等。

总之,异步电动机应用范围广、需要量大,随着电气化自动化的发展,它在工农业生产和人们生活中占着很重要的地位。


三相异步电动机注意事项:

1.速度继电器主要用于电动机反接制动,所以也称反接制动继电器。电动机反接制动时,为防止电动机反转,必须在反接制动结束时或结束前及时切断电源。

2.电动机短路试验是用制动设备,将其电动机转子固定不转,将三相调压器的输出电压由零值逐渐升高。当电流达到电动机的额定电流时即停止升压,这时的电压称为短路电压。

3.钳形电流表又叫钳表,是一种用于测量正在运行的电气线路电流大小的仪表。使用钳形电流表测量电流时,可以在不断开电路的情况下进行。

4.旋转磁场通常三相交流电动机的定子都有对称的三相绕组。任意一相绕组通以交流电流时产生的是脉振磁场,但若以平衡三相电流通入三相对称绕组,就会产生一个在空间旋转的磁场。是在静态定子线圈中产生动态的旋转磁场,这个旋转磁场带动转子和转轴转动,形成电动机的转速。

5.转子串电阻启动绕线转子异步电动机启动开始时,此时全部电阻串在转子电路中,随着电动机转速的升高,逐渐将串人转子电路中的电阻逐渐减小,当电阻被全部切除(即电阻为零)时,电动机启动即告结束。

6.组合开关组合开关是刀开关的另一种结构形式,在设备自动控制系统中,主要用在交流50Hz、380V以下、直流220V及以下作电源开关,也可以作为5kW以下小容量电动机的直接启动控制,以及电动机控制线路及机床照明控制电路中。

组合开关的通断能力较低,故不可用来分断故障电流。当用于电动机可逆控制时,必须在电动机完全停转后才允许反向接通。

电动机注意事项.png

两种组合开关


7.失压保护在电压低于额定值的一定比例后能自动断电的称为欠压保护(或称失压保护)。

8.星-三角降压启动启动时,先把定子三相绕组作星形联结,待电动机转速升高到一定值后再改接成三角形联结。由于启动转矩降低较多,故只能用于轻载或空载启动的设备上。

9.三相电动机转动是三相对称的交流电源作用在电动机的定子上,产生旋转磁场,旋转磁场带动转子和转轴转动,使电动机机轴旋转。

10.磁极对数电动机的磁极对数用字母P表示,磁极对数越多转速越小。

11.热继电器主要用于电动机的过载保护,利用好热继电器即可以让电动机合理的超载,又可以在电动机过载到一定程度时切断电源,保护电动机。

12.转子串频敏变阻器当绕线转子电动机刚开始启动时,电动机转速很低,故转子频率f2很大(接近f),铁芯中的损耗很大,即R₂很大,因此限制了启动电流,增大了启动转矩。随着电动机转速的增加,转子电流频率下降(f₂=Sf),于是R₂减小,使启动电流及转矩保持一定数值。故频敏变阻器实际上利用转子频率f₂的平滑变化来达到使转子回路总电阻平滑减小的目的。启动结束后,转子绕组短接,把频敏变阻器从电路中切除。

13.电动机转子铁芯直槽结构和斜槽结构转子改成斜槽的好处:使转子获得更大的感应电动势和感应电流;可减小运行中转子的震动;降低电磁振动和噪声。

电动机转子铁芯直槽和斜槽.png

电动机转子铁芯直槽和斜槽


14.胶壳开关胶壳刀开关也称为开启式负荷开关,是一种结构简单、应用广泛,主要用做电源隔离开关和小容量电动机不频繁启动与停止的控制电器。胶壳刀开关不适合用来直接控制5.5kW以上的交流电动机。

三线胶壳刀开关.png

三线胶壳刀开关


三相异步电动机使用前的检查

对新安装或久未使用过的三相异步电动机,在通电使用前必须先作下述检查工作,以验证该电动机是否能通电运行。


1.看该电动机外部是否清洁

对长期搁置未使用的开启式或防护式电动机,如内部有灰尘或脏物时,则应先将电动机拆开,用不大于2个大气压的干燥压缩空气吹净各部分的污物。如无压缩空气也可用手风箱(俗称皮老虎)吹,或用干抹布去抹,不应用湿布或沾有汽油、煤油、机油的布擦拭电动机的内部。清扫干净后再复原。


2.拆除该电动机出线端子上的所有外部接线及出线端子本身之间的连接线

用兆欧表测量电动机各相绕组之间及每相绕组与机壳之间的绝缘电阻,看是否符合要求。按要求,电动机1kV工作电压,绝缘电阻不得低1MΩ,一般额定电压为380V的三相异步电动机,用500V的兆欧表测量绝缘电阻应大于0.5 MQ才可使用。如发现绝缘电阻较低,则为电动机受潮所致,可对电动机进行烘干处理,然后再测绝缘电阻,合格后才可通电使用。如测出绝缘电阻为零,则说明该电动机进行烘干处理,然后再测绝缘损坏,这时绝不允许通电运行,必须查明故障并排除故障后才可通电使用。绝缘电阻测试合格后,再将所有的接线复原。


3.对照电动机铭牌标明的额定数据

检查电源电压、频率是否合适,定子绕组的连接方法是否正确(星形联结还是三角形联结)。


4.检查电动机轴承的润滑脂(油)是否正常

观察是否有泄漏的印痕。用手转动电动机转轴(俗称盘车),看转动是否灵活,有无摩擦声或其他异声。


5.检查电动机与安装座墩

看之间的固定是否牢固,有无松动现象,检查电动机的接地装置是否良好。


6.检查电动机的辅助设备

熔断器有无熔断,熔丝的规格是否合格,电动机的传动装置及所带动的负载是否良好,启动设备是否良好。


三相异步电动机运行中的监视与维护

三相异步电动机在运行时,要通过听、看、闻等方法及时监视电动机,确保当电动机在运行中出现不正常的现象时,能及时切断电动机的电源,以免故障扩大,具体项目如下:

(1)听电动机在运行时发出的声音是否正常。电动机正常运行时,发出的声音应该是平稳、轻快、均匀和有节奏的。如果出现尖叫、沉闷、摩擦、撞击或振动等异音,应立即断电检查。

(2)经常检查、监视电动机的温度,观察电动机的通风是否良好。

(3)注意电动机在运行中是否发出焦臭味,如有则说明电动机温度过高,应立即断电检查,必须找出原因后才能再通电使用。

(4)要保持电动机的清洁,特别是接线端和绕组表面的清洁。不允许水滴、油污及杂物落到电动机上,更不能让杂物和水滴进入电动机内部。要定期检修电动机,清扫内部,更换润滑油等。

(5)要定期测量电动机的绝缘电阻,特别是电动机受潮时,如发现绝缘电阻过低,要及时进行干燥处理。

(6)笼形异步电动机采用全压启动时,启动次数不宜过于频繁。


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