55电动机基础知识

电动机的基础知识2018年3月常用电动机的分类：电动机交流电动机直流电动机三相电动机单相电动机同步电动机异步电动机他励电动机自励电动机电动机分类三相异步电动机铭牌数据型号用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。例如：Y132M－4三相异步电动机机座中心高（mm）机座长度代号磁极数(极对数p=2)电气派生系列系列名称性能和结构特点适用范围高效率电机如：NE、Y3降低电机运行损耗、提高效率适用于驱动长期连续高负载率运行的设备，如纺织机械、风机、水泵、石油行业高转差率电机如：YH较高的额定转差率，较高的起动转矩，较低的起动电流和较软的机械特性用于驱动转动惯量大且具有冲击性负载的机械，如剪床、压力机、锻压机高起动转矩电机如：NC、ND具有较高的起动转矩用于驱动静止负载或转动惯量较大的机械变极多速电机如：YD、YBD改变定子绕组接线方法以改变极对数，得到多种转速用于驱动有级变速设备变频电机如：YVF2宽调速范围的无级调速用于机床风机、水泵等需要调速的场所结构派生系列系列名称性能和结构特点适用范围电磁调速电机如：YCT、YCTL由异步电动机和电磁转差离合器组成，通过控制器调节离合器的励磁电流而调节转速用于驱动恒转矩或风机型负载设备（无级变速）电磁制动电机如：YEJ、YDEJ由异步电动机和电磁制动器组成，电动机定子断电时，转子迅速制动停转用于驱动要求快速、准确停机的设备，如起重运输机械、传送机械低振动、低操声电机如：YZC、YJZ提高转子动平衡精度及关键部位加工精度，降低电动机振动、噪声用于驱动精密机床设备风机泵用电机如：YFP能承受轴向力风机、泵特殊环境派生系列系列名称性能和结构特点适用范围户外防腐蚀电机如：Y-WF、YFB防护等级IP54或IP55，结构、材料、工艺采用防腐蚀措施及密封措施用于有腐蚀性气体或粉尘的户内、外场所隔爆型电机如：YB2、YBVF2加强外壳机械强度，并保证各接合面上具有一定间隙参数，一旦电机内部爆炸亦不致引起周围环境的爆炸性混合物爆炸用于石油、化工、煤矿井下有爆炸危险的场所增安型电机如：YA在正常运行时不产生火花、电弧或危险温度的电动机中，采取适当措施提高其防爆安全性用于仅在不正常情况下才能形成爆炸性混合物的场所船用电机Y-H加强外壳机械强度，使之能承受冲击振动及一定倾斜角，环境温度较高，并伴有凝露、盐雾及霉菌的侵蚀用于驱动船舶上的一般机械设备专用系列系列名称性能和结构特点适用范围辊道用电机如：YG高起动转矩、能频繁起动、正反转用于驱动轧钢辊道力矩电机如：YLJ机械特性软，能在堵转到接近同步转速范围内稳定运行用于驱动恒张力、恒线速、恒转矩的机械振动电机电动机带偏心块，使其本身整体产生振动用于传送带上的物料传输及建筑机械木工用电机如：YM转动惯量较小，过载能力大，有多种形状和尺寸的轴伸用于驱动各种木工机械起重及冶金用电机如：YZ、YZR断续定额，起动转矩较高，能频繁起动，过载能力大用于驱动冶金辅助设备及一般起重机械中型高压电机系列系列名称性能和结构特点适用范围Y系列中型高压三相异步电动机（H355～630）防护等级IP23，箱式结构，安装方式IMB3，机座钢板焊接，重量轻，刚性好，维护保养方便具有高效、节能、起动性能好、振动小、噪声低零部件通用化、标准化程度高适用于各种通用机械，如压缩机、鼓风机、水泵、切削机床、运输机床、球磨机、轧钢机、卷扬机、电铲等YKK、YKK-W系列中型高压三相异步电动机（H355～630）是Y系列派生产品，适用于周围环境差，防护要求高的场合，也可用于户外可驱动水泵、压缩机、破碎机、运输机械等通用机械YR系列中型高压三相异步电动机（H355～630）高压绕线型转子，防护等级为IP23，具有结构合理、工艺先进起动转矩大、起动电流小特点适用于通用机械和鼓风机、磨煤机、轧钢机、卷扬机等YRKK系列中型高压三相异步电动机（H355~630）电动机结构先进可靠、性能优良、具有高效节能、噪音低、振动小、运行安全可靠等优点。适合驱动各种不同机械设备、如通用机、水泵、压缩机、破碎机、搅拌机、球磨机、运输机械化工机械，矿山机械等YKS系列中型高压三相异步电动机（H355～630）电动机是空水冷却方式，也可做成户外式是90年代新设计的产品，防护等级为IP44，户外式为IP54，其它特性同YKK系列适用于户外，含有尘埃、盐份、潮湿的环境中Y2系列全散热结构中型高压三相异步电动机其防护等级为IP23、IP44、IP54甚至还可以做成防爆增安型结构和变频电机，其有内外独立的双通道冷却装置，同时采用“三轴承”结构，其它性能指标与Y系列相同适用场合为造纸、电力水处理、化工化肥、石化、钢铁采矿等众多工业领域中接法定子三相绕组的联接方法联结电机容量Y3kW联结电机容量kW4V1W2U1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1W2U2V2Y联结W1U1V1W2U2V2联结电压例如：380/220V、Y/是指线电压为380V时采用Y联结；线电压为220V时采用联结。说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或低于额定值的5%。因为在电动机满载或接近满载情况下运行时，电压过高或过低都会使电动机的电流大于额定值,从而使电动机过热。电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。三相异步电动机的额定电压有380V，3000V,及6000V等多种。电流例如：Y/6.73/11.64A表示星形联结下电机的线电流为6.73A；三角形联结下线电流为11.64A。。功率电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率大小。异步电动机产品名称代号产品名称异步电动机绕线式异步电动机防爆型异步电动机高起动转矩异步电动机新代号汉字意义老代号Y异异绕异爆异起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO三相异步电动机的结构下面是它主要部件的拆分图。右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。定子部分一、定子部分1、定子铁心——导磁部分。定子铁心是电机磁路的一部分，并起固定定子绕组的作用。为了增强导磁能力和减小铁耗，定子铁心常选用0.5mm或0.35mm厚的硅钢片冲制叠压而成，片间涂上绝缘漆。定子铁心内圆均匀冲出许多形状相同的槽，用以嵌放定子绕组。2、定子绕组：放在定子铁心内圆槽内——导电部分。定子绕组是异步电动机的电路部分，其材料主要采用紫铜。小型异步电动机常采用三相单层绕组，大中型异步电动机常采用三相双层短矩叠绕组形式，三相绕组的六个出线端子均接在机座侧面的接线板上，可根据需要将三相绕组接成Y形或△形。一、定子部分3、机座机座是电动机的外壳，支撑电机各部件，并通过机座的底脚将电机安装固定。全封闭式电机的定子铁心紧贴机座内壁，故机座外壳上的散热筋是电机的主要散热面。中小型电机采用铸铁机座。大型电机一般采用钢板焊接机座。一、定子部分转子部分1、转子铁心转子铁心也是电机磁路的组成部分，并用来固定转子绕组。铁心材料也用0.5mm或0.35mm厚的硅钢片冲制叠压而成，故通常用冲制定子铁芯冲片剩余下来的内圆部分制作。转子铁芯固定在转轴上，其外圆上开有槽，用来嵌放转子绕组。二、转子部分2、转子绕组——根据转子绕组的结构型式可分为1）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形成一个多相对称短路绕组。2）绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。二、转子部分按转子结构分：绕线型异步电动机鼠笼型异步电动机鼠笼型转子铁心和绕组结构示意图三相绕线型转子结构图三相异步电动机工作原理图为三相异步电动机转动原理示意图。三相交流电通入定子绕组后，便形成了一个旋转磁场，旋转磁场的磁力线被转子导体切割，根据电磁感应原理，转子导体产生感应电动势。转子绕组是闭合的，则转子导体有电流流过。异步电动机三相电动机的转动原理旋转磁场的旋转速度两极三相异步电动机（即2p=2）定子绕组产生的旋转磁场，由分析可见，当三相交流电变化一周后（即每相经过360度电角度），其所产生的旋转磁场也正好旋转一周，故在两极电动机中旋转磁场的转速等于三相交流电的变化速度即n1=60f1=3000转/分。三相异步电动机定子绕组为p对极时，旋转磁场转速为：n1=60f1/P式中n1----旋转磁场转速（又称同步转速），转/分f1-----三相交流电源的频率，赫p------磁极对数铭牌电流额定电流I计算公式CosηU3P(W)I交流电机η提高了3～5%，成本增加20～30%防护等级全封闭式（IP44、IP54、IP55）防护等级（IP22、IP23）开启式（IP11、IP21）代号含义第一位数字含义第二位数字含义IP国际防护形式2防大于12mm固体(如手指等)1防垂直滴水3防淋水4防大于1mm固体4防溅水5防喷水5防尘6防海浪安装方式特种三相异步电动机起重用锥形电动机多速电动机振动电动机防爆电动机等多速电动机电机的变速采用改变绕组的连接方式，也就是说用改变电机旋转磁场的磁极对数来改变它的转速。振动电动机振动电机可产生圆形、椭圆形、直线形、复合形运动方式。振动电机是靠自身的高频振动，来产生振动力的。防爆电动机防爆电机是一种可以在易燃易爆厂所使用的一种电机，运行时不产生电火花防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外，在纺织、冶金、城市煤气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备，通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械。单相异步电动机1、单相异步电动机的结构2、单相异步电动机的工作原理3、单相异步电动机的调速4、单相异步电动机常见接线方法单相异步电动机的结构单相异步电动机在结构上与三相笼形异步电动机类似，转子绕组也为一笼形转子。定子上有一个单相工作绕组和一个启动绕组，为了能产生旋转磁场，在启动绕组中还串联了一个电容器，其结构如图所示。工作原理为了能产生旋转磁场，利用启动绕组中串联电容实现分相，其接线原理如图a所示。只要合理选择参数便能使工作绕组中的电流与启动绕组中的电流有相位相差，如图b所示，分相后两相电波形如图所示。电容分相单相电动机接线图及相量图两相电流波形图单相异步电动机的调速单相异步电动机的调速方法主要有变频调速、晶闸管调速、串电抗器调速和抽头法调速等。变频调速设备复杂、成本高、很少采用。下面简单介绍目前较多采用的串电抗器调速、抽头法调速和晶闸管调速。（1）串电抗器调速在电动机的电源线路中串联起分压作用的电抗器，通过调速开关选择电抗器绕组的匝数来调节电抗值，从而改变电动机两端的电压，达到调速的目的，如图所示。串电抗器调速，其优点是结构简单，容易调整调速比，但消耗的材料多，调速器体积大。串电抗器调速接线图（2）抽头法调速如果将电抗器和电机结合在一起，在电动机定子铁心上嵌入一个中间绕组(或称调速绕组)，通过调速开关改变电动机气隙磁场的大小及椭圆度，可达到调速的目的。根据中间绕组与工作绕组和启动绕组的接线不同，常用的有T形接法和L形接法，如图所示。抽头法调速与串电抗器调速相比较，抽头法调速时用料省，耗电少，但是绕组嵌线和接线比较复杂。（3）晶闸管调速利用改变晶闸管的导通角，来实现加在单相异步电动机上的交流电压的大小，从而达到调节电动机转速的目的，这种方法能实现无级调速，缺点是会产生一些电磁干扰。目前常用于吊式风扇的调速上。（a）T形接法（b）L形接法抽头法调速接线图图中所示为电容运转式单相电动机，常见的有单相排风扇、鼓风机、家用水泵等，它们的主副绕组不一样。单相异步电动机常见接线方法1副绕组主绕组电容220v电源单相异步电动机常见接线方法2副绕组主绕组电容220v电源图中所示为普通单相洗衣机电机内部原理图，其中要注意的时主副绕组是数据是一样的，两绕组的结合点为公共点，两绕组的另外两端跨接电容。单相电源一根直接送给公共点，另外一根送给跨接电容绕组的其中一个。转换开关图中所示为单相双值电动机，它一般应用与功率稍微较大的单相电动机使用，例如木工锯床，和大功率水泵。单相异步电动机常见接线方法3副绕组主绕组运转电容220v电源启动电容离心开关直流电动机直流电动机的构造直流电动机的工