电机基础知识讲座

常用电机基本知识电机是什么？电机的工作原理电机的分类电动机的基本结构电机的外围附件基本技术性能主要性能指标用户关注的三大指标运行条件下一页电动机的选用电动机的现场安装电动机的运行维护保养电动机的常见故障与处理高压电机质量问题的典型范例电机是什么？电机是实现能量互相转换的装置。由机械能（由热能、核能、风能、势能等转化）转化为电能的电机称为发电机由电能转化机械能的电机称为电动机电机实现能量相互转化的基础是基于电磁感应定律和电磁力定律返回电机的工作原理交流电动机的工作原理在交流电动机的定子绕组中,通以三相互为相位角相差120°的交流电，从电工学中知道，这个三相交流电在定子铁芯中感应出三相旋转磁场，这个磁场从定子磁轭、齿部、途径定转子之间的气隙进入转子矽钢片的途径，从另一气隙回到定子磁轭中形成一个闭合回路，这时在转子的笼条中感应出了电流，这个电流同时又切割了旋转磁场，根据电动机右手定则，在转子中产生了一个力，而这个力就将轴带动旋转起来。返回交流电动机的工作原理图ABCNn1BXCSYAZ直流电动机的工作原理直流电机的定子磁轭，主级磁，气隙和电枢铁芯构成磁路。励磁绕组和电枢绕组的合成磁势在气隙内形成气隙磁场。载流电枢绕组与气隙磁场相互作用产生电磁转矩，依靠电刷和换向器以实现外电路的直流电与电枢绕组中交流电之间的相互转换；并同时借静止气隙磁场一实现电枢绕组中交流电与转轴上机械转矩的相互变换.机械功率和电机功率分别通过转轴和电刷输入或输出，从而实现机电能量转换。直流电动机工作原理图电机的分类按功能分：发电机、电动机按电源分：直流（DC）电机、交流（AC）电机交流电机异步电机低压同步电机高压返回我公司的电机种类及用途种类名称主要用途发电机柴油发电机工厂、矿山、船舶、商业、移动电站等电动机1、同步电动机驱动功率较大或转速较低的设备2、异步电动机笼型一般用途、量大面广绕线型拖动转矩大，起动电流小的场合3、直流电动机用于冶金、矿山、牵引、纺织、即染、造纸、印刷、以及化工和机床，需要调速的行业返回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返回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、泵返回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返回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返回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【特点】YRKK、YRKK-W系列高压电动机结构先进可靠,性能优良,具有高效、节能、噪声低、振动小、运行安全可靠、安装维护方便等特点，适合于驱动各种不同机械设备，如通风机、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。【全散热片结构Y2系列中型高压三相异步电动机】电动机的基本结构定子冲片端板压圈扣片定子铁心有绕组的定子铁心机座定子线圈槽绝缘相间绝缘槽楔引接线定子绕组吊攀定子笼型异步电动机轴承装置—轴承、轴承内盖及外盖端盖接线盒风扇、风罩转子绕线转子转轴铸铝转子平衡块转子铁心--转子冲片铝笼（导条、端环、风叶、平衡柱）铜笼返回主要部件简介机座定子铁芯定子绕组转子（笼型）轴承各种原材料在材料成本中的比例返回机座固定定子铁芯，转递扭矩，支持端盖并散热①安装结构：卧式和立式②材质：铸铁和钢板材料：HT150、HT200、HT250、Q235A返回定子铁芯把电能转换成磁场的桥梁和媒介，由0.5厚的冲片（硅钢板：DR510、DR470、DW470）叠压而成。返回定子绕组由若干根相互绝缘的圆形或矩形线绕制而成，电流的载体，形成磁场；绕组分成：①散嵌绕组（低压）1140V及以下②成型绕组（高压）材料：QZ-130、QZ（G）-2/155、QZY-2/180、SB、SBMB返回转子（笼型）感生电流的载体旋转部分分成：–铸铝转子（低压）–铜条（铸铜）转子（高压）–绕线转子返回轴承传递机械能的载体低压电机一般选用滚动轴承，其计算寿命一般为20,000～40,000小时，即2.5～5年（连续运转）滚动轴承采用深沟球轴承或圆柱轴承。Y2-225及以下一般选用双面密封轴承Y2-225以上一般选用开启式轴承轴承系列：62XX系列、63XX系列、NU系列、7xxx系列各轴承厂家水平分类1类SKF2类NSK、NTN、TNT3类哈·瓦·洛·人本4类潜山·巢湖关于油脂对开启式轴承，应定期注油注油脂时要注意：①打开油脂出口塞②注意轴承温度，不能多也不能少油脂分类：①高温油脂：应用于轴承温度大于80℃时②一般油脂锂基脂返回各种原材料在材料成本中的比例硅钢板35%铜（漆包线）20%灰铁（铸件）20%铝4%碳结（轴）5%其它16%返回硅钢板铜（漆包线）灰铁（铸件)铝碳结（轴）其它骨架密封圈一般骨架密封圈的使用寿命仅为2千小时。骨架密封圈抱紧力太大会使轴承发热。SKF波形唇骨架密封圈摩擦降低20％，温升降低30％，并可加装保护环。电机的外围附件电机的热保护元件大致有以下几种：热继电器、PTC温控传感器、热敏开关、铂热电阻传感器（PT100）及其它热感应器。电机在阴冷潮湿的环境中使用时，需要加防潮加热器，如：防潮加热带、防潮加热管等（有高压和低压之分）。每台电机若有外围附件，都配有一本外围附件使用说明书。返回PTC温控传感器热敏开关电机防潮加热带铂热电阻传感器（PT100）基本技术性能工作制(S1~S9)电机承受负载情况的说明：按电机工作状态分为九类:S1～S9防护等级安装结构型式卧式（IMB3、IMB5、IMB35），立式安装（IMV1、IMV15、IMV3等）冷却方式自冷式，自扇冷式，他扇冷式、管道通风式，外装冷却器等铭牌额定数据（交流）返回工作制工作制(S1~S9)电机承受负载情况的说明：按电机工作状态分为九类:S1～S9用户应尽可能多的提供电机工作制的资料,这也是电机设计的一个主要依据。具体工作制的阐述见下表。防护等级全封闭式（IP44、IP54、IP55）防护等级（IP22、IP23）开启式（IP11、IP21）IP□□第二位表征数字第一位表征数字外壳防护表征数字返回外壳防护等级外壳防护主要是防止人体触电或接近壳内带电部分或转动部分、防止固体异物进入和防止由于进水、油等而引起有害影响，符合GB4942及IEC34-5规定。防护形式的代号及含义如表1。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防海浪结构与安装形式基本结构形式机座带底脚，端盖上无凸缘安装结构形式B3B6B7B8V5V6示意图铭牌额定数据（交流）相数：三相、单相频率：50、60、50～150Hz电压：单电压、双电压电流功率：0.12～500kW使用系数Sf功率因数：Cosψ转速：n=(1-S)×(60×f／p);调整f即可变频调速返回铭牌电压单电压100～1140V双电压110/220、220/440、230/460(倍比)双电压127/220V，220/380V，230/400V，380/660，400/690V，660/1140V（△/Y）△/Y电压的关系W2U2V2W2U2V2U1V1V1U1V1W1返回铭牌电流CosηU3P(W)I三相额定电流I计算公式返回主要性能指标效率η效率的大小反映了电机的设计和制造水平交流电机η提高了3～5%，成本增加20～30%起动转矩：Tst2.3～3.5倍堵转电流：5.5～7倍不太影响起动,损耗加大、发热噪声：引起听觉不愉快的声音，dB（A）是单位时间内辐射出来的总声能振动温升：电机在热稳定状态下，某点温度与环境温度之差返回振动速度(mm/s)机座号≤132＞132~225＞225~355振动等级4、6、8P2P4、6、8P2P4、6、8、10P2PN1.82.83.5R0.711.121.121.81.82.8S0.450.7010.711.1