绕线型三相异步电动机

高压鼠笼及绕线型三相异步电动机使用维护说明书（节选）二零一一年十月......5.检查及维护为保证电机连续安全可靠使用，必须及时进行检查和维护，查出隐患防止故障扩大。

建议按以下准则进行检查和维护工作。

5.1.电机在运行时的常规检查建议要经常检查润滑系统及所有油位表中的油位。

通过油环观察窗查看油环的旋转情况。

如果发现漏油，应查明原因并加以纠正，要注意监视润滑油的变色及污染的情况。

注意任何噪声或振动的突然增大或过大，并应迅速纠正。

在连续运行期间应定期检查轴承温度，至少每天一次。

5.2.维护计划对于一般使用条件下的电机，推荐以下维护计划的检查内容。

5.2.1.每星期的检查a）在提供的测温装置处测量温度，这是为了测量定子绕组、冷却空气及轴承的温度（例如埋入式电阻测温元件）；b）检查和监听整台电机是否有不正常的机械噪声或者出现变化的响声（例如摩擦或敲击声等）；c）当采用水—空热交换器装置时，用目测检查水管是否漏水；d）当采用过滤器装置时，用目测检查过滤器的沾污程度；e）用手检查或用温度计（如果装有）在测温装置处测量并记录轴承温度。

5.2.2.每月的检查a）用轻便型测量设备测量振动，测量点位置在轴承室中部；b）检查所有电缆、连接线及其紧固情况；c）如果是绕线式转子，检查在滑环、导电螺杆及电刷装置上灰尘聚积的程度，需要时清除沉积的灰尘。

检查电刷的磨损及在刷握中自由活动的情况，如果需要，则更换电刷，更换电刷的注意事项详见5.11.4条。

d）当采用过滤器装置时，在过滤监视器动作后（例如压差开关）则应更换或清理过滤器；e）在油润滑的轴承中，检查油环运转是否平稳以及带油的情况。

检查轴承密封是否漏油，如果已弄脏，则清除脏物，检查供油设备。

5.2.3.每季的检查a）测量定、转子绕组的绝缘电阻；b）用一只额定电压为500V的兆欧表测量绝缘的轴承或座与钢的基础之间的绝缘电阻（仅对座式滑动轴承电机要求）；c）检查电源、仪表及控制接线上灰尘沉积的程度；d）检查接地电刷（如果有的话），确保电刷的长度与压力。

三相异步电动一般为系列产品，其系列、品种、规格繁多，因而分类也较繁多。

1、按电动机尺寸大小分类大型电动机：定子铁心外径D＞1000mm或机座中心高H＞630mm。

中型电动机：D=500~1000mm或H=355~630mm。

大型电动机：D=120~500mm或H=80~315mm。

2、按电动机外壳防护结构分类3、按电动机冷方式分类电动机按冷却方式可分为自冷式、自扇冷式、他扇冷式等。

可参见国家标准GB/T1993-93《旋转电机冷却方式》。

4、按电动机的安装形式分类IMB3：卧式，机座带底脚，端盖上无凸缘。

IMB5：卧式，机座不带底脚，端盖上有凸缘。

IMB35：卧式，机座带底脚，端盖上有凸缘。

5、按电动机运行工作制分类S1；连续工作制S2：短时工作制S3~S8：周期性工作制6、按转子结构形式分类三相笼型异步电动机三相绕线型异步电动机三相异步电动机的型号及选用我国电机产品型号的编制方法是按国家标准GB4831-84《电机产品型号编制方法》实施的，即有汉语拼音字母及国际通用符号和阿拉伯数字组成，按下列顺序排列。

1234产品代号，见下表3-2-1特殊环境代号，见下表3-2-2规格代号补充代号（在产品标准中作规定）产品规格代号：L-----长机座；M-----中机座；S-----短机座。

下面为两个产品举例：（1）三相异步电动机Y2---132M---4规格代号，中心高132mm，M中机座，4极产品代号，异步电动机，第二次改型设计（2）户外防腐型三相异步电动机Y---100L2---4---WF1特殊环境代号，W户外用，F化工防腐用，1中等防腐规格代号，中心高100，长机座第二铁心长度，4极产品代号，异步电动机Y2系列电动机是我国20世纪90年代中期最新设计的三相异步电动机基本系列产品，为全封闭自扇冷式笼型电动机，包括基本设计系列（Y2系列）和提高效率设计系列（Y2E系列）两个系列产品，产品的技术性能指标达到国外同类产品20世纪90年代的水平，是用以替代Y系列的更新换代产品，从90年代末期起我国已开始实现由Y系列向Y2系列过渡。

三相绕线式异步电动机的启动控制绕线式异步电动机R与鼠笼式异步电动机的主要区别是绕线式异步电动机的转子采用三相对称绕组，启动时通常采用转子串电阻启动，或者是采用频敏变阻器启动。

一、绕线式异步电动机转子串电阻启动1.方法启动时，在绕线式异步电动机的转子回路中串入合适的三相对称电阻，如果正确选取电阻器的电阻值，使转子回路的总电阻值R2=X20，由前面分析可知，此时S m=1，即最大转矩产生在电动机启动瞬间，从而缩短起动时间，达到减小启动电流增大启动转矩的目的。

随着电动机转速的升高，可变电阻逐级减小。

启动完毕后，可变电阻减小到零，转子绕组被直接短接，电动机便在额定状态下运行。

这种启动方法的优点是不仅能够减少启动电流，而且能使启动转矩保持较大范围，故在需要重载启动的设备如桥式起重机、卷扬机、龙门吊车等场合被广泛采用。

其缺点是所需的启动设备较多，一部分能量消耗在启动电阻，而且启动级数较少。

2.绕线式异步电动机转子串电阻启动控制线路串接在三相转子回路的启动电阻，一般接成星形。

利用时间继电器控制电阻自动切除，即转子回路三段启动电阻的短接是依靠KT1、KT2、KT3三个时间继电器及KM1、KM2、KM3三个接触器的相互配合来实现。

图2-70绕线式异步电动机转子串电阻控制线路线路工作原理分析：与启动按钮SBl串接的接触器KMl、KM2、和KM3常闭辅助触头的作用是保证电动机在转子绕组中接入全部外加电阻的条件下才能启动。

如果接触器KMl、KM2、和KM3中任何—个触头因熔焊或机械故障而没有释放时，启动电阻就没有被全部接入转子绕组中，从而使启动电流超过规定的值。

把KMl、KM2和KM3的常闭触头与SBl串接在一起，就可避免这种现象的发生，因三个接触器中只要有一个触头没有恢复闭合，电动机就不可能接通电源直接启动。

停止时按下SB2即可。

二、转子回路串接频敏变阻器启动控制绕线式异步电动机转子绕组串接电阻的启动方法：若想获得良好的启动特性，一般需要较多的启动级数，所用电器多，控制线路复杂，设备投资大，维修不便，同时由于逐级切除电阻，会产生一定的机械冲击力。

三相绕线式异步电动机各种运行状态下的机械特性原理简述机械特性是指其转速与转矩间的关系，一般表示为。

由于三相异步电动机的机械特性呈非线性关系，所以函数表达式以转速为自变量，转矩为因变量，写为更为方便。

又因转差率s也可以用来表征转速，而且用s表示的机械特性表达式更为简洁，所以对三相异步电动机一般用来表示机械特性，同时将作为横坐标，这样和原的图形是一致的。

一、三相异步电动机机械特性的表达式三相异步电动机机械特性的表达式一般有三种：1．物理表达式其中为异步电机的转矩常数；为每极磁通；为转子电流的折算值；为转子回路的功率因数。

2．参数表达式其中。

3．实用表达式其中为最大转矩，为发生最大转矩时的转差率。

三种表达式其应用场合各有不同，一般物理表达式适用于定性分析与及间的关系，参数表达式可以分析各参数变化对电动机运行性能的影响，而实用表达式最适合用于进行机械特性的工程计算。

二、三相异步电动机的机械特性1．固有机械特性固有机械特性是指异步电动机在额定电压、额定频率下，电动机按规定方法接线，定子及转子回路中不外接电阻（电抗或电容）时所获得的机械特性，如图15-1所示。

图15-1 三相异步电动机的固有机械特性下面对机械特性上反映其特点的几个特殊点进行分析：（1）起动点：其特点是：，，起动电流；（2）额定运行点：其特点是：，，；（3）同步速点：其特点是：，，，，点是电动状态与回馈制动的转折点；（4）最大转矩点：电动状态最大转矩点，其特点是：，；回馈制动最大转矩点，其特点是：，；由公式可以看出，。

2．人为机械特性由三相异步电动机机械特性的参数表达式可见，异步电动机的电磁转矩在某一转速下的数值，是由电源电压、频率、极对数及定转子电路的电阻、电抗、、、决定的。

因此人为的改变这些参数，就可得到不同的人为机械特性。

现介绍改变某些参数时人为机械特性的变化：（1）降低电压不变，不变，因为，，，所以降低电压时，、、均减小，其人为机械特性见图15-2。

YR系列（IP44）电动机为一般用途绕线转子三相异步电动机，是我国最新设计的更新换代产品，其安装尺寸和功率等级符合国际电工委员会（IEC）旋转电机标准，安装尺寸与功率等级之间的对应关系与西德DIN42679标准一致。

本系列电动机能在较小的起动电流下提供较大的起动转矩，并能在一定范围内调节速度，它广泛用于下述场合：（1）需要比鼠笼转子电动机更大的起动转矩；（2）馈电线路容量不足以起动鼠笼转子电动机；（3）需要小范围调速；（4）联成“电轴”作同步传动。

如压缩机、榨糖机、纺织机、卷扬机、拉丝机、传输机等机械。

本系列电动机的外壳防护等级为IP44，具有良好的防护性能，可用在尘土飞扬的环境，及不含易燃、易爆或腐蚀性气体的一般场所。

在比较潮湿及有轻微腐蚀性气体的环境中，也较防护式结构为佳。

本系列电动机具有效率高、过载能力强、起动转矩大、结构可靠、外形美观等优点。

特别是机座等基本结构件与Y（IP44）基本系列电动机通用，定、转子参数全国统一，给用户配套互换带来方便。

凡原来选用JR02系列电动机者，均可选用YR系列（IP44）电动机代替。

本系列电动机单机或配套出口，尤为适宜。

昆明电机有限责任公司是YR系列电机的生产主导厂，与上海电器科学研究所一起开发、推广了本系列电动机，具有雄厚的技术力量和丰富的生产经验。

可为用户生产各种不同电压、特殊频率、特殊转子电压及接法、F级绝缘等级具有特殊要求的产品。

型号标志例：YR255 M2-6 （IP44）YR表示“绕”线型“异”步电动机系列代号255表示机座中心高M2表示机座及铁心长短6表示极数（IP44）表示防护等级*S短，M中，L长 2第二种铁心长度功率范围4极 2.2-132kW 6极 1.5-110kW 8极 4-90kW技术数据注：表中性能数据为标准保证值额定电压：380V 额定频率：50Hz 工作方式：连续运行传动方式用联轴器或正齿轮传动，除37kW以上的电动机外，亦可采用皮带轮传动。

引言三相异步电动机是目前应用最为广泛的电动机。

要想讨论电力拖动中经常遇到的绕线型异步电动机转子串电阻启动问题，首先我们要先了解三相异步电动机，这是讨论问题的基础。

异步电动机是交流电动机的一种。

由于异步电动机在性能上有缺陷，所以异步电动机主要作电动机使用。

异步电动机按供电电源相数的不同，有三相、两相和单相之分。

三相异步电动机结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便，是当前工业农业生产中应用最普通的电动机；单相异步电动机容量较小，性能较差，在实验室和家用电器中应用较多；两相异步电动机通常用作控制电机。

一、异步电动机的原理三相对称绕组，接通三相对称电源，流过三相对称电流，产生旋转磁场（电生磁），切割转子导体，感应电势和电流（磁变生电），载流导体在磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩（电磁生力），使转子朝着旋转磁场旋转的方向旋转。

二、异步电动机的结构组成（一）定子异步电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。

1．定子铁心定子铁心是异步电动机主磁通磁路的一部分。

为了使异步电动机能产生较大的电磁转矩，希望有一个较强的旋转磁场，同时由于旋转磁场对定子铁心以同步转速旋转，定子铁心中的磁通的大小与方向都是变化的，必须设法减少由旋转磁场在定子铁心中所引起的涡流损耗和磁滞损耗，因此，定子铁心由导磁性能较好的0.5mm厚且冲有一定槽形的硅钢片叠压而成。

对于容量较大(10kW以上)的电动机，在硅钢片两面涂以绝缘漆，作为片间绝缘之用。

定子铁心上的槽形通常有三种半闭口槽，半开口槽及开口槽。

从提高电动机的效率和功率因数来看，半闭口槽最好。

2，定子绕组定子绕组是异步电机定子部分的电路，它也是由许多线圈按一定规律联接面成。

能分散嵌入半闭口槽的线圈由高强度漆包圆铜线或圆铝线绕成，放入半开口槽的成型线圈用高强度漆包扁沿线或扁铜线，或用玻璃丝包扁铜线绕成。

开口槽也放入成型线圈，其绝缘通常采用云母带，线圈放入槽内必须与槽壁之间隔有“槽绝缘”，以免电机在运行时绕组对铁心出现击穿或短路故障。

绕线式三相异步电动机
绕线式三相异步电动机是由定子绕组、转子绕组以及机壳等部件组成，是一种带转子延时的三相异步电机。

绕线式三相异步电动机按照它的结构可以分为开放式、封闭式（内置式,外置式）、中置式、水平式与垂直式，还可以再分为永磁无刷电动机（也称永磁异步电动机）、弹簧分析电动机与光滑调速电动机等。

绕线式三相异步电动机的原理是：当定子上通过三相交流电流产生的磁力线给转子排列绕组产生磁场时，磁场与转子绕组所受的电流磁力线相互作用，经过一定的匝数和电流的大小，转子绕组产生交流电流，形成吸合，定子绕组和转子绕组之间存在静恒合力，从而使转子组转动起来，并给产生力矩作用，发电机转子可以带动转子上设备运行。

绕线式三相异步电动机的优点：它的制造成本低，具有开停稳定性好的特点，维护方便，结构紧凑，抗震性强，无冷却系统，无气路系统，安全可靠，噪音低，控制方便，寿命长等。

缺点是：效率较低，额定负载时发热较多，操作调节系统复杂。

由于其优点，绕线式三相异步电动机广泛应用于工业机械、航空、航天、军工以及民用仪器等设备上。

它尤其适合低噪音环境、工业连续负荷、非工程车辆行驶时对工作点转动的力矩要求不大的应用场合。

三相绕线式异步电动机的工作原理三相绕线式异步电动机（以下简称三相异步电动机）是一种常见的交流电动机，广泛应用于工业领域。

它具有结构简单、可靠性高、运行稳定等特点，被广泛使用。

本文将以三相异步电动机的工作原理为主题，逐步解析其工作过程。

一、三相电源供电三相异步电动机由三相供电，即电压和频率均为三相的交流电源。

三相电源提供了电动机运行所需的能量，通过特殊的电路连接方式通过定子线圈输入电流，使电磁场产生旋转。

二、定子线圈和旋转磁场三相异步电动机的定子上绕有三组线圈，分别称为A相、B相和C相。

当三相电源通电时，从A相开始，电流沿着定子线圈流动，产生一个旋转的磁场。

接着，B相和C相的电流也开始流动，产生相同频率但相位差120度的旋转磁场。

三、感应电动势和转子磁场由于电动机是一个互感器，旋转的磁场是由定子线圈产生的。

这个旋转磁场也会感应转子中的电动势。

根据法拉第电磁感应定律，当转子中的导体被感应电动势激励后，感应电流就会在转子中产生。

四、感应电流和转矩产生转子中产生的感应电流会产生另一个磁场，这个磁场会与定子旋转磁场相互作用。

由于磁场之间的相互作用，会产生一个转矩，使得转子跟随旋转磁场进行旋转。

这个转矩是由电动机与负载之间的相互作用所产生的。

五、异步工作和励磁电流三相异步电动机之所以称为“异步”，是因为转子的实际速度永远落后于旋转磁场的速度。

这是由于两个磁场之间的相互作用导致的。

异步电动机工作时，定子磁场旋转速度一定，而转子的转速会根据负载情况而变化。

励磁电流通过调整定子磁场的强弱来控制电机的转速。

六、滑差和转子转速滑差是指转子转速与旋转磁场速度之间的差异。

滑差直接影响到电动机的效率和性能。

当负载增加时，滑差会增大，电动机的转速会下降。

相反，当负载减少时，滑差会减小，电动机的转速会上升。

滑差通过检测转子电流和电压之间的相位差来测量。

七、电动机的启动和运行为了使电动机从静止状态转为运行状态，需要通过启动装置来提供较高的起动转矩。

三相异步电动机的保护一、短路保护电动机长时间过载、单相运行或导线绝缘性能下降,可能造成绕组匝间短路,相间绝缘损坏会造成相间短路。

短路时电流会急剧增大,烧坏电动机和线路,因此要设置短路保护。

当电动机在工作过程中发生短路时,保护装置能迅速切断电源和电动机之间的电路,避免产生严重的后果。

常用的短路保护元件有熔断器和断路器等。

1.熔断器(熔丝)作为短路保护额定电压为500V及以下、容量为15kW及以下的电动机的保护,可采用熔断器(熔丝)作为短路保护,熔丝或熔体额定电流的选择方法如下:(1)对于单台电动机,可按1.5~2.5倍电动机的额定电流来选用,重载启动的取值较大,轻载或降压启动的取值较小。

(2)绕线型三相异步电动机一般取1.25倍额定电流即可。

(3)对于多台电动机,熔体的额定电流应大于或等于额定电流最大一台电动机的1.5~2.5倍,再加上同时使用的其他电动机额定电流之和。

业2.低压断路器(空气开关)作为短路保护额定电压为500V及以下,容量为15kW以上且重载启动电动机的保护,可采用低压断路器作为短路保护。

一般每台电动机单独装设一台低压断路器。

但符合下列条件之一时,数台电动机可共用一台低压断路器:(1)计算总电流不超过20 A且允许无选择切断的不重要负荷; 虚教喉林(2)工艺上密切相关的一组电动机且允许同时启、停。

藓飘数闻蔬述筹卖人尚二、过载(过负荷)保护导致三相异步电动机过载的原因较多,如果属于选用不当(电动机的额定功率与拖动的生产机械功率不匹配),使电动机长期运行于过载状态,要重新选择合适的电动机。

这里所讲的过载是指在选择了合适的电动机后,下述几种情况下产生的过载启动时间过长;供电电压过低;机械性故障(如轴承损坏,造成定、转子相互摩擦或卡死);缺三相异步电动机都有一定的过载能力,在运行过程中若发生短时过载(如电动机的启动),虽然电流超过了额定值,但时间短暂不至于损坏电动机。

如果过载时间较长,电动机温升过高,就会使绝缘遭到损坏,影响电动机的使用寿命,严重的甚至会烧坏电动机。

三相异步电动机结构详细图解图1封闭式三相异步电动机的结构1—端盖2-轴承3—机座4-定子绕组5-转子6—轴承7-端盖8—风扇9—风罩10—接线盒异步电动机的结构也可分为定子。

转子两大部分.定子就是电机中固定不动的部分，转子是电机的旋转部分.由于异步电动机的定子产生励磁旋转磁场,同时从电源吸收电能，并产生且通过旋转磁场把电能转换成转子上的机械能，所以与直流电机不同，交流电机定子是电枢。

另外，定。

转子之间还必须有一定间隙（称为空气隙），以保证转子的自由转动。

异步电动机的空气隙较其他类型的电动机气隙要小，一般为0。

2mm~2mm。

三相异步电动机外形有开启式。

防护式.封闭式等多种形式，以适应不同的工作需要。

在某些特殊场合,还有特殊的外形防护型式，如防爆式。

潜水泵式等。

不管外形如何电动机结构基本上是相同的。

现以封闭式电动机为例介绍三相异步电动机的结构。

如图1所示是一台封闭式三相异步电动机解体后的零部件图。

1.定子部分定子部分由机座。

定子铁心。

定子绕组及端盖。

轴承等部件组成。

(1）机座。

机座用来支承定子铁心和固定端盖。

中.小型电动机机座一般用铸铁浇成,大型电动机多采用钢板焊接而成。

（2）定子铁心。

定子铁心是电动机磁路的一部分。

为了减小涡流和磁滞损耗，通常用0.5mm厚的硅钢片叠压成圆筒，硅钢片表面的氧化层(大型电动机要求涂绝缘漆)作为片间绝缘，在铁心的内圆上均匀分布有与轴平行的槽,用以嵌放定子绕组.(a）直条形式（b）斜条形式图2 笼型异步电动机的转子绕组形式（3)定子绕组。

定子绕组是电动机的电路部分，也是最重要的部分，一般是由绝缘铜(或铝)导线绕制的绕组联接而成。

它的作用就是利用通入的三相交流电产生旋转磁场。

通常，绕组是用高强度绝缘漆包线绕制成各种型式的绕组，按一定的排列方式嵌入定子槽内。

槽口用槽楔(一般为竹制)塞紧。

槽内绕组匝间.绕组与铁心之间都要有良好的绝缘.如果是双层绕组(就是一个槽内分上下两层嵌放两条绕组边），还要加放层间绝缘。