异步电动机

第一节异步电动机电动机是一种将电能转换为机械能的动力设备，能带动生产机械工作。

电动机分为交流电动机和直流电动机两大类。

交流电动机有分为异步电动机和同步电动机，异步电动机又分为鼠笼式异步电动机和绕式电动机。

因为异步电动机具有结构简单、价格低廉、工作可靠、维修方便等优点，所以煤矿广泛利用。

一、电动机的构造与工作原理三相异步电动机也叫三相感应电动机，主要有定子和转子两部分组成。

转自又可分为鼠笼式和绕线式两种。

1、异步电动机的结构（1）属龙是异步电动机钩子比较简单，主要有定子和转子及轴承端盖等构成。

机座是由钢板焊制或是生铁铸制而成，定子铁芯是由冲有线槽的硅钢片叠成，利用径向通风槽把铁芯隔成几段，然后用压环和支撑链固定在机座上。

定子线圈是三相的，用导线绕制，嵌在铁芯线槽里。

定子出线端引到出线盒内的绝缘板上。

转子铁芯也是用冲有外线槽硅钢片叠成。

为了通风，也要分段组成，然后直接压组装在轴上。

转子线圈使用铜棒穿入线槽，然后把两端各焊在一个短路环上，形似鼠龙所以叫鼠龙型电动机。

100KW以下的转子线圈多数是用熔铝直接浇铸的。

轴承端盖分装在机座的两端，用来支持转子在轴承里转动和保护定子线圈的。

（2）绕线式异步电动机构造和鼠笼式电动机的差别仅仅在于转子部分。

他的定子和鼠笼式是完全一致的，只是转子构造不同，转子铁芯线槽里嵌的是三相线圈，采用星形接发把三个端线引到与轴绝缘的三个滑环上，利用三个电刷把转子线圈和一个三相变阻器联到一起。

有的在滑环一端的外壳上装有一个手把，当转动他的时候，能把电刷提起同时把三个滑环短路。

2、异步电动机的工作原理当异步电动机的定子绕组通以对称三相电流时，则产生一个旋转磁场，其转速为n1。

当磁场掠过转子的闭合导体时，导体切割磁力线，则产生感应电势和电流。

感应电流的方向根据右手定则来确定，电流与旋转磁场相互作用，产生电磁力，其方向按左手定则来确定。

上述电磁力对转子形成了与同n1方向的电磁力矩，在此力矩的作用下，转子就以n的转速顺着n1的方向旋转，带动负载。

但n 总是小于n1.。

所以称为异步电动机。

第二节异步电动机的技术参数1、额定电压U N额定电压表示电动机定子绕组规定使用的线电压，单位为V或k V。

铭牌上有两个电压值，如380/660V,表示电动机可以在两种电压下使用，使用电压不同，绕组连接方式也不同。

选择电机时，额定电压必须和电源电压相一致。

2、额定电流I N额定电流表示电动机在额定电压及额定功率运行时电源输入电动机的定子绕组中的线电流，单位为A。

如果电动机铭牌标两个电流数字，这是表示与使用额定电压相对应的额定电流。

电动机额定电流的计算公式为：I N=P N/√3U N·CO S￠·效率3、额定功率P N额定功率表示电动机在额定状态下运行时，转轴上输出的机械功率，单位是W或kW,被拖动的机械如果用马力表示，换算关系是1马力=0.736k W。

电动机的额定功率P N应小于额定状态下输入的电功率，这是因为电动机有功率损耗所致。

电动机的功率和机械功率应相匹配，既反对超负荷也反对大马拉小马。

4、额定转率N n电动机在额定电压、额定频率和额定功率下工作时转轴的转速，叫做额定转速。

拖动大小不同的负载时，转速也不同。

定子磁场的转速略高于空载转速，空载转速略高于额定转速，过载时转速会低于额定转速。

单位为r/m i n。

定子磁场的转速公式为：n=60f/P5、接线指电动机在额定电压下定子三相绕组的连接方式。

若铭牌上标额定电压660/380V,接线标Y/△；则660V接Y，380V接△。

Y系列电动机接线盒内接线端子的标识是：U表示第一相绕组，V表示第二相绕组，W表示第三相绕组。

“1”表示绕组首端，“2”表示绕组末端。

绕组首端和绕组末端一定要准确，否则电动机将要烧毁，如首端和末端不准可用下面方法确定。

电动机三相6个引出线头，先用导通表或兆欧表测同一相的两个线端，做好标记。

其中一相接白炽灯或电压表，另两相串联在一起，通入低压电源，如果电压表有读数或白纸灯亮，则表示第一相的末端于第二相的始端相接。

如果电压表无读数或灯不亮，则说明串联两相祥解的末端或首端相同。

依次识别后，再用同样的方法识别另一相。

6、绝缘等级与温升绝缘等级表示电动机所用绝缘材料的耐热等级。

点击工作温度的极限值主要取决于绝缘材料的耐热性能。

工作温度超过允许值，会使绝缘材料老化，缩短电动机的使用寿命，甚至烧毁电动机。

测量电动机的绝缘温度可用温度计法或电阻法。

7、启动转矩与启动能力电动机加上额定电压启动（转速为0）时的电磁转矩称为转矩启动转矩。

启动转矩M Q与额定转矩之比称为启动转矩倍数，是异步电动机性能的重要指标。

启动转矩越大，电动机加速度越大，启动过程越短，带重负载启动能力也越大。

反之，若启动转矩越小，就会是电动机启动困难，带重负载不能启动。

因而，规定电动机的启动转矩不能小于一定范围。

一般异步电动机的启动转矩倍数多为 1.2-2之间。

8、最大转矩与过载能力电动机启动后，随着转速n的变化电磁转矩也在变化，有一个最大值，称为最大转矩或临界转矩，用M ma x表示。

最大转矩是衡量电动机短时过载能力的一个重要指标。

电动机在带负载运行时，若发生短时过载现象，是电动机的最大转矩小于过负载时的组转矩，电动机便会停转，即所谓“闷车”现象。

最大转矩与额定转矩的比值（M m ax/ M N）,称为异步电动机的过载能力。

电动机的过载能力，一般在 1.8-3范围之内。

9、额定转矩额定转矩M N是指电动机在额定工作状态下，轴上额定输出的转矩值，是由额定功率和额定转速决定的，其表达式为：M N=1000 P N/额定角速度=1000 P N/2X3.14n N/6010、功率因数三相异步电动机的功率因数是衡量异步电动机的视在功率能转换为机械工绿的有功功率所占比重的大小，即C O S￠=P1/√3U1I1电动机功率因数的高低，直接影响电力系统功率因数的高低，进而影响电气设备的利用率。

一般异步电动机在额定工况下功率因数为0.7-0.93，容量大的电动机功率因数高些；容量小、转速低的电动机机率因数低些，空载运行功率因数更低，一般不超过0.2.11、效率电动机从电源戏曲的有功功率，称为电动机的输入功率，用P1表示；电动机转轴上输出的机械功率，称为输出功率，用P2表示。

效率功率总是小于输入功率，因为电动机运行时绕组有铜损耗，铁芯有铁损耗以及各种其他损耗。

一般异步电动机在额定负载下其效率为75﹪-92﹪.12、启动电流电动机转速为零（静止）加上额定电压时的线电流，称为启动电流。

异步电动机直接启动时，启动电流科大额定电流的5-7倍。

启动电流过大，对电动机和电网都有影响，使电网电压下降，严重时，不仅使该台电动机启动困难，还会影响电源线路上其他电动机正常运行。

因此，对于在启动时会使供电线路电压下降超过一定值得电动机，应采取措施，限制其启动电流。

第三节异步电动机的运行与维护1、异步电动机投入运行前应检查的内容（1）检查电动机内部是否清洁，有无脏污；（2）检查电动机外壳防爆是否合格；（3）检查电动机的接线是否符合铭牌规定与线路电压是否相符；引出线端子接线是否牢固，内接地和外接地是否可靠；（4）检查电动机润滑系统：油质是否符合标准，有无缺油现象，对于强迫油电动机，启动前还应该检查油路系统有无阻塞，油温是否合格，循环油量是否合乎要求；（5）各紧固螺丝不得松动；（6）用兆欧表检查电动机的绝缘电阻；500V以下的电动机其绝缘电阻不应低于1M欧；500-1000V的电动机，绝缘电阻不应低于2兆欧；6K V电动机绝缘电阻不低于20兆欧；（7）三相交流电动机定子绕组、绕线式异步电动机的转子绕组的三相直流电阻偏差应小于2﹪；（8）定子、转子之间的气隙要均匀，最大气隙与平均值只差不应大于平均值的±5﹪.2、电动机运行应检查的内容（1）电动机一般可在额定电压变动-5﹪～+10﹪的范围内运行。

如超过上述范围，应通过试验，确定电动机允许负荷；（2）电动机空载电流一般应为20﹪～50﹪的额定电流；（3）电动机运行声音无异响；电流不超过额定值；（4）电动机轴承最高允许温度，应遵守制造厂的规定。

如无制造厂规定的滑动轴承温度不超过65℃；滚动轴承温度不超过75℃；（5）注意电动机及其周围的温度，保持电动机附近的清洁，电动机周围不要有可燃物，不要有淋水；（6）要按规定做好电动机的运行记录。

3、电动机的干燥由于井下湿度及煤尘较大，电气设备容易受潮是绝缘水平降低，因此电动机应经常保持绝缘良好的状态，对于备用电动机可用下面方法就地干燥。

（1）电机空载干燥法。

此法是一种比较简单的方法。

根据周围温度，电机每隔2-3天就空载运行一段时间。

主要是利用电动机的铁损，使绕组发热，蒸发水分使电动机绝缘状态达到规定允许值。

（2）电流干燥法。

将电动机通入低压电，电流的大小控制在电动机额定电流的60﹪左右。

转子最好不放在定子内，以免阻碍潮气排出。

被水侵湿的电动机不可用电流加热法来干燥。

在烘干过程中每隔一段时间要用兆欧表测量一次绕组对地的绝缘电阻，开始时绝缘下降，然后上升，最后3h内稳定。

第四节电动机常见故障与现象电动机发生故障总会出现一些不正常的现象。

分析电动机的故障首先要从故障现象入手。

但是电动机同种故障现象，可能有不同种原因造成，同种原因，也可能有不同的故障现象。

有的鼓掌从电动机上表现出来，但故障原因却不在电动机本身，有可能在电源或其他方面。

所以，熟悉电动机的基本原理，对分析事故现象判断事故原因及解决和处理故障都是非常重要的。

1、电动机常见故障与现象1）电动机通电后嗡嗡叫，不启动(堵转)（1）属于电动机本身的故障：①定子绕组中有断路或短路；②电动机转子绕组断路；③电动机内定子与转子卡住；④电动机轴承坏或有异物卡住。

（2）属于电动机外部原因：①电动机电压太低（低于额定值50﹪以下）；②机械负荷装置被卡住；③三相电源断一相（二相运行）。

2）电动机启动困难①机械负荷严重过载；②△型电路误接成星型；③定子绕组内有局部短路；④转子绕组导条脱焊（相当于断条）。

3）电动机运行中声音不正常①定子绕组内有局部短路；②轴承老化或缺油；③定子与转子相摩擦（扫膛）；④定子与转子铁芯松动；⑤风扇与风罩相碰。

4）电动机发热、超过允许温升或冒烟①机械负荷严重超载；②电动机单相运行；③定子绕组匝间短路；④转子绕组断路；⑤电源电压过低或过高。

5）电动机外壳漏电漏电引起启动器跳闸。

这是井下电动机的故障中最多的一种。

造成的原因主要是定子绕组线圈下降所至。

2、故障的检查与处理1)电动机外部的检查检查机座、轴有无不正常；转动电机轴细听机内的声音；轴承是否落架、滚珠是否碎裂；定子与转子是否相擦；风扇是否碰罩、风道是否畅通等。