论电动机的缺相运行
摘要：电动机在机械工业，冶金工业、化学工业、交通运输及日常生活等各个方面装机容量非常庞大，成为生产、生活各个领域不可缺少重要设备。因此，电动机的故障不容忽视。
关键词：电动机缺相运行维护措施
【中图分类号】tm343
1.概述
在国民经济生产中，电机工业是机械工业的一个重要组成部分。电机是机电一体化中，机和电的结合部分，是机电一体化的一个重要基础，电机被成为电气化的心脏，应用非常广泛。它对国民经济的发展有着重要的作用，并随着国民经济和科学的发展而发展。但是，在生产实践当中，电动机因缺相运行造成烧毁的事故占有很大的比例，怎样减少这些问题的出现，全面提高电动机的使用效率，是一个值得认真思考的问题。
2.电动机缺相运行产生的原因及预防措施
2.1熔断器熔断
2.1.1故障熔断：
主要是由于电机过载，主回路单相接地或相间短路而造成熔断器熔断。
预防措施：选择适应周围环境条件的电动机和正确安装的低压电器及线路，并要定期加以检查，加强日常维护保养工作，尽量不要使电动机过载和机械卡阻等现象的发生，及时排除各种隐患，将
电梯拖动自动控制系统 异步电动机调速及远程控制 摘要：通过远端计算机控制变频器来使电动机变频调速 Abstract：through Remote terminal to control the inverter to change the frequency control of motor speed 关键词：电动机，变频器，变频调速，远程控制 Key words:motor,inverter,frequency control，remote contorl 目前交流异步电动机的调速系统已经广泛应用于数控机床风机，泵类，电梯，空调等一系列民用，工用设备的电力源和动力源，并起到了节能省电，提高设备自动化，提高产品质量，改善生活水平的良好效果。 三相异步电动的原理 右图是电动机的基本结构: 三相异步电动机的两个最基本组成部分分为定子（固定部分）和转子（旋转部分）。其中电动机之所以能够转动，很重要的原因是因为电机在通三相交流电的时候，
定子上会产生一个旋转地磁场。当磁场与导体发生相对运动的时候，鼠笼式导体切割磁力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受到一个电磁力的作用，于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来，这就是电动机的基本原理，且旋转的磁场和闭合的转子绕组的转速不同，这也是异步的含义。 如何让电动机反转： 闭合的转子是跟着磁场旋转地方向运动的，要使电动机反转，可以改变旋转磁场的方向。旋转磁场的方向是由定子中三相绕组中电流相序决定的，若想改变旋转磁场的方向，只要改变通入定子绕组的电流相序，即将三根电源线中的任意两根对调即可。这时，转子的旋转方向也跟着改变，这时，电动机就处于反转状态。 另外，电动机的转速n= p f 60 ，其中f表示输入的三相电的频率，p表示电动机的极数。所以我们可以通过控制频率来达到控制电动机转速的目的。 变频器的原理： 下图为交-直-交变频器的简易主电路，它先把从电网上接进来的频率和电压都固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率，电压都可连续可调的三相交流电源。 在图中的整流部分是由二极管构成的桥式电路，他的输出电压的平均值 d U不变， 如果要是 d U连续并且可调，则可使用晶闸管代替二极管来控制起关断。 整流之后，是滤波，滤波电路可分为电容滤波和电感滤波。如果用电容滤波就构成电压源变频器，如果是电感滤波则构成电流滤波器。 当然，想要控制电动机，逆变出来的电压才是控制的关键。通过改变开关的状态，可以逆变出不同频率和电压的交流电，从而控制电动机的变频调速。
电动机缺相运行的现象与原因 1）电动机缺相现象 振动增大，有异常声响，温度升高，转速下降，电流增大，启动时有强烈的嗡嗡声无法启动。2）造成电动机缺相运行的原因有： ①保险丝选择不当或压合不好，使熔丝断一相。 ②开关发触器的触头接触不良。 ③导线接头松动或断一根线。 ④有一相绕组开路。 3）电动机缺相运行的电磁、转矩关系 电机缺相运行时，定子的旋转磁场严重不平衡，定子会产生负序电流，负序磁场和转子发生电磁感应出近100HZ的电势，使转子电流剧增，会引起转子严重发热，缺相时电机带载能力急剧下降，电机会吸收大量有功，导致定子电流急剧增加，发热由于磁场严重不均匀，会使电机震动严重增加，从而破坏轴承和机座，所以带额定负载的缺相运行电机会立马停下来，若保护不及时动作，电机就会被烧毁，一般电机都有缺相保护。 在运转时缺相,绕组产生的磁场也可分为两个大小相等\方向相反的旋转磁场.但与电动机转向相反的旋转磁场与转子间的相对转速很大,在转子中产生的感应电动势和电流的频率差不多是电源频率的几倍,转子的感抗很大,故决定转矩大小的电流有功分量很小,所以逆向转矩远小于正向转矩,因此,电动机能继续运行. 但是,应注意, 在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。电动机一相断线明确规定不能运行，因为电动机断线后定子线圈不会产生旋转磁场，只会产生脉动磁场，不会带动电动机旋转，但由于运行中还有惯性，所以会旋转，但由于负荷大使电动机旋转逐渐变慢，另外由于转子旋转慢造成转子切割磁力线增多，定子电流逐渐增大，时间长会烧毁电动机。 电动机运行中一相断线不能长期运行，因为电动机断线后定子线圈产生椭圆磁场，只会产生脉动磁势，由于转子旋转慢造成转子切割磁力线增多，定子电流逐渐增大，时间长会烧毁电动机。另外负序磁场将烧坏转子！ 4)电动机缺相启动 如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。
关于电机的毕业设计 【篇一：电机设计毕业论文】 目录 摘 要 ....................................................................................................... .. (1) abstract ............................................................................................. . (1) 第一章中小型电机设计概 述 ....................................................................................................... . (2) 1.1设计技术要 求 ....................................................................................................... .. (2) 1.2电机主要尺 寸 ....................................................................................................... .. (2) 1.3 绕组构及成原 理 ....................................................................................................... (4) 1.4主磁 路 ....................................................................................................... .. (4) 1.5电 抗 ....................................................................................................... (6) 1.6损耗与效 率 ....................................................................................................... (7) 1.7通风散 热 ....................................................................................................... . (7) 第二章三相异步电动机设计（y180l- 6/15kw） (9)
电动机缺相运行故障与 保护分析 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
电动机缺相运行故障与保护分析三相异步电动机两相运行，是引起电动机损坏的常见原因。为什么电动机安装了熔断器保护、磁力启动器附加的热继电器保护、断路器过流保护，都不能很好地对电动机两相运行起有效保护作用呢？ 首先，根据电机学原理，其如接至两相电源，其定子绕组不可能产生旋转磁场，旋转力矩为零，电动机只震动而不转动。电动机在进入两相电源起动时，实际上处于短路状态，其短路电流为三相启动时启动电流的0.866倍，而一般异步电动机启动电流为额定电流的4～7倍，故电动机在进入两相电源起动时，相当于两相短路时的电流为额定电流的 3.464～6.062倍，所以上述电流，即比启动电流小，比电动机额定电流大得多。电动机两相启动时，电动机不运转，运行人员会立即发现，而且熔断器也会熔断，因为熔断器的熔断电流一般按下面两种原则选定：对于启动次数少及启动时间较短的电动机，按IH=IZ/2.5选定；对于反复起动及加速慢的电动机，按IH=IZ/(1.6～2)选定。上述两式中，IH是熔断器的额定电流；IZ为电动机三相启动电流。对于运转中的电动机，突然断掉一相电源后，在机械惯性作用下，在某些特定条件下尚可滞速旋转。由于电动机过电流倍数与电动机实际负荷和电动机本身最大力矩倍数K有关。当最大力矩倍数大于2时，电动机将维持两相运行，但转
速大大降低，K愈大电动机两相运行时的过负荷倍数愈大。当最大力矩倍数K等于2时，电动机带额定负荷并发生两相运行情况下，电动机的过电流大约为额定电流的3.5倍，此时电动机如果按规定选用的熔断器作保护，熔断器可以熔断，并起保护作用。但是，当电动机只带50%的额定负荷时，两相运行电流大致与额定电流相等。而当电动机负荷在50%额定负荷以上，又在额定负荷以下两相运行时，熔断器就不能可靠地起到保护作用了。正常电动机的启动电流为电动机额定电流的4～7倍。由此可以看出熔断器不可能可靠的保护电动机两相运行。第三种情况是电动机最大力矩倍数K小于2时，电动机将减速停车，直至熔断熔丝。除了熔断器保护，在三相低压电动机保护中，还采用热继电器，作电动机过负荷保护。其动作电流一般选用1.1倍额定电流，考虑备用裕度，以防止电动机的电压变动及环境温度变化而误切电动机，一般是按1.2～1.3倍额定电流选择热元件，依靠热力保护热惯性产生的延时，躲开起动电流。所以由热元件构成的过负荷保护，也不可能可靠保护电动机两相运行。同样对于断路器过流保护，一般按躲开电动机启动电流整定，显而易见，按这样整定值也不能正确的保护电动机两相运行。 关于电动机两相运行的保护问题，近年来各地提出很多方案，基本上可以归纳为两大类：一类是安装电动机一相熔断的信号指示，另一类是利用晶体管构成的负序保护。采用这些方法，也有一定效果，但仍不
1 前言 1.1 国内外研究的状况 随着微电子技术和单片机应用技术的发展，以微处理器为核心的智能型多功能电动机保护器应运而生。基于微处理器的电动机保护装置具有优异的保护特性、完善的功能扩展和智能化的监测与控制。经过多年的发展，国外一些著名的电器公司纷纷推出以微处理器为核心的智能化电机保护器。如：德国SIEMENS公司的3UBI系列继电器、日本FUJI 公司的QA系列继电器、美国ABB公司的SPEM继电器、英国GEC—ALSHOW公司的GEMSTART智能控制继电器。国内也有许多单位在进行研制(如上海电器科学研究所，南京自动化研究所等)。各类产品除基本的保护功能外，一般还具有自检、自诊断、故障参数(如故障值、故障类型等)的记忆、保护参数的整定等多种功能。进入20世纪90年代以来，由于微机通讯技术和网络技术的发展，国外一些公司又提出了兼有监控、保护功能的智能化保护器。它能与中央控制系统进行双向通讯，形成监控、保护信息网络；也能监视电动机各种运行参数，不但能测量当前数据，并能对过去的运行参数及故障情况做出统计，帮助操作人员做出决策，以减少线路和设备的停机和维修时间，大大提高了整个系统的可靠性。 1.2 以热继电器为主的组合保护 中小型电机保护采用熔断器、接触器和断路器及热继电器的组合。采用熔断器及热继电器的电机保护是较为经济、简单的一种方式。熔断器与刀开关是使用最早、最简单的保护方式。熔断器主要是用于短路故障或严重过载时保护供电设备和供电网络的，际上它对电机不起直接保护作用。当熔体熔断时，又往往会造成电机缺相运行而烧毁。许多人把熔断器的作用看作是保护电机，是一个概念错误。现行的熔断器熔体截面选择按电机额定电流1．5～2．5倍来选择是不符合实际的。电动起动时受到5～7倍大电流冲击，但因时间短，理论上是可以在熔体不熔断的情况下通过熔体，但由于熔体在制造工艺、时效和安装上存在随机“缺陷”，在电机起动时很容易发生部分相首先熔断，而使电机处于缺相运行，造成烧毁事故。 过载热继电器在保护电机过载方面具有结构简单、安装方便等优点，但也有保护时
三相异步电动机维修及故障排除 XXX（学号：XXXXXXXX） （XXXX学院XXX系XXX，内蒙古呼和浩特（010022）） 指导教师：XXX 摘要： 介绍三相异步电动机的结构特点及损坏情况，根据近几年在三相异步电动机检修中的经验，总结出三相异步电动机的检修方法及在试运转试验中常见的几种故障及排除方法。 关键词：三相异步电动机；检修；定子绕组；单相运行的原因 概况 经过摸索，不断总结经验，目前为止三相异步电动机的检修质量和判断故障点的速度都得到了很大的提高，得到了广大客户的认可。三相异步电动机又叫感应电动机，它是一种结构简单、坚固耐用、使用和维护方便、运行可靠的电动机，它主要是：由定子和转子组成。目前绝大多数动力设备，如机床、起重设备、运输机械、鼓风机、各种泵类以及日常生活中的电扇、医疗设备等装置中广泛应用。三相异步电动机要定期检修，方能保证可靠运行。它的检修有一般维修，也有恢复性大修。随着使用年限的增长，使用数量的增多，损坏情况也不断增加，恢复性大修数量也逐年上升。 1结构特点及损坏情况 三相异步电动机是由固定部分—定子和转动部分—转子组成的，
定子与转子之间留有相对运动所必须的空气隙。定子是电动机的静止部分，主要由定子铁心、定子绕组和机座等部件组成。定子铁心它作为电动机的磁路，一般由0.35～0.5mm的硅钢片叠压而成，钢片的表面涂有绝缘漆，内圆表面冲有均匀分布的槽，槽内嵌放定子绕组。定子绕组的作用是通入三相交流电流，产生旋转磁场。通常绕组是用高强度漆包线绕制成各种型式的线圈，嵌入定子槽内。机座是固定定子铁心和定子绕组，并以两个端盖支承转子，同时起到保护整个电动机和发散电动机运行中所产生热量的作用。转子是电动机的旋转部分，主要由转子铁心、转子绕组、转轴、端盖等部件组成。转子铁心它作为电动机的磁路是由0.35～0.5mm的硅钢片叠压而成，固定在转轴上。转子表面冲有均匀分布的槽，槽内嵌放转子绕组。转子绕组用以切割定子磁场，产生感应电势和电流，并在旋转磁场作用下使转子转动。转轴用以传递转矩，支撑转子的重量，一般由钢及合金经过机械加工而成。端盖一般为铸铁件装在机座的两侧，起支撑转子的作用。三相异步电动机主要有下面几种损坏情况。 1.1滚动轴承安装不正确造或润滑脂不合适，造成轴和轴承发生磨擦，使轴磨损严重而损坏。 1.2定子绕组损坏。主要原因是电机过载、匝间、相间、短路、对地击穿等造成定子绕组损坏。 2三相电动机的定期检修 为了避免和减少三相异步电动机突然损坏事故，三相异步电动机需要定期保养和检修。如遇有电动机过热和定子绕组绝缘太低时，须
三相异步电动机缺相的原因及处理方法 摘要：根据三相异步电动机因缺相运行导致烧坏的实例，详细分析了缺相运行时的现象及产生原因。提出了合理的解决方法，取得了良好的效果。 关键词：三相异步电动机；缺相；缺相保护；额定电流；过载三相异步电动机在运行过程中最常见的故障就是缺相运行，例如断一根火线或断一相绕组。此时，如果轴上负载没有改变，则电动机处于严重过载状态，定子电流将大大超过额定值，时间稍长电动机就会烧毁。 1 电动机缺相运行时的现象及原因分析 1.1 缺相运行时的现象 对于三相异步电动机，正常运行时必须采用三相供电，而缺相是电动机正常运行的大忌。缺相时，原来停止的电动机，将无法启动，且发出“嗡嗡”的声音，此时，若用手拨动电机转子轴，也许能慢慢转动；原来旋转的电动机缺相时，转速下降且变慢，电流明显增大，电机温度上升，外壳烫手，并且发出异常声音，若长时间缺相运行必然导致电机过热而烧毁。 1.2 造成缺相运行的原因 造成电动机缺相运行的原因，通常分为外部原因和内部原因。外部原因主要是外网供电质量问题，其一是电源缺相，由于供电线路故障，电源在到达电动机保护线路前，就已经少了一相或
两相，造成电动机无法启动或启动运转异常；其二是配电变压器高端侧或低端侧一相断电造成电动机缺相运行，在这种情况下，由该变压器供电的所有电动机都会缺相运行。 内部原因主要有保护线路中的控制开关、接触器、继电器的触点氧化、烧伤、松动、接触不良等造成缺相。某相熔断器的熔体接触不良，或熔丝拧得过紧而几乎压断，或熔体电流选择过小，造成通过的电流稍大就会熔断。尤其是在电动机启动电流的冲击下，更容易发生熔体非故障性熔断。有时电动机负荷线路断线，一般是安装不当引起的断线，特别是单芯导线放线时产生的小圈扭结，接头受损等都可能使导线在运行过程中发生断线。由于电动机长期使用，使绕组的内部接头或引线松脱或局部过热将绕组烧断，导致电动机出现缺相运行。
毕业设计（论文） 题目：三相步进电机驱动器设计学院：机电工程学院 专业班级：机械工程及自动化03班指导教师：职称： 学生姓名： 学号：
摘要 步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的精密执行元件，具有快速起动和停止的特点。其驱动速度和指令脉冲能严格同步,具有较高的重复定位精度, 并能实现正反转和平滑速度调节。它的运行速度和步距不受电源电压波动及负载的影响, 因而被广泛应用于数模转换、速度控制和位置控制系统。本文在分析了步进电机的驱动特性、斩波恒流细分驱动原理和混合式步进电机驱动芯片ULN2003AN的性能、结构的基础上，结合AT89C52单片机，设计出了混合式步进电机驱动电路。 关键词：步进电机，AT89C52单片机，ULN2003AN驱动
Abstract Stepping motors is a kind of will convert angular displacement or electrical impulses signal line displacement of precision actuator, have fast start and stop characteristics. The driving speed and instructions pulse can strictly synchronization, which has high repositioning precision, and can realize the positive &negative and smooth adjustable speed. Its operation speed and step distance from supply voltage fluctuation and load effect, which have been widely applied in analog-to-digital conversion, speed control and the position control system. Based on the analysis of the stepper motor driving characteristics, a chopper constant-current subdivided driving principle and hybrid stepping motor drive chip ULN2003AN the performance, structure in the foundation, the union AT89C52 single chip computer, designed a hybrid stepping motor driver circuit. Key words:Stepping motor，AT89C52 single chip computer，ULN2003AN driver
浅析电动机缺相运行的问题及其预防措施 发表时间：2018-10-01T10:52:18.263Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：顾冬铭 [导读] 摘要：文章根据本人自身的实际工作经验及查阅相关资料，主要分析了电动机缺相运行、造成电动机缺相的原因及预防措施。 （盐城市市区防洪工程管理处江苏盐城 224000） 摘要：文章根据本人自身的实际工作经验及查阅相关资料，主要分析了电动机缺相运行、造成电动机缺相的原因及预防措施。在现代工业生产中，电动机的应用非常广泛，但是在生产当中电动机因缺相运行过热而造成烧毁的事故在生产中占有很大的比例，怎样减少这些问题的出现，提高电动机的使用效率，是一个值得我们认真思考的问题。鉴于本人知识和经验有限，文章中所提之观点有一定的不足之处，敬请提出意见指正。 关键词：电动机；缺相运行；问题；保护措施 1、电机保护原理及缺相运行的原因分析 1.1 电机的负载特性由于电机在设备不同的运动状态下其电流的差异非常大，当电机处于重载负荷率大的时候，电流就会出现一个峰值，从而设备的有功功率也会达至顶峰；当过了这一峰值后受到平衡装置的作用，电机的有功功率逐渐变小，电流也较小，当设备受到外力的作用后造成负载，电机的转子也会受到拖动而沿着旋转磁场方向以大于同步转速的速度旋转，电机的转差率为负值，电机工作于发电机的状态并向电网输出有功功率。如果定子绕组额定相电压与频率不变，则：Ψm=U/4.44KwNf。 式中：Ψm：旋转磁场最大磁通；U：定子绕组相电压；KwN：定子绕组有效匝数；f：定子频率。 由上式可以看出，电机不管是处于轻载还是重载的状态，其旋转磁场中的主磁通基本不变，所以电网所注入的建立主磁场的无功功率也不会发生变化。不过在电机中不仅有主磁通，还包括漏磁磁通，其与相对于主磁通而言虽然相对较小，但是却不容忽略。漏磁磁通会受到电流的变化而改变，建立这部分磁场则需要由电网中吸取无功。 如果电机缺相运行，很容易造成电动机绕组电流值升高，电机的震动更加剧烈，如果电机长期处于缺相状态中运行，最终电机可能会被烧坏，因此电机保护器就针对缺相问题提供相应的保护措施。一般电机保护器有两种模式，即模拟电子保护和智能保护等。电机缺相运行时，这种电机保护器的保护运动过程如下：三相电流由电流互感器采集后，经过整流滤波电路后直接转换为直流电压信号，保护器最终根据直流电压信号与保护整定值比较结果对缺相问题做出合理判定。如果存在缺相问题，需要启动时间继电器，控制接触器经过一定的延迟就会控制电机停止运行。单片机是智能电机保护器的核心控制装置。直流电压信号由电流互感器进行采集，经过信号调理电路和AD转换电路后传送至单片机运算，依据其运算结果来保护电机缺相运行。 1.2 电机保护器误动作原因分析从无功补偿的原理可以看出，无功电流主要在电机与电容之间流动，操作柜的进线端电流为有功电流及未经补偿的无功电流。假如补偿后其功率因数与相应的数值标准相符，则电机保护器就会产生误动作问题。而且在工作中可以发现，在穿过电机保护器的电流互感器线圈后，模拟电子式保护器的三相电压才会连接三相电机。新装配的无功补偿装置连接电机保护器和三相电机，接触器会在启动后吸合，接通电源后电机和保护器开始运行。 若有功电流相对较小，会导致操作柜的进线端相电流过小而与保护器缺相保护的整定值相差巨大，此时保护器就会发出警报显示缺相运行，并且一定时间延迟后会切除电机。 2、电机缺相运行的保护对策 2.1 改进保护器的电路结构可以对保护器的电路结构进行改造，以避免电机保护器发生缺相保护的误动作。本文提出一种把电机保护器装在无功补偿装置和电机之间的方法，我们可以从电流曲线中分析，在电机的整个工作周期内，电流的值始终都比较大，且与电机保护器缺相保护设定值相比而言要远远高出其值，因此可以防止保护器出现缺相保护误动作。 2.2 电机单相运行矢量控制其实在三相电机控制中，矢量控制技术已经相对比较成熟，因此应用也比较广泛，所以在对单相运行状态下的矢量控制策略加以研究，也可以对电机缺相运行起到保护作用。三相交流电机进行变频调速的基本原理是把三相交流异步电机的模型等效为直流电机模型。可以将思维进化算法应用在电机单相运行矢量控制中，该算法与GA相比其收敛速度快、简单且操作容易。其具体过程如下：第一，对群体进行初始化，将S个个体散布在解空间，再将各个个体的得分值计算出来，其中得分最高的N个个体则为优胜者；后续的操作过程中，这些个体就会成为散布G个个体所构成优胜子群体的中心。第二，趋同，其发生在每个子群体的内部，在局部竞争中找出局部最优点。每次趋同操作的中心均为局部优胜点，然后产生新子群体。将每个个体的得分计算出来，找出新的优胜者参加全局的竞争，从而得分增长的速度越来越慢，接近停滞状态时该子群体成熟。第三，异化，异化操作是指基于全局的范围绕在子群体之间所进行的竞争，其过程是得分高的临时子群体最终取代成熟得分低的优胜子群体，且得分低的成熟临时子群体最终将被废弃。相应的异化方式将对被取代的子群体个数加以补充，其可以进行新一轮的异化与趋同。该过程周而复始反复进行，直至趋同、异化的过程满足终止条件为止。第四，公告板，公告板有两种形式，即全局与局部，其主要作用是将个体或者子群体在不断趋同、异化过程中的信息记录下来，留作后续趋同及异化所用。 3、相电动机处于单相运行状态，则其它的两相则串联，可控电流的维数就得到进一步降低，所以可以在矢量控制结构下将相电流进行重构，即可得出单相运行状态下的电流控制策略。不过需要注意的是，此处所列各式为理想状态下所做的分析，同样存在转矩脉动，因此转速也会有波动，所以此处所得的参考电流其实也是处于变化状态的，从而发生电流波形畸变或者跟踪等问题，由此可见，如果电机的惯量较小，则要设置滤波器。 4、结束语 只要我们注重安装质量，在正常运行及维护检修过程中， 严格按标准执行，同时加强运行监护，一定可以避免由于低压电动机单相运行所造成的不必要的经济损失。 参考文献： [1]邓建国.逆变器供电下异步电动机定子断相故障运行过程仿真[J].中小型电机，2002，（2）. [2]汤蕴，史乃，沈文豹.电机理论与运行[M].北京：水利电力出版社，2003. [3]朱红，张晓冬，张金霞.基于MSP430的电动机智能保护器设计[J].机械与电子，2008，（7）.
摘要 三相异步电动机是世界上最常见的电动马达。它的流行是因其坚固耐用，结构简单，易保护，尺寸规范并且成本较低。三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成，在定子和转子之间具有一定的气隙。其转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。本实验设计运用三相异步电动机实现正反转控制。与单相异步电动机相比，其运行性能更好，并可节省各种材料。且生产中许多机械设备往往要求运动部件能向正反两个方向运动。如机床工作台的前进与后退起重机的上升与下降等, 这些生产机械要求电动机能实现正反转控制。改变通入电动机定子绕组的三相电源相序, 即把接入电动机的三相电源进线中的任意两根对调, 电动机即可反转。 关键词：电动马达；定子；转子；转速；电磁转矩；正反转。 目录 引言 (1) 1 三相异步电动机概述 (1) 1.1 三相异步电动机的工作原理 (1) 1.2 三相异步电动机的分类 (2) 1.3 三相异步电动机的结构 (2) 1.31 三相异步电动机的定子（静止部分） (2) 1.32 三相异步电动机的转子（旋转部分） (4) 1.33三相异步电动机的其它附件 (4) 1.4三相异步电动机的铭牌 (4) 2 三相异步电动机正反转控制电路的特点与应用 (5) 2.1 三相异步电动机正反转控制电路的特点 (5) 2.11. 三相异步电动机正反转控制电路的主、控制电路 (5) 2.12 按钮、接触器联锁的正反转控制电路特点及应用分析 (6) 2.2 交流接触器的正反转自动控制线路工作过程及分析 (7)
电动机缺相运行电流探讨 三相异步电动机缺相运行，是低压三相异步电动机最常见的故障。但遗憾的是，教科书和电工手册中对其电流变化情况，只是笼统地定性描述，缺乏具体数据和详细地技术分析。（2004年第10期《电世界》杂志的第44页读者信箱栏目，刊登了施凉奎先生的答重庆侠平问《三相异步电动机在缺相运行时，会导致电动机过电流否？》一文，施凉奎先生认为：缺相运行时的电动机空载或负载电流，一般都要比正常运行时约大√3倍。笔者认为施凉奎先生对三相异步电动机缺相运行电流的分析欠全面，在不同的运行状态下的情况是不一样的。）为了让广大读者对该问题有一个正确的认识，有必要对三相异步电动机缺相运行电流变化规律进行较全面、科学、准确地分析。 三相异步电动机缺相运行，严格地说，可分为定子缺相和转子缺相两种。常见的是定子缺相。本文将对这两类情况的运行电流变化规律进行讨论。 1 定子缺相运行 （1）定子Y接法缺相运行
如图1所示，正常Y接法运行的定子，无论是一相绕组断线，还是一相电源线断线，都形成另两相绕组反串联接在电源单相线电压Ue下，如图4所示。每相绕组承担的电压为0.5Ue。 三相正常运行输入功率Pe为： Pe＝3×（Ue/√3）×Ie×cosφ=√3UeIecosφ 式中Ie为电机的额定相电流。 设cosφ＝常数，在保证电流不超过额定值Ie的条件下，缺相运行电机允许输入功率Pd为： Pd＝2×（0.5UeIecosφ）＝UeIecosφ Pd／Pe＝1／√3＝0.577 （1） 从（1）式可看出，在保证电流不超过额定值Ie的条件下，正常Y接法缺相运行时电机的功率只能达到三相运行时的57.7％。带有某一负载的电机运行中突然缺相运行时，转速会稍微下降，轴负载功率由两相绕组承担，缺相运行电流增大到三相正常运行电流的√3倍（注意不是大√3倍），此时，电机往往工作于过负载状态。（施凉奎先生认为：缺相运行时的电动机空载或负载电流，一般都要比正常运行时约大√3倍。准确地说，三相异步电动机正常Y接法的定子缺相运行时空载或负载电流，约是正常运行时的√3倍。） 注：为保证功率不变，即Pe=Pd,假设正常运行时电流为Ie，缺相时电流为I′，则有√3UeIecosφ=2×（0.5UeI′cosφ）=UeI′cosφ，可得I′=√3Ie。 事实上，在低压小型电动机中，仅4kW以下电动机定子采用Y接法，而大量小型电动机采用的是△接法。 （2）定子△接法缺相运行
电动机缺相运行故障与保护分析 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX
电动机缺相运行故障与保护分析 三相异步电动机两相运行，是引起电动机损坏的常见原因。为什么电动机安装了熔断器保护、磁力启动器附加的热继电器保护、断路器过流保护，都不能很好地对电动机两相运行起有效保护作用呢？ 首先，根据电机学原理，其如接至两相电源，其定子绕组不可能产生旋转磁场，旋转力矩为零，电动机只震动而不转动。电动机在进入两相电源起动时，实际上处于短路状态，其短路电流为三相启动时启动电流的0.866倍，而一般异步电动机启动电流为额定电流的4～7倍，故电动机在进入两相电源起动时，相当于两相短路时的电流为额定电流的3.464～6.062倍，所以上述电流，即比启动电流小，比电动机额定电流大得多。电动机两相启动时，电动机不运转，运行人员会立即发现，而且熔断器也会熔断，因为熔断器的熔断电流一般按下面两种原则选定：对于启动次数少及启动时间较短的电动机，按IH=IZ/2.5选定；对于反复起动及加速慢的电动机，按IH=IZ/(1.6～2)选定。上述两式中，IH 是熔断器的额定电流；IZ为电动机三相启动电流。对于运转中的电动机，突然断掉一相电源后，在机械惯性作用下，在某些特定条件下尚可滞速旋转。由于电动机过电流倍数与电动机实际负荷和电动机本身最大力矩倍数K有关。当最大力矩倍数大于2时，电动机将维持两相运行，但转速大大降低，K愈大电动机两相运行时的过负荷倍数愈大。当最大力矩倍数K等于2时，电动机带额定负荷并发生两相运行情况下，电动机的过电流大约为额定电流的3.5倍，此时电动机如果按规定选用的熔断器作保护，熔断器可以熔断，并起保护作用。但是，当电动机只带50%的额定负荷时，两相运行电流大致与额定电流相等。而当电动机负荷在50% 第 2 页共 4 页
目录 摘要 (1) ABSTRACT (1) 第一章中小型电机设计概述 (2) 1.1设计技术要求 (2) 1.2电机主要尺寸 (2) 1.3绕组构及成原理 (4) 1.4主磁路 (4) 1.5电抗 (6) 1.6损耗与效率 (7) 1.7通风散热 (7) 第二章三相异步电动机设计（Y180L-6/15KW） (9) 2.1电机主要尺寸及绕组设计 (9) 2.2电磁计算步骤与程序 (9) 第三章电机优化设计方案 (28) 3.1相关理论分析 (28) 3.2电磁调整方案 (28) 第四章 AUTOCAD简介及其绘图 (30) 4.1A UTO CAD简介 (30) 4.2A UTO CAD的基本功能 (30) 4.3A UTO CAD绘图 (31) 总结 (32) 参考文献： (32) 附录（Ⅰ）外文资料原文及译文 (34) 附录（Ⅱ）三设计方案结果 (39)
三相鼠笼式异步电动机设计（Y180L-6 ／15kW）专业：电气工程极其自动化学号：02131107 学生姓名：刘常洲指导老师：肖倩华 摘要 异步电机是工农业生产中应用最广泛的电机。其性能的提高具有重要意义。在文章中简要介绍了异步电机设计的基础知识，阐述了中小型电机的设计方法与步骤，介绍了电磁设计的步骤与计算程序，也述及电机的优化设计。 电磁设计是根据设计技术要求确定电机的电磁负荷，计算转子、定子冲片和铁心各部分尺寸及绕组数据，进而核算电机各项参数及性能，并对设计数据做必要的调整，直到达到设计要求。本文也简单介绍了AutoCAD 绘图的基础知识。 关键词：异步电机电磁计算 The design of the Three-phase squirrel cage induction motor （Y180L-6 ／15kW） Abstract The induction motor is the most widespread electrical machinery in the industry and agriculture production . Its performance enhancement has the vital significance. In this article , the elementary knowledge of the induction motor designs is Briefly introduced, the method and the step of the middle and small scale electrical machinery design is also elaborated, the electromagnetism design step and the design computational procedure is introduced, the optimized design of the electrical machinery is also mentioned. The electromagnetism design is according to the specification of designs to determine the electromagnetism load, calculates each part of sizes of the rotor、 the stator piece and iron core and the winding data, then calculates each parameter and the performance of the electrical machinery, and to make the essential adjustment to the designs data, until meets the design requirements. AutoCAD cartography elementary knowledge is also simply introduced in this article. Keywords：induction motor electromagnetism computation
三相异步电动机 一．三相异步电动机的研发背景 虽然直流电动机有优良的调速性能，但由于直流电动机的机械式换向器不但结构复杂、制造费时、价格昂贵，而且在运行中容易产生或会员，此外还存在换向器机械强度不够，电刷容易磨损等问题。因此运行中需要经常性的维护检修，并且对环境的要求也比较高，不能适用于化工、矿山等周围环境中有灰尘、腐蚀性气体和易燃、易爆气体的场所。特别是换向问题的存在，使直流电动机无法做成高速大容量的机组，因而不能适应现在生产向高速大容量化发展的要。二．关于三相异步电动机 1.简介 与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。 2.重要组成部分 （1）定子 异步电动机的定子是异步电动机固定不动的部分，由定子铁心、定子绕组和机座组成。 定子铁心：装载机做内，为一个内壁开槽的中空圆柱体，槽内嵌放定子绕组。定子铁心是电动机磁路的一部分。为减少铁心中的损耗，定子铁心用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，片间有绝缘、 定子绕组：用绝缘的铜线绕成，嵌放在定子铁心槽内，绕组与槽壁用绝缘材料隔开。定子绕组是电动机的电路本分，其主要作用是通过电流产生旋转磁场。三项定子绕组的六个引出端（即是哪相绕组的始端和末端分别用U1、V1、W1和U2、V2、W2表示）都引到了接线盒的接板上。可根据需要接成三角形或星形联接。机座：就是电动机的外壳，起支撑作用，因此要有足够的机械强度和刚度，能承受运输和运行过程中的各种作用力，通常用铸铁铸成，较大容量的异步电动机，一般采用钢板焊接机座。 （2）转子 异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。 转子铁心：为电动机磁路一部分，一般也有0.5mm厚的硅钢片叠成。铁心固定在电动机的转轴上，大型异步电动机的转子铁心则套在转子支架上。 转子绕组：其作用是感应电动势，流过电流和产生电磁转矩。转子绕组的结构形式有笼型和绕线转子两种，根据转子的结构形式不同，异步电动机分为了笼型异步电动机和绕线转子异步电动机。 笼型转子：转子绕组的外形想一个鼠笼，由于异步电动机的转子绕组不必由外界电源提供供电，因此可以自行闭合构成短路绕组。工艺最简单的转子绕组就是在转子铁心的每个槽中插入一根导条，在铁心两端槽口外用两个端环分别把所有导条的两端连接起来，形成一个短接回路，为了散热，端环上装有风扇。 绕线转子；绕线转子绕组与定子绕组相似，也是用绝缘导线嵌于转子铁心槽内，接成星形联接的三项队称绕组，然后将三根引出线接到装在转子端轴上的三个集
电机缺相运行的现象与原因 1）电动机缺相现象 振动增大，有异常声响，温度升高，转速下降，电流增大，启动时有强烈的嗡嗡声无法启动。 2）造成电动机缺相运行的原因有： ①保险丝选择不当或压合不好，使熔丝断一相。 ②开关发触器的触头接触不良。 ③导线接头松动或断一根线。 ④有一相绕组开路。 3）电动机缺相运行的电磁、转矩关系 电机缺相运行时，定子的旋转磁场严重不平衡，定子会产生负序电流，负序磁场和转子发生电磁感应出近100HZ的电势，使转子电流剧增，会引起转子严重发热，缺相时电机带载能力急剧下降，电机会吸收大量有功，导致定子电流急剧增加，发热由于磁场严重不均匀，会使电机震动严重增加，从而破坏轴承和机座，所以带额定负载的缺相运行电机会立马停下来，若保护不及时动作，电机就会被烧毁，一般电机都有缺相保护。 在运转时缺相,绕组产生的磁场也可分为两个大小相等\方向相反的旋转磁场.但与电动机转向相反的旋转磁场与转子间的相对转速很大,在转子中产生的感应电动势和电流的频率差不多是电源频率的几倍,转子的感抗很大,故决定转矩大小的电流有功分量很小,所以逆向转矩远小于正向转矩,因此,电动机能继续运行. 但是,应注意, 在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。 电动机一相断线明确规定不能运行，因为电动机断线后定子线圈不会产生旋转磁场，只会产生脉动磁场，不会带动电动机旋转，但由于运行中还有惯性，所以会旋转，但由于负荷大使电动机旋转逐渐变慢，另外由于转子旋转慢造成转子切割磁力线增多，定子电流逐渐增大，时间长会烧毁电动机。 电动机运行中一相断线不能长期运行，因为电动机断线后定子线圈产生椭圆磁场，只会产生脉动磁势，由于转子旋转慢造成转子切割磁力线增多，定子电流逐渐增大，时间长会烧毁电动机。另外负序磁场将烧坏转子！ 4)电动机缺相启动 如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。 三相异步电动机在停运时,如果有一相绕组开路或电源有一相断开(或缺相).当启动电机时,绕组产生的磁场可分成两个大小相等\方向相反的旋转磁场,它们与转子作用产生的转矩也是大小相等\方向相反.因此启动 转矩为零而不能启动. 5）电动机缺一相相运行后果 电动机缺相运行时，它的功率只是额定功率的一半左右,如果额定负载不变,这时的电动机绕组间的电流必然
文件编号：RHD-QB-K6338 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 电动机缺相运行故障与保护分析标准版本
电动机缺相运行故障与保护分析标 准版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 三相异步电动机两相运行，是引起电动机损坏的常见原因。为什么电动机安装了熔断器保护、磁力启动器附加的热继电器保护、断路器过流保护，都不能很好地对电动机两相运行起有效保护作用呢？ 首先，根据电机学原理，其如接至两相电源，其定子绕组不可能产生旋转磁场，旋转力矩为零，电动机只震动而不转动。电动机在进入两相电源起动时，实际上处于短路状态，其短路电流为三相启动时启动电流的0.866倍，而一般异步电动机启动电流为额
定电流的4～7倍，故电动机在进入两相电源起动时，相当于两相短路时的电流为额定电流的3.464～6.062倍，所以上述电流，即比启动电流小，比电动机额定电流大得多。电动机两相启动时，电动机不运转，运行人员会立即发现，而且熔断器也会熔断，因为熔断器的熔断电流一般按下面两种原则选定：对于启动次数少及启动时间较短的电动机，按IH=IZ/2.5选定；对于反复起动及加速慢的电动机，按 IH=IZ/(1.6～2)选定。上述两式中，IH是熔断器的额定电流；IZ为电动机三相启动电流。对于运转中的电动机，突然断掉一相电源后，在机械惯性作用下，在某些特定条件下尚可滞速旋转。由于电动机过电流倍数与电动机实际负荷和电动机本身最大力矩倍数K有关。当最大力矩倍数大于2时，电动机将维持两相运行，但转速大大降低，K愈大电动机两相运