电动机试验优秀课件.ppt

电动机试验第1页，本讲稿共16页目录n概述概述n电动机的工作原理电动机的工作原理 n电动机的结构电动机的结构 n6.6KV电动机的调试试验电动机的调试试验 n380V电动机的调试试验电动机的调试试验 n首次启动注意事项与安全措施首次启动注意事项与安全措施 第2页，本讲稿共16页概述概述电机电机电动机、发电机电动机、发电机电动机电动机直流电动机、交流电动机直流电动机、交流电动机交流电动机交流电动机同步电动机、异步电动机同步电动机、异步电动机n电动机是将电能转换成机械能的设备。核电站使用的电动机绝大多数是异步电电动机是将电能转换成机械能的设备。核电站使用的电动机绝大多数是异步电动机，被用来拖动风机、水泵等机械。动机，被用来拖动风机、水泵等机械。n异步电动机的结构简单、制造容易、价格便宜、坚固耐用、维护方异步电动机的结构简单、制造容易、价格便宜、坚固耐用、维护方便及效率较高，因而得到广泛的应用。但异步电动机也具有调速性便及效率较高，因而得到广泛的应用。但异步电动机也具有调速性能差、功率因数较低等缺点。能差、功率因数较低等缺点。n中压电动机通常是用来驱动功率大于中压电动机通常是用来驱动功率大于160KW的负载的，包括：的负载的，包括：一台感应电动机，带有接地垫块、中性点箱和电源端子箱一台感应电动机，带有接地垫块、中性点箱和电源端子箱冷却器冷却器测量线圈温升的电阻式温度探头测量线圈温升的电阻式温度探头测量轴承温升的热电偶探头测量轴承温升的热电偶探头第3页，本讲稿共16页电动机的工作原理电动机的工作原理 n转子绕组感应电流转子绕组感应电流 三相定子绕组接上三相交流电压后，会产生一旋转磁场，用三相定子绕组接上三相交流电压后，会产生一旋转磁场，用n1的箭头的箭头表示旋转磁场的转向。转子导体切割旋转磁场因而在导体中产生感应表示旋转磁场的转向。转子导体切割旋转磁场因而在导体中产生感应电势，感应电势方向可由右手定则决定。由于转子导体呈闭合状态，电势，感应电势方向可由右手定则决定。由于转子导体呈闭合状态，因而感应电势在线圈中产生感应电流。感应电势和电流的大小与转子因而感应电势在线圈中产生感应电流。感应电势和电流的大小与转子导体切割旋转磁场的相对速度有关，当电动机转子静止时，感应电势导体切割旋转磁场的相对速度有关，当电动机转子静止时，感应电势和电流最大，当转子转动时，相对速度减小，感应电势及电流减小。和电流最大，当转子转动时，相对速度减小，感应电势及电流减小。n旋转磁场与感应电流间相互作用旋转磁场与感应电流间相互作用 载有感应电流的转子绕组在旋转磁场中将产生电磁力，根据磁场和电载有感应电流的转子绕组在旋转磁场中将产生电磁力，根据磁场和电流的方向（假设转子电路是纯电阻性，转子电流和电势同相位），利流的方向（假设转子电路是纯电阻性，转子电流和电势同相位），利用左手定则可确定转子导体电磁力用左手定则可确定转子导体电磁力F和电磁力矩的方向，和电磁力矩的方向，第4页，本讲稿共16页电动机的结构电动机的结构 n异步电动机主要由两部分组成。异步电动机主要由两部分组成。n固定部分为定子，它有一环形磁路，磁路内有规则地分布着一定数量的形状相固定部分为定子，它有一环形磁路，磁路内有规则地分布着一定数量的形状相同的凹槽，磁路固定在框架内，框架由两个轴承支持盘封闭，磁路的凹槽中嵌同的凹槽，磁路固定在框架内，框架由两个轴承支持盘封闭，磁路的凹槽中嵌有三相绕组，经接线端子与电源相连。有三相绕组，经接线端子与电源相连。n转动部分为转子，转子固定在轴上，位于磁路环的中心。转子周围也有凹转动部分为转子，转子固定在轴上，位于磁路环的中心。转子周围也有凹槽，槽内有线圈，呈闭路状态。转子按其结构可分为鼠笼式和绕线式两种。槽，槽内有线圈，呈闭路状态。转子按其结构可分为鼠笼式和绕线式两种。定子和转子之间有一个很小的间隙称为空气隙。定子和转子之间有一个很小的间隙称为空气隙。第5页，本讲稿共16页电动机的结构电动机的结构n定子定子n异步电动机的定子主要由定子铁心、定子绕组和机座等部分组成。异步电动机的定子主要由定子铁心、定子绕组和机座等部分组成。n定子铁心是电机磁路的一部分。为了减少涡流损耗，定子铁心由硅钢片叠成，硅定子铁心是电机磁路的一部分。为了减少涡流损耗，定子铁心由硅钢片叠成，硅钢片两面涂有绝缘漆作为片间绝缘，该组件靠护板和端压件保持压力成形。组件钢片两面涂有绝缘漆作为片间绝缘，该组件靠护板和端压件保持压力成形。组件中还有分隔片，把该组件分成几部分，以形成冷却通道。大型电机的铁心沿长度中还有分隔片，把该组件分成几部分，以形成冷却通道。大型电机的铁心沿长度方向被通风井分成数段，两段铁心间的径向通风道宽约方向被通风井分成数段，两段铁心间的径向通风道宽约10mm。小型电机的铁心。小型电机的铁心长度较短，散热较容易，不需要径向通风沟。定子铁心硅钢片叠装压紧后，用压长度较短，散热较容易，不需要径向通风沟。定子铁心硅钢片叠装压紧后，用压圈和扣片固紧为一个整体的铁心，固定在机座内。圈和扣片固紧为一个整体的铁心，固定在机座内。n绕组用高导电性的材料制成。单根导体的横截面很小，以使得槽内导体绕组用高导电性的材料制成。单根导体的横截面很小，以使得槽内导体的附加损耗降到最小。每相的电源线引至端子箱，三相形成的中性点也的附加损耗降到最小。每相的电源线引至端子箱，三相形成的中性点也引到端子箱。引到端子箱。第6页，本讲稿共16页电动机的结构电动机的结构n转子转子n异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子的磁路也是由异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子的磁路也是由低损耗硅钢片，经抛光、叠压，留出冷却通道，靠两端的端压件通过压制低损耗硅钢片，经抛光、叠压，留出冷却通道，靠两端的端压件通过压制而成。而成。n转轴穿过铁心，并通过键将其固定在铁心中。转轴是钢制的，有很转轴穿过铁心，并通过键将其固定在铁心中。转轴是钢制的，有很高的机械强度，一端设计成与被驱动的设备相连，另一端则可设计高的机械强度，一端设计成与被驱动的设备相连，另一端则可设计成安装驱动一些可能有的辅件，如冷却风扇。成安装驱动一些可能有的辅件，如冷却风扇。n空气隙空气隙n异步电动机的空气隙对其性能的影响很大，因为异步电动机的电流异步电动机的空气隙对其性能的影响很大，因为异步电动机的电流是由电网供给的，空气隙越大，磁路的磁阻越大，励磁电流就越大。是由电网供给的，空气隙越大，磁路的磁阻越大，励磁电流就越大。由于励磁电流是无功性质的，所以空气隙越大，电机的功率因数就由于励磁电流是无功性质的，所以空气隙越大，电机的功率因数就越低。为了减小励磁电流以提高功率因数，空气隙应尽可能小。越低。为了减小励磁电流以提高功率因数，空气隙应尽可能小。第7页，本讲稿共16页电动机的结构电动机的结构n冷却：空气冷却、水冷却、空气冷却：空气冷却、水冷却、空气/空气冷却电动机、空气空气冷却电动机、空气/水冷却电动机水冷却电动机n转向转向n所有电动机都是一个旋转方向，当观察者面对单轴端或大轴端时是所有电动机都是一个旋转方向，当观察者面对单轴端或大轴端时是顺时针方向。该旋转方向通常在工厂的图纸中给出，或在电机壳上顺时针方向。该旋转方向通常在工厂的图纸中给出，或在电机壳上用箭头标出。用箭头标出。n电机可承受电机可承受2秒钟的秒钟的120%超速。超速。n温度探头温度探头n定子绕组中装有电阻式温度探头。这种探头共有三个，每相一个，均匀定子绕组中装有电阻式温度探头。这种探头共有三个，每相一个，均匀分布安装在定子圆周上的槽内。探头的位置应该是位于估计的定子绕组分布安装在定子圆周上的槽内。探头的位置应该是位于估计的定子绕组中温度最高处。中温度最高处。n所有的轴承和刹车装置的温度探测点都应设计成能探测到滚动轴承外圈上所有的轴承和刹车装置的温度探测点都应设计成能探测到滚动轴承外圈上或轴瓦抗摩擦金属面上最热点的温度。或轴瓦抗摩擦金属面上最热点的温度。n热电式温度测量热电偶的连接、安装、拆卸应无需电动机处于静止热电式温度测量热电偶的连接、安装、拆卸应无需电动机处于静止状态，也无需拆卸电动机的其它部件。状态，也无需拆卸电动机的其它部件。第8页，本讲稿共16页电动机的结构电动机的结构n端子箱端子箱n电动机是由连接到接线箱的中压绝缘电缆供电的，同时电动机还装有温度测量电缆，电动机是由连接到接线箱的中压绝缘电缆供电的，同时电动机还装有温度测量电缆，它与动力电缆接线箱分开。它与动力电缆接线箱分开。n接线箱的基座是可移动的，留有不钻孔的接线排，直到现场安装电缆法兰时才接线箱的基座是可移动的，留有不钻孔的接线排，直到现场安装电缆法兰时才钻孔。钻孔。n电源端子箱电源端子箱n高压大容量电动机的定子绕组接线一般接成星形，中性点在电机座内接好，高压大容量电动机的定子绕组接线一般接成星形，中性点在电机座内接好，只将三个绕组的三个端头引出接在接线盒内。低压小容量电机一般将三相只将三个绕组的三个端头引出接在接线盒内。低压小容量电机一般将三相绕组六个端头引出到两个接线盒内（相线盒和中性线盒），根据需要可接绕组六个端头引出到两个接线盒内（相线盒和中性线盒），根据需要可接成成形或形或Y形。形。n电动机的中性点就在中性线盒内形成。接线盒应有一个或几个开口，电动机的中性点就在中性线盒内形成。接线盒应有一个或几个开口，以保证盒内的通风和凝结水的排出。以保证盒内的通风和凝结水的排出。n测量端子箱测量端子箱n该端子箱用来连接绕组温度探头，每个探头引出三个端子，共九个端该端子箱用来连接绕组温度探头，每个探头引出三个端子，共九个端子，再加一个接地端子。子，再加一个接地端子。n用于探测轴承温度的热电偶高温探头将直接接出去，端子箱内无需留其位用于探测轴承温度的热电偶高温探头将直接接出去，端子箱内无需留其位置。置。第9页，本讲稿共16页6.6KV电动机的调试试验电动机的调试试验 n基本测试基本测试n该试验的目的是检查电动机的安装质量、绝缘缺陷、绕组短路或断股缺陷、该试验的目的是检查电动机的安装质量、绝缘缺陷、绕组短路或断股缺陷、电气保护是否满意。电气保护是否满意。n机械检查机械检查检查润滑状况，油面液位，管线状况，油道是否通畅检查润滑状况，油面液位，管线状况，油道是否通畅检查电动机是否已正确地固定，垂直电机是否真正垂直地固定检查电动机是否已正确地固定，垂直电机是否真正垂直地固定n电气试验电气试验 测量绕组的绝缘电阻和吸收比测量绕组的绝缘电阻和吸收比绕组的直流电阻测量绕组的直流电阻测量定子绕组直流耐压试验和泄漏电流测量定子绕组直流耐压试验和泄漏电流测量定子绕组交流耐压试验定子绕组交流耐压试验保护传动试验保护传动试验n在以上初步测试完毕后，电动机将进行运行试验，这些试验分成两类：一类是空在以上初步测试完毕后，电动机将进行运行试验，这些试验分成两类：一类是空载状态下试验，另一类是带载状态下的试验。载状态下试验，另一类是带载状态下的试验。第10页，本讲稿共16页6.6KV电动机的调试试验电动机的调试试验n电动机空载状态下试运转电动机空载状态下试运转检查电动机的转动方向应与机械设备要求的转向相同检查电动机的转动方向应与机械设备要求的转向相同测量空载电流（线电流）测量空载电流（线电流）I0测量中心点、振动、定子温升、转子温升的数值测量中心点、振动、定子温升、转子温升的数值n带载状态下的电动机带载状态下的电动机第一次启动，检查以下各项：第一次启动，检查以下各项：n驱动机构的润滑状态、固定状态和连接情况驱动机构的润滑状态、固定状态和连接情况n启动电流的测量、负载电流启动电流的测量、负载电流n保护设备的设定值是否满足要求保护设备的设定值是否满足要求正常运行范围，应测量如下值：正常运行范围，应测量如下值：n系统测量系统测量1相和相和3相的电流相的电流In测量吸收的功率测量吸收的功率n用频闪观测器测量用频闪观测器测量g值值n测量相对环境温度的轴承温升测量相对环境温度的轴承温升T第11页，本讲稿共16页380V电动机的调试试验电动机的调试试验 n基本检查基本检查初步机械检查初步机械检查n检查润滑状况，润滑油或油脂是否已按要求添加了检查润滑状况，润滑油或油脂是否已按要求添加了n检查电动机是否属于检查电动机是否属于“核环境核环境”类型电机（应采用核润滑油脂）类型电机（应采用核润滑油脂）初步电气检查初步电气检查n检查出线上的保护、接地情况，电缆的电阻和接线的正确性、电缆头的良检查出线上的保护、接地情况，电缆的电阻和接线的正确性、电缆头的良好状况、绝缘电阻好状况、绝缘电阻n检查通风槽的状况及各相连接的状况检查通风槽的状况及各相连接的状况n 以上初步检查完成后，下一步将分三类试验执行。试验内容可能会以上初步检查完成后，下一步将分三类试验执行。试验内容可能会根据不同类型的负荷及负荷的重要性不同而有所不同：根据不同类型的负荷及负荷的重要性不同而有所不同：空载状态下的试验空载状态下的试验电动机带载第一次启动下的试验电动机带载第一次启动下的试验正常运行时的试验正常运行时的试验第12页，本讲稿共16页380V电动机的调试试验电动机的调试试验n电动机空载电动机空载附加初步检查：检查电动机轴可用手转动，而不遇任何障碍。保护的附加初步检查：检查电动机轴可用手转动，而不遇任何障碍。保护的 定定值检查。检查电流互感器的类型标准值与要求的一致。检查热继电器是否值检查。检查电流互感器的类型标准值与要求的一致。检查热继电器是否已正确设定已正确设定转动电动机检查其旋转方向，若其方向不正常，则改变其接线的相序转动电动机检查其旋转方向，若其方向不正常，则改变其接线的相序测量电气特性：测量电气特性：I0，U0（I0约为约为In/6）机械特性检查：检查其振动状况，先用手感觉，如果必要可加以测量机械特性检查：检查其振动状况，先用手感觉，如果必要可加以测量温度检查：先用手感觉其轴承和外壳的发热，若有必要可用温升探头或热量计温度检查：先用手感觉其轴承和外壳的发热，若有必要可用温升探头或热量计测量。当电机停时，不应察觉其有发热测量。当电机停时，不应察觉其有发热第13页，本讲稿共16页380V电动机的调试试验电动机的调试试验n带负载的电动机带负载的电动机附加初步检查：检查电机的外壳已正确固定。这是第一次电动机的带载运附加初步检查：检查电机的外壳已正确固定。这是第一次电动机的带载运行，在电动机启动前，所有接线回路应正确无误。行，在电动机启动前，所有接线回路应正确无误。电气特性测试：当电机由冷态启动时，读取测量值（电气特性测试：当电机由冷态启动时，读取测量值（3到到6次连续启动使电机发次连续启动使电机发热）。其值应如下：热）。其值应如下：若功率若功率30KW，Id/In8.5若功率若功率30KW，Id/In7.5其中其中Id为启动电流，为启动电流，In为额定电流值。为额定电流值。启动电流大小主要取决于电动机本身，与所带的负载大小关系不很大，但启动电流大小主要取决于电动机本身，与所带的负载大小关系不很大，但测量启动电流时，电动机应尽可能带大的负荷，以保证在一个较长的启动测量启动电流时，电动机应尽可能带大的负荷，以保证在一个较长的启动时间内获较可靠的电流值。时间内获较可靠的电流值。一般来说，电动机的保护是通过一个热继电器（在每一断路器上）来一般来说，电动机的保护是通过一个热继电器（在每一断路器上）来保护电动机在长时间的过负荷条件下运行，通过熔丝来进行电动机处保护电动机在长时间的过负荷条件下运行，通过熔丝来进行电动机处在由于故障引起的过电流下的保护。同时，还应注意电动机的停机和在由于故障引起的过电流下的保护。同时，还应注意电动机的停机和启动的电流不应超过过电流保护的限值。启动的电流不应超过过电流保护的限值。机械试验：测量振动，测量噪声及轴承和外壳的发热。机械试验：测量振动，测量噪声及轴承和外壳的发热。第14页，本讲稿共16页380V电动机的调试试验电动机的调试试验n正常运行时的试验项目正常运行时的试验项目 在带额定负载的情况下，电流及功率的测量应尽可能在电压为额定电在带额定负载的情况下，电流及功率的测量应尽可能在电压为额定电压压Un时进行。时进行。电气试验：进行如下全部试验项目电气试验：进行如下全部试验项目电压降（当电缆长度大于电压降（当电缆长度大于200m时）时）每相平均电流：（校正公式）每相平均电流：（校正公式）I380I测量测量U测量测量/U380吸收功率：用双功率表法吸收功率：用双功率表法机械测试：振动、温升、转速（采用频闪测光法、电子转速计）机械测试：振动、温升、转速（采用频闪测光法、电子转速计）第15页，本讲稿共16页首次启动注意事项与安全措施首次启动注意事项与安全措施 n检查电动机和电缆的绝缘应合格检查电动机和电缆的绝缘应合格n电动机与被拖动机械的联轴器断开电动机与被拖动机械的联轴器断开n远方信号正常，测量、保护装置正常远方信号正常，测量、保护装置正常n保护定值已按要求整定保护定值已按要求整定n润滑油、冷却系统投入润滑油、冷却系统投入n电动机周围应设围栏，有专人监护电动机周围应设围栏，有专人监护n在紧急停止按钮旁应有人在紧急停止按钮旁应有人n启动后应测量各轴承温度、用听针检查有无异常声音启动后应测量各轴承温度、用听针检查有无异常声音第16页，本讲稿共16页