电动机运行优秀PPT.ppt
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1、电动机运行你现在浏览的是第一页,共76页n一、厂用交流异步电机结构原理一、厂用交流异步电机结构原理你现在浏览的是第二页,共76页一、厂用电动机的结构一、厂用电动机的结构厂厂用用电电动动机机主主要要采采用用异异步步电电动动机机,异异步步电电动动机机也也分分为为定定子子和转子两部分。和转子两部分。你现在浏览的是第三页,共76页(一)定子(一)定子定子结构包括铁芯、绕组及机座等部分,绕组嵌放在定子铁定子结构包括铁芯、绕组及机座等部分,绕组嵌放在定子铁芯槽中。芯槽中。定子铁芯槽:定子铁芯槽:在小容量低压电动机中,多采用半闭口槽,中等容在小容量低压电动机中,多采用半闭口槽,中等容量低压电动机多采用半开口
2、槽,大容量电动机多采用开口槽。量低压电动机多采用半开口槽,大容量电动机多采用开口槽。定子绕组所用电磁线:定子绕组所用电磁线:小容量低压电动机多用高强度聚脂漆包小容量低压电动机多用高强度聚脂漆包线,容量低压电动机和大容量电动机则用线,容量低压电动机和大容量电动机则用绝缘扁线绝缘扁线。定定子子铁铁芯芯固固定定在在机机座座内内,中中小小型型电电动动机机的的机机座座及及其其前前后后端端盖盖用铸铁铸成,大型电动机则用钢板焊成。用铸铁铸成,大型电动机则用钢板焊成。你现在浏览的是第四页,共76页定子绕组的连接:定子绕组的连接:(a)星形连接;(b)三角形连接 你现在浏览的是第五页,共76页你现在浏览的是第六
3、页,共76页 定子三相绕组可以连成星形()或三角形(定子三相绕组可以连成星形()或三角形()。使)。使用电机时,要根据电机铭牌上的额定电压和电源电压确定接用电机时,要根据电机铭牌上的额定电压和电源电压确定接线方法。目前常用的低压中小型电动机铭牌上给出有关接线线方法。目前常用的低压中小型电动机铭牌上给出有关接线方法的数据有两种:方法的数据有两种:一种是额定电压一种是额定电压380/220V380/220V,接线,接线/它表明这种电动机定它表明这种电动机定子每相绕组的额定电压是子每相绕组的额定电压是220V220V。如果电源的线电压是。如果电源的线电压是220V220V,则,则采用三角形接法,如果
4、电源的线电压是采用三角形接法,如果电源的线电压是380V380V,则采用星形接法。,则采用星形接法。另一种是,额定电压是另一种是,额定电压是380V380V,接法三角形。它表明这种,接法三角形。它表明这种电动机每相绕组的额定电压是电动机每相绕组的额定电压是380V380V。若电源的线电压也是。若电源的线电压也是380V380V,就采用三角形接法。,就采用三角形接法。你现在浏览的是第七页,共76页(二)转子(二)转子转子由装在轴上的带槽铁芯和嵌在铁芯上的绕组所组成。转子由装在轴上的带槽铁芯和嵌在铁芯上的绕组所组成。铁芯通常用彼此绝缘的硅钢片叠成,以减少铁损。铁芯通常用彼此绝缘的硅钢片叠成,以减少
5、铁损。绕组又分鼠笼式和绕线式两种。绕组又分鼠笼式和绕线式两种。1、鼠笼式转子、鼠笼式转子鼠笼式转子的结构由安放在转子铁芯槽里的铜条组成,铜鼠笼式转子的结构由安放在转子铁芯槽里的铜条组成,铜条的两端各用一个铜环焊接起来,形成一个圆柱形笼子。条的两端各用一个铜环焊接起来,形成一个圆柱形笼子。额定功率在额定功率在100KW以下的鼠笼式电动机的转子绕组连同作冷以下的鼠笼式电动机的转子绕组连同作冷却用的风扇常用铝铸成,称为铸铝转子。却用的风扇常用铝铸成,称为铸铝转子。为了提高电动机的起动转矩和减少起动电流,转子绕组可为了提高电动机的起动转矩和减少起动电流,转子绕组可制成双笼式或深槽式。制成双笼式或深槽式
6、。你现在浏览的是第八页,共76页 (a)鼠笼绕组;()鼠笼绕组;(b)鼠笼式转子()鼠笼式转子()铸铝转子铸铝转子 鼠笼式转子鼠笼式转子()()你现在浏览的是第九页,共76页、绕线式转子、绕线式转子绕线式转子的绕组和定子绕组相似,也是由绝缘导线做成绕线式转子的绕组和定子绕组相似,也是由绝缘导线做成绕组元件,放在转子铁芯槽内,然后连接成对称的三相绕组。绕组元件,放在转子铁芯槽内,然后连接成对称的三相绕组。转子三相绕组通常连接成星形,星形绕组的三根端线,接到转子三相绕组通常连接成星形,星形绕组的三根端线,接到装在转轴上的三个滑环上,通过一组电刷引出来与外电路变装在转轴上的三个滑环上,通过一组电刷引
7、出来与外电路变阻器相连接,以便起动电动机。绕线式转子轴上装有三个滑阻器相连接,以便起动电动机。绕线式转子轴上装有三个滑环,故又叫做滑环式转子。环,故又叫做滑环式转子。绕线式电动机的结构复杂,价格较贵,用于起重和需要大绕线式电动机的结构复杂,价格较贵,用于起重和需要大起动转矩的设备上,以及某些对调速要求不高但容量又较大起动转矩的设备上,以及某些对调速要求不高但容量又较大的场合。的场合。你现在浏览的是第十页,共76页(a)转子结构;()转子结构;(b)外加变阻器的连接)外加变阻器的连接1绕组;绕组;2滑环;滑环;3轴;轴;4电刷;电刷;5变阻器变阻器你现在浏览的是第十一页,共76页二、异步电动机的
8、工作原理二、异步电动机的工作原理、旋转磁场、旋转磁场定定子子绕绕组组中中通通入入三三相相电电流流后后,三三相相电电流流产产生生的的合合成成磁磁场场是是随随电电流流的的交交变变而而在在空空间间不不断断地地旋旋转转着着,这这就就是是旋旋转转磁磁场场。异异步步电电动动机机所所以以能能装装转转动动起起来来,其其必必要要条条件件就就是是定定子子绕绕组组产产生生旋转磁场。旋转磁场。简化的定子绕组简化的定子绕组你现在浏览的是第十二页,共76页定子旋转磁场定子旋转磁场你现在浏览的是第十三页,共76页旋旋转转磁磁场场的的转转向向:磁磁场场旋旋转转的的方方向向决决定定于于三三相相定定子子绕绕组组内内电电流流流流过
9、过的的先先后后顺顺序序(也也叫叫相相序序),如如三三相相电电流流相相序序为为ABCABC,磁磁场场旋旋转转的的方方向向是是顺顺时时针针方方向向。如如任任意意对对调调其其中中两两根根相相线线,磁磁场场就就会会反反方向,即逆时针方向旋转。方向,即逆时针方向旋转。旋转磁场的转速:旋转磁场的转速:你现在浏览的是第十四页,共76页、感应电动机的工作原理、感应电动机的工作原理由由于于定定子子旋旋转转磁磁场场与与静静止止的的转转子子之之间间有有相相对对运运动动,所所以以转转子子上上的的绕绕组组导导体体便便切切割割定定子子旋旋转转磁磁场场的的磁磁力力线线而而产产生生感感应应电电流流,其其方方向向用用右右手手定
10、定则则确确定定。带带电电流流的的转转子子绕绕组组与与定定子子旋旋转转磁磁场场相相互互作作用用将将产产生生电电磁磁力力,其其方方向向用用左左手手定定则则确确定定。这这些些电电磁磁力力对对转转轴轴形形成成一一个个与与旋旋转转磁磁场场同同方方向向的的电电磁磁转转矩矩,驱驱使使转转子子沿沿旋旋转转磁磁场场的的方方向向以的转速以的转速n n旋转,这就是异步电动机的工作原理。旋转,这就是异步电动机的工作原理。你现在浏览的是第十五页,共76页、感应电动机的转速与转差率、感应电动机的转速与转差率电电动动机机转转子子的的转转速速(n n)是是永永远远小小于于旋旋转转磁磁场场的的转转速速(n1n1),定定义转差率
11、义转差率你现在浏览的是第十六页,共76页、电动机的启动电流、电动机的启动电流(1)(1)当当电电动动机机的的转转子子静静止止时时,定定子子绕绕组组加加上上电电源源以以后后,其其周周围围将将有有旋旋转转磁磁场场转转动动,因因转转子子静静止止,旋旋转转磁磁场场将将以以全全速速切切割割转转子子导导体体,所所以以,转转子子导导体体电电流流很很大大,通通常常为为电电动动机机的的额额定定电流电流4 47 7倍。倍。(2)(2)电电动动机机转转速速上上升升以以后后,旋旋转转磁磁场场和和转转子子导导体体的的相相对对速速度度降降低低,故故起起动动电电流流随随转转速速升升高高而而逐逐渐渐减减小小,直直到到转转速速
12、达达额额定定值值时时,电动机定子电流将为额定电流。电动机定子电流将为额定电流。(3)(3)因因电电动动机机的的起起动动电电流流很很大大,所所以以在在起起动动时时,为为了了避避免免扰扰动动电电网网,必必须须对对起起动动电电流流进进行行限限制制。限限制制的的方方法法主主要要是是降降低低电电动机起动时的端电压。动机起动时的端电压。(4)(4)虽虽然然电电动动机机的的起起动动电电流流很很大大,但但起起动动功功率率因因数数很很低低,所所以以起起动动转转矩矩并并不不与与起起动动电电流流成成正正比比增增加加。所所以以电电动动机机起起动动转转矩矩并不是很大的,一般为额定转矩的并不是很大的,一般为额定转矩的2
13、22.52.5倍。倍。你现在浏览的是第十七页,共76页、异步电动机的机械特性、异步电动机的机械特性你现在浏览的是第十八页,共76页三、异步电动机的启动三、异步电动机的启动1 1、磁力启动器直接起动:、磁力启动器直接起动:磁磁力力起起动动器器是是由由交交流流接接触触器器和和热热继继电电器器组组成成的的组组合合电电器器,供供远远距距离离直直接接控控制制三三相相异异步步电电动动机机的的起起动动、停停止止和和正正反反转转之之用用。它它对对电电动动机机具具有有过过载载和和低低电电压压保保护护作作用用;若若与与熔熔断断器器配配合合,还还能能对对电电动动机机进进行行短短路保护。路保护。此此方方法法虽虽然然简
14、简单单,由由于于起起动动电电流流较较大大,将将使使线线路路电电压下降,影响负载正常工作。压下降,影响负载正常工作。你现在浏览的是第十九页,共76页你现在浏览的是第二十页,共76页、常见的降压启动、常见的降压启动星一三角起动器原理接线图自耦减压起动器接线图你现在浏览的是第二十一页,共76页起动方法起动方法起动电压相对起动电压相对值(电动机相值(电动机相电压)电压)起动电流相对起动电流相对值(供电变压值(供电变压器线电流)器线电流)起动转矩起动转矩相对值相对值启动设备启动设备直接起动直接起动1 11 11 1最简单最简单串电抗起动串电抗起动一般一般Y Y 起动起动简单,只适用于简单,只适用于D D
15、联结联结380V380V电机电机自耦降自耦降压起动压起动较复杂较复杂这里介绍的几种鼠笼型电动机降压起动的方法,这里介绍的几种鼠笼型电动机降压起动的方法,主要目的是限制起动电流,但同时起动转矩也不同程主要目的是限制起动电流,但同时起动转矩也不同程度的降低了,因此只适用于轻空载起动。度的降低了,因此只适用于轻空载起动。你现在浏览的是第二十二页,共76页、变频软启动:、变频软启动:软软启启动动顾顾名名思思义义,就就是是不不直直接接启启动动,而而是是慢慢慢慢的的、一一点点一一点点的的启启动动。比比如如在在电电机机的的输输入入端端一一点点一一点点地地把把电电压压从从零零升升高高到到额额定定电电压压,频频
16、率率由由零零渐渐渐渐的的变变化化到到额额定定频频率率,这这样样电电机机在在启启动动过过程程中中的的启启动动电电流流,就就由由过过去去不不可可控控的的过过载载冲冲击击电电流流变变成成为为可可控控的的、可可根根据据需需要要调调解解大大小小的的启启动动电电流流。电电机机启启动动的的全全过过程程都都不不存存在在冲冲击击转转矩,而是平滑的启动运行。这就是所谓的电动机的软启动。矩,而是平滑的启动运行。这就是所谓的电动机的软启动。现在的软启动有两种做法:现在的软启动有两种做法:一一种种是是利利用用晶晶闸闸管管交交流流调调压压技技术术制制作作软软启启动动器器来来实实现现软软启启动动,实质上是降压启动;实质上是
17、降压启动;一种是采用一种是采用变频器变频器控制实现软启动。控制实现软启动。你现在浏览的是第二十三页,共76页4 4、绕线式异步电动机的启动:、绕线式异步电动机的启动:(1 1)转子回路串电阻启动)转子回路串电阻启动你现在浏览的是第二十四页,共76页4 4、绕线式异步电动机的启动:、绕线式异步电动机的启动:(2 2)转子回路串频敏变阻器启动)转子回路串频敏变阻器启动你现在浏览的是第二十五页,共76页四、异步电动机的调速四、异步电动机的调速调速的途径:变频、变磁极对数、变转差率调速的途径:变频、变磁极对数、变转差率改变转差率改变转差率 改变电源电压:调压调速改变电源电压:调压调速 转子串电阻调速(
18、绕线式)转子串电阻调速(绕线式)你现在浏览的是第二十六页,共76页变频调速:变频调速:你现在浏览的是第二十七页,共76页n二、厂用电动机变频调速器二、厂用电动机变频调速器你现在浏览的是第二十八页,共76页风风机机泵泵类类等等负负荷荷采采用用变变频频调调速速技技术术实实现现节节能能运运行行是是我我国国节节能能的的一一项项重重点点推推广广技技术术。火火电电厂厂风风机机水水泵泵用用电电动动机机多多为为6kV6kV及及以以上上高高压压大大功功率率电电机机,国国内内外外厂厂家家生生产产的高压变频器已在我国火电厂开始投入运行。的高压变频器已在我国火电厂开始投入运行。火力发电厂内适合配置高压变频器的典型负载
19、有:火力发电厂内适合配置高压变频器的典型负载有:风机类:风机类:送风机、引风机、一次风机、排粉机送风机、引风机、一次风机、排粉机泵类:泵类:给水泵、循环水泵、灰浆泵、凝结水泵。给水泵、循环水泵、灰浆泵、凝结水泵。你现在浏览的是第二十九页,共76页一、西门子一、西门子GEN3GEN3系列高压变频器简介系列高压变频器简介该该空空冷冷式式变变频频器器可可广广泛泛应应用用于于水水电电厂厂送送风风机机、引引风风机机、排排粉粉风风机机、凝凝结结水水泵泵、循循环环水水泵泵、锅锅炉炉给给水水泵泵、循循环环浆浆液液泵泵、脱硫增压风机脱硫增压风机你现在浏览的是第三十页,共76页1 1、电气传动系统示意图、电气传动
20、系统示意图你现在浏览的是第三十一页,共76页2 2、硬件配置、硬件配置尽尽管管 GEN3 GEN3 系系列列变变频频器器机机柜柜结结构构随随着着输输入入输输出出电电压压和和功功率率等等级级的的不不同同而而变变化化,每每个个变变频频器器总总是是由由两两个个柜柜体体构构成成,一一个个是是变变压压器器柜柜,一一个个是是单单元元柜柜。为为了了有有效效利利用用空空间间,在在变变压压器器柜柜中中内内嵌嵌了了一一个个小小柜柜,称称为为输输入入输输出出柜柜;在在单单元元柜柜中中内内嵌嵌另另一一小小柜柜,称称为为控控制制柜柜,因因此此可可以以认认为为 GEN3 GEN3 系系列列变变频频器器由由四四个个部部分分
21、构成,即:构成,即:变压器部分变压器部分用户输入输出部分用户输入输出部分功率单元部分功率单元部分控制部分。控制部分。你现在浏览的是第三十二页,共76页变压器部分变压器部分变变压压器器部部分分主主要要含含有有一一个个输输入入移移相相变变压压器器和和一一或或多多个个变变压压器器冷冷却却风风机机。变变压压器器部部分分是是变变频频器器和和用用户户接接口口的的高高压压部部分分,输输入入高高压压电电源源线线从从这这部部分分进进入入变变频频器器,到到电电机机的的高高压压输输出出电电源线也从这部分引出。源线也从这部分引出。输输入入移移相相变变压压器器对对输输入入高高压压电电进进行行降降压压和和移移相相处处理理
22、,副边电压为副边电压为630V630V。你现在浏览的是第三十三页,共76页用户输入输出部分用户输入输出部分用用户户输输入入输输出出部部分分含含有有众众多多辅辅助助低低压压电电器器和和接接线线端端子子排排。用用户户输输入入输输出出部部分分是是变变频频器器和和用用户户接接口口的的低低压压部部分分,控控制制电电源源、数数字字量量信信号号、模模拟拟量量信信号号等等均均从从该该部部分分引引入入引引出出。如如果果用用户户订订购购了了电电机机监监测测和和电电源源测测量量仪仪表表(PQM PQM)等等选选件件,也也将将安安装在这一部分。装在这一部分。你现在浏览的是第三十四页,共76页你现在浏览的是第三十五页,
23、共76页功率单元部分功率单元部分功功率率单单元元部部分分主主要要包包括括多多个个功功率率单单元元和和一一或或多多个个单单元元冷冷却却风风机机。每每个个功功率率单单元元对对经经过过变变压压器器降降压压的的输输入入电电进进行行三三相相整整流流,再再经经过过大大容容量量电电解解电电容容滤滤波波后后,通通过过 IGBTH IGBTH 桥桥逆逆变变后后得得到到频频率率和和幅幅值值均均可可变变的的单单相相正正谐谐波波交交流流电电。所所有有功功率率单单元元分分成成三三组组,每每组组单单元元的的输输出出进进行行串串联联即即构构成成输输出出高高压压电电的一相。的一相。你现在浏览的是第三十六页,共76页你现在浏览
24、的是第三十七页,共76页控制部分控制部分控控制制部部分分主主要要包包括括一一台台工工控控机机、一一个个用用户户 1/O1/O模模块块/一一台台 UPS UPS、四四个个辅辅助助开开关关电电源及多个辅助低压电器。源及多个辅助低压电器。工工控控机机是是整整个个变变频频器器的的大大脑脑和和灵灵魂魂,它它通通过过收收集集各各种种信信息息(包包括括故故障障信信息息),处处理理后后发发送送指指令令给给功功率率单单元元或或其其他他执执行行部部件件去去执执行行,或或发发送送数数据据给给显显示示部部件件去去显显示示,以以实实现现变变频频器器所所需需的的测测量量、控控制和保护等功能。制和保护等功能。你现在浏览的是
25、第三十八页,共76页你现在浏览的是第三十九页,共76页控制部分控制部分控控制制部部分分主主要要包包括括一一台台工工控控机机、一一个个用用户户 1/O1/O模模块块/一一台台 UPS UPS、四四个个辅辅助助开开关关电电源及多个辅助低压电器。源及多个辅助低压电器。工工控控机机是是整整个个变变频频器器的的大大脑脑和和灵灵魂魂,它它通通过过收收集集各各种种信信息息(包包括括故故障障信信息息),处处理理后后发发送送指指令令给给功功率率单单元元或或其其他他执执行行部部件件去去执执行行,或或发发送送数数据据给给显显示示部部件件去去显显示示,以以实实现现变变频频器器所所需需的的测测量量、控控制和保护等功能。
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