电动机的结构与工作原理精选PPT.ppt
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1、关于电动机的结构与工作原理第1页,讲稿共44张,创作于星期二一、电机的分类电机的分类 二、二、电动机的结构电动机的结构三、电动机的工作原理三、电动机的工作原理四、电动机的控制四、电动机的控制五、电动机的维护保养五、电动机的维护保养培训内容培训内容第2页,讲稿共44张,创作于星期二鼠笼式鼠笼式一、电动机的分类一、电动机的分类交流电动机交流电动机电动机电动机直流电动机直流电动机异步机异步机他励、异励、串励、复励他励、异励、串励、复励同步机同步机绕线式绕线式第3页,讲稿共44张,创作于星期二1)按转子结构形式可分为笼型异步电动机和绕线型异步 电动机。2)按防护形式可分为开启型、防护型、封闭型、密闭型
2、、潜水型以及防爆型等多种。3)按定额工作制方式可分为连续工作制方式、断续 周期工作制方式和短时工作制方式等多种类型。4)按使用环境可分为普通环境用、湿热带用、干热带用、船用、化工防护用、户外用、防爆用以及高原 用等多种。5)按安装方式可分为卧式和立式两大类。6)按结构大小可分为大型、中型、小型及微型电动机。三相交流异步电动机,又称为三相交流感应电动机,可分为下述几大类第4页,讲稿共44张,创作于星期二 三相异步电动机铭牌数据三相异步电动机铭牌数据1、型号型号 磁极数磁极数(极对数极对数 p=2)例如:例如:Y 132 M4 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。用以表明电动机的系列、几何尺寸和
3、极数。机座长度代号机座长度代号机座中心高(机座中心高(mm)三相异步电动机三相异步电动机第5页,讲稿共44张,创作于星期二2、电动机的防护等级、电动机的防护等级1、IP防护等级标准的目的是为了将电器等设备依其防尘防水之特性加以分级。2、IP防护等级是由两个数字所组成,第一个标记数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级,第二个标记数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度,数字越大表示其防护等级越高。IP65防护等级 IP为标记字母,数字6为第一标记数字,5为第二标记数字 第6页,讲稿共44张,创作于星期二防尘、防止外物侵入等级(第一标记数字)数字防护范围说明0无防护对外界的人或物无特殊的防护1防止大于
4、50mm的固体外物侵入防止人体(如手掌)因意外而接触到电器内部的零件,防止较大尺寸(直径大于50mm)的外物侵入2防止大于12.5mm的固体外物侵入防止人的手指接触到电器内部的零件,防止中等尺寸(直径大于12.5mm)的外物侵入3防止大于2.5mm的固体外物侵入防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件4防止大于1.0mm的固体外物侵入防止直径或厚度大于1.0mm的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件5防止外物及灰尘完全防止外物侵入,虽不能完全防止灰尘侵入,但侵入的灰尘量不会影响电器的正常运作6防止外物及灰尘完全防止外物及灰尘侵入第7页,
5、讲稿共44张,创作于星期二防湿气、防水侵入的密闭程度(第二标记数字)数字防护范围说明0无防护对水及湿气无特殊的防护1防止水滴侵入垂直落下的水滴(如凝结水)不会对电器造成损坏2倾斜15度时,仍可防止水滴侵入当电器由垂直倾斜至15度时,滴水不会对电器造成损坏3防止喷洒的水侵入防雨或防止与垂直的夹角小于60度的方向所喷洒的水侵入电器而造成损坏4防止飞溅的水侵入防止各方向飞溅而来的水侵入电器而造成损坏5防止喷射的水侵入防止来自各方向由喷嘴射出的水侵入电器而造成损坏6防止大浪侵入装设于甲板上的电器,可防止因大浪的侵袭而造成损坏7防止浸水时水的侵入电器侵在水中一定时间或水压在一定的标准以下,可确保不因侵水
6、而造成损坏8防止沉没时水的侵入电器无限期沉没在指定的水压下,可确保不因侵水而造成损坏第8页,讲稿共44张,创作于星期二S1 连续工作制:在恒定负载下的运行时间足以达到热稳定。S2 短时工作制:在恒定负载下按给定的时间运行。S3 断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行。S4 包括起动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行。S5 包括电制动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行。S6 连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒 定负载运行时间和一段空载运行 时间,但无断能停转时间。S7 包括电制动的连续周期工作制:S8 包括变速变负载的连续周期工作制:按一系列相
7、同的工作周期运行,每 一周期包括一段在预定转速下恒 定负载运行时间,和一段或几段在不同 转速下的其它恒定负载的运行时间,但无断能停转时间。S9 负载和转速非周期性变化工作制:负载和转速在允许的范围内变化的非 周期工作制。这种工作制包括经 常过载,其值可远远超过满载电动机工作制的分类是对电机承受负载情况的说明,3、电动机工作制、电动机工作制第9页,讲稿共44张,创作于星期二4、电动机的绝缘等级、电动机的绝缘等级 电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级,分A、E、B、F、H级。绝缘的温度等级 A级 E级 B级 F级 H级 最高允许温度()105 120 130 155 180 绕组温升限值(
8、K)60 7580 100 125 性能参考温度()80 95 100 120 145 在电气设备中,绝缘材料是最为薄弱的环节,尤其容易受到高温的影响而加速老化并损坏。不同的绝缘材料耐热性能有区别,采用不同绝缘材料的电气设备其耐受高温的能力就有不同。因此一般的电气设备都规定其工作的最高温度。第10页,讲稿共44张,创作于星期二二、电动机的结构二、电动机的结构异步电动机零部件的拆解图异步电动机零部件的拆解图第11页,讲稿共44张,创作于星期二三相异步机的结构模型三相异步机的结构模型第12页,讲稿共44张,创作于星期二三相异步机的结构三相异步机的结构VVWUUW转子转子定子定子定子绕组定子绕组机机
9、 座座转子:在旋转磁场作用下,产转子:在旋转磁场作用下,产 生感应电动势或电流。生感应电动势或电流。三相定子绕组:产生旋转磁场三相定子绕组:产生旋转磁场线绕式线绕式鼠笼式鼠笼式鼠笼转子鼠笼转子 第13页,讲稿共44张,创作于星期二AXCZBYo旋转磁场的产生VVWUUW三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的,当在定子绕组中通入三相电源时,定子绕组就会产生一个旋转磁场,电流每变化一个周期,旋转磁场在空间旋转一周,即旋转磁场的旋转速度与电流的变化是同步的。三、电动机的工作原理三、电动机的工作原理第14页,讲稿共44张,创作于星期二 当三相交流电流通入三相定子绕组后,在定子腔内便产生一个旋
10、转磁场。转动前静止不动的转子导体在旋转磁场作用下,相当于转子导体相对地切割磁场的磁力线,从而在转子导体中产生了感应电流(电磁感应原理)。这些带感应电流的转子导体在磁场中便会发生运动(电流的力效应电磁力)。由于转子内导体总是对称布置的。因而导体上产生的力正好方向相反,从而形成电磁转矩,使转子转动起来。由于转子导体中的电流是定子旋转磁场感应产生的。因此也称感应电动机。又由于转子的转速始终低于定子旋转磁场的转速,所以又称为异步电动机。三相异步电动机是怎样转动起来的三相异步电动机是怎样转动起来的第15页,讲稿共44张,创作于星期二电动机的极对数、极数和转速电动机的极对数、极数和转速此种接法下,合成磁场
11、此种接法下,合成磁场只有一对磁极,则极对只有一对磁极,则极对数为数为 1,即:,即:P=1。UXYWVZ当磁极对数当磁极对数P=1时,一个电流周期,旋转磁场在空间转过时,一个电流周期,旋转磁场在空间转过360旋转磁场转速旋转磁场转速当当P=1时时f为电源频率 第16页,讲稿共44张,创作于星期二极对数(极对数(P)的改变对转速的影响)的改变对转速的影响根据上述公式我们知道,电动机的转速与磁极数和使用电源的频率有关。控制交流电动机的转速有两种方法:1、改变磁极法;2、变频法。极对数极对数P同步转速同步转速n112343000r/min1500r/min 1000r/min 750r/min第17
12、页,讲稿共44张,创作于星期二磁极对数磁极对数 P=2 将每相绕组分成两段,按右下图放入定子槽内。形成的磁场将每相绕组分成两段,按右下图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。则是两对磁极。磁场转速磁场转速n1=1500转转/分钟分钟第18页,讲稿共44张,创作于星期二1、接线方法、接线方法 型连接型连接UwVvuW Y型连接型连接ABCXYZUVWuvwUVWwuv四、电动机的控制四、电动机的控制第19页,讲稿共44张,创作于星期二起动电流起动电流 :中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 7 倍。倍。大电流使电网电压降低大电流使电网电压降低 影响其他负载工
13、作影响其他负载工作频繁起动时造成热量积累频繁起动时造成热量积累 电机过热电机过热影响:影响:原因:起动时原因:起动时 n=0 ,转子导条切割磁力线速度很大。,转子导条切割磁力线速度很大。转子感应电势转子感应电势转子电流转子电流定子电流定子电流2、起动、起动第20页,讲稿共44张,创作于星期二先减小定子电压先减小定子电压-减小启动电流,减小启动电流,待启动完毕后再加上额定电压待启动完毕后再加上额定电压(1)直接起动。直接起动。11千瓦以下的异步电动机一般千瓦以下的异步电动机一般 采用直接起动。采用直接起动。(2)降压起动。降压起动。Y 起动起动自耦降压起动自耦降压起动(3)转子串电阻起动。)转子
14、串电阻起动。降压起动下面主要介绍下面主要介绍Y 启动方法启动方法第21页,讲稿共44张,创作于星期二Y 起动起动 正常正常运行运行UwVvuW 起动时起动时ABCXYZ主要目的:减小启动电流启动电流只有原来的1/3第22页,讲稿共44张,创作于星期二AZBYXC正常正常运行运行UPABCXYZ起动起动UP所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合第23页,讲稿共44张,创作于星期二方法:方法:和电源相接的任意两相互换,就可实现反转。和电源相接的任意两相互换,就可实现反转。三相异步电动机的正、反转三相异步电动机的正、反转正转正转反转反转U V WM3电电 源源U
15、VWM3电电 源源第24页,讲稿共44张,创作于星期二l常常规规维维护护主主要要包包括括运运行行监监视视及及现现场场异异常常的的分分析析处处理理,基基本装卸方法及常规维修技术。本装卸方法及常规维修技术。l起动检查及运行维护起动检查及运行维护 起动准备起动准备 起动监视起动监视 运行监视运行监视 五、电动机维护保养五、电动机维护保养 第25页,讲稿共44张,创作于星期二1、起动准备、起动准备(1 1)安装检查)安装检查 要求电动机装配灵活、螺栓拧紧、要求电动机装配灵活、螺栓拧紧、轴承运行无阻,联轴器中心无偏移。轴承运行无阻,联轴器中心无偏移。(2 2)绝缘电阻检查)绝缘电阻检查 要求用兆欧表检查
16、电动机的绝缘阻,要求用兆欧表检查电动机的绝缘阻,包括三相相间绝缘电阻和定子三相对地绝缘电阻。包括三相相间绝缘电阻和定子三相对地绝缘电阻。对于对于500V500V以下的三相异步电动机可用以下的三相异步电动机可用500V500V1000V1000V兆欧表测量,兆欧表测量,其绝缘电阻不应小于其绝缘电阻不应小于0.5M0.5M。对于。对于10001000以上的电动机,可用以上的电动机,可用1000V1000V2500V 2500V 兆欧测量,定子每千伏不小于兆欧测量,定子每千伏不小于1 M1 M。绕线式电机转子绕组。绕线式电机转子绕组绝缘电阻不小于绝缘电阻不小于0.5M0.5M。对新安装或较长时间未使
17、用的电动机,在起动前必须作对新安装或较长时间未使用的电动机,在起动前必须作认真检查,以确定电机是否可以通电。认真检查,以确定电机是否可以通电。第26页,讲稿共44张,创作于星期二(3 3)测量各相直流电阻)测量各相直流电阻 对于对于40kW40kW以上的电机,各相电阻以上的电机,各相电阻 值互差不超过值互差不超过2%2%。如果超过上述值,绕组可能出现问。如果超过上述值,绕组可能出现问 题(绕组断线、匝间短路、接线错误、线头接触不题(绕组断线、匝间短路、接线错误、线头接触不 良),应查明并排除。良),应查明并排除。(4 4)电源检查)电源检查 一般要求电源波动电压不超过一般要求电源波动电压不超过
18、10%10%,否则,否则 应改善电源电压后再投入。应改善电源电压后再投入。(5 5)起动、保护措施检查)起动、保护措施检查 要求起动设备接线正确,电动要求起动设备接线正确,电动 机所配熔丝的型号合适,机所配熔丝的型号合适,(6 6)清理电机周围异物。准备好后方可合闸起动。)清理电机周围异物。准备好后方可合闸起动。1、起动准备、起动准备第27页,讲稿共44张,创作于星期二2、起动监视、起动监视(1 1)合闸后,若电机不转,应迅速、果断地拉闸,以避)合闸后,若电机不转,应迅速、果断地拉闸,以避 免烧毁电机。免烧毁电机。(2 2)电机起动后,应时时观察电机状态,若有异常情)电机起动后,应时时观察电机
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