電動機的結構與原理課件

20七月2023電動機的結構與原理一、電機的分類

二、電動機的結構三、電動機的工作原理四、電動機的控制五、電動機的維護保養(yǎng)鼠籠式一、電動機的分類交流電動機電動機直流電動機異步機同步機繞線式按轉子結構形式可分為籠型異步電動機和繞線型異步

電動機。2）按防護形式可分為開啟型、防護型、封閉型、密閉型、

潛水型以及防爆型等多種。3）按定額工作制方式可分為"連續(xù)"工作制方式、"斷續(xù)"

周期工作制方式和"短時"工作制方式等多種類型。4）按使用環(huán)境可分為普通環(huán)境用、濕熱帶用、干熱帶用、

船用、化工防護用、戶外用、防爆用以及高原

用等多種。5）按安裝方式可分為臥式和立式兩大類。6）按結構大小可分為大型、中型、小型及微型電動機。三相交流異步電動機，又稱為三相交流感應電動機，可分為下述幾大類三相異步電動機銘牌數據1、

型號

磁極數(極對數

p=2)例如：

Y132M－4

用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數。機座長度代號機座中心高（mm）三相異步電動機2、電動機的防護等級1、IP防護等級標準的目的是為了將電器等設備依其防塵防水之特性加以分級。

2、IP防護等級是由兩個數字所組成，第一個標記數字表示電器防塵、防止外物侵入的等級，第二個標記數字表示電器防濕氣、防水侵入的密閉程度，數字越大表示其防護等級越高。

IP65防護等級

"IP"為標記字母，數字"6"為第一標記數字，"5"為第二標記數字

電動機的絕緣等級

電動機的絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F、H級。

絕緣的溫度等級

A級

E級

B級

F級

H級

最高允許溫度（℃）105

120

130

155

180繞組溫升限值（K）

60

75

80

100

125

性能參考溫度（℃）80

95

100

120

145

在電氣設備中，絕緣材料是最為薄弱的環(huán)節(jié)，尤其容易受到高溫的影響而加速老化并損壞。不同的絕緣材料耐熱性能有區(qū)別，采用不同絕緣材料的電氣設備其耐受高溫的能力就有不同。因此一般的電氣設備都規(guī)定其工作的最高溫度。

二、電動機的結構異步電動機零部件的拆解圖三相異步機的結構模型三相異步機的結構V'VW'U'UW轉子定子定子繞組機

座轉子：在旋轉磁場作用下，產

生感應電動勢或電流。三相定子繞組：產生旋轉磁場線繞式鼠籠式鼠籠轉子

AXCZBYo旋轉磁場的產生V'VW'U'UW三相電源相與相之間的電壓在相位上是相差120度的，當在定子繞組中通入三相電源時，定子繞組就會產生一個旋轉磁場，電流每變化一個周期，旋轉磁場在空間旋轉一周，即旋轉磁場的旋轉速度與電流的變化是同步的。

三、電動機的工作原理

當三相交流電流通入三相定子繞組后，在定子腔內便產生一個旋轉磁場。轉動前靜止不動的轉子導體在旋轉磁場作用下，相當于轉子導體相對地切割磁場的磁力線，從而在轉子導體中產生了感應電流（電磁感應原理）。這些帶感應電流的轉子導體在磁場中便會發(fā)生運動（電流的力效應－－電磁力）。由于轉子內導體總是對稱布置的。因而導體上產生的力正好方向相反，從而形成電磁轉矩，使轉子轉動起來。由于轉子導體中的電流是定子旋轉磁場感應產生的。因此也稱感應電動機。又由于轉子的轉速始終低于定子旋轉磁場的轉速，所以又稱為異步電動機。

三相異步電動機是怎樣轉動起來的電動機的極對數、極數和轉速此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數為1，即：P=1。UXYWVZ當磁極對數P=1時，一個電流周期，旋轉磁場在空間轉過360

旋轉磁場轉速當P=1時f為電源頻率

極對數（P）的改變對轉速的影響根據上述公式我們知道，電動機的轉速與磁極數和使用電源的頻率有關?？刂平涣麟妱訖C的轉速有兩種方法：1、改變磁極法；2、變頻法。

極對數P同步轉速n112343000r/min1500r/min1000r/min750r/min磁極對數P=2

將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內。形成的磁場則是兩對磁極。

磁場轉速n1=1500轉/分鐘1、接線方法

型連接UwVvuW

Y型連接ABCXYZUVWuvwUVWwuv電動機的控制起動電流

：中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的5~7倍。大電流使電網電壓降低

影響其他負載工作頻繁起動時造成熱量積累電機過熱影響：原因：起動時

n=0

，轉子導條切割磁力線速度很大。轉子感應電勢轉子電流定子電流2、起動先減小定子電壓--------減小啟動電流，待啟動完畢后再加上額定電壓（1）

直接起動。11千瓦以下的異步電動機一般

采用直接起動。（2）

降壓起動。Y－

起動自耦降壓起動（3）轉子串電阻起動。降壓起動下面主要介紹Y－

啟動方法Y－

起動正常運行UwVvuW

起動時ABCXYZ主要目的：減小啟動電流啟動電流只有原來的1/3AZBYXC正常運行UPABCXYZ起動UP'所以降壓起動適合于空載或輕載起動的場合方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現反轉。

三相異步電動機的正、反轉正轉反轉UVWM3~電

源UVWM3~電

源主要包括運行監(jiān)視及現場異常的分析處理起動檢查及運行維護

——起動準備

——起動監(jiān)視

——運行監(jiān)視

電動機運行監(jiān)視1、起動準備（1）安裝檢查

要求電動機裝配靈活、螺栓擰緊、

軸承運行無阻，聯軸器中心無偏移。（2）絕緣電阻檢查

要求用兆歐表檢查電動機的絕緣阻，

包括三相相間絕緣電阻和定子三相對地絕緣電阻。

對于500V以下的三相異步電動機可用500V～1000V兆歐表測量，其絕緣電阻不應小于0.5MΩ。對于1000以上的電動機，可用1000V～2500V兆歐測量，定子每千伏不小于1MΩ。繞線式電機轉子繞組絕緣電阻不小于0.5MΩ。對于6KV以上的電動機，可用2500V兆歐測量，電機繞組絕緣電阻不小于6MΩ。

對新安裝或較長時間未使用的電動機，在起動前必須作認真檢查，以確定電機是否可以通電。在用搖表搖測絕緣電阻時，把絕緣電阻在兩個時間下讀數的比值，稱做吸收比。按規(guī)定吸收比是指60s與15s時絕緣電阻讀數的比值，它用下式來表示式中R60”——60s時的絕緣電阻；R15”——15s時的絕緣電阻。利用吸收比可以判斷電力設備的絕緣是否受潮，這是因為絕緣材料干燥時，泄漏電流成分很少，絕緣電阻由充電電流所決定。在搖到15s時，充電電流仍比較大，于是這時的絕緣電阻R15”就比較??；搖到60s時，恨據絕緣材料的吸收特性，這時的充電電流已接近飽和，絕緣電阻R60”就比較大，所以吸收比就比較大。而絕緣受潮的時候，泄漏電流的分量就大大地增加，因時間而變化的充電電流影響就比較小，這時泄漏電流和搖的時間沒有什么關系，這樣R60”和R15”就很接近，換句話說，吸收比就降低了?！@樣，通過所測得的吸收比的數值，可以初步判斷電力設備和絕緣是否受潮。吸收比試驗適用于電機和變壓器等電容量較大的設備。（3）測量各相直流電阻

對于40kW以上的電機，各相電阻

值互差不超過2%。如果超過上述值，繞組可能出現問

題（繞組斷線、匝間短路、接線錯誤、線頭接觸不

良），應查明并排除。（4）電源檢查

一般要求電源波動電壓不超過10%，否則

應改善電源電壓后再投入。

（5）起動、保護措施檢查

要求起動設備接線正確，電動

機所配熔絲的型號合適，（6）清理電機周圍異物。準備好后方可合閘起動。2、起動監(jiān)視（1）合閘后，若電機不轉，應迅速、果斷地拉閘，以避

免燒毀電機。（2）電機起動后，應時時觀察電機狀態(tài)，若有異常情

況，應立即停機，待查明故障并排除后，才能重新

合閘起動。（3）鼠籠型電機采用全壓起動時，次數不宜過于頻繁，

對于功率過大的電機要隨時注意電動機的溫升。6KV：30分（4）繞線轉子電動機起動前，應注意檢查起動電阻，必

須保證接入。接通電源后，隨著起動，電機轉速增

加，應逐步切除各級起動電阻。（5）當多臺電動機由同一臺變壓器供電時，盡量不要同

時起動，在首先滿足工藝起動順序要求的情況下，

最好是從大到小逐臺起動。在正常情況下,高壓電動機在冷狀態(tài)下,允許啟動兩次，每次間隔時間不小于5分鐘；在熱狀態(tài)下,只準啟動一次.只有在事故處理以及啟動時間不超過二至三秒的電動機才可多啟動一次。

a.200KW以下的電動機，不小于0.5小時。b.200KW～500KW的電動機，不小于1小時。c.500KW以上的電動機，不小于2小時。（1）對于運行中的電動機應經常檢查它的外殼有無裂紋，螺釘是否有脫落或松動，電動機有無異響或振動等。監(jiān)視時，要特別注意電動機有無冒煙和異味出現，若嗅到焦糊味或看到冒煙，必須立即停車檢查處理。

（2）對軸承部位，要注意它的溫度和響度。溫度升高，溫度升高響聲異常則表征缺油或磨損。

電動機軸承的最高允許溫度，應遵守制造廠的規(guī)定，無制造廠的規(guī)定時按下列標準：滑動軸承不得超過80℃滾動軸承不得超過100℃3、運行監(jiān)視（3）用連軸器傳動的電動機，若中心校正不好，會在運行中發(fā)出響聲，并伴隨發(fā)生電動機振動和聯軸節(jié)螺栓膠墊的磨損。必須停車重新校正中心線。用皮帶傳動的電動機，應注意皮帶不能松動或打滑，但也不能過緊而使電機軸承過熱。發(fā)生以下嚴重故障時，應停立即停車處理：（1）人員觸電事故（2）電動機冒煙（3）電動機劇烈振動（4）電動機軸承劇烈發(fā)熱（5）電動機轉速迅速下降，溫度迅速升高。3、運行監(jiān)視三相異步電動機的運行故障可分為兩大類，電氣故障與機械故障。一旦運行出現異常，則應根據故障現象，分析原因，做出檢測診斷，找出故障，制出維修方案，組織故障處理。三相異步電動機運行故障電動機運行或故障時，可通過看、聽、聞、摸四種方法來及時發(fā)現和預防故障，保證電動機的安全運行。（1）三相供電線路斷路；（2）定子繞組中有一相或兩相斷路；（3）開關或起動裝置的觸點接觸不

良；（4）電源電壓過低；（5）負載過大或傳動機械有故障；（6）軸承過度磨損，轉軸彎曲，定子

鐵心松動；（7）定子繞組重繞后短路；（8）定子繞組接法與規(guī)定不合。電動機不能起動1、原因分析（1）檢測供電回路的開關、熔斷器，恢復供電；（2）測量三相繞組電壓，若不對稱，確定斷路點，修復斷路相；（3）三相電壓過低，則應分析原因，判斷是否有接線錯誤；若是由于供電絕緣線太細制成的電壓降過大，則應更換粗線。2、處理方法電動機運行過程中的異常聲音與振動主要來自于電磁振動與機械振動。（1）電動機安裝基礎不平；（2）轉子與定子摩擦（3）轉子不平衡；（4）軸承嚴重磨損；（5）軸承缺油；（6）電動機缺相運行（7）定子繞組接觸不良；（8）轉子風葉碰殼、松動、摩擦。運行中的聲音異常與振動1、原因分析2、處理方法（1）檢查緊固安裝螺栓及其它部件。（2）校正轉子中心線；（3）檢查定子繞組供電回路中的開關、接觸器觸點、熔絲、定子繞組等，查出缺相原因，作相應的處理；（4）更換磨損的軸承；

(5）清洗軸承，重新加潤滑脂或

更換軸承；（6）旋緊固定風扇；（7）查找電動機短路或斷路的原

因，作出相應的。

電動機運行時，在每個軸承測得的振動不得超過下列數值：額定轉速r/min300015001000750振