三相电动机功率计算

2023-01-29 版权声明 我要投稿

第1篇:三相电动机功率计算

电动舵机功率MOS电机驱动电路分析与计算

摘 要:由MOSFET开关组成的H电桥电路是电动机驱动电路的重要形式之一。本文阐述了该驱动电路的各个组成部分及相应功能,通过对实际控制电路各部分的具体分析,从电路内部详细研究了MOS电动机驱动电路。

关键词:电动舵机 功率MOS 驱动电路

1 MOSFET H电桥电路

功率MOS管又称功率场效应晶体管,是电压控制型器件。主要特点是电压控制,驱动功率小,输入阻抗高,功率增益高,开关的速度快,开关时间由寄生电容决定,因此其应用广泛。H电桥电路是电动机正转/逆转驱动电路结构中最为常见的一种形式,只用一个电源和四个开关的不同搭配来控制电机的各种工作形式[1]。

将H电桥电路中的开关用功率MOS管代替,构成MOSFET H电桥电路(如图1所示)。

H电桥中得S1和S3用P沟MOSFET源极接地型开关电路代替,S2和S4用N沟MOSFET源极接地型开关电路代替。

由于P沟MOSFET管品种少及性能相比N沟器件差,下文中S1~S4均采用N沟MOSFET。

2 H电桥电动机驱动电路

拟控制的电动机是15V/1A的小型DC电动机。电动机的驱动模式设定为由两个控制信号控制的4种模式。

图2是电路框图。控制电路是由两个0V/5V的逻辑信号分别控制H电桥各开关形成4种驱动模式的部分。电源电路是为了驱动N沟MOSFET开关的电源部分,是DC-DC变换器升压电路。

2.1 DC-DC变换器升压电路

由于N沟MOSFET源极跟随器型开关电路需要栅极电位比源极电位高出3.5V才能够完全导通,所以实际电路中需要另外一个VCC+3.5V的电源。构造该电源电路的特点就是在内部制作了一个比H电桥电源电压高的电源VD,使电路更加简洁清晰。

其原理图如图3所示。电路通过SW把直流变换为交流,通过把交流成分加载在VCC上整流得到平滑的高电压。

其中SW开关使用的是施密特触发变换器的方波振荡电路,得到占空比约50%的方波,在这里不作详细介绍。

如图3所示,得出的新电源VD=VCC+ VDD-2VF。

2.2 控制电路

图4是实际的控制电路。MOSFET的栅极是由NPN晶体管的发射极接地型开关电路驱动。如果这个驱动电路的电源是VCC+3.5V,就可以使Tr1和Tr3完全导通。

发射极接地开关从逻辑上可认为是倒相器。所以在驱动Tr2和Tr4的电路中,组合倒相器使逻辑一致。

驱动Tr1和Tr3的电路是把两个发射极接地性开关电路的集电极与集电极连接进行NOR运算[2]。这样,只有两个晶体管都截止时输出才为H。

控制电路的逻辑如图5所示。

2.3 同时采用P沟和N沟MOSFET的电路

如第一部分介绍时所述,Tr1和Tr3采用P沟MOSFET源极接地型开关电路时,驱动电压就没必要高于电源电压,这样电路就会变得稍微简单。

但是N沟FET和P沟FET 器件导通时所需的驱动电压极性相反,电动机的驱动电路就与图4的构成有所不同。为了Tr1和Tr3的栅极驱动电压,必须进行NAND运算(图4电路中进行的是NOR运算)。当两个晶体管都导通(即两个输入均为H电平)时,输出才为L电平。具体控制电路如图6所示。

3 结语

该控制电路通过合理的选择MOSFET种类及相应导通电压,根据不同MOSFET开关电路设计不同的控制逻辑及电路,使得MOS管具有良好的开关特性,也使得电路非常简单、实用和可靠[3]。

参考文献

[1] 马瑞卿,刘卫国.自举式IR2110集成驱动电路的特殊应用[J].电力电子技术,2000(1).

[2] 逄海萍.IR2111和IR2130在PWM直流伺服系统中的应用[J].电气传动自动化,2001(3).

[3] 毕庆,张纯江,闫朝阳.高性能六输出MOS栅极驱动器IR2130及应用[J].信息技术,2000(3).

作者:王长城 徐军

第2篇:三相电动机故障检测与维修

摘要:本文介绍电动机维修中经常遇到的问题,为保证电动机运行正常,对其定期保养维护是必要的,当遇到故障现象时要针对其故障及时处理,才能保证电动机在工作中可靠运行,才能够更好延长电动机使用寿命。

关健词:故障 诊断 保养 维修

电动机较为广泛地被应用有时会发生故障。为了更好地使用电动机,必须重视电动机的检测保养,并对电动机动行过程中的故障现象及时发现,对故障原因产生能够准确判断和处理,才能更好地发挥电动机的性能。

电动机的检测方法

对故障的检测方法如老中医看病,可归纳为望、听、闻、切、问

望——即观察电动机和所拖动的机械设备转速是否正常,观察控制设备上的电压表、电流表批示数值有无超出规定范围;观察控制线路中的指示和信号装置是否正常。

听——必须熟悉电动机起动、轻载、重载的声音特征;应能辨别电动机单相、过载等故障时声音,以及转子扫膛、笼型转子断条、轴承故障时的特殊声响,可帮助查找故障部位。用长柄螺钉旋具头放在电动机轴承外小油盖上,耳朵贴紧螺钉旋具柄,以判断轴承运行情况。

闻——电动机严重发热或过载时间较长,会引起绝缘受损而散发出焦臭味。

切——即用手去感受电动机外壳的温升状态。如发现过热,可用水滴几滴在电动机外壳上,如水急剧变化,说明电动机显著过热,也可用温度计测量。

问——即向操作者询问有关异常情况,以前的维修史等。

电动机定期保养及检查

严格定期清理电动机外部污垢和测量绝缘电阻,清理接线盒污垢,检查接线部分螺钉是否松动,损坏、拧紧螺母;检查地脚螺钉是否紧固,检查轴承盖是否松动,检查接地是否良好,检查传动装置是否可靠,检查清理启动设备,检查触头是否烧伤,接地是否可靠并测量绝缘电阻。

常见故障诊断与检修

1、接通电源后电机不能起动或有异常响动

产生原因:电源断路、熔丝烧断、开关或起动装置接触不良、定子与转子相碰、轴承有异物或损坏、负载过重、绕组接线错误、定子绕组短路或断路。

检修方法:用北欧表检查,查出断路处,修复、再更换熔丝、修复开关或起动装置、找出相碰原因,纠正转轴、检查、清洗或更换轴承、减轻负载,检查传动装置、找出原因,正确接线、检查绕组短路和断路处,重新接好。

2、转速低

产生原因:三角形连接错接成星形连接,笼型的转子端环、笼条断裂或脱焊,定子绕组局部断路或短路,绕线转子的绕组断路。

检修方法:纠正接线,修接断条或更换绕组,找出故障处,修复或更换绕组,找出故障处,修复或更换绕组。

3、电机运行时过热

产生原因:负载过重、电源电压过高或过低、转子扫膛、缺相运行(缺一相电源)、风扇或风道故障、定子绕组断路。

检修方法:适当减轻负载、检查电源电压、设法调整,检查扫膛部位、清除故障,检查缺相原因、排除故障,检查风扇原因、清理风道,检修定子绕组或更换。

4、轴承过热

产生原因:润滑油过多、过少或干涸,轴承与轴颈、端盖轴承座孔配合过松,轴承盖装配不到位,端盖未装平,皮带过紧,轴承间隙过大或过小。

检修方法:按规定加足合格润滑油,检查后更换,重装,端盖装平,调整皮带松紧度,更换合格轴承。

5、机壳带电

产生原因:电源相线和中线接错,绕组受潮、绝缘老化,保护接地线开路或接触不良。

检修方法:检查并改正接线,烘烤、加强绝缘处理、检查并接好保护接地装置。

结束语

通过以上电动机常见故障的产生原因及解决办法,可以看出故障发生大部分是由于检修及日常维护不到位造成,因此检修中要严格按照规程进行,认真做好定期检查及保养才能及时发现隐患,做到有问题及时排渣,及时修理,避免故障和危险,从而减少损失。

作者:刘世汉

第3篇:三相电动机常见故障原因分析及应对措施

摘要:本文结合某卷烟厂生产车间实际生产情况,对该厂生产车间电动机经常出现的电动机故障进行分类记录,分别从电气故障和机械故障两个方面进行原因分析,并提出相应的应对措施,以提高企业的安全高效稳定发展。

关键词:电动机;故障;原因;分析;措施

前言

在自动化生产程度日益增高的今天,企业的生产,产品的加工制造以及人们的日常生活都离不开电动机的使用,在电动机的使用过程中有很多注意事项以及要求,否则将造成电机的损坏,这对企业的生产,人民生活等都会带来诸多不便。对电动机常见的故障,主要分为电气和机械两种,每种故障都给电动机的安全运行带来极大威胁。因此,对电动机的故障分析维护与检修更显得至关重要。

1.电动机电气常见故障的分析和处理

1.1电源接通后,电动机不能起动,但有嗡嗡声

1.1.1可能原因

①电源没有全部接通成缺相起动;②电动机过载;③被拖动机械卡住;④绕线式电动机转子回路开路;⑤定子内部首端位置接错,或有断线、短路。

1.1.2处理方法

①检查电源线,电动机引出线,熔断器,开关的各触点,找出断路位置,予以排除;②卸载后空载或半载起动;③检查被拖动机械,排除故障;④检查电刷,滑环和起动电阻各个接触器的接合情况;⑤重新判定三相的首尾端,并检查三相绕组是否有断线和短路。

1.2电动机起动困难,加额定负载后,转速较低

1.2.1可能原因

①电源电压较低;②“Y 一△”接线方式接反;③鼠笼型转子的笼条端脱焊,松动或断裂。

1.2.2处理方法

①额定电压启动;②检查铭牌接线方法,改正定子绕组接线方式;③检查转子故障。

1.3电动机起动后发热超过温升标准或冒烟

1.3.1可能原因

①电源电压过低,电动机在额定负载下造成温度过高;②电动机通风不良或环境湿度过大;③电动机过载或缺相;④电动机启动频繁或正反转次数过多;⑤定子和转子摩擦。

1.3.2处理方法

①测量空载和负载电压;②检查电动机风扇及清理通风道,加强通风;③用钳型电流表检查各相电流后是否缺相;④减少电动机正反转次数,或更换适应于频繁启动及正反转的电动机;⑤检查定子和转子安装间隙。

1.4绝缘电阻低

1.4.1可能原因

①绕组受潮或淋水滴入电动机内部;②绕组上有粉尘,油圬;③定子绕组绝缘老化。

1.4.2处理方法

①将定子、转子绕组放进烘箱烘干处理;②用汽油擦洗绕组端部烘干;③检查并恢复引出线绝缘或更换接线盒绝缘线板。

1.5电动机外壳带电

1.5.1可能原因

①电动机引出线的绝缘或接线盒线板绝缘低;②绕组端部碰机壳;③电动机外壳没有可靠接地。

1.5.2处理方法

①恢复电动机引出线的绝缘或更换接线盒绝缘板;②如卸下端盖后接地现象即消失,可在绕组端部加绝缘后再装端盖;③按接地要求将电动机外壳进行可靠接地。

1.6电动机运行时声音不正常

1.6.1可能原因

①定子绕组连接错误,局部短路或接地,造成三相电流不平衡而引起噪音;②轴承内部有异物或缺润滑油。

1.6.2处理方法

①分别检查定子绕组、局部接地等;②清洗轴承后更换新润滑油为轴承室的1/2-1/3。

1.7电动机振动

1.7.1可能原因

①电动机安装基础不平;②电动机转子不平衡;③皮带轮或联轴器不平衡;④转轴轴头弯曲或皮带轮偏心;⑤电动机风扇不平衡。

1.7.2处理方法

①将电动机底座垫平,水平找平后重新固定;②转子校静平衡或动平衡;③进行皮带轮或联轴器校平衡;④校直转轴,皮带轮找正;⑤对风扇校静平衡。

2.电动机常见机械故障的分析和处理

2.1定、转子铁芯故障检修

2.1.1轴承过度磨损或装配不良,造成定、转子摩擦,使铁芯表面损伤,进而造成硅钢片间短路,电动机铁损增加,使电动机温升过高,这时应用细锉等工具去除毛刺,消除硅钢片短接,清除干净后涂上绝缘漆,并加热烘干。

2.1.2拆除旧绕组时用力过大,使倒槽歪斜向外张开。此时应用小嘴钳、木榔头等工具予以修整,使齿槽复位,并在不易复位的有缝隙的硅钢片间加入青壳纸、胶木板等硬质绝缘材料。

2.1.3因受潮等原因造成铁芯表面锈蚀,此时需用砂纸打磨干净,清理后涂上绝缘漆。

2.1.4因绕组接地产生高热烧毁铁芯或齿部。可用凿子或刮刀等工具将熔积物清除干净,涂上绝缘漆烘干。

2.1.5铁芯与机座间结合松动,可拧紧原有定位螺钉。若定位螺钉失效,可在机座上重新钻定位孔并攻丝,旋紧定位螺钉。

2.2轴承故障检修

转轴通过轴承支撑转动,是负载最重的部分,又是容易磨损的部件。故需经常性检查:

2.2.1运行中检查:滚动轴承缺油时,会听到“骨碌骨碌”的声音,若听到不连续的“梗梗”声,可能是轴承钢圈破裂。轴承内混有沙土等杂物或轴承零件有轻度磨损时,会产生轻微的杂音。

2.2.2拆卸后检查:先查看轴承滚动体、内外钢圈是否有破损、锈蚀、疤痕等,然后用手捏住轴承内圈,并使轴承摆平,另一只手用力推外钢圈,如果轴承良好,外钢圈应转动平稳,转动中无振动和明显的卡滞现象,停转后外钢圈没有倒退现象,否则说明轴承已不能再用了。左手卡住外圈,右手捏住内钢圈,用力向各个方向推动,如果推动时感到很松,就是磨损严重。

2.2.3故障修理

轴承外表面上的锈斑可用砂纸擦除,然后放入汽油中清洗;或轴承有裂纹、内外圈碎裂或轴承过度磨损时,应更换新轴承。更换新轴承时,要选用与原来型号相同的轴承。

2.3转轴故障检修

2.3.1轴弯曲

若弯曲不大,可通过磨光轴径、滑环的方法进行修复;若弯曲超过0.2mm,可将轴放于压力机下,在拍弯曲处加压矫正,矫正后的轴表面用车床切削磨光;如弯曲过大则需另换新轴。

2.3.2轴颈磨损

轴颈磨损不大时,可在轴颈上镀一层铬,再磨削至需要尺寸;磨损较多时,可在轴颈上进行堆焊,再到车床上切削磨光;如果轴颈磨损过大时,也在轴颈上车削2-3mm,再车一个套筒趁热套在轴颈上,然后车削到所需尺寸。

2.3.3轴裂纹或断裂

轴的横向裂纹深度不超过轴直径的10%-15%,纵向裂纹不超过轴长的10%时,可用堆焊法补救,然后再精车至所需尺寸。若轴的裂纹较严重,就需要更换新轴。

3.结束语

随着电动机在工业的广泛使用,电动机的维修和保养已经得到了各层领导和技术人员的高度重视,只有加强电动机的日常维修和保养,才能确保企业的安全高效稳定发展。

作者:黎林

第4篇:三相电机的功率计算

1、力辉三相电机的功率计算: I=P/(U×cosφ×η)。(P额定功率kw。U额定电压0.22v。cosφ为功率因素。η为效率。当铭牌上未提供cosφ和η时,均可按0.75估算)。效率是什么?效率:是指电动机输出功率与输入功率之比的百分数。电动机在运转中因本身导电回路电阻发热,铁芯磁路有涡流损耗、磁滞损耗,还有机械磨损等。均为电动机内部的功率损耗,所以输出的机械功率总是小于输入的电功率。效率η一般在电动机的铭牌上都有标注。

2、三相对称负载的有功功率,可以计算1相负载的有功功率,再乘以3:

3、P=3×U 相×I 相×cosφ相 可是我们往往知道的是电机的线电压U线,线电流I 线,而且也不知道三相电机绕组是什么接法,怎么办?

4、不要紧,我们先假设,电机是Y接的: U相=1/√3 U线 ,I 相=I 线 ,所以 P=3×U 相×I 相×cosφ相

=3×(1/√3 U线)×I 线×cosφ相

=√3 ×U线×I 线×cosφ相

5、不要紧,我们再假设,电机是△接的: U相=U线 ,I 相=1/√3 I 线 ,所以 P=3×U 相×I 相×cosφ相

=3× U线×(1/√3I 线)×cosφ相

=√3 ×U线×I 线×cosφ相

6、从

4、5知道,三相对称负载的有功功率,不管是什么接法,只要用线电压、线电流,就是一个公式:

P=√3 ×U线×I 线×cosφ相

7、这个证明的关键是:

1)Y接时,U相=1/√3 U线 ,I 相=I 线 ; 2)△接时,U相=U线 ,I 相=1/√3 I 线;

8、如果你不清楚,请看图:

第5篇:三相交流电动机常见故障及处理方法

关键词:电动机 轴承 绕组

三相交流异步电动机是工矿企业生产中最常见的电气设备,其作用是把电能转换为机械能。其中用得最多的是鼠笼型异步电动机,其结构简单,起步方便,体积较小,工作可靠,坚固耐用,便于维护和检修。为了保证异步电动机的安全运行,电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全运行的基本知识,了解对异步电动机的安全评估,做到尽可能地及时发现和消除电动机的事故隐患,保证电动机安全运行。

电动机在运行中由于种种原因,会出现故障,故障分机械与电气两方面。

一、机械方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。

1、异步电动机定、转子之间气隙很小,容易导致定、转子之间相碰。一般由于轴承严重超差及端盖内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形,使机座、端盖、转子三者不同轴心引起扫膛。如发现对轴承应及时更换,对端盖进行更换或刷镀处理。

2、振动应先区分为电动机本身引起的、传动装置不良所造成的、机械负载端传递过来的三种。。属于电动机本身引起的振动,多数是由于转子动平衡不好,以及轴承不良,转轴弯曲,或端盖、机座、转子不同轴心,或者电动机安装地基不平,安装不到位,紧固件松动造成的。振动会产生噪声,还会产生额外负荷。

3、如果轴承工作不正常,可凭经验用听觉及温度来判断。用听棒(铜棒)接触轴承盒,若听到冲击声,就表示可能有一只或几只滚珠扎碎,如果听到有咝咝声,那就是表示轴承的润滑油不足,因为电动机要每运行3000-5000小时左右需换一次润滑脂。在添润滑脂时不易太多,如果太多会使轴承旋转部分和润滑脂之间产生很大的磨擦而发热,一般轴承盒内所放润滑脂约为全溶积二分之一到三分之二即可。在轴承安装时如果不正确,配合公差太紧或太松,也都会引起轴承发热。

二、电气方面有电压不正常绕组、接地绕组、短路绕组、断路缺相运行等。

1、电源电压偏高,激磁电流增大,电动机会过分发热,过分的高电压会危机电动机的绝缘,使其有被击穿的危险。电源电压过低时,电磁转矩就会大大降低,如果负载转距没有减小,转子转数过低,这时转差率增大造成电动机过载而发热,长时间会影响电动机的寿命。当三相电压不对称时,即一相电压偏高或偏低时,会导致某相电流过大,电动机发热,同时转距减小会发出“翁嗡”声,时间长会损坏绕组。总之无论电压过高过低或三相电压不对称都会使电流增加,电动机发热而损坏电动机。

2、电动机绕组绝缘受到损坏,及绕组的导体和铁心、机壳之间相碰即为绕组接地。这时会造成该相绕组电流过大,局部受热,严重时会烧毁绕组。出现绕组接地多数是电动机受潮引起,有的是在环境恶劣时金属物或有害粉末进入电动机绕组内部造成。电动机出现绕组接地后,除了绝缘已老化、枯焦、发脆外都可以局部处理,绕组接地一般发生在绕组伸出槽外的交接处(绕组端部),这时可在故障处用天然云母片或绝缘纸插入铁心和绕组之间,在用绝缘带包扎好涂上绝缘漆烘干即可,如果接地点在铁心槽内时,如果上成边绝缘损坏,可以打出槽楔修补槽衬或抬出上成线匝进行处理,若故障在槽底或者多处绝缘受损,最好办法就是更换绕组。

3、绕组中相邻两条导线之间的绝缘损坏后,使两导体相碰,就称为绕组短路。发生在同一绕组中的绕组短路称为匝间短路。发生在两相绕组之间的绕组短路称为相间短路。不论是那一种,都会引起某一相或两相电流增加,引起局部发热,使绝缘老化损坏电动机。出现绕组短路时,短路点在槽外修理并不难。当发生在槽内,如果线圈损坏不严重,可将该槽线圈边加热软化后翻出受损部分,换上新的槽绝缘,将线圈受损的部位用薄的绝缘带包好并涂上绝缘漆进行烘干,用万用表检查,证明已修好后,再重新嵌入槽内,进行绝缘处理后就可继续使用,如果线圈受损伤的部位过多,或者包上新绝缘后的线圈边无法嵌入时,只好更换新的绕组。

4、绕组断路是指电动机的定子或转子绕组碰断或烧断造成的故障。定子绕组断部,各绕组元件的接头处及引出线附近。这些部位都露在电动机座壳外面导线容易碰断,接头处也会因焊接不实长期使用后松脱,发现后重新接好,包好并涂上绝缘漆后就可使用。如果因故障造成的绕组被烧断则需要更换绕组。如转子绕组发生断路时,可根据电动机转动情况判断。一般表现为转速变慢,转动无力,定子三相电流增大和有“嗡嗡”的现象,有时不能起动。出现转子绕组断路时,要抽出转子先查出断路的部位,一般是滑环和转子线圈的交接处开焊断裂所引起,重新焊接后就可使用。如果是线圈内部一般使用断条侦察器等专用设备来确定断路部位。

5、三相异部电动机在运行过程中,断一根火线或断一相绕组就会形成缺相运行(俗称单相),如果轴上负载没有改变,则电动机处于严重过载状态,定子电流将达到额定值的二倍甚至更高,时间稍长电动机就会烧毁。在各行业中,因缺相运行而烧毁的电动机所占比重最大。一般电动机缺相是由于某相熔断器的熔体接触不良,或熔丝拧的过紧而几乎压断,或熔体电流选择过小,这样通过的电流稍大就会熔断,尤其是在电动机起动电流的冲击下,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把绕组烧断电动机出现缺相运行时。总之,不管是什么样的缺相,只要能及时发现,对电动机不会造成大的危害。为了预防电动机出现缺相运行,除了正确选用和安装低压电器外,还应严格执行有关规范,敷设馈电线路,同时加强定期检查和维护。

6、电动机的接地装置。电动机接地是一个重要环节,可是有的单位往往忽视了这一点,因为电动机不明显接地也可以运转,但这给生产及人身安全埋下了不安全隐患。因为绝缘一旦损坏后外壳会产生危险的对地电压,这样直接威胁人身安全及设备的稳定性。所以电动机一定要有安全接地。所谓的电动机接地就是将电气设备在正常情况下不带电的某一金属部分通过接地装置与大地做电气连接,而电动机的接地就是金属外壳接地。这样即使设备发生接地和碰壳短路时电流也会通过接地向大地做半球形扩散,电流在向大地中流散时形成了电压降,这样保证了设备及人身安全。

三、结束语

综上所述,为了能采用正确的方法进行电动机的故障修理,就必须熟悉电动机常见故障的特点及原因,才能少走弯路,节省时间,尽快地将故障排除,恢复电动机故障,使电动机处于正常的运转状态。做好电动机的定期检查和维护工作,也是保证电动机安全运行,延长寿命的有效措施之一。

参考文献

《三相异步电动机的故障和修理》 《电动机实用手册》 《电工技术》

郭永珍 2008年8月30日

第6篇:三相交流电动机常见故障及处理论文(最终版)

(论文)

三相交流电动机常见故障及处理

阜新发电有限公司生技部

姓名

2010年12月15日

三相交流电动机常见故障及处理

关键词:电动机 轴承 绕组 绝缘

三相交流异步电动机市工农业生产中最常见的电气设备,其作用是把电能转换为机械能。其中用的最多的是鼠笼型异步电动机,其结构简单。起步方便,体积较小,工作可靠,坚固耐用,便于维护和检修。为了保证异步电动机的安全运行,电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全运行的基本知识,了解对异步电动机的安全评估,做到尽可能地技师发现和消除电动机的事故隐患,保证电动机安全运行。

电动机在运行中由于种种原因,会出现故障,故障分机械与电气两个方面。

一、机械方面有扫堂、振动、轴承过热、损坏等故障

1、异步电动机定、转子之间气隙很小,容易导致定、转子之间相碰。一般由于轴承严重超差及端盖内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形,使机座、端盖、转子三者不同心引起扫堂。如发现对轴承应技师更换,对端盖进行更换或刷镀处理。

2、振动应先区分是电动机本身引起的,还是传动装臵不良造成的,或是机械负载端传递过来的,而后针对具体情况进行排除。属于电动机本身引起的振动,多数是由于转子动平衡不好,以及轴承不良,转轴弯曲,或端盖、机座、转子不同心,或者电动机安装地基不平,安装不到位,紧固件松动造成的。振动会产生噪音,还会产生额外负荷。

3、如果轴承工作不正常,可凭经验用听觉及温度来判断。用听棒(铜棒)接触轴承盒,若听到冲击声,酒表示可能有一只或几只滚珠扎碎,如果听到有咝咝声,那就表示轴承的润滑油不足,因为电动机要每运行3000-5000小时左右需要换一次润滑油。例如我厂#3炉#1磨煤机电机其型号是YTM710-6,由于所处环境不好(漏粉严重)运行半年后,轴承发出不正常的声音,用听棒接触轴承盒,听到了“咝咝”的声响,同时还有微小“哒哒”的冲击声。这样我们对其进行临时检修,打开后发现轴承盒内缺油,同时轴承滚柱有的已有细微的麻痕。这样对轴承进行了更换,添加润滑脂(CAM2)。在添加润滑脂前应用清洗剂洗净轴承及端盖的油槽,添加润滑脂时不易太多,如果太多会使轴承旋转部分和润滑脂之间产生很大的摩擦而发热,一般轴承盒内所放润滑脂约为全容积二分之一(对2极)到三分之二(对4.6.8极)即可。在轴承安装时如果不正确,配合公差太紧或太松,也会引起轴承发热。在卧式电动机中装配良好的轴承只受径向应力,如果配合过盈过大,装配后会使轴承间隙过小,有时接近于零,用手转动不灵活,这样运行中就会发热。

二、电气方面有电压不正常、绕组接地、绕组短路、绕组断路、缺相运行等。

1、 电源电压偏高,激磁电流增大,电动机会过分发热,过分的高电压会危及电动机的绝缘,使其有被击穿的危险。电源电压过低时,电磁转矩就会大大降低,如果负载转矩没有减小,转子转速过低,这时转差率增大造成电动机过载而发热,长时间会影响电动机的寿命。当三相电压不对陈时,即一相电压偏高或偏低时,会导致某相电流过大,电动机发热,同时转矩减小会发出“嗡嗡”声,时间长会损坏绕组。总之,无论电压过高过低或三相电压不对陈都会使电流增加,电动机发热而损坏电动机。所以,按照国家标准电动机电源电压在额定值±5%内变化,电动机输出功率保持额定值。电动机电源电压不允许超过额定值的±10%,三相电源电压之间的差值不应大于额定值的±5%。

2、 电动机绕组绝缘受到损坏及绕组的导体和铁芯、机壳之间即为绕组接地。这是会造成该相绕组电流过大,局部受热,严重时会烧毁绕组。出现绕组接地多数是电动机受潮引起,有的是在环境恶劣时金属物或有害粉末进入电动机绕组内造成。电动机出现绕组接地后,除了绝缘已老化、枯焦、发脆外,都可以局部处理,绕组接地一般发生在绕组伸出槽外的交接处(绕组端部),这时可在故障处用天然云母片或绝缘纸插入铁芯和绕组之间,再用绝缘带包扎好涂上绝缘漆烘干即可,如果接地点在铁芯槽内时,如果上边绝缘损坏,可以打出槽楔修补槽衬或抬出上成线匝进行处理,若故障在槽底或者多处绝缘受损,最好的办法就是更换绕组。

3、绕组中相邻两条导线之间的绝缘损坏后,使两导体相碰,就称为绕组短路。发生在同一绕组中的绕组短路称为匝间短路。发生在两相绕组之间的绕组短路称为相间短路。无论是那一种,都会引起某一相或两相电流增加,引起局部发热,使绝缘老化损坏电动机。出现绕组短路时,短路点在槽外修理并不难。当发生在槽内,如果线圈损坏不严重,可将该槽线圈边加热软化后翻出受损部分,换上新的槽绝缘,将线圈受损的部分用薄的绝缘带包好并涂上绝缘漆进行烘干,用万用表检查,证明已修好后,再重新嵌入槽内,进行绝缘处理后就可以继续使用,如果线圈受损伤的部位过多,或者包上新绝缘后的线圈边无法嵌入时,只好更换新的绕组。

4、绕组断路是指电动机的定子或转子绕组碰断或烧断造成的故障。定子绕组断部,各绕组元件的接头处及引出线附近。这些部位都露在电动机座壳外边导线容易碰断,接头处也会因焊接不实长期使用后松脱,发现后重新接好,包好并涂上绝缘漆后就可使用。例如我厂350MW机组#3炉A空预器主电机,其型号是Y2160M—6 7.5KW在工作中突然发出声响后停车,经检查后发现绕组一相断路。打开电动机瓦盖后,发现电动机壳外导线与绕组连接处断开,其原因就是焊接不实,长期使用后松脱。打开捆绳,处理后重新焊接,包好涂上绝缘漆后继续使用。如果因故障造成的绕组被烧断则需要更换绕组。如转子绕组发生断路时,可根据电动机转动情况判断。一般表现为转速变慢,转动无力,定子三相电流增大和有“嗡嗡”的现象,有时不能起动。出现转子绕组断路时要抽出转子先查出断路的部位,一般是滑环和转子线圈的交接处开焊断裂所引起,重新焊接后就可使用。如果是线圈内部一般使用断条侦查器等专用设备来确定断路部位。例如我厂#01炉#2轴封泵电机型号是Y160L—2 18.5KW值班人员在检查中发现运行中的电动机转动无力,并且伴有“嗡嗡”的响声。经检修人员检查发现转子一相断路。打开抽出转子看到滑环和转子线圈交接处开焊,班接头处用砂布狐狸干净,重新用电烙铁焊接,焊接后又可继续使用。

5、三相异步电动机在运行过程中,断一根火线火断一相绕组就会形成缺相运行(俗称单相),如果轴上负载没有改变,则电动机处于严重过载状态,定子电流将达到额定值的二倍甚至更高,时间稍长电动机就会烧毁。在各行业中,因缺相运行而烧毁的电动机所占比重最大。一般电动机缺相是由于某相熔断器的容体接触不良,或熔丝拧的过紧而几乎压断,或容体电流选择过小,这样通过的电流稍大就会熔断,尤其是在电动机起动电流的冲击下,更容易发生容体非故障性熔断。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绕组的内部接头或引线松脱或局部过热把绕组烧断电动机出现缺相运行。总之,不管是什么样的缺相,只要能及时发现,对电动机不会造成大的危害。为了预防电动机出现缺相运行,除了正确选用和安装低压电器外,还应严格执行有关规范,同时加强定期检查和维护。

6、电动机的接地装臵。电动机接地是一个重要环节,可是有的单位往往忽视了这一点,因为电动机不明显接地也可以运转,但这给生产及人身安全埋下了不安全隐患。因为绝缘一旦损坏后外壳会产生危险的对地电压,这样直接威胁人身安全及设备的稳定性,所以,电动机一定要有安全接地。所谓的电动机接地就是将电气设备在正常情况下不带电的某一金属部分通过接地装臵与大地做电气连接,而电动机的接地就是金属外壳接地。这样即使设备发生接地和外壳短路时,电流也会通过接地向大地做半球形扩散,电流在向大地中流散时形成了电压降,这样保证了设备及人身安全。

三、结束语:

综上所述,为了能采用正确的方法进行电动机的故障修理,就必须熟悉电动机常见故障的特点及原因,才能少走弯路,节省时间,尽快地降故障排除,恢复电动机故障,使电动机处于正常的运转状态。做好电动机的定期检查和维护工作,也是保证电动机安全运行、延长寿命的有效措施之一。 参考文献

《三相异步电动机的故障和修理》《电动机实用手册》《电工技术》 2010年12月15日

第7篇:关于三相异步电动机的制动

一、 三相异步电动机的反转

二、三相异步电动机的制动

一、三相异步电动机的反转

只要改变旋转磁场的旋转方向,可使三相异步电动机的反转。

三相异步电动机的反转的方法: 将三相异步电动机两相绕组与交流电源的接线互相对调,则旋转磁场的旋转方向反向,三相异步电动机反转。

二、三相异步电动机的制动

制动的概念

制动的方法

一)制动的概念

所谓制动,就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使它迅速停转(或限制其转速)。制动的方法一般有两类:机械制动和电气制动。

二)制动的方法

制动的方法一般有两类:

机械制动

电气制动

(一)机械制动

利用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法叫机械制动。

常用的方法:电磁抱闸制动。

1、电磁抱闸的结构

2、电磁抱闸制动的特点

1、电磁抱闸的结构:

主要由两部分组成:制动电磁铁和闸瓦制动器。

制动电磁铁由铁心、衔铁和线圈三部分组成。闸瓦制动器包括闸轮、闸瓦、杠杆和弹簧等,闸轮与电动机装在同一根转轴上。断电制动型性能是:当线圈得电时,闸瓦与闸轮分开,无制动作用,当线圈失电是,闸瓦紧紧抱住闸轮制动。通电制动型的性能是:当线圈得电时,闸瓦紧紧抱住闸轮制动;当线圈失电时,闸瓦与闸轮分开,无制动作用。

2、电磁抱闸制动的特点

优点:电磁抱闸制动,制动力强,广泛应用在起重设备上。它安全可靠,不会因突然断电而发生事故。

缺点:电磁抱闸体积较大,制动器磨损严重,快速制动时会产生振动。

(二)电气制动

1、能耗制动

2、 反接制动

3、回馈制动

4、电容制动

1、能耗制动

能耗制动的原理

能耗制动的特点

1)能耗制动的原理:

电动机切断交流电源后,转子因惯性仍继续旋转,立即在两相定子绕组中通入直流电,在定子中即产生一个静止磁场。转子中的导条就切割这个静止磁场而产生感应电流,在静止磁场中受到电磁力的作用。这个力产生的力矩与转子惯性旋转方向相反,称为制动转矩,它迫使转子转速下降。当转子转速降至0,转子不再切割磁场,电动机停转,制动结束。此法是利用转子转动的能量切割磁通而产生制动转矩的,实质是将转子的动能消耗在转子回路的电阻上,故称为能耗制动。

2)能耗制动的特点:

优点:制动力强、制动平稳、无大的冲击;应用能耗制动能使生产机械准确停车,被广泛用于矿井提升和起重机运输等生产机械。

缺点:需要直流电源、低速时制动力矩小。电动机功率较大时,制动的直流设备投资大。

2、 反接制动

1)电源反接制动

电源反接,旋转磁场反向,转子绕组切割磁场的方向与电动机状态相反,起制动作用,当转速降至接近零时,立即切断电源,避免电动机反转。

反接制动的特点:优点是制动力强、停转迅速、无需直流电源;缺点是制动过程冲击大,电能消耗多。

2)电阻倒拉反接制动

绕线异步电动机提升重物时不改变电源的接线,若不断增加转子电路的电阻,电动机的转子电流下降,电磁转矩减小,转速不断下降,当电阻达到一定值,使转速为0,若再增加电阻,电动机反转。

特点:能量损耗大。

3、电容制动

电容制动是在运行着的异步电动机切断电源后,迅速在定子绕组的端线上接入电容器而实现制动的一种方法。三组电容器可以接成星形或三角形,与定子出线端组成闭合电路(采用三角形联接制动效果较好)。

当旋转着的电动机断开电源时,转子内仍有剩磁,转子具有惯性仍然继续转动,相当于在转子周围形成一个转子旋转磁场。这个磁场切割定子绕组,在定子绕组中产生感应电动势,通过电容器组成闭合电路,对电容器充电,在定子绕组中形成励磁电流,建立一个磁场,与转子感应电流相互作用,产生一个阻止转子旋转的制动转矩,使电动机迅速停车,完成制动过程。

4、回馈制动

回馈制动即发电回馈制动,当转子转速n超过旋转磁场转速n1时,电动机进入发电机状态,向电网反馈能量,转子所受的力矩迫使转子转速下降,起到制动作用。

如起重机快速下放物体时,重物拖动转子,使其转速超过n1时,转子受到制动,使重物等速下降。

当变速多极电动机从高速档调到低速档时,旋转磁场转速突然减小,而转子具有惯性,转速尚未下降时,出现回馈制动。

特点:经济性好,将负载的机械能转换为电能反送电网,但应用范围不广。

特点:电容制动对高速、低速运转的电动机均能迅速制动,能量损耗小设备简单,一般用语10KW以下的小容量电动机,可适用于制动频繁的场合.

第8篇:三相异步电动机的制动控制

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制动:就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使它迅速停转(或限制其转速)。

制动的方法一般有两类:机械制动和电气制动。

机械制动:利用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法叫机械制动。机械制动常用的方法有:电磁抱闸和电磁离合器制动。

电气制动:电动机产生一个和转子转速方向相反的电磁转矩,使电动机的转速迅速下降。三相交流异步电动机常用的电气制动方法有能耗制动、反接制动和回馈制动。

一、反接制动 1.反接制动的方法

异步电动机反接制动有两种,一种是在负载转矩作用下使电动机反转的倒拉反转反接制动,这种方法不能准确停车。另一种是依靠改变三相异步电动机定子绕组中三相电源的相序产生制动力矩,迫使电动机迅速停转的方法。

反接制动的优点是:制动力强,制动迅速。缺点是:制动准确性差,制动过程中冲击强烈,易损坏传动零件,制动能量消耗大,不宜经常制动。因此反接制动一般适用于制动要求迅速、系统惯性较大,不经常启动与制动的场合。

2.速度继电器(文字符号KS)

速度继电器是依靠速度大小使继电器动作与否的信号,配合接触器实现对电动机的反接制动,故速度继电器又称为反接制动继电器。

感应式速度继电器是靠电磁感应原理实现触头动作的。从结构上看,与交流电机类似,速度继电器主要由定子、转子和触头三部分组成。定子的结构与笼型异步电动机相似,是一个笼型空心圆环,有硅钢片冲压而成,并装有笼型绕组。转子是一个圆柱形永久磁铁。

速度继电器的结构原理图

速度继电器的符号

速度继电器的轴与电动机的轴相连接。转子固定在轴上,定子与轴同心。当电动机转动时,速度继电器的转子随之转动,绕组切割磁场产生感应电动势和电流,此电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩,使定子向轴的转动方向偏摆,通过定子柄拨动触头,使常闭触头断开、常开触头闭合。当电动机转速下降到接近零时,转矩减小,定子柄在弹簧力的作用下恢复原位,触头也复原。

常用的感应式速度继电器有JY1和JFZ0系列。JY1系列能在3000r/min的转速下可靠工作。JFZ0型触头动作速度不受定子柄偏转快慢的影响,触头改用微动开关。一般情况下,速度继电器的触头在转速达到120r/min以上时能动作,当转速低于100r/min左右时触头复位。

3.反接制动的控制线路

单向启动反接制动控制线路

当电动机正常运转需制动时,将三相电源相序切换,然后在电动机转速接近零时将电源及时切掉。控制电路是采用速度继电器来判断电动机的零速点并及时切断三相电源的。速度继电器KS的转子与电动机的轴相连,当电动机正常运转时,速度继电器的常开触头闭合,当电动机停车转速接近零时,KS的常开触头断开,切断接触器的线圈电路。 反接制动控制线路工作原理分析:

(1)单向启动:

(2)反接制动:

(a)单向启动

(b)反接制动原理示意图1

(c)反接制动原理示意图2

单向启动反接制动控制线路原理示意图

(a)单向启动(b)反接制动原理示意图1(c)反接制动原理

示意图2

二、能耗制动

当电动机切断交流电源后,立即在定子绕组的任意二相中通入直流电,迫使电动机迅速停转的方法叫能耗制动。

1.能耗制动的方法

先断开电源开关,切断电动机的交流电源,这时转子仍沿原方向惯性运转;随后向电动机两相定子绕组通入直流电,使定子中产生一个恒定的静止磁场,这样作惯性运转的转子因切割磁力线而在转子绕组中产生感应电流,又因受到静止磁场的作用,产生电磁转矩,正好与电动机的转向相反,使电动机受制动迅速停转。由于这种制动方法是在定子绕组中通入直流电以消耗转子惯性运转的动能来进行制动的,所以称为能耗制动。

能耗制动的优点是制动准确、平稳,且能量消耗较小。缺点是需附加直流电源装置,设备费用较高,制动力较弱,在低速时制动力矩小。所以,能耗制动一般用于要求制动准确、平稳的场合。

2.能耗制动控制线路

对于10KW以上容量较大的电动机,多采用有变压器全波整流能耗制动控制线路。如图2-74所示为有变压器全波整流单向启动能耗制动控制线路,该线路利用时间继电器来进行自动控制。其中直流电源由单相桥式整流器VC供给,TC是整流变压器,电阻R是用来调节直流电流的,从而调节制动强度。

单向启动能耗制动控制线路

线路工作原理分析如下:

(1)单向启动运转:

(2)能耗制动停转:

三、回馈制动(又称发电制动、再生制动)

这种制动方法主要用在起重机械和多速异步电动机上。

当起重机在高处开始下放重物时,电动机转速n小于同步转速n1,这时电动机处于电动运行状态,但由于重力的作用,在重物的下放过程中,会使电动机的转速n大于同步转速n1,这时电动机处于发电运行状态,转子相对于旋转磁场切割磁力线的运动方向会发生改变,其转子电流和电磁转矩的方向都与电动运行时相反,电磁力矩变为制动力矩,从而限制了重物的下降速度,不致于重物下降得过快,保证了设备和人身安全。

对多速电动机变速时,如使电动机由二级变为四级时,定子旋转磁场的同步转速n1由3000转/分变为1500转/分,而转子由于惯性仍以原来的转速n(接近3000转/分)旋转,此时n>n1,电动机产生发电制动作用。

发电制动是一种比较经济的制动方法。制动时不需改变线路即可从电动运行状态自动地转入发电制动状态,把机械能转换成电能再回馈到电网,节能效果显著。缺点是应用范围较窄,仅当电动机转速大于同步转速时才能实现发电制动。

第9篇:实训报告三相异步电动机

4.电动机的顺序控制电路

(1)目的要求a.了解继电器的顺序控制原理,掌握其接线方法;b.加深对继电器工作原理的理解,实训报告三相异步电动机。

(2)线路图:(略)原理:需要KM2线圈通电时,必须先按下绿色按钮,KM1通电并自锁,串联在KM2线圈回路的KM1也通电并自锁,再按下黑色按钮,KM2通电并自锁,KM2线圈带电,保证KM2带电前必须先让KM1带电,停止时按红色按钮。

(3)步骤:a.按图接好电路;b.检查电路,确认无误后通电;c.先按下绿色按钮,再按下黑色按钮,观察现象;按下红色按钮,再直接按黑色按钮,观察并记录现象;d.切断电源,拆除导线。

5.电动机的正反转控制电路

(1)目的要求a.了解继电器的正反转控制控制原理,掌握其接线方法;b.通过操作加深对继电器工作原理的理解;c.能够组织复杂的接线。

(2)接线图:(略)原理:需要KM1带电时,按下绿色按钮,KM1通电并自锁,KM1线圈带电,串联在KM2线圈回路的KM1常闭触点断开,保证KM1与KM2线圈不同时带电。需要KM2线圈带电时,先按红色按钮停止,KM1断开,按下黑色按钮,KM2通电并自锁,KM2线圈带电,串联在KM1回路的KM2常闭触点断开,保证KM2与KM1也不同时带电。

(3)步骤:a.按图连接好导线;b.检查线路,确认无误后通电;c.按顺序,先按绿色按钮,再按下黑色按钮,观察现象;然后按红色按钮,反过来,先按黑色按钮,再按绿色按钮,观察并记录实验现象;d.切断电源,拆除导线,归还实验仪器。

三相异步电动机正反转控制 通过这个实训我们掌握了控制电路的接线及检查的方法.学习了低电压电器的有关知识,了解其规格,型号及使用方法.掌握了三相异步电动机的正反转控制电路的工作原理,了解控制电路的基本环节的作用.第二个试验是电动机反-正转实训,我们上学期有一定的理论知识,我想应该没问题,可以做起来,可一做不是那一回事,接完后电机不转,发现是接触点不能吻和。我们将电压改变后,电路恢复正常工作,电机开始反-正转。这让我懂的接线必须认真,不能马虎。在做任何事都必须认真做。是我感受颇多。

第三个试验电动机既可点动又可自锁控制线路实训,这个试验线路和上一个没有查别,在加上已经做过二个试验,我们对电器的应用有一定的熟悉。操作起来就比较顺利,我从中学到了很多,让我对电机有了新得认识,可以顺利的进行调控,社会实践报告《实训报告三相异步电动机》。

第一次看着电动机通过自己动手接线转起来,那种感觉是自豪的。自己在心里会说:“呃,我也能让电动机转起来,哈,开心。加油,其实这蛮好玩的嘛”。

三、实训结果

通过这次的电工技术实训,我得到了很大的收获,这些都是平时在课堂理论学习中无法学到的,我主要的收获有以下几点:

1、 掌握了几种基本的电工工具的使用,导线与导线的连接方法,导线与接线柱的连接方法,了解了电路安装中走线、元件布局等基本常识;

3、 了解了电动机传动和点动控制、顺序控制、逆反转控制的概念和原理,掌握了交流继电器的原理和接线方法;

4、 本次实习大大增强了我们的团队合作精神,培养了我们的动手实践能力和细心严谨的作风。

5、 综上所述,这次实习给我们上了一堂很有意义的社会实践课,在很大程度上提高了我们的综合素质,使我们的理论知识能融入实践当中,让我对所学专业更有信心。

我们的老师总是先给我们讲一些理论的内容,再准备让我们接线。刚开始接线时我们就按着图接下来,一点秩序也没有,所以接好了的线看过去乱乱的像蜘蛛网一样。现在想到都觉得好笑。

也因为电工课我们了解到了很多我们平时都不会认真去注意的常识,比如还有一些常用的低压电器(意所布的线布的先后顺序,比如说布线时应把其他的线都布好了之后再布开关的线,交流接触器,继电器等);行程开关的用法;电动机的结构和铭牌意义;控制电路故障分析与排除等。恩,总之,感觉学到的东西还是蛮多的。四次的电工对手亲身体会到整体思考的重要性,布一块好板就必须要有整的逻辑思维,布板要注意各元器件的空间排布还要注意到布线时线与线不能相交且要注意不能把线 往元器件两边都绕,只能走一边。

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