電動機基礎培訓

1、 電機（英文：Electric machinery，俗稱“馬達”）是指依據(jù)電磁感應定律實現(xiàn)電能轉換或傳遞的一種電磁裝置。在電路中用字母M（舊標準用D）表示。它的主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。什么叫做電動機 按按結構和工作原理可劃分：可分為直流電動機、異步電動機、同步電動機 按工作電源種類劃分：可分為直流電機和交流電機。電動機的分類 直流電機（direct current machine）是指能將直流電能轉換成機械能（直流電動機）或將機械能轉換成直流電能（直流發(fā)電機）的旋轉電機。它是能實現(xiàn)直流電能和機械能互相轉換的電機。當它作電動機運行時是直流電動機，將電能轉換為機械能；

2、作發(fā)電機運行時是直流發(fā)電機，將機械能轉換為電能 ，直流電動機可以調節(jié)電壓調節(jié)速度。主要應用于軋鋼機、卷揚機、電力機車、電車，事故設備。直流電動機 交流電動機，是將交流電的電能轉變?yōu)闄C械能的一種機器。 交流電動機主要由一個用以產生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉電樞或轉子組成。電動機利用通電線圈在磁場中受力轉動的現(xiàn)象而制成的。交流電動機轉子轉速與定子旋轉磁場的轉速相同的交流電機。同步電動機是屬于交流電機，定子繞組與異步電動機相同。它的轉子旋轉速度與定子繞組所產生的旋轉磁場的速度是一樣的，所以稱為同步電動機。正由于這樣，同步電動機的電流在相位上是超前于電壓的，即同步電動機是一個容性負載。

3、為此，在很多時候，同步電動機是用以改進供電系統(tǒng)的功率因數(shù)的。 同步電機 異步電動機，又稱“感應電動機”，即轉子置于旋轉磁場中，在旋轉磁場的作用下，獲得一個轉動力矩，因而轉子轉動。轉子是可轉動的導體，通常多呈鼠籠狀。 我們生產生活中主要使用就是單相異步電動機和三相交流異步電動機。異步電機 使用三相電源供電的異步電動機。 分為繞線式和鼠籠式，鼠籠式應用較廣。 籠式轉子的異步電動機結構簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應用，其主要缺點是調速困難。 繞線式三相異步電動機的轉子和定子一樣也設置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調節(jié)電動機的轉速

4、。 三相異步電動機 三相異步電動機的結構，由定子、轉子和其它附件組成。三相異步電動機結構1、定子鐵心作用：電機磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。構造：定子鐵心一般由0.350.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的內圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。 3、機座作用：固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉子，并起防護、散熱等作用。構造：機座通常為鑄鐵件，大型異步電動機機座一般用鋼板焊成，微型電動機的機座采用鑄鋁件。封閉式電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護式電機的機座兩端端蓋開有通風孔，使電動機內外的空氣可直接對流，以利于散熱。2、定子繞組作用：是電動機的電路部分，通入三相交

5、流電，產生旋轉磁場。構造：由三個在空間互隔120電角度、隊稱排列的結構完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內。定子繞組的主要絕緣項目有以下三種：（保證繞組的各導電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣）。1）對地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。2）相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。3）匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣。定子（靜止部分）1、三相異步電動機的轉子鐵心：作用：作為電機磁路的一部分以及在鐵心槽內放置轉子繞組。構造：所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來安置轉子繞組。通常用定子鐵心沖落后的

6、硅鋼片內圓來沖制轉子鐵心。一般小型異步電動機的轉子鐵心直接壓裝在轉軸上，大、中型異步電動機（轉子直徑在300400毫米以上）的轉子鐵心則借助與轉子支架壓在轉軸上。2、三相異步電動機的轉子繞組作用：切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流，并形成電磁轉矩而使電動機旋轉。構造：分為鼠籠式轉子和繞線式轉子。1）鼠籠式轉子：轉子繞組由插入轉子槽中的多根導條和兩個環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉子鐵心，整個繞組的外形像一個鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉子繞組，對于100KW以上的電動機采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。2）繞線式轉子：繞線轉子繞組與定子繞組相似，也是一個對稱的三相繞組，一般接成星形，三個出線頭

7、接到轉軸的三個集流環(huán)上，再通過電刷與外電路聯(lián)接。特點：結構較復雜，故繞線式電動機的應用不如鼠籠式電動機廣泛。但通過集流環(huán)和電刷在轉子繞組回路中串入附加電阻等元件，用以改善異步電動機的起、制動性能及調速性能，故在要求一定范圍內進行平滑調速的設備，如吊車、電梯、空氣壓縮機等上面采用。轉子（旋轉部分） 1、端蓋：支撐作用。 2、軸承：連接轉動部分與不動部分。 3、軸承端蓋：保護軸承。 4、風扇：冷卻電動機。相異步電動機的其它附件 一型號 電動機型號按GB4831的規(guī)定由產品代號、規(guī)格代號二部分依次排列組成。 產品代號由電機系列代號表示，含義如下 Y-鼠籠型異步電動機 YR-繞線型異步電動機 YKS-

8、帶空-水冷卻器封閉式鼠籠型異步電動機 YQF-氣候防護式鼠籠型異步電動機 YKK-帶空-空冷卻器封閉式鼠籠型異步電動機 YRKS-帶空-水冷卻器封閉式繞線型異步電動機 YRQF-氣候防護式鼠籠型異步電動機 YRKK-帶空-空冷卻器封閉式繞線型異步電動機 規(guī)格代號由中心高、鐵芯長度序號與極數(shù)組成。電動機主要參數(shù)示例：Y5001-4Y-鼠籠型異步電動機500-中心高500mm1-1號鐵芯4-4極二功率 電機消耗的電能，包括有功功率P,無功功率Q和視在功率S。 單相：P=UIcos S=UI 三相：P=3UIcos S=3UI三轉差率 異步電動機所謂異步，是指定子旋轉磁場轉速和轉子轉速不同。 定子旋

9、轉磁場的轉速和電網(wǎng)頻率嚴格對應稱為同步轉速。n=60f/p ,其中f為電網(wǎng)頻率，p為電機磁極對數(shù)。 所以，轉差率就是定子旋轉磁場轉速與轉子轉速之差再除以定子旋轉磁場轉速（同步轉速）。 對于異步機，電機學沒有像直流機那樣利用理想空載轉速和轉速降來表達轉速，轉速的刻化是借助同步轉速n1和轉差率S。然而作為電動機的一種，異步機轉速事實上同樣是由理想空載轉速n0和轉速降n 構成，這是由電動機機械特性的普遍規(guī)律所決定的，也是電動機轉速的普遍表達形式。 S=(n1-n)/n1 式中： n1為同步轉速, n 為電機轉速。四磁極對數(shù) 三相交流電機每組線圈都會產生N、S磁極，每個電機每相含有的磁極個數(shù)就是極數(shù)。

10、由于磁極是成對出現(xiàn)的，所以電機有2、4、6、8極之分。 五絕緣 對地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。 相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。 匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣。 新的或長期停用的電機，使用前應檢查繞組間和繞組對地絕緣電阻。通常對500V以下的電機用500V絕緣電阻表；對500-1000V的電機用1000V絕緣電阻表；對1000V以上的電機用2500V絕緣電阻表。絕緣電阻每千伏工作電壓不得小于1M，并應在電機冷卻狀態(tài)下測量。 六直流電阻 三相交流異步電動機，每組線圈的電阻叫直流電阻，三相電機有三個電阻值。 電機的電阻不平衡與電流不平衡，計算方法三相不平衡度不超過平均值的2%。

11、 它的意義在于：1，不平衡的電阻（電流）說明制造的工藝或材料或電源等存在偏差；2，會造成不必要的能源損失（三角形接法時，繞組內會有較大環(huán)流）；3，可能會造成繞組損傷；4，電機的振動和噪音會較大。等等七接線方式 分為三角形接法（圖3）和星型接法（圖2）。八溫度與振動用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F、H、C、N、R級。允許溫升是指電動機的溫度與周圍環(huán)境溫度電動機的熱分級是指其所相比升高的限度。絕緣的溫度等級 A級 E級 B級 F級 H級 C級 N級 R級 最高允許溫度（）105 120 130 155 180 200 220 240 繞組溫升限值（K） 60 75 80 105 125 13

12、5 150 170轉速 （r/mim) 3000 1500 1000 750振幅 （mm) 0.05 0.085 0.10 0.12高壓電機 什么是高壓電機？ 高壓電機是指額定電壓在1000V以上電動機。常使用用的是6000V和10000V電壓，高壓電機產生是由于電機功率與電壓和電流的乘積成正比，因此低壓電機功率增大到一定程度(如300KW/380V)電流受到導線的允許承受能力的限制就難以做大，或成本過高。需要通過提高電壓實現(xiàn)大功率輸出。 高壓電機優(yōu)點是功率大，承受沖擊能力強；缺點是慣性大，啟動和制動都困難。 高壓電機用途與類型 高壓電動機可用于驅動各種不同機械之用。如壓縮機、水泵、破碎機、切

13、削機床、運輸機械及其它設備，供礦山、機械工業(yè)、石油化工工業(yè)、發(fā)電機等各種工業(yè)中作原動機用。 高壓電機分為：高壓同步電機；高壓異步電機；高壓異步繞線式電動機；高壓鼠籠型電機等。 高壓電機結構 高壓電機的主要部件有：機座和定子.轉子.軸承.出線盒等。這些總成部件是基本通用件，所不同之處僅僅是機座的長度和軸承尺寸。 。高壓三相異步電動機采用國際流行的箱式結構，機座、端蓋等部件用鋼板焊成，重量輕，剛度好，卸下頂罩或冷卻器，可觀察或接觸防爆電機內部，安裝和維修方便。 定子與機座 高壓電機機座和定子，機座是用多快鋼板組合焊接成的剛性箱體。定子鐵心由相互絕緣的冷軋硅鋼板迭壓而成， 在鐵心的兩端及背部由鋼質的

14、壓板與筋板將其固定在中間，形成整體的帶有通風道的定子鐵心組件，預先制好的定子線圈繞組被安放在鐵心槽內，線圈繞組端部分別由端箍與綁繩牢固地將其固定在一起，并經真空壓力整浸處理，以便經得住電機啟動時或在某種事故下所產生的強大電磁力的沖擊。定子引出線一般為三個，根據(jù)用戶的要求也可為四個或六個引出線，引出線標記在主出現(xiàn)線盒內，主引出線標記為U、V、或U1、V1、W1;中性點引出線標記為N或U2、V2、W2。 轉子 轉子是有轉子鐵心帶輻射狀筋板的傳動軸和轉子繞組組成。鐵心具有通風道是有相互絕緣的冷軋硅鋼板迭壓在一起并有具有較高剛度的端板或繞組之下將其緊固在中間構成一體。 軸承 根據(jù)電動機功率和轉速，軸承采用