《三相交流异步电动机的综合控制与保护单元的设计 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三相交流异步电动机的综合控制与保护单元的设计 .docx（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品名师归纳总结三相异步电动机工作原理与电气掌握爱护学习是三相异步电动机和电气掌握爱护的学问, 对于机电一体化专业的同学来说明白和把握电动机和电气掌握爱护的学问是相当必要的, 下面就让我来向大家介绍一下.三相电流通过定子绕组所产生的合成磁场, 是随电流的交变而在空间旋转的磁场. 这种旋转磁场与蹄形磁铁在空间旋转所起的作用是相同的.一、鼠笼式转子的转动原理：当在异步鼠笼式电动机的定子绕组上加上三相沟通电时, 在电机中将产生旋转磁场, 该磁场的转速由定子电压的频率及电动机极数所打算. 磁场旋转时 , 位于该旋转磁场中的转子导条将切割磁力线 , 并在转子导条中产生相应的感应电流, 而此感应电流又受到
2、旋转磁场的作用而产生电磁力 , 使转子跟随旋转磁场旋转, 输出动能 .二、旋转磁场的产生设将定子三相绕组联成星形接法, 三相绕组的首端 u1、 v1、w1 分别与三相沟通电的相线a、b、c 相连接 . 为了争论便利 , 选定沟通电在正半周时, 电流从绕组的首端流入, 从末端流出。反之 , 在负半周时 , 电流流向相反 . 定子绕组在三相沟通电不同相位时合成旋转磁场. 当t=0 时 ,a 相电流为零。 b 相电流为负值 , 电流由 v2 端流进 ,v1 端流出。 c 相电流为正 , 电流从 w1 端流进 ,w2 端流出 , 依据右手螺旋法就, 可以判定出此时定子三相绕组电流产生的合成磁场方向 .
3、 当 t=90 时 , 此时 a 相电流为正 , 电流由 u1 端流入 ,u2 端流出。 b 相为负 , 电流由 v2 端流进 ,v1 端流出。 c 相为负 , 电流从 w2端流入 ,w1 端流出 , 这一时刻合成磁场方向已顺时针方向在空间转过了90 . 同理 , 可分别得出 t=180 、 t=270 和 t=360 时定子三相绕组电流产生的合成磁场方向, t=360 时与 t=0 时的合成磁场方向相同. 由此可见 , 电流变化一个周期 , 合成磁场在空间也旋转了一周. 电流连续变化 , 磁场也不断的旋转 . 从上述分析可知 , 三相电流通过定子绕组所产生的合成磁场, 是随电流的交变而在空间
4、旋转的磁场 . 这种旋转磁场与蹄形磁铁在空间旋转所起的作用是相同的.三、旋转磁场的转速磁场的旋转速度又称同步转速, 它与三相电流的频率和磁极对数p 有关. 定子绕组在任一时刻合成的磁场只有一对磁极 磁极对数 p=1, 即只有两个磁极 , 对只有一对磁极的旋转磁场而言 , 三相电流变化一周, 合成磁场也随之旋转一周, 假如是 50hz 的沟通电 , 旋转磁场的同步转速就是 50 转/ 秒或 3000 转/ 分, 在工程技术中 , 常用转 / 分, 即有四个磁极 , 可以证明 , 电流变化一个周期, 合成磁场在空间旋转180 , 由此可以推广得出： p 对磁极旋转磁场每分钟的同步转速为工频 50h
5、z 时, 对应于不同磁极对数p, 其旋转磁场的同步转速用图例来表示给大家：当磁极对数肯定时 , 假如转变沟通电的频率, 就可转变旋转磁场的同步转速, 这就是变频调速的基本原理 .必需指出 , 转子的转动方向虽然与旋转磁场的转动方向相同, 但转子转速 n 不行能达到旋转磁场的同步转速 no, 由于假如两者相等 , 就转子与旋转磁场之间就不存在相对运动, 因而转子导体就不能切割磁感线, 转子上也就不再产生感生电流及电磁转矩, 可见 , 鼠笼转子的转速与旋转磁场的同步转速之间必需存在差值而不能同步, 这也正是异步电动机名称的由来. 在电动机通电的瞬时 , 定子旋转磁场的转速可以同时达到同步转速, 但
6、是 , 转子却是静止的 , 两者之间的转速差最大 , 此时转子产生的感应电流也最大, 电路输入给电动机的电流也是最大,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结往往可以达到电动机额定电流的几倍到十几倍 , 对电动机和电网的冲击比较大 . 因此 , 对较大功率的电动机 , 不能直接加额定电压起动 , 需要采纳降压起动的方式减小起动电流 , 待转子的转速接近额定转速时 , 再改换为额定电压正常运行。或采纳连续调压的方式从低压开头起动, 随转子的转速增大而逐步把电压调到额定电压 . 假如要转变当前旋转磁场的旋转方向 , 只要任意对调二根相线与定子绕组的连接 , 便可转变定子三相绕组中三相沟通电
7、的相序 , 实现反向转动 .四、三相异步电动机的铭牌每台电动机的机壳上都有一块铭牌, 上面标明该电动机的规格、性能及使用条件, 它是我们正确使用电动机的依据. 这里对铭牌上主要的技术参数介绍如下.1. 型号为了适应不同用途和工作环境需要, 三相异步电动机制成不同系列和型号, 不同型号的电动机的机座长度、中心高度、转速等技术参数不相同, 使用或选购时应留意型号或依据需要查阅相应产品目录和技术手册.2. 功率电动机在铭牌规定的运行条件下, 正常工作时的输出功率kw.3. 电压电动机定子绕组的额定线电压v.4. 电流电动机在额定工作状况下运行时流入定子绕组的线电流a.5. 转速电动机在额定工作状况下
8、运行时转子每分钟的转数r/min.6. 接法电动机的接线盒有六个接线端子, 需要转变转子当前的转向时, 只要把电动机的三根电源线中的任意两根对调一下, 就能转变电动机的转向.近几十年来 , 随着电力电子技术、微电子技术及现代掌握理论的进展, 中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的应用. 特殊是乡镇企业及家用电器的快速, 更需要大量的中小功率电动机. 由于这种电动机的进展及广泛的应用, 它的使用、保养和爱护工作也越来越重要 . 我想就电动机技术进展及现状、工作原理、电动机的运行爱护来和大家一起探讨一下 .一、电动机技术进展及现状电机是利用电磁感应原理工作的机械. 随着生产的
9、进展而进展的, 反过来 , 电机的进展又促进了社会生产力的不断提高. 从 19 世纪末期起 , 电动机就逐步代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机 , 一个多世纪以来 , 虽然电机的基本结构变化不大, 但是电机的类型增加了很多, 在运行性能 , 经济指标等方面也都有了很大的改进和提高, 而且随着自动掌握系统和运算机技术的进展 , 在一般旋转电机的理论基础上又进展出很多种类的掌握电机, 掌握电机具有高牢靠性精确度好快速响应的特点, 已成为电机学科的一个独立分支. 它应用广泛 , 种类繁多 ,性能各异 , 分类方法也很多. 电机常用的分类方法主要有两种：一种是按功能用途分, 可分为发电机电动机稳压器和
10、掌握电机四大类. 电动机的功能是将电能转换成机械能, 它可以作为拖动各种生产机械的动力, 是国民经济各部门应用最多的动力机械, 也是最主要的用电设备 , 各种电动机消耗的电能占全国总发电量的60%70%另. 一种分类方法是依据电机的结构或转速分类 , 可分为变压器和旋转电机. 依据电源电流的不同旋转电机又分为直流电机和沟通电机两大类 . 沟通电机又分为同步电机和异步电机在现代化工业生产过程中, 为了实现各种生产工艺过程, 需要各种各样的生产机械. 拖动各种生产机械运转 , 可以采纳气动 , 液压传动和电力拖动 . 由于电力拖动具有掌握简洁调剂性能好耗损小经济 , 能实现远距离掌握和自动掌握等一
11、系列优点, 因此大多数生产机械都采纳电力拖动 .依据电动机的种类不同, 电力拖动系统分为直流电力拖动系统和沟通电力拖动系统两大类 .纵观电力拖动的进展过程, 交、直流两种拖动方式并存于各个生产领域. 在沟通电显现以前,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结直流电力拖动是唯独的一种电力拖动方式,19 世纪末期 , 由于研制出了经济有用的沟通电动机, 致使沟通电力拖动在工业中得到了广泛的应用, 但随着生产技术的进展, 特殊是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步, 对电力拖动在起动, 制动 , 正反转以及调速精度与范畴等静态特性和动态响应方面提出了新的, 更高的要求 . 由于沟通电力拖动比
12、直流电力拖动在技术上难以实现这些要求 , 所以 20 世纪以来 , 在可逆 , 可调速与高精度的拖动技术领域中, 相当时期内几乎都是采纳直流电力拖动, 而沟通电力拖动就主要用于恒转速系统.虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点, 但是由于它具有电刷与换向器又称整流子） , 使得它的故障率较高 , 电动机的使用环境也受到了限制如不能在有易爆气体及尘埃多 的场合使用） , 其电压等级 , 额定转速 , 单机容量的进展也受到了限制. 所以 , 在 20 世纪 60 岁月以后 , 随着电力电子技术的进展, 半导体沟通技术的沟通调速系统得以实现. 特殊是 70 岁月以来 , 大规模集成电路和运算机掌
13、握技术的进展, 为沟通电力拖动的广泛应用制造了有利条件 . 诸如沟通电动机的串级调速, 各种类型的变频调速 , 无换向器电动机调速等, 使得沟通电力拖动逐步具备了调速范畴宽, 稳态精度高 , 动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能 , 在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美. 除此之外 , 由于沟通电力拖动具有调速性能优良 , 修理费用低等优点, 因此它今后将广泛应用于各个工业电气自动化领域中, 并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流.经受了较长时间的技术进展, 电动机自身的理论基本成熟. 随着电工技术的进展 , 对电能的转换、掌握以及高效使用的要求越来越高. 电磁材料的性能不断
14、提高, 电工电子技术的广泛应用, 为电动机的进展注入了新的活力.将来电动机将会沿着单位功率体积更小、机电能量转换效率更高、掌握更敏捷的方向连续进展 .二、电动机工作原理目前较常用的主要是沟通电动机, 它可分为两种： 1、三相异步电动机.2 、单相沟通电动机.第一种多用在工业上 , 而其次种多用在民用电器上. 以三相异步电动机为例介绍其基本工作原理 .由旋转磁场理论分析可知, 假如定子对称三相绕组被施以对称的三相电压, 就有对称的三相电流流过 , 并且会在电机的气隙中形成一个旋转的磁场, 这个磁场的转速 n1 称为同步转速 , 它与电网的频率 f1 及电机的磁极对数p 的关系为： n1=60 f
15、1/p转向与三相绕组的排 列以及三相电流的相序有关, 图中 U、V、W相以顺时针方向排列 , 当定子绕组中通人U、V、W相序的三相电流时, 定子旋转磁场为顺时针转向. 由于转子是静止的, 转子与旋转磁场之间有相对运动 , 转子导体因切割定子磁场而产生感应电动势, 因转子绕组自身闭合 , 转子绕组内便有电流流通 . 转子有功电流与转子感应电动势同相位, 其方向可由 右手发电机定就 确定. 载有有功重量电流的转子绕组在定子旋转磁场作用下, 将产生电磁力 F, 其方向由 左手电动机定就 确定 . 电磁力对转轴形成一个电磁转距, 其作用方向与旋转磁场方向一样, 拖着转子顺着旋转磁场的旋转方向旋转, 将
16、输入的电能变成旋转的机械能. 假如电动机轴上带有机械负载 , 就机械负载随着电动机的旋转而旋转, 电动机对机械负载做了功.综上分析可知 , 三相异步电动机转动的基本工作原理是：1） 三相对称绕组中通人三相对称电流产生圆形旋转磁场.2） 转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流。3） 转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用, 从而形成电磁转距 , 促使电动机转子转动 .三：电动机的运行爱护一） 电动机启动前的预备：为了保证电动机正常安全的启动, 一般启动前应作好下述预备：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1） 检查电源是否有电, 电压是否正常 , 如电源电压过高或过低, 都不宜启动 .2
17、） 启动器是否正常 , 如零部件有无损坏, 使用是否敏捷 , 触头接触是否良好 , 接线是否正确、坚固等 .3）熔丝规格大小是否合适, 安装是否坚固 , 有无熔断或损耗 .4）5）电动机接线板上接头有无松动或氧化.检查传动装置 , 如皮带轻紧是否合适 , 连接是否坚固 , 联轴器的螺丝、销子是否紧固等.6）传动电动机转子和负载机械的转轴, 看其转动是否敏捷.7）检查电动机及启动电器外壳是否接的, 接的线有无断路 , 接的螺丝是否松动、脱落等.8）搬开电动机四周的杂物并清除机座表面灰尘、油垢等.9）检查负载机械是否妥当的作好了启动预备.10） 对正常运行中的绕线式电动机, 应常常观看电动机滑环有
18、无偏心摇摆现象。观看滑环的火花是否发生反常现象. 滑环上碳刷是否要更换 .二） 启动时应留意的问题1） 接通电源后 , 假如电动机不转 , 应立刻切断电源 , 绝不能迟疑等待 , 更不能带电检查电动机发故障 , 否就将会烧毁电动机和发生危急.范文中国 , 原创范文乐园2） 启动时应留意观看电动机、传动装置、负载机械的工作情形, 以及线路上的电流表和电压表的指示 , 如有反常现象 , 应立刻断电检查 , 待故障排除后 , 载行启动 .3） 利用手动补偿器或手动星三角启动器启动电动机时, 特殊要留意操作次序 . 肯定要先将手柄推到启动位置 , 待电动机转速稳固后再拉到运转位置, 防止误操作造成设备
19、和人身事故.4） 同一线路上的电动机不应同时启动, 一般应由大到小逐台启动以免多太电动机同时启动, 线路上电流太大 . 电压降低过多 , 造成电动机启动困难引起线路故障或使开关设备跳闸.5） 启动时 , 如电动机的旋转方向反了, 应立刻切断电源 , 将三相电源线中的任意两相互换一下位置 , 即可转变电动机转向 .三） 电动机运行中的监视电动机在运行时 , 值班工作人员可以通过外表和感觉器官监视其运行情形, 以便及早发觉问题, 削减或防止故障的发生.1. 监视电动机的温度电动机正常运行时会发热, 使电动机温度上升, 但不应超出答应的限度. 假如电动机负载过大, 使用环境温度过高, 通风不畅或运行
20、中发生故障, 就会使其温度超出答应限度, 导致绕组过热烧毁 , 因此电动机温度的高低是反映电动机运行的主要标志, 在运行中常常检查 . 判定电动机是否过热 , 可以用以下方法：1） 凭手的感觉：假如以手接触外壳, 没有烫手的感觉 , 说明电动机温度正常。假如手放上去烫得立刻缩回来 , 说明电动机已经过热 .2） 在电动机外壳上滴23 滴水 , 假如只冒热气没有声音 , 就说明电动机没有过热, 假如水滴急剧汽化同时伴有 咝咝 声, 说明电动机已经过热 .3） 判别电动机是否过热的精确方法仍是用温度计测量.发觉电动机过热应当立刻停车检查, 等查明缘由 , 排除故障后再行使用 .2. 监视电动机的电
21、流一般容量较大的电动机应装设电流表, 随时对其电流进行监视. 如电流大小或三相电流不平稳超过了答应值 . 应立刻停车检查 . 容量较小的电动机一般不装电流表, 但也常常用钳形表测量.电动机的电源上最好装设一只电压表和转换开关, 以便对其三相电源、压进行监视. 电动机的电源电压过高、过低或三相电压不平稳, 特殊是三相电源缺相 , 都会带来不良后果 . 如发觉这种情形应立刻停车 , 待查明缘由 , 排除故障后再使用.3. 留意电动机的振动、响声和气味可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电动机正常运行时, 应平稳、轻快、无反常气味和响声. 如发生猛烈振动 , 噪音和焦臭气味, 应停车进行
22、检查修理 .4. 留意传动装置的检查电动机运行时要随时留意查看皮带轮或联轴器有无松动, 传动皮带是否有过紧、过松的现象等, 假如有 , 应停车上紧或进行调整.5. 留意轴承的工作情形电动机运行中应留意轴承声响和发热忱形. 如轴承声音不正常或过热, 应检查润滑情形是否良好和有无磨损 .6. 留意沟通电动机的滑环或直流电动机的换向器火花电动机运行中 , 电刷与换向器或滑环之间难免显现火花. 假如所发生的火花大于某一规定限度, 特殊是显现放电性的红色电弧火花时, 将产生破坏作用 , 必需准时加以订正.四） 电动机的定期检查和保养为了保证电动机正常工作, 除了按操作规程正确使用, 运行过程中留意监视和
23、爱护外仍应进行定期检查和保养 . 间隔时间可依据电动机的类型、使用环境打算. 主要检查和保养工程如下：1） 准时清除电动机机座外部的灰尘、油泥, 如使用环境灰尘较多 , 最好每天清扫一次.2） 常常检查接线板螺丝是否松动或烧伤.3） 定期测量电动机的绝缘电阻, 如使用环境比较潮湿更应常常测量.4） 定期用煤油清洗轴承并更换新油一般半年更换一次） , 换油时不应上满 , 一般占油腔的 1/21/3,否就 , 简洁发热或甩出 , 油要从一面加人 , 可以把没有清洗洁净的杂质, 从另一面挤出来 .5） 定期检查启动设备, 看触头和接线有无烧伤, 氧化 , 接触是否良好等 .6） 绝缘情形的检查 .
24、绝缘材料的绝缘才能因干燥程度不同而异 , 所以保持电动机绕组的干燥是特别重要的 . 电动机工作环境潮湿、工作间有腐蚀性气体等因素的存在 , 都会破坏电动机的绝缘 . 最常见的是绕组接的故障即绝缘损坏 , 使带电部分与机壳等不应带电的金属部分相碰 , 发生这种故障 , 不仅影响电动机正常工作. 仍会危及人身安全. 所以电动机在使用中 , 应常常检查绝缘电阻 , 仍要留意查看电动机机壳接的是否牢靠.7） 除了按上述几项内容对电动机定期爱护外, 运行一年后要大修一次. 大修的目的在于 , 对电动机进行一次完全、全面的检查、爱护, 增补电动机缺少、磨损的元件, 完全清除电动机内外的灰尘、污物 , 检查绝缘情形 , 清洗轴承并检查其磨损情形.四、结论：电动机在我国的经济建设中担当着重要的角色, 随着我国加入WTO后, 我国电动机行业所面临的国际市场的庞大竞争压力和挑战日益加剧. 从节省能源 , 爱护环境动身 , 高效率电动机是目前国际进展的趋势 . 这样看来 , 推广我国的高效率电动机是特别有必要的. 但是在日常使用过程中如何去爱护好 , 这也是特别必要的. 正所谓学海无崖 , 学问是无穷无尽的, 争论道路仍很漫长 , 需要的是大家的共同争论与努力, 不管在什么岗位 , 做什么工作 , 都要回报社会 , 为社会奉献出自己的力气 .可编辑资料 - - - 欢迎下载