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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。三相异步电动机基本知识-第一部分三相异步电动机的基本知识一、三相异步电动机概述：作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设
2、置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。1、什么叫电动机？将电能转变为机械能的电机。通常电动机的作功部分作旋转运动，这种电动机称为旋转电动机；也有作直线运动的，称为直线电动机。电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到万千瓦级。电动机的使用和控制非常方便，具有自起动、加速、制动、反转、掣住等能力，能满足各种运行要求；电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。由于它的一系列优点，所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。各种电动机中应用最广的是交流异步电动机（又称感应电动机）。
3、它使用方便、运行可靠、价格低廉、结构牢固，但功率因数较低，调速也较困难。大容量低转速的动力机常用同步电动机（见同步电机）。同步电动机不但功率因数高，而且其转速与负载大小无关，只决定于电网频率。工作较稳定。在要求宽范围调速的场合多用直流电动机。但它有换向器，结构复杂，价格昂贵，维护困难，不适于恶劣环境。20世纪70年代以后，随着电力电子技术的发展，交流电动机的调速技术渐趋成熟，设备价格日益降低，已开始得到应用。电动机在规定工作制式（连续式、短时运行制、断续周期运行制）下所能承担而不至引起电机过热的最大输出机械功率称为它的额定功率，使用时需注意铭牌上的规定。电动机运行时需注意使其负载的特性与电机的
4、特性相匹配，避免出现飞车或停转。电动机的调速方法很多，能适应不同生产机械速度变化的要求。一般电动机调速时其输出功率会随转速而变化。从能量消耗的角度看，调速大致可分两种：、保持输入功率不变。通过改变调速装置的能量消耗，调节输出功率以调节电动机的转速。、控制电动机输入功率以调节电动机的转速。2、什么是异步电机？利用气隙旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现能量转换的交流电机。主要作电动机用。异步电机的转子实际转速总是低于（作电动机运行）或高于（作发电机运行）旋转磁场的转速，两者始终存在一定差异，故称异步。异步是这种电机产生电磁转矩的必要条件。由于转子绕组电流是感应而生的，所以
5、异步电机也称为感应电机。如果旋转磁场和转子的转速分别为ns和n，则异步电机的转差率s为它代表转子导体与旋转磁场之间的相对运动速度。在电源电压和频率一定的条件下，转子导体中的电动势、电流及异步电机的运行状态都由转差率决定。当转差率s不同时，异步电机有3种不同的运行状态：0s1，nSn0电动机运行s0，nnS发电机运行s1，n0反接制动运行3、什么是旋转磁场？交流电机气隙中的磁场。因其沿定子、转子铁心圆柱面不断旋转而得名。旋转磁场是电能和机械能之间互相转换的基本条件。通常三相交流电机的定子都有对称的三相绕组。任意一相绕组通以交流电流时产生的是脉振磁场。但若以平衡的三相电流通入三相对称绕组，就会产生
6、一个在空间旋转的磁场。磁场的对称轴线随时间而转动，其转速（n）由电流频率（f）和磁极对数（p）决定：n60fp。一般说来，旋转磁场的转向总是从电流超前的相移向滞后的相。如果通入三相绕组的电流相序相反，旋转磁场的转向也相反。4、什么是交流电机5、 实现机械能与交流电能相互转换的机械。交流电机是最常用的电机。由于电机工作状态的可递性，同一台电机既可作发电机又可作电动机。交流电机按品种可分为同步电机与异步电机两大类。同步电机转子的转速ns与旋转磁场转速相同，称为同步转速。ns与所接交流电的频率f及电机的磁极对数p之间的关系为nsfp。在中国，电源频率为50赫，因此二极电机同步转速为3000转分，四极
7、电机同步转速为1500转分，余类推。异步电机转子的转速则总是低于或高于旋转磁场的转速，两者之差（称为转差）通常在10以内。交流电机（不管是同步还是异步）的转速受电源频率的制约，因而调速较为困难。交流电机一般采用三相制，因为三相交流电机与单相电机相比，无论在性能指标、原材料利用和价格等方面均有明显的优越性。电动机的主要类型及功能电机的类型繁多，用途迥异，分类方法也很多，按其功能来看，可分：（1）发电机：将机械能转换成电能；（2）电动机：将电能转换成机械能；（3）变压器：将一种电压的交流电能变换成频率相同的另一种电压的交流电能。应当指出，从基本原理上看，发电机和电动机只不过是电机的两种运行方式，它
8、们本身是可逆的。上述各种电机中，除变压器是静止的电气设备外，其余均为旋转电机。旋转电机通常分为直流电机和交流电机，后者又分为异步电机和同步电机。这种分类法可以归纳如下：变压器电机直流电机：他励、异励、串励、复励；旋转电机同步电机交流电机异步电机鼠笼式：Y、Y2、Y3、YB2、YA等绕线式：YR（IP2344）YR(中型高压)另外，电动机还可以按中心高大小分：大（630mm）、中（355630）、小型（63315）电动机；电动机按用途分：一般用途电动机；派生系列电动机；专用电动机。电动机按电压分为：低压电动机；高压电动机；二、三相异步电动机的工作原理：1、三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的
9、工作原理，是基于定子旋转磁场和转子电流的相互作用。定子的旋转磁场的转速由下式决定：式中：f电源的频率；p旋转磁场的磁极对数。当磁场旋转时，转子绕组的导体切割磁通将产生感应电势，在转子绕组中产生转子电流。转子的旋转速度(即电动机的转速)总是比旋转磁场的旋转速度(称为同步转速)小，转子和旋转磁场之间的转速差与同步转速的比值称为异步电动机的转差率，用S表示，即：转差率S是分析异步电动机运行情况的主要参数。由此可得到三相异步电动机的转速表达式为：因此三相异步电动机的调速方法有：2、 (1)改变极对数p；(2)调节电源频率f；(3)使电动机的转差率发生变化异步电动机的转动条件：、 异步电动机定子上有三相
10、对称的交流绕组；、 三相对称交流绕组通入三相对称交流电流时，将在电机气隙空间产生旋转磁场；、 转子绕组的导体处于旋转磁场中；、 转子导体切割磁力线，并产生感应电势，判断感应电势方向。、 转子导体通过端环自成闭路，并通过感应电流。、 感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，判断电磁力的方向。、 电磁力作用在转子上将产生电磁转矩，并驱动转子旋转。根据以上电磁感应原理，异步电动机也叫感应电动机。三、三相异步电动机的结构：1、电动机构造的一般原则：电机的型式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律，因此，其构造的一般原则是：用适当的有效材料（导磁和导电材料）构成能互相进行电磁感应的磁路和电路，以
11、产生电磁功率和电磁转矩，达到转换能量形态的目的。2、三相异步电动机基本构造异步电动机是由定子（固定部分）和转子（转动部分）两个基本部分组成，它们之间由气隙分开。异步电动机分为鼠笼式电动机和绕线式电动机两种。定子结构、机座：用铸铁或铸钢制成的，起支撑作用。、定子铁芯：是由内圆周表面均匀冲有槽孔的圆环形硅钢片叠压而成的圆筒，因而，在铁芯内圆周上形成了均匀分布的轴向线槽，用来放置定子绕组。、定子绕组：用带有绝缘包皮的导线（如漆包铜线等）绕成匝数相同的线圈，再分三组按一定的规律将线圈对称放置在定子铁芯的轴向线槽内，其中每一组称为一相绕组，这就成为三相对称绕组U1U2，V1V2，W1W2。根据电源的线电
12、压和每相绕组的额定电压，定子绕组可接成Y形或形。定子的作用：产生旋转磁场，并从电网吸收电能。转子结构、转轴、转子铁芯：是由外圆周表面冲有槽的硅钢片叠成的圆柱体，装在转轴上、转子绕组：放置在转子铁芯槽内，有两种形式：鼠笼式，绕线式鼠笼式转子在转子铁芯的每个槽中放一根铜条，在铁芯两端槽口处，用两个导电的铜环分别把所有槽里的铜条短接成一个回路，抽掉铁芯，形状像“鼠笼”。这种转子绕组回路不能外接电阻，起动及调速性能较差。绕线式转子与定子绕组相似，是对称的星形（Y）连接的三相绕组，三根端线接到装在转轴上的三个彼此绝缘的滑环上，通过一组电刷与外电阻相连接。这种转子绕组中可以串联外接起动电阻或调速电阻，从而
13、改善起动及调速性能，所以绕线式异步电动机适用于要求具有较大启动转矩的有一定调速范围的场合。转子的作用：产生电磁转矩，并输出机械能。整机结构：定子冲片定子端板定子铁芯压圈扣片有绕组定子铁芯定子线圈定子端盖槽绝缘机座定子绕组相间绝缘吊环槽楔引接线转子铸铝转子铁芯转子冲片转子轴铸铝（导条、端环、风叶、平衡柱）平衡垫轴承装置轴承、轴承内外盖。其他接线盒装置接线板、接线盒座盖。风扇、风罩。四、异步电动机的安装形式：1、 常用安装型式：GB997-81B3B35B5V1安装结构卧式安装卧式安装卧式安装立式安装型式说明机座带底脚，端盖无凸缘。机座带底脚，端盖带凸缘。机座不带底脚，端盖带凸缘。机座不带底脚，端
14、盖带凸缘，轴伸向下。三相异步电动机的四种结构型式：2、有五种基本结构型式：B3：机座带底脚，端盖上无凸缘的机构型式B5：机座不带底脚，端盖上有凸缘（带通孔）的结构型式B35：机座带底脚，端盖上有凸缘（带通孔）的机构型式B34：机座带底脚，端盖上有凸缘（带螺孔）的机构型式B14：机座不带底脚，端盖上有凸缘（带螺孔）的机构型式五、三相异步电动机的应用：1、优点：结构简单、坚固，工作可靠，维修方便，价格低廉，运行平稳，因此得到了广泛的应用机床、水泵占全国电动机容量的85%以上。2、三相异步电动机的应用：三相异步电动机广泛的应用于风机、泵类、压缩机、破碎机、纺织机、轧钢机、空调机、城市交通、人民生活及
15、工矿电动车辆等需要电动机作为动力源的装置中。3、中小型电动机行业的现状：中小型电动机行业主要企业单位有300余家，从业人员30万人以上，如果把大大小小电机厂计算在内，全国近2000家。目前生产的电机产品有300多个系列，约1500个品种。上世纪80年代，我国中小型交流电机的产量一般在4000万kW左右，最近几年，随着国民经济的快速发展，电机产量也在快速增加，2005年中小型交流电机的产量近10000万kW。六、三相异步电动机的名牌及额定值1、 三相异步电动机名牌：、 要正确使用电动机，必须要看懂铭牌。今以Y132M-4型电动机为例，来说明铭牌上各个数据的意义。产品型号：我国电机的型号一般由两部
16、分组成，第一部分为电机代号，它表明所属的系列及类型，一般采用电机所属系列和类型名称汉字文字中有代表性的一个或几个字的汉语拼音字头来组成。电机代号最后一个字母有数字时，该数字为本系列电机的设计（或改型）序号，无数字下角标者为第一次设计。个别情况时，也用英文字头代号，如“YC系列单相电容电机”中的“C”即是英文电容器的代号。第二部分为电机规格代号，它包括：电机的结构参数，如中心高、机座长度、铁芯长度等；电机性能参数、容量、额定电压等。有些电机型号还有第三部分，内容是电机的安装方式及工作环境等。在第二和第三部分中，能用具体数值表示的项目则用阿拉伯数字表示，如中心高（一律用mm做单位）、容量及电压等；
17、不能用具体数值表示的，则用字母或数字代号表示，如机座的长短代号L、M、S分别代表长、中、短；电机使用环境代号则一般用字母表示。字母代号有的是汉语拼音字头，也有的是英文字头。例如：YDl60M2-4W。其中：YD表示该电机为变极多速三相异步电动机，160表示中心高为160mm，M表示中机座，2表示中机座中的铁芯长为2号，4表示四极，W表示该电机可在户（屋）外使用。虽然有上述规定，但由于我国电机产品种类繁多和多次换代等原因，电机型号的内容还不太统一。详细情况请查阅有关电机手册。、异步电动机产品名称代号YB2160M4WF特殊环境代号电动机极数（2、4、6、8、10）机座代号（L、M、S）电动机中心
18、高160mm电动机产品代号特殊环境代号分类：名称高原电机船用电机热带电机湿热带电机户外防腐电机防腐电机代号GHTTHWFF产品代号分类：序号产品名称产品代号中心高备注1Y系列（IP23）三相异步电动机Y250-3552Y系列三相异步电动机Y80-3553Y2系列三相异步电动机Y263-4004Y2E系列高效三相异步电动机Y2E80-3555YB2系列三相异步电动机YB263-3556QL系列三相异步电动机QL63-1327YD变极多速三相异步电动机YD8YVF变频调速三相异步电动机YVF80-4009Y系列高压三相异步电动机Y355-63010Y2系列高压三相异步电动机Y2355-56011Y
19、KK系列高压三相异步电动机YKK、 功率：额定功率：电机在额定条件下，转轴上所能输出的机械功率W。也就是铭牌上所标的功率值是指电动机在额定运行时轴上输出的机械功率值。所谓效率就是输出功率与输入功率的比值。、 功率因数：因为电动机是电感性负载，定子相电流比相电压滞后一个角。cos就是功率因数。功率因数交流电路吸收的有功功率（P）与视在功率（S）之比，通常用表示，即因交流电路中PUIcosj，SUI，所以、 电压_指定子绕组规定使用的线电压V或KV。也就是铭牌上所标的电压值是指电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压。、 电流：铭牌上所标的电流值是指电动机在额定运行时定子绕组的线电流。、 接法：3
20、kW及以下，Y接法；4kW以上，接法；、异步电动机的引接线的标志方法：异步电动机出线端标志方法表绕组名称旧国家标准GB775-87国家标准始端末端始端末端定子绕组第一相(各相不相连)第二相第三相D1D2D3D4D5D6U1V1W1U2V2W2定子绕组第一相(各相相连)第二相第三相中性点D1D2D30UVWN转子绕组第一相第二相第三相中性点Z1Z2Z3KLMQ、 在新标准中，还对出线标志与电动机的旋转方向之间的关系做了如下的规定：当出线端字母顺序与线端电压的相序同方向时，从轴伸端看，电动机应按顺时针方向旋转。防护等级：、含义：IP附加字母第二位表征数字防液体进入第一位表征数字防固体进入附加字母外
21、客防护标志、分类：防护式电机：IP23；封闭式电机：IP44、IP45；防爆式电机：IP54、IP55。、防护等级的标准：GB4942如下表第l位表征数字简述含义0无防护电机无专门防护1防护大于50mm固体的电机能防止直径大于50mm的固体进入壳内；能防止人体的某一大面积部分（如手）偶然或意外的触及壳内；带电或运动部分（不能防止故意触电）2防护大于12mm固体的电机能防止直径大于12mm的固体进入壳内；能防止手指或长度不超过80mm的类似物体触及或接近壳内带电或转动部分；3防护大于2.5mm固体的电机能防止直径大于2.5mm的固体进入壳内；能防止手指或长度不超过2.5mm的类似物体触及或接近壳
22、内带电或转动部分；4防护大于Imm体的电机能防止直径大于1mm的固体进入壳内；能防止直径或厚度大于1mm的导线或片条触及或接近壳内带电或转动部件；5防尘电机能防止触及或接近壳内带电或转动部件而且进尘量不足以影响电机的正常运行注：A、当只需用一个表征数字表示某一防护等级时，被省略的数字应以字母“X”代替例如lPX5。B、当防护的内容有所增加可用补充字母表示，补充字母放在数字之后或紧跟“IP”之后。C、本表中“筒述”一栏不作为防护型式的规定，表2同此。D、本标准不规定电机防止机械损害或由凝露引起的潮湿以及腐蚀性气体下的防护等级也不规定电机在爆炸性气体环境中运行的防护等级。E、第一位表征数字为1至4
23、的电机所能防止的固体异物系包括形状规则或不规则的物体其三个相互垂直的尺寸均超过“含义”栏中相应规定的数值。F、第五级防尘是一般的防尘当尘的颗粒大小、纤维状或粒状已作规定时试验条件应由制造厂和用户协商确定。第2位表征数字简述含义0无防护电机无专门防护1防滴电机垂直滴水应无有害影响215防滴电机当电机从正常位置向任何方向倾斜至15以内任何一个角度时，垂直滴水应无有害影响3防淋水电机与垂直线成60角度范围内的淋水应无有害影响4防溅水电机承受任何方向的溅水应无有害影响5防喷水电机承受任何方向的喷水应无有害影响6防海浪电机承受猛烈的海浪冲击或强力喷水时，电机的进水量应不达到有害的程度7防浸水电机当电机浸
24、入规定压力的水中经规定时间后，电机的进水量应不达到有害的程度8潜水电机电机在制造厂规定的条件下能长期潜水。一般的水密型，对某些类型的电机也可允许水进入，但不应达到有害程度。、 绝缘等级：绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时容许的极限温度来分级的。所谓极限温度，是指电动机绝缘结构中最热点的最高容许温度。在电机中导体与导体之间，导体与铁芯间，都有一层绝缘材料隔开，绝缘材料种类很多，性能差异大，根据温度指数（耐热等级）把绝缘材料划分为：绝缘等级AEBFHC温度指数105115130155180、 工作制：电机的工作制是指电机在运行时承受负载的情况，包括起动，电制动、空载、断能停转以及这些阶段
25、的持续时间和先后顺序。工作制类型是指在规定持续时间内由一种或多种恒定负载所组成的连续、短时或周期工作制；或者是负载和转速通常在允许运行范围内变化的非周期工作制。常用的旋转电机分十种工作制类型，分别用S1S10共十个代号表示：A、连续工作制S1工作制。在恒定负载下的运行时间是以达到热稳定。B、短时工作制S2工作制。在恒定负载下按给定的时间运行，该时间不足以达到热稳定，随之即断能停转足够时间，使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在2K以内。C、断续周期工作制S3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断能转时间，这种工作制中每一周期的起动电流不致对温升产生显著影响。
26、D、包括起动的断续周期工作制S4工作制。按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段对温升有显著影响的起动时间，一段恒定负载运行和一段断能停转时间。E、包括电制动的断续周期工作制S5工制。按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段起动时间，一段恒定负载运行时间，一段电制动时间和一段停机和断能时间。F、S6工作制连续周期工作制。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，无停机和断能时间。、 S1S10工作制定义请见GB755-2000。冷却方式及分类：什么是电机冷却？将电机内部由于损耗而产生的热量首先传递给初级冷却介质，并提高该冷却介质的温度这一过程称为冷
27、却。受热的初级冷却介质可用温度较低的新介质取代，或通过冷却器用次级冷却介质加以冷却。、旋转电机冷却方法如何表示？应优先使用简化标记法。电机不同的部分采用不同的冷却方式时，应分别进行标注（详见GB/T1993旋转电机冷却方法）。、常见的冷却方法：常见电机冷却方式及代号见下表。电机系列名称冷却方式简述完整标记简化标记Y系列电动机内外风扇自扇风式IC4A1A1IC411JS2及JR2系列电机内风扇自扇风式ICOA1A1IC01电机系列名称冷却方式简述完整标记简化标记Z4系列直流电动机外吹风强制冷却ICOA6A61036水内冷发电机强制水内冷IC7W7A7IC7W电瓶车主电机运行自然风冷IC4A8A8
28、IC488冷却方法分类：、空气冷却：、液体冷却：、闭路循环气体冷却：、表面冷却和内部冷却：、 转速：由于生产机械对转速的要求不同，需要生产不同磁极数的异步电动机，因此有不同的转速等级。最常用的是4极（n0=1500r/min）。三相异步电动机的同步转速（r/min）300015001000750、 效率：电机的效率是指电机的有功输出功率和有功输入功率之比，通常用百分数表示。也就是电机的有功输人功率和有功输出功率之差，用瓦（W）或千瓦（kW）表示。2、三相异步电动机的额定值额定电压：（V），额定运行时，规定加在定子绕组上的线电压；额定电流：(A)，额定运行时，规定加在定子绕组上的线电流；额定功率
29、：(kw)，额定运行时，电动机的输出功率；额定转速：(rmin)，额定运行时，电动机的转子转速；额定频率：(Hz)，规定的电源频率(50Hz)；额定效率：有功输出功率和有功输入功率之比；额定功率因数：cos等。在异步电动机的各项额定值中，需要特别注意的是以下两点：（1）额定功率。是指在额定条件下运行时，电动机由轴端输出的机械功率，单位为kW。定子三相绕组从电网吸取的电功率必须乘以效率之后才等于转子输出的机械功率，即。（2）定子绕组接法和电源电压的正确配合。因为每相绕组应该承受的正常工作电压在设计制造时已经确定了，所以在使用时就要根据所提供的电源电压来确定三相绕组的接法。例如当电源线电压为380
30、V时，三相绕组应接成星形；当线电压为220V时，使应接成三角形。实际上在这两种情况下，每相绕组都是承受220V电压。八、三相异步电动机的特性分析：1、在电力拖动中，能直接地说明异步电动机电磁转矩和转速之间的关系，就是异步电动机的机械特性。（1）机械特性（即是电磁转矩）表达式有三种形式：物理表达式、参数表达式、实用表达式。（2）机械特性曲线中，最大转矩和起动力矩对电动机的运行具有重要意义。在机械特性的稳定区，随着负载力矩的增大，电动机的转速将会下降。（3）机械特性分固有特性和人为特性。2、三相异步电动机的起动：（1）异步电动机的起动性能评价电动机的起动性能，重要的指标是起动电流和起动转矩的大小。
31、对这两项指标的要求是：起动转矩足够大、起动电流不要太大。但异步电动机起动时存在的主要问题恰恰是起动电流太大，约为额定电流的57倍。（2）降低起动电流的方法有降低加在电动机定子绕组上的电压；在转子回路中串入电阻，这种方法只能用于绕线式异步电动机。（3）鼠笼式异步电动机的起动方法可分为直接起动和降压起动两种。直接起动又称为全电压起动。其方法是用闸刀开关或接触器将电动机的定子绕组接别相应额定电压的电网上进行起动，这种起动方法操作简便、起动时间短、所需设备简易又经济，应尽可能优先考虑采用。缺点是起动电流大。降压起动当供电变压器容量不够大而不能采用直接起动法时，可采用降压起动的方法。但是随着起动电压的降
32、低，电动机的起动转矩将按电压折扣的平方下降。因此降压起动的方法只适用于对起动转矩要求不高(例如空载起动)的场所。（a）在定子电路中串入电阻（电抗器）起动：这种起动的原理是：起动时将电阻（电抗器）串入定子绕组。由于这时电阻（电抗器）上有定的电压降，便使加在电动机定子绕组的电压降低了，因此减小了起动电流。待转速基本稳定时，冉将电阻（电抗器）除去，使电动机在额定电压下运行。利用这种力法起动时，如果电压降低了k倍，那么起动电流将是全电压起动电流的倍，而起动转矩将是全电压起动转矩的倍，因此这种起动方法只能用于起动转矩大小无关重要的场所。（b）用自耦变压器降压起动：起动时，利用自耦变压器将电网电压降低之后
33、再接到电动机的定子绕组上。待转速基本稳定时，再将电动机直接接到电网上。这种起动装置的优点是，从电网吸取的电流比用串入电阻（电抗器）时的小，所能获得的转矩却大得多。因此用得比较普遍。缺点是投资较大。（c）星三角降压起动：这种方法只适用于正常运行时定子绕组为三角形接法的异步电动机，起动时定子三相绕组被接成星形，各相绕组所承受的相电压等于线电压的。待转速基本稳定时，再将三相绕组接成三角形，各相绕组承受的电压是线电压。（4）绕线式异步电动机的起动性能较好，是因为转子回路能串入电阻。适当地增加转子回路中的电阻，既可降低起动电流，又可提高功率因数和增大起动转距。可串入转子回路作为起动电阻用的设备通常有两类
34、：起动变阻器和频敏变阻器。3、调速：异步电动机的调速方法很多主要的有三种：变极调速、变频调速和改变转子电阻调速。（1）变极调速异步电动机的转速决定干同步转速，在电源频率不变的情况下，改变定子绕组的极对数p，同步转速就会攻变。如果极对数增加一倍，同步转速就下降半，电动机的转速相应地也大约下降一半。显然，用这种方法来调速，只能做到一级一级跳跃式地改变转速，不是平滑调速。（2）变频调速当电源的频率改变时，同步转速与频率成正比变化，电动机的转速n也随之而变。所以，改变电源频率可以平滑的调节异步电动机的转速。但必须有一套专用的变频电源，设备投资较大，使它的应用受到很大限制。近几年来，随着晶闸管可控硅技术
35、的进步和发展，异步电动机的交流变频调速发展得很快，正在日益进入实际应用。（3）改变转子电阻调速改变转差率调速常采用改变转子电阻的方法来实现，显然这种调速方法只适用于绕线式异步电动机。4、制动：异步电动机在拖动生产机械时，在很多场合都要求电动机能够实行制动。所谓制动就是指电动机产生的电磁转矩与转子的实际旋转方向相反。异步电动机常用的四种制动方法，也就是制动状态的四种形式如下：（1）发电机制动例如当异步电动机进行变极调速，定于绕组由少极数变为多极数时，因同步转速突然下降很多，使转子转速变为高于同步转速，感应电动势反向，电流和电磁转矩也反向了，电机处于发电状态，转子受制动作用而减速至低一级的转速运行
36、。（2）电源反接制动又叫做“正转反接”制动。将正在电动机状态下运行的异步电动机的定子三根供电线任意对调两根，使定子电流的相序改变，它所产生的旋转磁场立即反转，变为与转子转向相反，于是电机立即进入相当于时的电磁制动运行状态，对转子产生较强的制动作用。当转速降至零时，必须立即切断定子电源，否则电机将向相反方向旋转。（3）倒拉反接制动又叫做“正接反转”制动。当电机带位能性负载并以电动机状态提升重物时，若在转子串入足够大的电阻，则电动机将开始下放重物，即电机转向改变，与电磁转矩方向相反。（4）能耗制动(略)。5、气隙：、异步电动机的气隙很小，这是其结构特点之一，气隙越大则磁路磁阻越大所需的励磁电流也越
37、大。由于励磁电流是感性无功电流，故气隙越大电动机的功率因数就越低。为了减小励磁电流以提高功率因数，气隙应尽可能地小，考虑到转子装配的方便和运行的安全可靠，气隙又不允许过小。一般小型异步电动机的气隙为0.25O.6mm，中、大型异步电动机的气隙为1.01.5mm。、异步电动机的气隙不均匀度是指电动机的定子和转子中心偏差三相异步电动机气隙不均匀度的允许值气隙公称值（mm）0.200.250.300.350.400.45不均匀度的允许偏差（）26.525.524.523.523.022.0气隙公称值（mm）0.500.550.600.650.700.75不均匀度的允许偏差（）21.520.519.7
38、19.018.518.0气隙公称值（mm）0.800.850.900.951.001.05不均匀度的允许偏差（）17.517.016.015.515.O14.5气隙公称值（）1.101.151.201.251.301.40不均匀度的允许偏差（）14.013.513.O12.512.010第二部分三相异步电动机制造工艺一、三相异步电动机制造流程图：套轴或压轴转子铸铝端盖铸件端盖切削加工总装配（前）定子装配机座切削加工转轴切削加工定转子冲片制造机座铸件定子线圈绕制硅钢片下料转轴下料其他零件加工压装轴承校平衡转子外圆车削转子铁心压装浸漆烘干嵌线定子冲片压装整机试验表面喷漆后装配出厂挂证二、电动机主要
39、加工工艺1、铁心制造工艺定、转子组成：A、定子铁芯：定子冲片、扣片、端板、压圈；B、转子铸铝铁芯：转子冲片、端环、散热片、平衡柱。、 C、主要使用材料：冲片：0.5mm厚的铁制薄板。热轧：DR51050冷轧：50W470、 扣片、端板：采用1.0mm的钢板；、 压圈：采用155mm的扁铁。、 端环、散热片、平衡柱：采用纯铝锭浇注一次成型。制造工艺：、单冲线：落料（一落二）：转子槽理片铸铝套轴冲轴孔键槽、定子记号槽冲定子槽分离定子扣片槽理片叠压、复冲线：复冲定子槽理片叠压落料（一落三）复冲转子槽理片叠压冲片质量：与冲模质量、结构、冲制设备的精度、冲制工艺、冲片材料的机械特性以及冲片的形状和尺寸等
40、因素有关。目前先进的流水线：高速冲：条料分步冲自动叠压检工装。这要先进的装备来保证。定子铁芯叠压A、以内圆定位用扣片扣紧（槽样棒辅助），使零散冲片成为一整体的过程叫叠压。B、 用工装：定子铁芯叠压涨胎、槽样棒。C、 用设备：液压机。D、 叠压技术要求：保持片间压力平衡；铁芯内外圆和槽型要整齐；铁芯重量和长度要符合图纸要求（调节压力）。2、转子铸铝工艺、铸铝设备：熔化铝水的坩埚、焦碳等；、铸铝前的准备：熔化的铝水要清洗干净（氯化纳）。、铸铝工艺：、压力铸铝：转子铁芯都为散件，转子冲片的槽型为型腔，由压射头将铝水压入型腔，形成了铸铝转子的笼和端面的风扇等；、离心铸铝：转子铁芯预热300500，冲模
41、预热150200，然后在离心机上旋转浇注铝水。、铸铝转子的质量要求：、铝笼含铁不大于0.8%；、铁芯长度应符合技术要求；、斜槽线平直，斜槽度符合要求；A、不得有裂纹、缩孔等；B、转子导条应无断条、细条现象。3、转轴转子加工工艺加工面：A、轴承挡；B、轴伸端和转子外圆；主要技术要求：转子动平衡：4、机座加工工艺特征：薄壁易变形铸铁件。主要加工面：A、与定子铁芯外圆相配合的内孔；B、与端盖配合的止口和端面；C、底脚支撑面及孔；D、搭子上的通孔。主要技术要求：A、铁芯挡内圆和止口尺寸精度为H18；B、机座铁芯挡内圆与两端止口公共基准轴线的同轴度公差8级；C、机座止口和铁芯挡内径的圆度公差为相应直径公
42、差带的75%；D、机座底脚支撑面的平面度公差为10级和11级之和的1/2；E、机座止口公共基准线对底脚支撑面的平行度公差，为轴中心高在50250之间为0.16mm，中心大于250时为0.30mm。加工方法：先粗车再精车，主要用涨紧内孔法（内孔定位）、调头车法（止口定位）和一刀车法（外止口定位）。5、端盖加工工艺端盖分类：普通和凸缘，是易变形铸铁件。加工表面：、与轴承配合的内孔及其端面；、与机座配合的止口及其端面。主要技术参数：A、止口精度js7；B、端盖轴承室内孔的尺寸精度及内圆的圆柱度7级；C、轴承室内圆对止口基准轴线的径向跳动公差为8级；D、端盖止口端面对轴承室内圆基准轴线的端面圆跳动公差
43、为8级和9级公差之和的1/2。加工工艺：铸造、金加工。6、绕组的制造及浸漆工艺绕组的制造和分类：嵌线方法：散嵌；成型嵌。电机的绝缘结构：电机的寿命由电机的绝缘结构决定的。A、 单层绕组的绝缘结构：槽绝缘、盖槽绝缘、槽楔、绕组。B、双层绕组的绝缘结构：比单层增加层间绝缘。C、绕组端部绑扎绝缘结构：引接线、相间绝缘、漆套管。D、浸漆、烘干。浸漆方法：电动机绕组常用浸漆方法工艺名称工艺要求适用范围真空加压浸渍在密闭容器中利用真空排除绕组内层的空气、潮气和挥发物，浸漆后在液面上加O.2O.7胁的压力质量要求较高的中小型电动机或采用整体浸渍工艺的电动机沉浸将绕组沉入漆液中，利用漆液的压力和绕组绝缘的毛细
44、管作用以达到绝缘漆的填充与渗透中小型电动机滴浸将绕组加热并旋转，滴在绕组端部的绝缘漆在重力、毛细管及离心力的作用下，均匀地渗入绕组内部和槽中小型电动机喷浸漆粘度需适当，进行喷漆，使绕组表面受漆均匀且充分绕组表面的覆盖浇浸将绝缘漆浇在绕组端部使绕组受漆均匀且充分大中型电动机绕组端部滚浸将绝缘漆浸没一部分绕组，滚动铁芯使绕组端部和槽内间隙均被浸透且填充大中型电动机第三部分三相异步电动机的使用、维护和故障分析一、三相异步电动机的使用和维护1、三相异步电动机的使用条件：使用条件：环境温度：不超过40。C；海拔：不超过1000M电压：380V频率；50HZ，60HZ绝缘等级：B级、F级接法：工作方式：S12、三相异步电动机使用维护说明开箱及检查：开箱前应检查包装是否完整无损，有无受潮迹象。开箱后小心清除电机上的尘土及防锈层。检查铭牌数据是否符合要求。检查电动机在运输过程中有无损坏或