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1、异步电动机基本知识异步电动机(asynchronous motor) 又称感应电动机,是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。 异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式、绕线式异步电动机。 作电动机运行的异步电机。因其转子绕组电流是感应产生的，又称感应电动机。异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。在中国，异步电动机的用电量约占总负荷的60多。基本特点转子绕组不需与其他电源相连，其 定子电流直接取自交流电力系统；与其他电机相比，异步电动机的结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠性高，重量轻，成本低。以三相异步电动机
2、为例，与同 功率、同转速的 直流电动机 相比，前者重量只及后者的二分之一，成本仅为三分之一。异步电动机还容 易按不同环境条件的要求，派生出各种系列产品。它还具有接 近恒速的负载特性，能满足大多数工农业生产机械拖动的要求。其局限性是，它的转速与其 旋转磁场的同步转速有固定的转差率（见异步电机），因而调速性能较差，在要求有较宽广 的平滑调速范围的使用场合（如传动轧机、卷扬机、大型机床 等），不如直流电动机经济、方便。此外 ,异步电动机运行时 , 从电力系统吸取 无功功率以励磁，这会导致电力系统的 功率因数变坏。因此，在大功率、低转速场合（如拖动球磨机、压缩 机等）不如用 同步电动机 合理。应用由于
3、异步电动机生产量大 ,使用面广,要求其必须有繁多的品种、规格与各种机械配套。因此，异步电动机的设计、生产特别要注意标准化、系列化、通用化。在各类系列产品中，以产量最大、使用最广的三相异步电动机系列为基本系列；此外还有若干派生系列（在基本系列基础上作部分改变导出的系 列）、专用系列（为特殊需要设计的具有特殊结构的系列）。异步电动机的种类繁多，有防爆型三相异步电动机、 ys 系列三相异步电动机、 y、y2系列三相异步电动机、 YVP 系列变频调速电动机等等 .新中国第一台异步电动机于 50年代初在合肥工业大学 诞生。如何判断是机械故障还是电气故障异步电动机出现异常声音有机械方面和电气方面的原因。首
4、先确定是哪方面引起的，其方法是接上电源，有不正常的声音存在，切断电源。不正常声音仍存在，为机械故障，否则为电气方面故障。机械方面(1)轴承损坏或润滑油严重缺少，油中有杂质等。消除方法：更换或清洗轴承并换新油。清洗轴承要先将轴承中旧 油除去，然后用毛刷或布块蘸汽油煤油等溶剂来清洗。一定要 清洗干净，否则轴承会损坏。正在刷扫时轴承不要转动，避免 有毛、线等杂物轧入轴承滚道。洗净后的轴承，用干净的布擦 干，不能用棉纱等多绒毛的东西擦，以免有绒毛等杂物落入轴 承，也不要用手摸，免得轴承沾染汗水而锈蚀。洗净并干燥后的轴承要按照规定重新加入纯净的润滑脂，一般润滑脂 占轴承内腔容积的 1/21/3 为宜。(
5、2)风罩或转轴上零件 (风扇、联轴器等 )松动。消除方法：固紧风罩或其他零 件。(3)风罩内有杂物。消除方法：用毛刷或布清除杂物。(4)轴承内圈和轴配合太松。消除方法：堆焊转轴轴承档，并按规定尺寸车好，使其配合紧密。(5)定转子相擦。 消除方法：找出相擦原因，可能是端盖轴承室内孔磨损，或端盖止口与机座止口变形，使机座、端盖和转子三者不同心而引起扫膛。也有因铁芯受高温而变形相摩擦。消除方法：先检验轴承是否处于合格状态，然后可在车床上校验转子铁芯有无异常变形。根据变形程序，将转子铁芯外径减小(用车床加工 )0.2 0.3mm 。电气方面(1) 电动机单相运转消除方法：检查 线路绕组断线或接触不良。
6、如果查明断路点是引出线或 线圈过桥线的焊接部分开焊，可将脱焊处清理干净，然后在待焊处附近的线圈上铺垫一层绝缘纸，防止焊锡流入而损伤线圈绝缘，最后进行补焊。如果是端部线圈烧断一根或几根导线时，需将线圈加热至于 30左右，使绝缘软化，然后将烧断的线匝撬起，分清每根导线的端头，用相同规格的导线连接在烧断的导线端头上，连接好后进行焊接，焊好后，包扎绝缘，涂漆处理。若断线处在槽内，可在故障线圈线槽的槽楔上，用毛刷刷上适 当的溶剂(其配方为丙酮 40%、甲苯35%和酒精浓度 5%)，约半小时后，绕组绝缘可软化。这时轻轻地抽出槽楔，仔细地用划 线板将线圈的线匝一根一根地取出，直至取出有故障的导线为 止。用绝
7、缘带把绝缘损坏处包好，再仔细将线圈导线嵌回线槽 中去。处理后再嵌回槽中有困难，可用同规格的电磁线，更换 已损坏的导线，匝数不变，重要设备所使用的电动机，为了确 保质量，可以重换绕组，但修理费用较多。绕线型电机由于电刷机构失灵，或电刷过短接触不良造成转子单相运转， 可检查电刷机构的拉簧是否失效。如电刷过短，必须用牌号、 同规格的新电刷更换，并用细砂布磨出相吻合的接触弧面，若 电刷机构的短路长环与短路夹因过热而失去弹性也会导致单相 故障，此时，要更换短路夹。(2)绕组有短路或接地。消除方法：把短路探测器沿定子铁芯逐槽移动检查，可找到短路线圈。 若短路线圈的绝缘还未焦脆，可在线圈短路处重垫绝缘，再涂
8、上绝缘漆，烘干，这种方法适用于绕组端部或绕组外层短路的修理。若故障发生在线槽里面，可参照前面绕组断线故障的修理方法。用摇表测接地故障，若接地点在绕组端部槽口附近，而且没有严重烧损，则只要在接地处的导线和铁芯之间插入绝缘材料后，涂刷绝缘漆就行，不必拆出线圈。若接地点在槽的里面，可参照前面断线故障的处理方法。若发现整个绕组受潮，就要把整个绕组预烘，然后涂绝缘漆并烘干，直到绕组对地绝缘电阻超过0.5M为止。若绕组受潮严重，绕组绝缘大部分因老化焦脆而脱落，接地点较多，可以根据具体情况，把整机绕组拆下，换成新的。(3)电源电压过低。消除方法：设法调整电压或等线路电压正常时再使用。(4)电动机过载。消除方
9、法：减轻负载。(5)转子笼条和端环断裂。消除方法：若断裂现象发生在端环或槽个别明显部位时，可将裂纹凿出 V 形槽，用气焊进行焊接修补。若铜质笼条的个别断条，可把断条的端环两端开一缺口，凿去一边端环部分，把断条敲出，换上一条与原截面相同的新笼条，并要长出端环520mm，将伸出部分敲弯，紧贴在短路环上，然后用气焊焊牢，在车床上车平，校正平衡即可。若是个别铸铝条断条时，也可将断条钻掉，把槽清理干净，做一根与槽相同的铝条打入槽内，再用铝焊药把铝条与端环用气焊焊牢。单相异步电动机定义单相异步电动机 (single-phase asynchronous motor)是靠220V 单相交流电源供电的一类电动
10、机，它适用于只有单相电源(single-phase power) 的小型工业设备和家用电器中。单相异步电动机的工作原理在交流电机中，当 定子绕组通过交流电流时，建立了电枢磁动势，它对电机能量转换和运行性能都有很大影响。所以单相交流绕组通入单相交流产生脉振磁动势，该磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的 旋转磁动势 和，从而在气隙中建立正传和反转 磁场和。这两个旋转磁场切割转子导体，并分别在转子导体中产生感应电动势和感应电流。该电流与磁场相互作用产生正、反 电磁转矩。正向电磁转矩企图使转子正转；反向电磁转矩企图使转子反转。这两个转矩叠加起来就是 推动电动机转动的合成转矩。不论是还是，他们的大小与
11、转差率的关系和三相异步电动机的情况是一样的。单相异步电动机的主要特点有：（1）n=0,s=1,T=T+T- =0 ，说明单相异步电动机无启动转矩，如不采取其他措施，电动机不能启动。（2）当 s1时， T0，T 无固定方向，它取决于 s 的正、负。（3）由于反向转矩存在， 使合成转矩也随之减小，故单相异步电动机的过载能力较低。 电容分相式起动工作原理启动时开关 K 闭合，使两绕组电流 I1,I2 相位差约为 90，从而产生旋转磁场，电机转起来； 转动正常以后离心开关被甩开，启动绕组被切断。罩极式单相电机的工作原理定子通入电流以后，部分 磁通穿过短路环，并在其中产生感应电流。短路环中的电流阻碍磁通
12、的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差，从而形成旋转磁场，使转子转起来。上图中电机的转动方向：瞬时针旋转。因为没有短路环部分的磁通比有短路环部分的磁通领先。单相异步电机的使用单相异步电动机功率小，主要制成小型电机。它的应用非常广泛，如家用电器（洗衣机、电冰箱、电风扇）、电动工具（如手电钻）、医用器械、自动化仪表等。异步电机特征1、一般来说，小型异步电机指的就是感应运转型异步电机。这种电机不只在启动时，在运转时也使用辅助线圈和电容器。虽然启动转矩不是很大，但其结构简单，信赖度高，效率 也高。2、可以连续运转。3、随负荷的大小，电机的额定转速也会改变。4、使用于不需要速度制动
13、的应用场合。5、用 E 种绝缘等级，而 UL 型电机则用 A 种。6、有感应运转型单相异步电机和 三相异步电机 两种。7、单相电机为感应运转型异步电机，效率高，噪声低。8、单相电机的电源有 A（110V 60Hz ）、B（22V 60Hz ）、C（100V 50/60Hz ）、D（200V 50/60Hz ）、E（115V60Hz）、X（200-240V50Hz ）等。9、单相异步电机运转时，产生与旋转方向相反的转矩，因此不可能在短时间内改变方向。应在电机完全停止以后，再转换其旋转方向。10、三相电机时使用 U（200V 50/60Hz ）、T（220V50/60Hz ）、S（380-440V
14、 50/60Hz ）电源的异步电机。1异步电机的一般规格项目绝缘阻抗绝缘内压温度上升绝缘等级过热保护装置使用温度事项在常温、常湿度下，运转电动机后，以 DC 500V 的绝缘电阻表来测量电动机。金属阻和电动机外 壳之间的绝缘电阻超过 100M在常温、常湿度下，运转电动机后，在电动机的金属绕组和电动机箱之间的电压以1500V、50/60Hz 输入1min 时没有任何问题。运转电动机后，用温度计发测量时，温度上升数值在60以下（装有计算机的电动机则应该在 45 以下）E 种（ 120）内装过热保护装置（自动复归型）：开放（1205）；复归（ 775）-1050 （UL CE 规格电动机使用温度为
15、- 1040 ）1. 异步电动机选用为生产机械选择合适的电动机， 包括确定电动机的 额定电压、额定转速、结构型式和额定容量等。主要考虑以下 4个方面的问题。(1)根据电源电压条件，要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。(2) 在机械特性方面，所选用的电动机应满足被拖动生产机械提出的要求。 (3)电动机的结构型式，应适应周围环境条件的要求。 (4)正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配，同时要考虑生产机械的工作性质与其持续、间断的规律相适应。选小了，不能保证生产机械的正常工作，对电动机来说，将使它的各部分过载、过热，温度上升超过允许的限度而过早损坏；选大了，则增
16、加设备的投资费用，电动机容量不能充分利用，而且使效率和功率因数降低。2. 异步电动机的常见故障及分析(1)机械方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。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。一般由于端盖轴室内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形，使机座、端盖、转子三者不同轴引起扫膛。振动应先区分是电动机本身引起的，还是传动装置不良所造成的，或者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、转子不同轴，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
17、负荷。(2)电气方面故障有定子绕组缺相运行，定子绕组首尾反接，三相电流不平衡 ，绕组短路和接地，绕组过热和转子断条、断路 等。 缺相运行是常见故障之一。三相电源中只要有一相断路就会造成电动机缺相运行。缺相运行可能由于线路上熔断器熔体熔断，开关触点或导线接头接触不良等原因造成。三相电动机缺一相电源后，如在停止状态，由于合成转矩为零因而堵转(无法起动)。电动机的堵转电流比正常工作的电流大得多。因此，在此情况下接通电源时间过长或多次频繁地接通电源起动将导致电动机烧毁。运行中的电动机缺一相时，如负载转矩很小，仍可维持运转，仅转速略有下降，并发出异常响声；负载重时，运行时间过长，将会使电动机绕组烧毁。3
18、. 动机运行(1)运行参数，一般电动机允许 电压波动为额定电压的 10%，三相电压之差不得大于 5%；允许各相电流不平衡值不得超过 10%。(2)电动机的保护，为使电动机安全运行，必须正确配置所用的低压断路器、接触器、熔 断器和热继电器等控制电器和保护电器，对于重要的电动机还 应装设缺相保护。另外，电动机外壳应根据 电网的运行方式可靠地接零或接地。(3)保养和维护，电动机应保持主体完整、零附件齐全、无损坏以及周围环境的清洁。定期对电动机 进行检修和保养，是确保电动机安全运行的重要工作。日常维 修包括清除外部灰尘和油污，监听有无异常杂音，并定期更换润滑油。换油周期一般滑动轴承为 1kh，滚动轴承
19、为 5kh。在巡视检查中要注意电动机的 温升、气味及振动情况。正常运行的电动机，其声音应轻而均匀，无杂音和特殊的叫声，无明显振动，转速达到额定转速，三相电流基本上平衡。基本结构一、三相异步电动机的结构，由定子、转子和其它附件组 成。（一）定子（静止部分）1、定子铁心作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。构造：定子铁心一般由 0.350.5 毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片 冲制、叠压而成，在铁心的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放 定子绕组。定子铁心槽型有以下几种：半闭口型 槽：电动机的效率和功率因数较高，但绕组嵌线和绝缘都较困 难。一般用于小型低压电机中。半开口型槽：可嵌放成 型绕组，一般用
20、于大型、中型低压电机。所谓成型绕组即绕组 可事先经过绝缘处理后再放入槽内。开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在高压电机中。2、定子绕组作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。构造：由三个在空间互隔 120电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。定子绕组的主要绝缘项目有以下三种：（保证绕组的各导电部分与铁心间的 可靠绝缘以及绕组本身间的可靠绝缘）。（1）对地绝 缘：定子绕组整体与定子铁心间的绝缘。（2）相间绝 缘：各相定子绕组间的绝缘。（3）匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间的绝缘。电动机接线盒内的接线：电动机接线盒
21、内都有一块接线板，三相绕组的六个线头排成上下 两排，并规定上排三个接线桩自左至右排列的编号为 1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三个接线桩自左至右排列 的编号为 6（W2）、4（U2）、5（V2），.将三相绕组接成星形接法或三角形接法。凡制造和维修时均应按这个序号排列。 3、机座作用：固定定子铁心与前后端盖以支撑转子，并起防护、散热等作用。构造：机座通常为铸铁件，大型异步电动机机座一般用钢板焊成，微型电动机的机座采用铸铝件。封闭式电机的机座外面有散热筋以增加散热面积，防护式电机的机座两端端盖开有通风孔，使电动机内外的空气可直接对流，以利于散热。（二）转子（旋转部分）1、三相异步电动机的转
22、子铁心：作用：作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。构造：所用材料与定子一样，由 0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔，用来安置转子绕组。通常用定子铁心冲落后的硅钢片内圆来冲制转子铁心。一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上，大、中型异步电动机（转子直径在300400 毫米以上）的转子铁心则借助与转子支架压在转轴上。2、三相异步电动机的转子绕组作用：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。构造：分为鼠笼式转子和绕线式转子。（1） 鼠笼式转子：转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。若去掉转子铁心，整个绕组的外形
23、像一个鼠笼，故称笼型绕组。小型笼型电动机采用铸铝转子绕组，对于100KW 以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。（2） 绕线式转子：绕线转子绕组与定子绕组相似，也是一个对称的三相绕组，一般接成星形，三个出线头接到转轴的三个集流环上，再通过电刷与外电路联接。特点：结构较复杂，故绕线式电动机的应用不如鼠笼式电动机广泛。但通过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件，用以改善异步电动机的起、制动性能及调速性能，故在要求一定范围内进行平滑调速的设备，如吊车、电梯、空气压缩机等上面采用。（三）三相异步电动机的其它附件1、端盖： 支撑作用。2、轴承：连接转动部分与不动部分。3、轴承端盖：保护轴承。4
24、、风扇：冷却电动机。二、直流电动机采用八角形全叠片结构，不仅空间利用率高， 而且当采用静止整流器供电时，能承受 脉动电流和快速的负载电流变化。直流电动机一般不带 串励绕组，适用于需要正、反转的自动控制技术中。根据用户需要也可以制成带串励绕组。 中心高100280mm 的电动机无 补偿绕组，但中心高250mm、280mm 的电动机根据具体情况和需要可以制成带补偿绕组，中心高 315450mm 的电动机带有补偿绕组。中心高500710mm 的电动机外形安装尺寸及技术要求均符合 IEC 国际标准，电机的机械尺寸公差符合 ISO 国际标准。按绝缘等级分为 ：绝级工缘作等极YAEBFH限温90105120130155180度温升50607580100125A 级、E 级、B 级、F 级、H 级、C 级。C180