电动机原理和结构及常见故障.ppt

山东电力建设第一工程公司 异步电动机原理 三相交流异步电动机也是用三相交流电产生的旋转磁 场来带动电动机转子旋转的，转子不是永磁的也不是 线绕电磁的，在转子铁芯上镶嵌着一个“鼠笼”。下 图是一个铜制的鼠笼，由多根铜条与两个铜端环组成， 铜条与铜端环有良好的电连接。 转子的鼠笼 异步电动机原理 把鼠笼放在有旋转磁场的定子铁芯中间，在定子芯绕组通 上三相交流电产生旋转磁场，会看到鼠笼会跟着旋转磁场 旋转。因为磁场旋转时，鼠笼的铜条切割磁力线产生电流， 而有电流的铜条又受到磁力的作用，于是鼠笼便旋转起来。 下面四幅图是鼠笼随磁场旋转的动画截图，为使画面清楚， 仅显示旋转磁场与鼠笼电流的方向。感生电流的方向可用 右手定则判断，铜条受力方向按左手定则判断。图中标有 磁力线与旋转方向，铜条端面的颜色代表电流的方向。绿 色表示电流指向屏幕外，红色表示电流指向屏幕内，黄色 表示无电流，电流变化用颜色变化表示。第一幅是电流变 化周期为 0度时磁场与电流方向： 鼠笼随磁场旋转动画截图（ 0度） 鼠笼随磁场旋转动画截图（ 90度） 鼠笼随磁场旋转动画截图（ 180 度） 鼠笼随磁场旋转动画截图（ 270 度） 异步电动机原理 显然，鼠笼是不可能与磁场同步旋转的，只有鼠笼比 磁场转的慢才有鼠笼与磁场的相对转动，才能切割磁 力线感生电流，感生电流在洛伦兹力作用下推动鼠笼 转子异步旋转。鼠笼与磁场转速之差称为转差，转差 大则感生电流大，电流大则力大，力大则增加鼠笼转 速。转差与力会形成平衡，鼠笼转速将稳定在某一转 差值。 异步电动机原理 请观看鼠笼随磁场旋转的 3D动画 F:培训课件 电动机 jiaoliuyibuji-SLDH.flv 异步电动机原理 为增大导磁率，鼠笼是嵌装在转子铁芯内的，下图是 一个嵌有铜制鼠笼的转子： 鼠笼转子 异步电动机原理 把鼠笼转子插入定子铁芯中，组成一个三相交流异步 电动机原理模型。通上三相交流电，电机就旋转了。 由于转子旋转速度比旋转磁场慢，故称之为异步电动 机。转子与旋转磁场旋转速度之差再与磁场旋转速度 之比称为转差率，一般异步电动机运行时的转差率为 2%至 6%，输入三相交流电为 50周时，鼠笼转子每分 钟转速约 2820至 2940转。 下面是三相交流异步电动机模型旋转 3D动画截图 异步电动机模型 3D动画截图 异步电动机原理 请观看三相交流异步电动机原理模型旋转动画 F:培训 课件 电动机 jiaoliuyibuji-MXDH.flv 异步电动机结构 三相交流异步电动机的定子铁芯由硅钢片叠成，在铁 芯内圆有许多槽，用来嵌放定子绕组，见图 1左图。电 动机的转子铁芯也由硅钢片叠成，在铁芯外圆有许多 槽，用来嵌放转子绕组，见图 1中图。图 1右图是转子 铁心插入定子铁心示意图，定子铁芯与转子铁心之间 留有气隙。 图 1-定子铁芯与转子铁心 异步电动机结构 定子铁芯的槽内嵌放着定子绕组，即三相交流绕组， 接入三相交流电源就可产生旋转磁场。 图 2-嵌放绕组的定子铁心 异步电动机结构 定子铁芯固定在机座上，机座外面有散热筋（散热片） 帮助定子散热，机座由铸铁或铸钢铸造。下图是剖面 的定子与机座图。 图 3-定子安装在机座上 异步电动机结构 三相交流异步电动机的转子铁芯外周的许多槽是用来 嵌放转子绕组，笼型感应电动机的转子绕组是笼型结 构，俗称鼠笼。鼠笼由铜条或（铝条）与铜端环（铝 端环）组成，参见异步电动机原理一节。但应用最广 的小型异步电动机采用在转子铁芯上直接浇铸熔化的 铝液形成鼠笼转子，在转子槽内直接形成铝条即绕组， 并同时铸出散热的风叶，简单又结实，图 4是铸有笼型 绕组的转子。 图 4-笼型绕组的转子 异步电动机结构 在转子转轴上装有电动机散热的风扇，在转子转轴上 装上轴承，这就是异步电动机的转动部分。 图 5-笼型异步电动机转子 异步电动机结构 把转子插入定子中间，通过轴承安装在端盖上，用端 盖把转子支撑起来，端盖安装在机座上，装上风罩， 一个三相交流异步电动机就组成了。接入三相交流电 源后定子产生的旋转磁场就可带动笼型转子旋转。图 6与图 7是笼型三相异步电动机的剖视图。 图 6-笼型异步电动机剖面图 图 7-笼型异步电动机剖面图 异步电动机结构 机座装上端盖后，转子与定子与定子绕组都密封在机 座内，能较好的防尘。定子与转子产生的热量由机座 外壳散热，转子上的风叶搅动机内空气使热量尽快传 到外壳上，外壳上的散热片加大了散热面积。这还不 够，在电机端盖外还装有风扇，并有风罩，风罩端部 开有通风孔，风扇旋转时就像离心风机，空气从风罩 端部进入，从风罩与端盖之间的空隙吹出，吹向机座 上的散热片，大大加速了电机的散热。图 8中的浅蓝 色箭头线表示散热气流的走向。 图 8-笼型异步电动机的散热通道 图 9是笼型异步电动机外观图。 异步电动机结构 三相交流异步电动机以其结构简单，密封性好，维护 容易，价格低廉而广受欢迎，应用非常广泛。 请观看三相笼型异步电动机模型剖面运转 3D动画。 F:培训课件 电动机 jiaoliuji-PMDH.flv 厂用电动机正常启、停应注意那 些事项？ 设备上应无人工作； 外部检查无异常； 监视启动过程，如超过启动时间电流仍不返回正常，或 合闸后电流表针不动、电机不转、有鸣声、冒火花、有 焦味等，应立即断开电源，查明原因。 启动后检查电动机的音响、电流、振动、串动和温度等 均应正常； 电动机在冷、热状态下允许的启动次数，应按厂家规定 执行。正常情况下，冷态可连续启动两次，间隔时间不 得少于五分钟；热态下只准启动一次。 电动机的低电压保护起什么作用 ? 当电动机的供电母线电压短时降低或短时中断又恢复 时，为了防止电动机自启动时使电源电压严重降低， 通常在次要厂用电动机上装设低电压保护。当供电母 线电压低到一定值时，低电压保护动作将次要电动机 切除，使供电母线电压迅速恢复到足够的电压，以保 证重要电动机的自起动。 电动机运行中跳闸，如何判断电 机好坏 ? 对电机本体进行检查，有无焦臭味及明显放电痕迹； 摇测电机绝缘有无接地现象； 摇测电机三相是否接通，如有一相与其他相不通，说 明一相线圈有断线； 必要时拆开电机中性点，测量相间绝缘是否良好； 进行必要的电气试验，如测量直流电阻等。 运行中的电动机遇到哪些情况时 应立即停用 ? 遇到危及人身安全的机械、电气事故时。 电动机所带动的机械损坏至危险程度时。 电动机或其起动、调节装置起火并燃烧时。 电动机发生强烈振动和轴向串动或定、转子摩擦。 电动机的电源电缆、接线盒内有明显的短路或损坏的 危险时。 电动机轴承或外壳温度急剧上升，超过规定值，并继 续上升时。 三相异步电动机发热的原因有哪 些 ? 1）正常发热 (含转子、定子铜耗，起动、制动、摩擦 等 ) 2）绝缘老化 (铁损增加，漏电流增加 ) 3）相电压不平衡 (引起电流不平衡，单相运转等 ) 4）电压波动 (转速变动转矩平衡，磁路饱和励磁增加 等 )； 5）接线不正确 (绕组电压变高或变低等 )； 6）电流不平衡 (线路接触不好等 ) 7）机械故障 (阻力增加等 ) 8）电机轴承故障 (在异步电动机中发生较多 )。