三相异步电动机动作原理及一般故障排除课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,三相异步电动机动作原理及一般故障排除,一、基本结构介绍,二、旋转磁场及其产生,三、转子旋转原理介绍,四、一般故障排除,下面是它主要部件的拆分图。,右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。,三相异步电动机的基本结构,三相异步电动机的主要基本结构,一、定子部分,1.,定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成,导磁部分。,2,、定子绕组：放在定子铁心内圆槽内，通入三相交流 电产生旋转磁场,导电部分。,3,、机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。,二、转子部分,1,、转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。,2,、转子绕组：,1,）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形成一个多相对称短路绕组。,2,）绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。,在定子和转子之间有一定的气隙,异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到的最小值。一般,0.2mm1.5mm,。,三、气隙,三相异步电动机定子绕组接线示意图,三相异步电动机的三相定子绕组每相绕组都有两个引出线头，总共六个引出线头，,分别以,U1,、,U2,；,V1,、,V2,；,W1,、,W2,表示。这六个引出线头引入电机接线盒的接线,柱上，如下图。,如果,U1,、,V1,、,W1,分别为三相绕组的始端（头），则,U2,、,V2,、,W2,是相应的末端（尾）。这六个引出线端在接电源之前，相互之间必须正确联结。联结方法有星形（,Y),联结和三角形（）联结两种（下图所示）。通常三相异步电动机,3KW,以下，联结成星形；,4KW,以上，联结成三角形。,三相异步电动机星形接法,三相异步电动机三角形接法,三相异步电动机定子绕组接线示意图,末端并联一起，三相首端接入三相交流电源。星形接时，线电压是相电压的根号,3,倍，而线电流等于相电流。星形接法由于起输出功率小，常用于小功率，大扭矩电机，或功率较大的电机起步时候用，这样对机器损耗较小,第一相首端与第三相末端连接，再接入一相电源；第二相首端与第一相末端连接，再接入一相电源；第三相首端与第二相末端连接，再接入一相电源。,三相异步电动机转动原理,1,、电生磁：,异步电动机定子上有三相对称的交流绕组，将在电机气隙空间产生旋转磁场；,2,、磁生电：,转子绕组的导体处于旋转磁场中，切割磁力线，并产生感应电势，转子导体通过端环自成闭路，产生感应电流。,3,、电磁力：,感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力作用在转子上将产生电磁转矩，并驱动转子旋转，将电能转化为机械能。,旋转磁场的产生,定子绕组是电动机的电路部分。三相电动机的定子绕组分为三个部分对称,(,互成,120,度,),地分布在定子铁心上，称为,三相绕组,，三相绕组接入,三相交流电源,三相绕组中的电流也差,120,，三相绕组中的电流在定子铁心中产生,旋转磁场,。,A,B,C,X,Y,Z,i,A,I,B,I,C,定子三相绕组结构示意图,三相异步电动机的旋转磁场,(1),旋转磁场的产生,设电动机为,2,极,每相绕组只有一个线圈,.,在,0-T/2,这个区间,分析有一相电流为零的几个点,.,规定,:,当电流为正时,从首端进尾端出,;,电流为负时,从尾端进首端出,.,三相异步电动机的旋转磁场,t,=0,时，,i,A,=0;i,B,为负，即电流从,Y,端流到,B,端；,i,C,为正，即电流从,C,端流到,Z,端。按右手螺旋法则确定三相电流产生的合成磁场，如图,(a),中箭头所示,方向向下。,t=T/6,时，,t,=T/6=/3,i,A,为正，电流从,A,端流到,X,端；,i,B,为负电流从,Y,端流到,B,端；,i,C,=0,。,此时的合成磁场如图,(b),所示，合成磁场已从,t,=0,瞬间所在位置顺时针方向旋转了,/3,。,t=T/2,时,t,=T/2=,iA,=0,；,iB,为正；,iC,为负，此时的合成磁场如图,(d),所示。合成磁场从,t=0,瞬间所在位置顺时针方向旋转了,。,三相异步电动机的旋转磁场,按以上分析可以证明：当三相电流随时间不断变化时，,合成磁场的方向在空间也不断旋转，这样就产生了旋转磁场,。,t=T/3,时，,t,=T/3=2/3,iA,为正,;,iB,=0,；,iC,为负，此时的合成磁场如图,(c),所示，合成磁场已从,t=0,瞬间所在位置顺时针方向旋转了,2/3,旋转磁场的旋转方向与三相交流电的相序一致,;,改变三相交流电的相序,即,A-B-C,变为,C-B-A,旋转磁场反向,;,要改变电动机的转向,只要任意对调三相电源的两根接线,.,旋转磁场的旋转方向,式中,f,为电源频率,50HZ;p,为电动机的磁极对数,.,电动机的磁极对数为,1,时,同步转速为,3000r/min;,电动机的磁极对数为,2,时,同步转速为,1500r/min;,电动机的磁极对数为,3,时,同步转速为,1000r/min.,旋转磁场的旋转速度,-,同步转速,n,o,三相异步电动机的旋转磁场,三相异步电动机工作原理,三相异步电动机的工作原理是基于,定子旋转磁场,和,转子电流,的相互作用。定子绕组通入三相交流电，产生旋转磁场。,在旋转磁场的作用下，,转子导体切割磁力线,（其方向与旋转磁场的旋转方向相反），因而在导体内产生,感应电动势,e,从而,产生感应电流,i,。,根据,安培电磁力,定律，转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁力,F,（,其方向用,左手定则决定,），这力在转子的轴上形成电磁转矩，且,转矩作用方向与旋转磁场的旋转方向相同,，转子受此转矩的作用，按旋转磁场的旋转方向旋转起来。,转子的旋转速度称为电动机的转速，用,n,表示。,转,差率,S,由工作原理可知：,转子的转速,n,（,电动机的转速）恒比旋,转磁场的,旋转速度,n,0,（,同步速度）要小。因为如果两种速度相,等时，转子和旋转磁场没有,相对运动,，转子导体,不切割磁力线,，因此，不能产生电磁转矩，转子将不能继续旋转。因此，,转子与旋转磁场之间的转速差是保证转子转速的主要因素，也是异步电动机的由来。,定义：转速差,(,n,0,-,n,),与同步转速,n,0,的比值称为,异步电动机的转,差率,，用表示,S,，,即,转差率,s,是异步电动机一个重要物理量，,s,的大小与异步电动机运行情况密切相关：,（,1,）当异步电动机在静止状态或刚接上电源，即电动机刚启动的一瞬间，转子转速,n=0,，则对应的转差率,s=1,；,（,2,）如转子转速,n=,n,0,，,则转差率,s=0,；,（,3,）异步电动机在正常运转状态下，转差率,S,在,01,之间变化。,三相异步电动机常见故障分析与处理,一、通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。,1,故障原因电源未通（至少两相未通）；熔丝熔断（至少两相熔断）；过流继电器调得过小；控制设备接线错误。,2,故障排除检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝；调节继电器整定值与电动机配合；改正接线。,二、通电后电动机不转，然后熔丝烧断,1,故障原因缺一相电源，或定子线圈一相反接；定子绕组相间短路；定子绕组接线错误；熔丝截面过小；电源线短路或接地。,2,故障排除检查刀闸是否有一相未合好，或电源回路有一相断线；消除反接故障；查出短路点，予以修复；查出误接，予以更正；更换熔丝；消除接地点。,三相异步电动机常见故障分析与处理,三、通电后电动机不转有嗡嗡声,l,故障原因定、转子绕组有断路（一相断线）或电源一相失电；绕组引出线始末端接错或绕组内部接反；电源回路接点松动，接触电阻大；电动机负载过大或转子卡住；电源电压过低；小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬；轴承卡住。,2,故障排除查明断点予以修复；检查绕组极性；判断绕组末端是否正确；紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接，予以修复；减载或查出并消除机械故障，测量电源电压，设法改善，重新装配使之灵活；更换合格油脂；修复轴承。,四、电动机起动困难，额定负载时，电动机转速低于额定转速较多,1,故障原因电源电压过低；笼型转子开焊或断裂；定转子局部线圈错接、接反；电机过载。,2,故障排除测量电源电压，设法改善；检查开焊和断点并修复；查出误接处，予以改正；减载。,三相异步电动机常见故障分析与处理,五、电动机运行时响声不正常，有异响,1,故障原因转子与定子绝缘纸或槽楔相擦；轴承磨损或油内有砂粒等异物；定转子铁芯松动；轴承缺油；风道填塞或风扇擦风罩，定转子铁芯相擦；电源电压过高或不平衡；定子绕组错接或短路。,2,故障排除修剪绝缘纸，削低槽楔；更换轴承或清洗轴承；检修定、转子铁芯；加油；清理风道；重新安装风扇；消除擦痕；检查并调整电源电压；消除定子绕组故障。,六、运行中电动机振动较大,1,故障原因由于磨损轴承间隙过大；气隙不均匀；转子不平衡；转轴弯曲；铁芯变形或松动；风扇不平衡；机壳或基础强度不够；电动机地脚螺丝松动；笼型转子开焊断路；绕线转子断路；加定子绕组故障。,三相异步电动机常见故障分析与处理,2,故障排除检修轴承，必要时更换；调整气隙，使之均匀；校正转子动平衡；校直转轴；校正重叠铁芯：检修风扇，校正平衡，纠正其几何形状；进行加固；紧固地脚螺丝；修复转子绕组；修复定子绕组。,七、轴承过热,1,故障原因滑脂过多或过少；油质不好含有杂质；轴承内孔偏心，与轴相擦；电动机端盖或轴承盖未装平；电动机与负载间联轴器未校正，或皮带过紧；轴承间隙过大或过小；电动机轴弯曲。,2,故障排除按规定加润滑脂（容积的,1/3-2/3,）；更换清洁的润滑滑脂；修理轴承盖，消除擦点；重新装配；重新校正，调整皮带张力；更换新轴承；校正电机轴或更换转子。,三相异步电动机常见故障分析与处理,八、电动机过热甚至冒烟,1,故障原因电源电压过高，使铁芯发热大大增加；电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热；定转子铁芯相擦；电动机过载或频繁起动；笼型转子断条；电动机缺相，两相运行；环境温度高电动机表面污垢多，或通风道堵塞；电动机风扇故障，通风不良；定子绕组故障（相间、匝间短路；定子绕组内部连接错误）。,2,故障排除降低电源电压，若是电机,Y,、,接法错误引起，则应改正接法；提高电源电压或换粗供电导线；消除擦点（调整气隙或挫、车转子）；减载；按规定次数控制起动；检查并消除转子绕组故障；恢复三相运行；清洗电动机，改善环境温度，采用降温措施；检查并修复风扇，必要时更换；检修定子绕组，消除故障。,电机的一般故障及其排除方法,附表,电机的一般故障及其排除方法,附表,电机的一般故障及其排除方法,附表,