第二章机电一体化常规控制技术

发布时间:2021-09-23 06:48:53

第二章机电一体化常规控制技 术
2.1电机控制技术 2.2晶闸管变流技术

第一节 电机控制技术
一.电机和电力拖动技术在国民经济中的作用:
? 电能是现代能源中应用最广的二次能源,它的生产、变换、 传输、分配、使用和控制都比较方便经济,而要实现电能 的生产、变换和使用等都离不开电机。
? 电机是一种利用电磁感应定律和电磁力定律,将能量或信 号进行转换或变换的电磁机械装置。电机在国民经济的各 个领域起着重要作用。在电力工业中,产生电能的发电机 和对电能进行变换、传输与分配的变压器是电站和变电所 的主要设备。在工业企业中,人们利用电动机把电能转换 为机械能去拖动各种生产机械,从而满足生产工艺过程的 要求。在交通运输业中,需要大量的牵引电动机。在电力 排灌、播种、收割等农用机械中,都需要规格不同的电动 机。在品种繁多的家用电器中,也离不开功能各异的小功 率电动机。

? 用电动机作为原动机拖动生产机械运行的系统, 称为电力拖动系统。电力拖动是机电设备中的一 个重要组成部分。除小部分生产机械采用气动或 液压拖动外,绝大多数的生产机械都采用电力拖 动,这源于电力拖动有其一系列的优点:
? (1) 电能的远距离输送简便经济,分配简单, 检测方便;
? (2) 电力拖动比其他形式的拖动效率高,电动 机与被拖动机械的联接简便;
? (3) 电动机的形式和种类很多,具有各种各样 的特性,可适应不同生产机械的需要,且电力拖 动的起动、制动与调速等控制简便迅速,调节性 能好;
? (4) 可实现远距离控制与自动调节,并进而实 现生产过程的自动化。

二.电机的类型及所用的材料
? 现代能源的主要形式是电能,与电能密切关联的电机广泛 应用于社会生产的各个部门和社会生活的各个方面。电机 的品种繁多,按其功能用途可分为变压器、直流电机、交 流电机和控制电机,如图0.1所示。
? 无论是哪一种电机,都 必须以磁场作为其耦合 场,通过电磁感应作用 来实现能量转换。为了 在一定的励磁电流下产 生较强的磁场,电机的磁 路均用导磁性能良好的 铁磁材料组成。

三.直流电机的工作原理与结构
? 直流电机可分为直流发电机和直流电动机 两大类。将机械能转化为电能的直流电机 是直流发电机,将电能转化为机械能的直 流电机是直流电动机。直流电机具有良好 的调速性能、较大的起动转矩和过载能力, 一般应用于对起动和调速要求较高的场合。 另外,结构复杂、成本较高、维护较困难 是直流电机的不足之处。

1.直流电机的结构
? 直流电动机和直流发电机的结构基本是相同的, 即都有可旋转部分和静止部分。可旋转部分称 为转子,静止部分称为定子,在定子和转子之 间存在着气隙。小型直流电动机结构如图1.3 所示,其剖面结构如图1.4所示。
? (1) 定子部分 ? 定子的作用,在电磁方面是产生磁场和构成磁
路,在机械方面是整个电机的支撑。定子由磁 极、机座、换向极、电刷装置、端盖和轴承等 组成,如图1.3所示。

图1.3小型直流电动机的结构

图1.4小型直流电动机的剖面结构 1—电枢绕组;2—电枢铁芯;3—机座; 4—主磁极铁芯;5—励磁绕组;6—换向绕组; 7—换向极铁芯;8—主磁极极靴;9—机座底脚

? (2) 转子部分 ? 转子又称电枢,是电机的转动部分,是用来产生
感应电动势和电磁转矩,从而实现机电能量转换 的关键部分。它包括电枢铁芯、换向器、电机转 轴、电枢绕组、轴承和风扇等。 ? ① 电枢铁芯电枢铁芯是主磁路的一部分,同时用 来嵌放电枢绕组。当电机旋转时,为减小电枢铁 芯中的磁通变化引起的磁滞损耗和涡流损耗,电 枢铁芯用涂有绝缘漆的0.5 mm厚的硅钢片叠成。 电枢铁芯冲片上冲有放置电枢绕组的电枢槽、轴 孔和通风口。 ? ② 电枢绕组电枢绕组是用绝缘铜线绕制的线圈按 一定规律放置在电枢铁芯槽内,并与换向器联结。 电枢绕组是直流电机的重要组成部分,电机工作 时线圈中产生感应电动势和电磁转矩,实现机电 能量的转换。

? ③ 换向器换向器又称整流子。对于发电机,换向
器的作用是把电枢绕组中的交变电动势转变为直 流电动势向外部输出直流电压;对于电动机,它 是把外界供给的直流电流转变为绕组中的交变电 流以使电机旋转。换向器如图1.9所示。换向器
是由换向片组合而成的,是直流机的关键部件, 也是最薄弱的部分。
? 换向器采用导电性能好、硬度大、耐磨性能好的 紫铜或铜合金制成。换向片的底部做成燕尾形, 嵌在含有云母绝缘的V形钢环内,拼成圆筒形套 在钢套筒上,相邻的两换向片间以0.6~1.2 mm厚的云母片作为绝缘,最后用螺纹压圈压紧。
换向器固定在转轴的一端。换向片靠*电枢绕组 的部分与绕组引出线间焊接。

图1.9 换向器结构 1—V形套筒;2—云母片;
3—换向片;4—联结片

2.直流电机的铭牌数据
? 表征电机额定运行情况的各种数据称为额定值。 额定值一般标注在电机的铭牌上,所以又称为铭 牌数据。它是正确合理使用电机的依据。铭牌数 据主要包括电机型号、额定功率、额定电压、额 定电流、额定转速和额定励磁电流及励磁方式等, 此外还有电机的出厂数据,如出厂编号、出厂日 期等。
? 国产电机型号一般采用大写的汉语拼音字母和阿 拉伯数字表示,其格式为:第一部分用大写的拼 音表示产品代号,第二部分用阿拉伯数字表示设 计序号,第三部分用阿拉伯数字表示机座代号, 第四部分用阿拉伯数字表示电枢铁芯长度代号。

? 如:Z2 92中的Z表示一般用途直流电机;2表 示设计序号,第二次改型设计;9表示机座代号; 2表示电枢铁芯长度代号。
? 电机铭牌上所标的数据称为额定数据,具体含义 如下:
? 额定功率PN是指在额定条件下电机所能供给的功 率。对于电动机,额定功率是指电动机轴上输出 的最大机械功率;对于发电机,额定功率是指电 刷间输出的最大电功率。额定功率的单位为kW。
? 额定电压UN是指额定工作条件下电机出线端的 *均电压。对于电动机,额定电压是指输入额定 电压;对于发电机,额定电压是指输出额定电压。 额定电压的单位为V。

? 额定电流IN是指电机在额定电压下,运行于额定 功率时对应的电流值。额定电流的单位为A。
? 额定功率、额定电压和额定电流的关系为: ? 发电机 ? 电动机 ? 额定转速 指对应于额定电流、额定电压,电机
运行于额定功率时所对应的转速。额定转速的单 位为 。
? 额定励磁电流 是指对应于额定电压、额定电 流、额定转速及额定功率时的励磁电流。额定励 磁电流的单位为A。
? 励磁方式是指直流电机的励磁线圈与其电枢线圈 的联结方式。根据电枢线圈与励磁线圈的联结方 式不同,直流电机励磁有并励、串励、他励和复 励等方式。

? 在电机的铭牌上还标有其他数据,如励磁 电压、出厂日期、出厂编号等。额定值是 选用或使用电机的主要依据。电机在运行 时的各种数据可能与额定值不同,由负载 大小决定。若电机的电流正好等于额定值, 称为满载运行;若电机的电流超过额定值, 称为过载运行;若比额定值小得多,称为 轻载运行。长期轻载运行使电机的容量不 能充分利用。故在选择电机时,应根据负 载的要求,尽可能使电机运行在额定值附 *。

小结
? 直流电机由定子和转子两部分组成。定子部分包 括机座、主磁极、换向极和电刷装置。转子部分 包括电枢铁芯、电枢绕组、换向极转轴和轴承等。
? 导体在磁场中运动产生感应电动势;载流导体在 磁场中受力。这两个规律是直流电机工作的基础。
? 电枢是直流电机的核心。电枢由电枢铁芯及其上 的电枢绕组共同组成。电能向机械能转换及机械 能向电能转换均是在电枢中完成的。

四.三相异步电动机的电力拖动

? (一)三相异步电动机的起动性能

? 异步电动机的起动就是转速从零开始到稳定运行状态的一个过 度过程。衡量异步电动机起动性能的优劣要从起动电流、起动 转矩、起动过程的*滑性、起动时间及经济性等方面综合进行 考虑,其中最主要的是:

?

(1) 电动机应有足够大的起动转矩。

?

(2) 在保证一定大小的起动转矩的前提下,起动电流越

小越好。异步电动机在刚起动时s=1,若忽略励磁电流,则起

动电流为

Is ? U1 ?r1 ? r2??2 ? ? X1 ? X 2? ?2

?

起动电流即短路电流,数值很大,一般电动机的起动电

流可达额定电流值的4~7倍。对于容量较大的电动机,这样大

的起动电流,一方面使电源和线路上产生很大的压降,影响其

他用电设备的正常运行,使电灯亮度减弱,电动机的转速下降,

欠电压继电保护动作而将正在运转的电气设备断电等。另一方

面电流很大将引起电动机发热,特别对频繁起动的电动机,发

热更为厉害。

? 起动电流大时,起动转矩又如何呢?起动时虽然电流很大, 但定子绕组阻抗压降变大,电压为定值,则感应电动* 小,主磁通 将减小;又因
r ? ? 很小2,<从转X矩2 ' 表,达起动时的功率因数cos?2 ? r2? r2?2 ? X2?2

?式 T

?

CT?m

I

?
2

cos?2

中可以看出,此时的起动转矩并不大。

?

从上面的分析可以看出,要限制起动电流,可以采取

降压或增大电动机参数的起动方法。为了增大起动转矩,可

适当加大转子的电阻。

1.直接起动

? 直接起动是最简单的起动方法。起动时用刀开关、电磁起动器或接触 器将电动机定子绕组直接接到电源上,其接线图如图8.1所示。取熔 体的额定电流为电动机额定电流的2.5~3.5倍。一般对于小型笼型
异步电动机如果电源容量足够大时,应尽量采用直接起动方法。对于 某一电网,多大容量的电动机才允许直接起动,可按经验公式(8.2) 确定。

? 率) ] / 4

KI ? Is IN
(8.2)

≤ [ 3 + (电源总容量 / 电动机额定功

?

电动机的起动电流倍数KI需符合式(8.2)中电网允许的起动

电流倍数,才允许直接起动。一般10kW以下的电动机都可以直

接起动。随电网容量的加大,允许直接起动的电动机容量也变

大。需要注意的是,对于频繁起动的电动机不允许直接起动,

否则应采取降压起动。

2.降压起动

? 降压起动是指电动机在起动时降低加在定子绕 组上的电压,起动结束时加额定电压运行的起 动方式。

?

降压起动虽然能降低电动机起动电流,

但由于电动机的转矩与电压的*方成正比,因

此降压起动时电动机的转矩也减小较多,故此

法一般适用于电动机空载或轻*鸲=笛蛊

动的方法有以下几种。

定子串接电抗器或电阻的降压起动
? 方法:起动时,电抗器或电阻接入定子 电路; 起动后,切除电抗器或电阻,进入正常 运行,三相异步电动机定子边串入电抗 器或电阻器起动时定子绕组实际所加电 压降低,从而减小起动电流。但定子绕 组串电阻起动时,能耗较大,实际应用 不多。

星形—三角形(Y—△)降压起动
方法:起动时定子绕组接成Y形,运行时 定子绕组则接成△形,其接线图如图8.3 所示。对于运行时定子绕组为Y形的笼 型异步电动机则不能用Y—△起动方法。

自耦变压器(起动补偿器)起动
方法:自耦变压器也称起动补偿器。起动 时电源接 自耦变压器原边,副边接电动机。起动 结束后电源直接 加到电动机上。

(二).三相异步电动机的调速

? *年来,随着电力电子技术的发展,异步电动机 的调速性能大有改善,交流调速应用日益广泛, 在许多领域有取代直流电动机调速系统的趋势。

?

从异步电动机的转速关系式n = n1(1s)=

可以看出,异步电动机的调速可分以下三大类:

?

(1) 改变定子绕组的磁极对数p,称为变极

调速;

?

(2) 改变供电电源的频率f1,称为变频调速;

?

(3) 改变电动机的转差率s,其方法有改变

电压调速、绕线式电动机转子串电阻调速和串级

调速。

1.变极调速
? 在电源频率不变的条件下,改变电动机的极对 数,电动机的同步转速就会发生变化,从而改 变电动机的转速。若极对数减少一半,同步转 速就提高一倍,电动机转速也几乎升高一倍。
? 通常用改变定子绕组的接法来改变极对数, 这种电动机称多速电动机。其转子均采用笼型 转子,其转子感应的极对数能自动与定子相适 应。这种电动机在制造时,从定子绕组中抽出 一些线头,以便于使用时调换。

2.变频调速

? 三相异步电动机的同步转速为

n1 ? 60 f1 p ? f1

?

因此,改变三相异步电动机的电源频率,可以

改为常变旋数转,磁保场持的U同1步/f1转速,达为到常调数速。的目的E。1 保f1持

? 升高电源电压是不允许的,因此,升高频率向上调 速时,只能保持电压不变,频率越高,磁通越低, 是一种降低磁通升速的方法,即弱磁升速

变频电源

? 异步电动机变频调速的电源是一种能调压的变频装置。如 何能取得经济、可靠的变频电源,是实现异步电动机变频
调速的关键,也是目前电力拖动系统的一个重要发展方向。
目前,多采用由晶闸管或自关断功率晶体管器件组成的变 频器。

?

变频器若按相分类,可以分为单相和三相;若按性

能分类,可以分为交-直-交变频器和交-交变频器。

?

变频器的作用是将直流电源(可由交流经整流获得)变

成频率可调的交流电(*-直-交变频器)或是将交流电源

直接转换成频率可调的交流电(交-交变频器),以供给交流

负载使用。交-交变频器将工频交流电直接变换成所需频

率的交流电能,不经中间环节,也称为直接变频器关于变

频电源的具体情况,可参考有关变频技术一类的书籍。

变频技术的应用
变频调速由于其调速性能优越,即 主要是能*滑调速、调速范围广、效率 高,又不受直流电动机换向带来的转速 与容量的限制,故已经在很多领域获得 广泛应用 ,如轧钢机、工业水泵、鼓风 机、起重机、纺织机、球磨机化工设备 及家用空调器等方面。主要缺点是系统 较复杂、成本较高。

五.电动机的选择
在电力拖动系统中,选择电动机一 般包括确定电动机的种类、型式、额定 电压、额定转速和额定功率、工作方式 等。而最重要的是选择电动机的额定功 率。决定电动机功率时,要考虑电动机 的发热、允许过载能力和起动能力等因 素,以发热问题最重要。

(一)电动机的种类、型式、额定电压与额定转

速的选择

? 1. 电动机种类的选择

?

选择电动机的原则是电动机性能满足生产机械要求的前提下,优

先选用结构简单、价格便宜、工作可靠、维护方便的电动机。在这方

面交流电动机优于直流电动机,交流异步电动机优于交流同步电动机,

笼型异步电动机优于绕线式异步电动机。

?

负*轿龋云穑贫尢厥庖蟮牧诵械纳担擞

先选用普通笼型异步电动机,普通的笼型异步电动机广泛用于机械、

水泵、风机等。深槽式和双鼠笼是异步电动机用于大中功率,要求起

动转距较大的生产机械、如空压机、皮带运输机等。

?

起动、制动比较频繁,要求有较大的起动、制动转矩的生产机

械,如桥式起重机、矿井提升机、空气压缩机、不可逆轧钢机等,应

采用绕线式异步电动机。

?

无调速要求,需要转速恒定或要求改善功率因数的场合,应采用

同步电动机,例如中、大容量的水泵,空气压缩机等。

?

只要求几种转速的小功率机械,可采用变极多速(双速、三速、

四速)鼠笼式异步电动机,例如电梯、锅炉引风机和机床等。

? 调速范围要求在1∶3以上,且需连续稳定*滑调速的生产机械,宜 采用他励直流电动机或用变频调速的鼠笼式异步电动机,例如大型精 密机床、龙门刨床、轧钢机、造纸机等。

?

要求起动转距大,机械特性软的生产机械,使用串励或复励直

流电动机,例如电车、电机车、重型起重机等。

? 2. 电动机型式的选择

? (1) 安装型式的选择 电动机安装型式按其位置的不同,可分为卧式 和立式两种。一般选卧式,立式电动机的价格贵,只有在为了简化传 动装置,必须垂直运转时才采用。

? (2) 防护型式的选择 为防止电动机受周围环境影响而不能正常运行, 或因电机本身故障引起灾害,必须根据不同的环境选择不同的防护型 式。电动机常见的防护型式有开启式、防护式、封闭式和防爆式4种。

? ① 开启式 这种电机价格便宜,散热条件较好,但容易进入水气、 水滴、灰尘、油垢等杂物,影响电机的寿命及正常运转,故只能用于 干燥清洁的环境之中。

? ② 防护式 这种电机一般防止水滴,等杂物落入机内,但不能防止 潮气及灰尘的侵入,故只能用于干燥和灰尘不多又无腐蚀和爆炸性气 体的环境。

? ③ 防闭式 这类电机又分为自冷式、强迫通风式和密封式3种,前两 种电机,潮气和灰尘不易进入机内,能防止任何方向飞溅的水滴和杂

物侵入,适用于潮湿、多尘土、易受风雨侵袭,有腐蚀性蒸汽或气体 的各种场合。密封式电机,一般使用于液体(水或油)中的生产机械, 例如潜水泵等。

? ④ 防爆式 在封闭结构的基础上制成隔爆型,增安型和正压型3类, 都适用于有易燃易爆气体的危险环境,例如油库、煤气站或矿井等场 所。

?

对于湿热地带、高海拔地区及船用电机等,还得选用有特殊防护

要求的电机。

? 3. 额定电压的选择

?

电动机的额定电压的选择,取决于电力系统对该企业的供电电压

和电动机容量的大小。

? 交流电动机电压等级的选择主要依使用场所供电电压等级而定。 一般低电压网为380V,故额定电压为380V(Y或△接法)、 220/380V(△/Y接法),380/660V(△/Y接法)3种;矿山及煤厂或 大型化工厂等联合企业,越来越要求使用660V(△接法)或 660/1140V(△/Y接法)的电机。等电动机功率较大,供电电压为 6000V或10000V时,电动机的额定电压应选与之适应的高电压。

? 直流电动机的额定电压也要与电源电压相配合。一般为110V、 220V和440V。其中220V为常用电压等级,大功率电机可提高到 600~1000V。当交流电源为380V,用三相桥式可控硅整流电路 供电时,其直流电动机的额定电压应选440V,当用三相半波可控硅 整流电源供电时,直流电动机的额定电压应为220V,若用单相整流 电源,其电动机的额定电压应为160V。

? 4. 额定转速的选择
? 额定功率相同的电动机,其额定转速越高,则 电动机的体积越小,重量越轻,造价越低,一般 地说电动机的飞轮距GD2也越小。但生产机械的 转速一定,电动机的额定转速越高,拖动系统传 动机构的速比越大,传动机构越复杂。
? 电动机的GD2和额定转速 影响到电动机 过渡程持续的时间和过渡过程中的能量损耗。电 动机的GD2越小,过渡过程越快,能量损耗越小。
? 因此,电动机额定转速的选择,应根据生产机械 的具体情况,综合考虑上面所述的各个因素来确 定。

(二)、电动机的发热与冷却
? 1. 电动机的发热
? 电动机运行过程中,各种能量损耗 最终变成热能,使得电动机的各个部分 温度上升,因而会超过周围环境温度。 温度升高的热过渡过程,称之为电动机 的发热过程,电动机温度高出环境温度 的值称为温升。一旦有了温升,电动机 就要向周围散热。当电动机单位时间发 出的热量等于散出的热量时,温度不再 增加,而保持一个稳定不变的温升,称 为动态热*衡。

? 2. 电动机的冷却

?

负载运行的电动机,在温升稳定以后,如果减少或去

掉负载,那么电动机内耗及单位时间发热量都会随之减少。

这样,原来的热*衡状态被破坏,变为发热少于散热,电 动机温度就要下降,温升降低。降温过程中,随着温升减 小,单位时间散热量也减少。当重新达到*衡时,电动机 不再继续降温,而稳定在一个新的温升上。这个温升下降 的过程称为电动机的冷却过程。

? 3. 电动机的绝缘等级

? 从发热方面来看,决定电动机容量的一个主要因素就 是它的绕组绝缘材料的耐热能力,也就是绕组绝缘材料所 能容许的温度。电动机在运行中最高温度不能超过绕组绝 缘的最高温度,超过这一极限时,电动机使用年限就大大 缩短,甚至因绝缘很快烧坏而不能使用。根据国际电工委 员会规定,电工用的绝缘材料可分为7个等级,而电动机 中常用的有A、E、B、F、H5个等级,而各等级的最高 容许温升分别为105℃、120℃、130℃、155℃、 180℃。我国规定40℃为标准环境温度,绝缘材料或电
动机的温度减去40℃即为允许温升,用τmax 表示。

(三)、电动机的工作方式
? 电动机工作时,负载持续时间的长短对电动机的发热情况 影响很大,因而对选择的电动机功率影响也很大。按电动 机发热的不同情况,可分为以下3种工作方式。
? 1. 连续工作方式
? 连续运行方式是指电动机工作时间tr >(3~4) ( 为
电动机的发热时间常数,表征电动机热惯性的大小)后温 升可以达到稳态值,也称长期工作制。属于这类生产机械 的有水泵、鼓风机、造纸机等。 ? 2. 短时工作方式
? 短时工作方式是指电动机工作时间tr<(3~4) ,而停歇 时间t0>(3~4) 。这样工作时温升达不到稳态值 ,
而停歇后温升降为零。属于此类生产机械的有机床的夹紧 装置、某些冶金辅助机械、水闸闸门启闭机等。
? 短时工作方式下电动机的额定功率是与规定的工作时间相 对应的,这一点需要注意,与连续工作方式的情况不完全 一样。电动机铭牌上给定的额定功率是按15min、 30min、60min、90min 4种标准时间规定的。

? 3. 周期性断续工作方式
? 周期性断续工作方式是指工作和与 停歇相互交替进行,两者时间都比较短,
即工作时间tr<(3~4) ,停歇时间 t0<(3~4) 。工作时温升达不到稳态
值,停歇时温升降不到零。属于此类工 作的生产机械有起重机、电梯、轧钢辅 助机械等。

(四)、额定功率的选择
正确选择电动机容量的原则,应在电动机 能够胜任生产机械负载要求的前提下,最经济 最合理地决定电动机的功率。若功率选得过大, 设备投资增大,造成浪费,且电动机经常欠载 运行,效率及交流电动机的功率因数较低;反 之,若功率选得过小,电动机将过载运行,造 成电动机过早损坏。决定电动机功率的主要因 素有3个:(1) 电动机的发热与温升,这是决 定电动机功率的最主要因素;
? (2) 允许短时过载能力; ? (3) 对交流笼型异步电动机还要考虑起动能力。

六.电动机的维护处理

? (一)、起动前的准备

? 对新安装或久未运行的电动机,在通电使用之前必须先进行下列4项 检查,以验证电动机能否通电运行。

? 1. 安装检查

?

要求电动机装配灵活、螺钉拧紧、轴承运行无阻、联轴器中心无

偏移等。

? 2. 绝缘电阻检查

?

要求用兆欧表检查电动机的绝缘电阻,包括三相相间绝缘电阻和

三相绕组对地绝缘电阻,测得的数值一般不小于10MΩ。

? 3. 电源检查

?

一般当电源电压波动超出额定值+10%或-5%时,应改善电源条

件后投运。

? 4. 起动、保护措施检查

? 要求起动设备接线正确(直接起动的中小型异步电动机除外);电 动机所配熔丝的型号合适;外壳接地良好。

? 在以上各项检查无误后,方可合闸起动。

(二)、起动时的注意事项
? (1) 合闸后,若电动机不转,应迅速、果断地拉闸,以免 烧毁电动机。
? (2) 电动机起动后,应注意观察电动机,若有异常情况, 应立即停机。待查明故障并排除后,才能重新合闸起动。
? (3) 笼型电动机采用全压起动时,次数不宜过于频繁,一 般不超过3~5次。对功率较大的电动机要随时注意电动 机的温升。
? (4) 绕线转子电动机起动前,应注意检查起动电阻是否接 入。接通电源后,随着电动机转速的提高而逐渐切除起动 电阻。
? (5) 几台电动机由同一台变压器供电时,不能同时起动, 应由大到小逐台起动。

(三)对、运运行行中中的的监电视动机应经常检查它的外
壳有无裂纹,螺钉是否有脱落或松动, 电动机有无异响或振动等。监视时,要 特别注意电动机有无冒烟和异味出现, 若嗅到焦糊味或看到冒烟,必须立即停 机检查处理。

? 对轴承部位,要注意它的温度和响度。温度升高, 响声异常则可能是轴承缺油或磨损。
? 用联轴器传动的电动机,若中心校正不好,会在 运行中发出响声,并伴随着发生电动机振动和联 轴节螺栓胶垫的迅速磨损。这时应重新校正中心 线。用带传动的电动机,应注意传动带不应过松 而导致打滑,但也不能过紧而使电动机轴承过热。
? 在发生以下严重故障情况时,应立即断电停机处 理:
? (1) 人身触电事故; ? (2) 电动机冒烟; ? (3) 电动机剧烈振动; ? (4) 电动机轴承剧烈发热; ? (5) 电动机转速迅速下降,温度迅速升高。

(四)、电动机的定期维修
异步电动机定期维修是消除故障隐患、 防止故障发生的重要措施。电动机维修 分月维修和年维修,俗称小修和大修。 前者不拆开电动机,后者需把电动机全 部拆开进行维修。

? 1. 定期小修主要内容

? 定期小修是对电动机的一般清理和检查,应经常进行。小修内容包括:

? (1) 清擦电动机外壳,除掉运行中积累的污垢;

? (2) 测量电动机绝缘电阻,测后注意重新接好线,拧紧接线头螺钉;

? (3) 检查电动机端盖、地脚螺钉是否紧固;

? (4) 检查电动机接地线是否可靠;

? (5) 检查电动机与负载机械间的传动装置是否良好;

? (6) 拆下轴承盖,检查润滑介质是否变脏、干润,及时加油或换油。处理完 毕后,注意上好端盖及紧固螺钉;

? (7) 检查电动机附属起动和保护设备是否完好。

? 2. 定期大修主要内容

?

异步电动机的定期大修应结合负载机械的大修进行。大修时,拆开电动

机进行以下项目的检查修理。

? (1) 检查电动机各部件有无机械损伤,若有则应进行相应修复;

? (2) 对拆开的电动机和起动设备,进行清理,清除所有油泥、污垢。清理中 注意观察绕组绝缘状况。若绝缘为暗褐色,说明绝缘已经老化,对这种绝缘 要特别注意不要碰撞使它脱落。若发现有脱落就进行局部绝缘修复和刷漆;

? (3) 拆下轴承,浸在柴油或汽油中彻底清洗。把轴承架与钢珠间残留的油脂 及脏物洗掉后,用干净柴(汽)油清洗一遍。清洗后的轴承应转动灵活,不松 动。若轴承表面粗糙,说明油脂不合格;若轴承表面变色(发蓝),则它已经 退火。根据检查结果,对油脂或轴承

? 进行更换,并消除故障原因(如清除油中砂、铁屑等杂物; 正确安装电动机等);
? 轴承新安装时,加油应从一侧加入。油脂占轴承内容积 1/3~2/3即可。油加得太满会发热流出。润滑油可采用 钙基润滑脂或钠基润滑脂。
? (4) 检查定子绕组是否存在故障。使用兆欧表测绕组电阻 可判断绕组绝缘性能是否因受潮而下降,是否有短路。若 有,应进行相应处理;
? (5) 检查定、转子铁心有无磨损和变形,若观察到有磨损 处或发亮点,说明可能存在定、转子铁心相擦,应使用锉 刀或刮刀把亮点刮低,若有变形应做相应修复;
? (6) 在进行以上各项修理、检查后,对电动机进行装配、 安装;
? (7) 安装完毕的电动机,应进行修理后检查,符合要求后, 方可带负载运行。

小结
? 衡量异步电动机起动性能,最主要的指标是起动电流和起 动转矩。异步电动机直接起动时,起动电流大,一般为额 定电流的4~7倍。因起动时功率因数低,起动电流虽然 很大,但起动转矩却不大。三角形接线的异步电动机,在 空载或轻*鸲保梢圆扇—△起动,起动电流和起 动转矩都减小3倍。负载比较重的,可采用自耦变压器起 动,自耦变压器有抽头可供选择。绕线转子异步电动机转 子串电阻起动,起动电流比较小,而起动转矩比较大,起 动性能好。若把异步电动机的机械特性线性化,起动电阻 的计算方法与并励直流电动机相同。
? 异步电动机的调速有3种方法,即变极、变频和改变转差 率。变极调速是改变三相绕组中的电流方向,使极对数成 倍地变化,可制成多速电动机。变频调速是改变频率从而 改变同步转速进行调速,调频的同时电压要相应地变化。 改变转差率调速,主要有转子串电阻调速和串级调速。

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