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1、异步电动机介绍,技术部,2011-09,异步电动机分类,按定子绕组相数分 单相、两相、三相异步电动机 按转子结构分 绕线型、鼠笼型异步电动机 鼠笼型异步电动机又可分为： 单鼠笼、双鼠笼、深槽异步电动机,异步电动机用途,（1）异步电机的用途 用于拖动各种生产机械，功率范围从几十瓦数千 千瓦，应用范围非常广泛。 工业：机床、风机、泵、压缩机、矿山机械、轻工机械等； 农业：水泵、脱粒机、粉碎机、加工机械等； 民用：电风扇、洗衣机、电冰箱、空调等。 （2）异步电动机的特点 优点 结构简单、容易制造、成本较低、坚固耐用、 运行可靠（鼠笼型）； 运行效率较高，具有适用的工作特性。 缺点 功率因数总小于1（
2、从电网吸收感性无功功率）； 调速性能不如直流电动机。,三相异步电动机基本工作原理,异步电动机结构,绕线型绕组的联结方式,转子绕线型绕组通常采用Y联结,三相异步电动机的定子与转子之间的空气隙，一般仅为1.2mm5mm。 气隙太大，电动机运行时的功率因数降低。 气隙太小，使装配困难，运行不可靠，高次谐波磁场增强，从而使附加损耗增加以及使启动性能变差。,定转子铁心与内风扇组成内风路，把电机内部热量带给冷却器钢管外圆 风罩与外风扇共同组成外风路，将热量从冷却器钢管内圆带走。,我厂三相异步电动机风路图解,定子铁心 由0.5mm表面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成，由于硅钢片较薄而且片与片之间是绝缘的，可减少铁
3、心涡流损耗。,（a）定子铁心 （b）定子冲片 定子铁心及冲片示意图,50W350 50W400 50W470,异步电动机主要构件,定子绕组 线圈由绝缘铜导线绕制。,3M43-F云母导线,“N”，“弓”形,带绕组定子铁心VPI浸漆,三相异步电动机转子铁心,电机主要零部件-空水冷却器,中性点出线盒,主出线盒,电机轴承结构,电机轴承结构的选择和设计对整台电机非常 重要。 .主要有滚动和滑动轴承两种 .滑动轴承一般用在（大型）电机高速场合 分为自润滑和强迫油循环（带稀油站） .滚动轴承在 （内径+外径）*n/250万时不适 合用脂润滑 .润滑失效；加油（脂）周期,应用于电动机的一些仪表,（停机）加热器
4、 作用 防潮 单相/三相 功率 PT100 单支/双支 两线/三线/四线制 双金属表盘式温度计,三相异步机铭牌与技术数据,1. 型号 YRKK 630-10,异步电动机产品名称代号,中心高,W,V,U,Y 接法,接法,2.常见电动机接法,3. 额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压.,线 电 压,U1,W2,V1,V2,U2,W1,线 电 压,U,V,W,例：10000/6000 Y/是指：线电压为10000V时采用Y接法； 当线电压为6000V时采用接法。,5. 额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。,U,V,W,4. 额定功率： 额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率 （ ），不等
5、于从电源吸收的功率（ ）。两者的 关系为：,其中,大中型异步动电机 效率 =9096%,额定负载时一般为0.7 0.9 ， 空载时功率因数很低约为0.2 0.3。额定负载时，功率因数最大。,注意：实用中应选择合适容量的电机，防止“大马”拉“小车”的现象。,5. 功率因数(cos1)：,P2,PN,cos1,（1）连续 连续工作状态是指电动机带额定负载运行时，运行时间很长，电动机的温升可以达到稳态温升的工作方式,用S1表示。,6定额,定额是指三相电动机的运转状态，即允许连续使用的时间，分为连续、短时、周期断续三种,（2）短时 短时工作状态是指电动机带额定负载运行时，运行时间很短，使电动机的温升达
6、不到稳态温升；停机时间很长，使电动机的温升可以降到零的工作方式。 （3）周期断续 周期断续工作状态是指电动机带额定负载运行时，运行时间很短，使电动机的温升达不到稳态温升；停止时间也很短，使电动机的温升降不到零，工作周期小于10min的工作方式。,绝缘等级是指三相电动机所采用的绝缘材料的耐热能力，它表明三相电动机允许的最高工作温度。,7绝缘等级,常将电机的绝缘系统按极限温度分为若干耐热等级：A,E,B,F,H 。它们分别代表绝缘材料的最高温度为：105，120，130，155，180。 上面铭牌中的绝缘等级为F级，表示其最高工作温度为155 。,绕组和轴承的温升和温度限值： 电阻法 RTD法 绕
7、组B级温升限值 80K （R法） 90K （RTD）,电机温升,A有直接关系,电机总损耗,冷却效果,防护等级表示三相电动机外壳的防护等级，其中IP是防护等级标志符号，其后面的两位数字分别表示电机防固体和防水能力。数字越大，防护能力越强，如IP44中第一位数字“4”表示电机能防止直径或厚度大于1毫米的固体进入电机内壳。第二位数字“4”表示能承受任何方向的溅水。,8防护等级,防护等级（常用）,第一位数字表示 2 防护大于12mm固体 3 防护大于2.5mm固体 4 防护大于1mm固体 5 防尘电机,第二位数字表示 2防滴（垂直15） 3防淋水（60 ） 4 防溅水 5 防喷水,IP55IP54IP
8、44IP23,9 冷却方式（IC）,冷却方式是根据冷却回路布置和冷却介质运动的 推动方法来分类,异步电机通常采用以下冷却方式： IC01 自然通风 IC06 强迫通风 IC411/416 筋外冷/强迫 TEFC/TEBC IC81W 空水冷 TEAWC IC86W 空水冷 冷却器外带独立鼓风机 IC611 空空冷 TEAAC IC616 空空冷 外风路带独立鼓风机 IC666 空空冷 内、外风路均带独立鼓风机,10 安装型式（IM）,卧式异步电机 最常见的结构安装 型式是IMB3,立式异步电机最常见 的结构安装型式是 IMV1,11.保证值,效率： -0.1（1-） 功率因数：-（1-cos）
9、/6 (0.020.07) 起动电流：+20% 起动转矩：-15% 最大转矩：-10% 设计值-实测值（实验值）-保证值,三相异步电机的起动,大电流使电网电压降低 影响其他负载,频繁起动时造成热量积累 电机过热,影响：,测试题 1.异步电动机铭牌上的各项内容有什么意义？电动机在什么情况下运行最有利？ 2.鼠笼异步电动机能代替绕线型异步电动机使用吗？为什么？,测试题 1.异步电动机铭牌上的各项内容有什么意义？电动机在什么情况下运行最有利？ 2.鼠笼异步电动机能代替绕线型异步电动机使用吗？为什么？,测试题解析 1.任何一台异步电动机在它的机座上都钉有一块不锈钢制标牌，称为电动机铭牌。它简要地记载着
10、电动机制造厂的规定的电动机运行条件。我们要想正确的使用、检查和修理电机，必须首先搞清楚铭牌上的记载的各项内容及其意义，否则就无法使用。例如不知道这台电动机该接多高电压的电源，能拖动多大负载，应该怎样接线等等。而盲目使用，往往造成事故，甚至烧毁电动机。 现以YKK630异步电动机的铭牌（图1）为例来加以说明。,1、型号 型号是表示电动机的类型、结构、规格及性能等特点的代号，如YKK630-10，表示Y系列三相封闭型空-空冷却的鼠笼型异步电动机，中心高630mm，是10极的电动机。 2、功率 铭牌上注明的功率为电动机额定功率，是表明该电动机的长期使用时的负载能力。电动机功率单位通常用“千瓦”表示，
11、也有用“马力”表示的。“千瓦”和“马力”之间的关系为： 马力=0.736千瓦 千瓦=1.36马力 应该指出：铭牌所标的功率是电动机输出功率。“900千瓦”表示能带动900千瓦的机械工作。使用时要特别注意配套，即电动机与所带机械的功率是否符合。如果电动机功率与所带机械功率小，即经常过载工作，就如小马拉大车，负载过量，使电动机过热受损坏。如果电动机功率比所机械功率大得多，即经常轻载工作，就如大马拉小车，电动机并未发挥应有作用，很不经济。 3、电压、电流 铭牌上注明的电压和电流是指额定电压和额定电流。 额定电压是指电动机在额定运行时，定子绕组应接的线电压（端电压），电源线电压应等于电动机额定电压，电
12、源电压过高、过低都会使电动机过热而损坏。 额定电流是指电动机外接额定电压，输出额定功率时，电动机定子绕组中的线电流。也是电动机最大安全电流。若因过载使得电流超过铭牌上规定值，电动机就会过热。,4、接线和接线标牌 铭牌上注明的接线方式都是电动机内部接线，高压电机一般都是星型接法。出线盒中一般都是三个出线端子，外接电缆线不容易接错。小型低电压机，特别是Y-起动的电动机出线盒有六个出线盒端子，外接电缆线要严格按照接线标牌，以免接错造成电机损坏。 5、定额 定额表示电动机允许的持续运行时间。如果铭牌上标题有“S1”，表示这台电机可以在输出额定功率情况下连续使用，不会使绕组过热。如果铭牌上标有“S2”，
13、表明电机只能短时工作，如果连续使用，电动机绕组将会过热、烧坏。 6、频率 这时指额定频率。铭牌注明50赫兹。表明该电动机应接到频率为50赫兹的交流电源上。国外许多国家是采用60赫兹。 7、转速 它是指电动机额定转速。当电源电压为额定电压，频率为额定频率，电动机输出为额定功率时，电动机每分钟的转速就是它的额定转速。一般异步电动机的额定转速比旋转磁场转速（也称同步转速）低2%-5% 8、出品号 电动机的出品号和人的姓名的作用相似。同一规格的许多电动机，由于不同的出品号。分别记载各台电动机试验结果和使用情况。用户可根据出品号到制造去查阅技术档案。,9、冷却方式、安装方式、防护等级 分别说明电动机冷却
14、方式，如IC611是指空-空冷却，IC81W是指空-水冷却。安装方式，如IMB3 是指卧式安装，IMV1是指立式安装。防护等级，正如前后所讲的电动机防固体和防水的能力。 10、绝缘等级 电动机铭牌上标有电动机的绝缘等级。实际上是指电动机温升的规定值，温升是检查电动机运行是否正常的重要标志。 电动机温升是指在规定的环境温度下（根据国家标准规定，环境温度为40）电动机绕组高出环境温度的数值。比如在铭牌上绝缘等级为“F级”，表明环境温度为40时，绕组的温升不能超过105K,也就是说绕组的温度不能超过105+40=145。 一般情况下，电动机运行到4-5小时后，电动机温升即达到稳定值。若继续运转，温度
15、不再上升，这时可测定电动机的温升值。 按上述分析可知，电动机在额定电压和额定频率下，带额定负载运行最安全、可靠，经济性最好。这样电动机运行的效率和功率因数最高。温升也在控制的范围内。因此，选用电动机时应使电动机的功率与负载相当，使电动机经常在额定负载下运行为最有利。,2.不能。 因为鼠笼型异步电动机转子端环在电机内部已短接，电机的堵转电流倍数在6倍左右，且堵转转矩也不大，启动时间很快，不能满足绕线电机的绝大部分工况和电网条件很差的环境。 而绕线型异步电动机的转子有滑环装置，外接电阻可以接到滑环上，通过外接电阻可以将电动机的起动电流控制在1.5-2倍左右，由于外接电阻可以是水电阻，也可以是金属电阻，都可以在电机外面冷却，冷却效果好，可适当的延长起动时间，可以拖动转矩很大的负载。所以鼠笼型异步电动机是不能代替绕线形异步电机的,2011-09-15,