電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)培訓(xùn)

1、 電機(jī)（英文：Electric machinery，俗稱“馬達(dá)”）是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。在電路中用字母M（舊標(biāo)準(zhǔn)用D）表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源。什么叫做電動(dòng)機(jī) 按按結(jié)構(gòu)和工作原理可劃分：可分為直流電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī) 按工作電源種類(lèi)劃分：可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。電動(dòng)機(jī)的分類(lèi) 直流電機(jī)（direct current machine）是指能將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能（直流電動(dòng)機(jī)）或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能（直流發(fā)電機(jī)）的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。當(dāng)它作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；

2、作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能 ，直流電動(dòng)機(jī)可以調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)速度。主要應(yīng)用于軋鋼機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、電力機(jī)車(chē)、電車(chē)，事故設(shè)備。直流電動(dòng)機(jī) 交流電動(dòng)機(jī)，是將交流電的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種機(jī)器。 交流電動(dòng)機(jī)主要由一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子組成。電動(dòng)機(jī)利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象而制成的。交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相同的交流電機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)是屬于交流電機(jī)，定子繞組與異步電動(dòng)機(jī)相同。它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度是一樣的，所以稱為同步電動(dòng)機(jī)。正由于這樣，同步電動(dòng)機(jī)的電流在相位上是超前于電壓的，即同步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)容性負(fù)載。

3、為此，在很多時(shí)候，同步電動(dòng)機(jī)是用以改進(jìn)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)的。 同步電機(jī) 異步電動(dòng)機(jī)，又稱“感應(yīng)電動(dòng)機(jī)”，即轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，獲得一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)體，通常多呈鼠籠狀。 我們生產(chǎn)生活中主要使用就是單相異步電動(dòng)機(jī)和三相交流異步電動(dòng)機(jī)。異步電機(jī) 使用三相電源供電的異步電動(dòng)機(jī)。 分為繞線式和鼠籠式，鼠籠式應(yīng)用較廣。 籠式轉(zhuǎn)子的異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。 繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過(guò)滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

4、。 三相異步電動(dòng)機(jī) 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，由定子、轉(zhuǎn)子和其它附件組成。三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)1、定子鐵心作用：電機(jī)磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。構(gòu)造：定子鐵心一般由0.350.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。 3、機(jī)座作用：固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子，并起防護(hù)、散熱等作用。構(gòu)造：機(jī)座通常為鑄鐵件，大型異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座一般用鋼板焊成，微型電動(dòng)機(jī)的機(jī)座采用鑄鋁件。封閉式電機(jī)的機(jī)座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護(hù)式電機(jī)的機(jī)座兩端端蓋開(kāi)有通風(fēng)孔，使電動(dòng)機(jī)內(nèi)外的空氣可直接對(duì)流，以利于散熱。2、定子繞組作用：是電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交

5、流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。構(gòu)造：由三個(gè)在空間互隔120電角度、隊(duì)稱排列的結(jié)構(gòu)完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個(gè)線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。定子繞組的主要絕緣項(xiàng)目有以下三種：（保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣）。1）對(duì)地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。2）相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。3）匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣。定子（靜止部分）1、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心：作用：作為電機(jī)磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。構(gòu)造：所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來(lái)安置轉(zhuǎn)子繞組。通常用定子鐵心沖落后的

6、硅鋼片內(nèi)圓來(lái)沖制轉(zhuǎn)子鐵心。一般小型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上，大、中型異步電動(dòng)機(jī)（轉(zhuǎn)子直徑在300400毫米以上）的轉(zhuǎn)子鐵心則借助與轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。2、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組作用：切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。構(gòu)造：分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個(gè)環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個(gè)繞組的外形像一個(gè)鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動(dòng)機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對(duì)于100KW以上的電動(dòng)機(jī)采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。2）繞線式轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個(gè)對(duì)稱的三相繞組，一般接成星形，三個(gè)出線頭

7、接到轉(zhuǎn)軸的三個(gè)集流環(huán)上，再通過(guò)電刷與外電路聯(lián)接。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故繞線式電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用不如鼠籠式電動(dòng)機(jī)廣泛。但通過(guò)集流環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中串入附加電阻等元件，用以改善異步電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)性能及調(diào)速性能，故在要求一定范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)速的設(shè)備，如吊車(chē)、電梯、空氣壓縮機(jī)等上面采用。轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分） 1、端蓋：支撐作用。 2、軸承：連接轉(zhuǎn)動(dòng)部分與不動(dòng)部分。 3、軸承端蓋：保護(hù)軸承。 4、風(fēng)扇：冷卻電動(dòng)機(jī)。相異步電動(dòng)機(jī)的其它附件 一型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào)按GB4831的規(guī)定由產(chǎn)品代號(hào)、規(guī)格代號(hào)二部分依次排列組成。 產(chǎn)品代號(hào)由電機(jī)系列代號(hào)表示，含義如下 Y-鼠籠型異步電動(dòng)機(jī) YR-繞線型異步電動(dòng)機(jī) YKS-

8、帶空-水冷卻器封閉式鼠籠型異步電動(dòng)機(jī) YQF-氣候防護(hù)式鼠籠型異步電動(dòng)機(jī) YKK-帶空-空冷卻器封閉式鼠籠型異步電動(dòng)機(jī) YRKS-帶空-水冷卻器封閉式繞線型異步電動(dòng)機(jī) YRQF-氣候防護(hù)式鼠籠型異步電動(dòng)機(jī) YRKK-帶空-空冷卻器封閉式繞線型異步電動(dòng)機(jī) 規(guī)格代號(hào)由中心高、鐵芯長(zhǎng)度序號(hào)與極數(shù)組成。電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)示例：Y5001-4Y-鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)500-中心高500mm1-1號(hào)鐵芯4-4極二功率 電機(jī)消耗的電能，包括有功功率P,無(wú)功功率Q和視在功率S。 單相：P=UIcos S=UI 三相：P=3UIcos S=3UI三轉(zhuǎn)差率 異步電動(dòng)機(jī)所謂異步，是指定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不同。 定子旋

9、轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速和電網(wǎng)頻率嚴(yán)格對(duì)應(yīng)稱為同步轉(zhuǎn)速。n=60f/p ,其中f為電網(wǎng)頻率，p為電機(jī)磁極對(duì)數(shù)。 所以，轉(zhuǎn)差率就是定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差再除以定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）。 對(duì)于異步機(jī)，電機(jī)學(xué)沒(méi)有像直流機(jī)那樣利用理想空載轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速降來(lái)表達(dá)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速的刻化是借助同步轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)差率S。然而作為電動(dòng)機(jī)的一種，異步機(jī)轉(zhuǎn)速事實(shí)上同樣是由理想空載轉(zhuǎn)速n0和轉(zhuǎn)速降n 構(gòu)成，這是由電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的普遍規(guī)律所決定的，也是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的普遍表達(dá)形式。 S=(n1-n)/n1 式中： n1為同步轉(zhuǎn)速, n 為電機(jī)轉(zhuǎn)速。四磁極對(duì)數(shù) 三相交流電機(jī)每組線圈都會(huì)產(chǎn)生N、S磁極，每個(gè)電機(jī)每相含有的磁極個(gè)數(shù)就是極數(shù)。

10、由于磁極是成對(duì)出現(xiàn)的，所以電機(jī)有2、4、6、8極之分。 五絕緣 對(duì)地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。 相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。 匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣。 新的或長(zhǎng)期停用的電機(jī)，使用前應(yīng)檢查繞組間和繞組對(duì)地絕緣電阻。通常對(duì)500V以下的電機(jī)用500V絕緣電阻表；對(duì)500-1000V的電機(jī)用1000V絕緣電阻表；對(duì)1000V以上的電機(jī)用2500V絕緣電阻表。絕緣電阻每千伏工作電壓不得小于1M，并應(yīng)在電機(jī)冷卻狀態(tài)下測(cè)量。 六直流電阻 三相交流異步電動(dòng)機(jī)，每組線圈的電阻叫直流電阻，三相電機(jī)有三個(gè)電阻值。 電機(jī)的電阻不平衡與電流不平衡，計(jì)算方法三相不平衡度不超過(guò)平均值的2%。

11、 它的意義在于：1，不平衡的電阻（電流）說(shuō)明制造的工藝或材料或電源等存在偏差；2，會(huì)造成不必要的能源損失（三角形接法時(shí)，繞組內(nèi)會(huì)有較大環(huán)流）；3，可能會(huì)造成繞組損傷；4，電機(jī)的振動(dòng)和噪音會(huì)較大。等等七接線方式 分為三角形接法（圖3）和星型接法（圖2）。八溫度與振動(dòng)用絕緣材料的耐熱等級(jí)，分A、E、B、F、H、C、N、R級(jí)。允許溫升是指電動(dòng)機(jī)的溫度與周?chē)h(huán)境溫度電動(dòng)機(jī)的熱分級(jí)是指其所相比升高的限度。絕緣的溫度等級(jí) A級(jí) E級(jí) B級(jí) F級(jí) H級(jí) C級(jí) N級(jí) R級(jí) 最高允許溫度（）105 120 130 155 180 200 220 240 繞組溫升限值（K） 60 75 80 105 125 13

12、5 150 170轉(zhuǎn)速 （r/mim) 3000 1500 1000 750振幅 （mm) 0.05 0.085 0.10 0.12高壓電機(jī) 什么是高壓電機(jī)？ 高壓電機(jī)是指額定電壓在1000V以上電動(dòng)機(jī)。常使用用的是6000V和10000V電壓，高壓電機(jī)產(chǎn)生是由于電機(jī)功率與電壓和電流的乘積成正比，因此低壓電機(jī)功率增大到一定程度(如300KW/380V)電流受到導(dǎo)線的允許承受能力的限制就難以做大，或成本過(guò)高。需要通過(guò)提高電壓實(shí)現(xiàn)大功率輸出。 高壓電機(jī)優(yōu)點(diǎn)是功率大，承受沖擊能力強(qiáng)；缺點(diǎn)是慣性大，啟動(dòng)和制動(dòng)都困難。 高壓電機(jī)用途與類(lèi)型 高壓電動(dòng)機(jī)可用于驅(qū)動(dòng)各種不同機(jī)械之用。如壓縮機(jī)、水泵、破碎機(jī)、切

13、削機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)械及其它設(shè)備，供礦山、機(jī)械工業(yè)、石油化工工業(yè)、發(fā)電機(jī)等各種工業(yè)中作原動(dòng)機(jī)用。 高壓電機(jī)分為：高壓同步電機(jī)；高壓異步電機(jī)；高壓異步繞線式電動(dòng)機(jī)；高壓鼠籠型電機(jī)等。 高壓電機(jī)結(jié)構(gòu) 高壓電機(jī)的主要部件有：機(jī)座和定子.轉(zhuǎn)子.軸承.出線盒等。這些總成部件是基本通用件，所不同之處僅僅是機(jī)座的長(zhǎng)度和軸承尺寸。 。高壓三相異步電動(dòng)機(jī)采用國(guó)際流行的箱式結(jié)構(gòu)，機(jī)座、端蓋等部件用鋼板焊成，重量輕，剛度好，卸下頂罩或冷卻器，可觀察或接觸防爆電機(jī)內(nèi)部，安裝和維修方便。 定子與機(jī)座 高壓電機(jī)機(jī)座和定子，機(jī)座是用多快鋼板組合焊接成的剛性箱體。定子鐵心由相互絕緣的冷軋硅鋼板迭壓而成， 在鐵心的兩端及背部由鋼質(zhì)的

14、壓板與筋板將其固定在中間，形成整體的帶有通風(fēng)道的定子鐵心組件，預(yù)先制好的定子線圈繞組被安放在鐵心槽內(nèi)，線圈繞組端部分別由端箍與綁繩牢固地將其固定在一起，并經(jīng)真空壓力整浸處理，以便經(jīng)得住電機(jī)啟動(dòng)時(shí)或在某種事故下所產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁力的沖擊。定子引出線一般為三個(gè)，根據(jù)用戶的要求也可為四個(gè)或六個(gè)引出線，引出線標(biāo)記在主出現(xiàn)線盒內(nèi)，主引出線標(biāo)記為U、V、或U1、V1、W1;中性點(diǎn)引出線標(biāo)記為N或U2、V2、W2。 轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子是有轉(zhuǎn)子鐵心帶輻射狀筋板的傳動(dòng)軸和轉(zhuǎn)子繞組組成。鐵心具有通風(fēng)道是有相互絕緣的冷軋硅鋼板迭壓在一起并有具有較高剛度的端板或繞組之下將其緊固在中間構(gòu)成一體。 軸承 根據(jù)電動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)速，軸承采用