三相異步電動機結(jié)構(gòu)工作原理及運行維護論文
摘 要：隨著改革開放的不斷深入，生產(chǎn)力不斷發(fā)展，工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進步，各種類型及功率等級的電動機在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中所扮演的角色也越來越重要，可以想象如果它們都集體“罷工”的話，那我們的生產(chǎn)、生活將亂到什么程度，比如：停水、停電、電梯停運、冷、暖氣停送等等，將讓我們無法想象，所以了解它的結(jié)構(gòu)及工作原理，在運行中的維護及停機保養(yǎng)，使我們能夠在以后的工作生活中更好使用它們，讓它們更好的為我們的生產(chǎn)、生活服務(wù)。
關(guān)鍵詞：三相異步電動機的結(jié)構(gòu) 工作原理 運行維護及保養(yǎng)
三相異步電動機的結(jié)構(gòu)
在我們?nèi)粘９ぷ骷吧钪兴毡槭褂玫碾妱訖C其實結(jié)構(gòu)非常簡單，而且具有堅固耐用，維修方便，體積小、易起動、成本低廉等很多優(yōu)點，因此它在我們的現(xiàn)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，它由定子和轉(zhuǎn)子兩個基本部分組成，另外還有端蓋、風(fēng)葉、軸承、接線盒等部件。定子由定子鐵心、定子繞組和機座三部組成�？山Y(jié)成星形或三角形連接，轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和風(fēng)葉組成。
三相異步電動機的工作原理
1、旋轉(zhuǎn)磁場：三相異步電動機的定子繞組接成星形形成對稱三相（三相繞組結(jié)構(gòu)相同，在空間中互差120°）星形負(fù)載，將它們的首端接到對稱三相電源上，分別有對稱三相電流流過，各相電源之間的相位差為120°。正旋電流流過三相繞組，根據(jù)電流的磁效應(yīng)可知，每個繞組都產(chǎn)生了一個按正旋規(guī)律變化的磁場。三相繞組就會產(chǎn)生一個合成磁場，此合成磁場是一個隨時間變化而變化的旋轉(zhuǎn)磁場，磁場有一對磁場一個N極（北極）一個S極（南極），因此又叫兩極旋轉(zhuǎn)磁場，當(dāng)正弦電流電角度變化360°時，兩極旋轉(zhuǎn)磁場在空間也正好旋轉(zhuǎn)360°，這樣就形成一個和正弦電流電角度同步變化的旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速決定于磁極的對數(shù)，當(dāng)磁極為1對時（用P來表示磁極對數(shù)）即P=1，對工頻電流而言，即頻率為50HZ的正弦交流電來說，旋轉(zhuǎn)磁場在空間每秒轉(zhuǎn)50周，以轉(zhuǎn)每分來計算，轉(zhuǎn)速n=50*60r/min=3000r/min，當(dāng)P=2時（四極電機）交流電變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場只轉(zhuǎn)1/2周。以此類推，不同磁極對數(shù)的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速見下表。
2、三相異步電動機的工作原理：當(dāng)三相異步電動機的三相繞組接入對稱三相電流時，在定子空間中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。假設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場的方向為順時針旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間就發(fā)生了相對運動，旋轉(zhuǎn)磁場將切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體作切割磁力線運動就要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子繞組中的電流產(chǎn)生后，立即又受到旋轉(zhuǎn)磁場的磁場力的作用，于是轉(zhuǎn)子在電磁轉(zhuǎn)距的作用下，沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)起來，三相異步電動機就是這種工作原理。
另外，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速必須永遠(yuǎn)小于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，這是因為假設(shè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速等于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)體和旋轉(zhuǎn)磁場之間就不存在相對運動（兩者相對靜止）。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體也就不會再切割場感線，因此，也就不存在感應(yīng)電動式，轉(zhuǎn)子電流和電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子不能繼續(xù)以與旋轉(zhuǎn)磁場相同的速度轉(zhuǎn)動，在負(fù)載一定的條件下，如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變慢時，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間的相對一定就會加強，使轉(zhuǎn)子受到的電磁轉(zhuǎn)矩加大，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也就隨之加快，所以，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必須與旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速保持一定的轉(zhuǎn)速差，即必須保持不同的速度（也稱異步關(guān)系），因此，我們把這一類電動機統(tǒng)稱為異步電動機。
轉(zhuǎn)差率是異步電動機的同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差比上同步轉(zhuǎn)速的比值的百分比，它也是恒量一個電動機的重要參數(shù)，轉(zhuǎn)差率越小轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也就越快，轉(zhuǎn)差率越大轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越慢，一般情況下電動機的轉(zhuǎn)速即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速比同步轉(zhuǎn)速低2%~6%，具體數(shù)據(jù)由電動機的技術(shù)參數(shù)與拖動負(fù)載的大小來決定。
電動機的正反轉(zhuǎn)可以通過改變?nèi)嚯娫唇泳�的相序來調(diào)整，調(diào)速可以根據(jù)條件采用不同的方法來實現(xiàn)，具體可分為：①改變電源頻率，②改變轉(zhuǎn)差率的大小，③改變電動機的磁極對數(shù)等三種方法來實現(xiàn)。
3、電動機的啟動：電動機根據(jù)加在其定子繞組上的電壓大小，可分為全壓啟動和降壓啟動二種類型。
由于全壓啟動時加在定子繞組上的`啟動電流可以達到電動機額定工作電流的4~7倍，啟動電流過大，供電線路上的電壓降也隨之增大，也使得電動機兩端的電壓相對減小，電動機本身的啟動轉(zhuǎn)矩也隨之減小，還可能波及同一供電線路上的其它機電設(shè)備，使其不能正常工作，或出現(xiàn)系統(tǒng)保護電器誤動作。因此，在一般情況下，電動機的容量小于10KW或電動機的容量不超過電源變壓器額定容量的15%~20%，啟動時不會影響同一線路上的其它電器設(shè)備正常工作，即可以采用全壓起動。全壓起動只適用于中小型電動機及負(fù)載較小的電動機啟動。
降壓起動的方法有：自偶變壓器降壓起動，星形-三角形換接降壓起動，串聯(lián)電阻降壓起動等多種形式，常用的有：星形-三角形換接降壓起動，自偶變壓器降壓起動。
電動機的運行維護
1為確保電動機安全正常運行，啟動前應(yīng)檢查：
1.1電源電壓是否正常，三相電壓是否平衡；
1.2啟動裝置是否正常，是否有油污或接觸不良，接線端子內(nèi)的導(dǎo)線壓接是否松動等，傳動裝置是否緊固，用手轉(zhuǎn)動電動機轉(zhuǎn)子和負(fù)載機械的傳動軸看是否有卡軸和不靈活現(xiàn)象，觀察電動機的機殼接地線是否完好，緊固件是否牢固，以防止電動機在運行過程中發(fā)生漏電現(xiàn)象，危及操作人員的生命安全及造成短路故障。
2啟動時應(yīng)注意觀察電動機傳動和負(fù)載機械的運行情況，以及工作臺上的電壓表、電流表的指示，如有異常，應(yīng)立即停機檢查，待排除故障后，恢復(fù)運行，對于利用自偶變壓器降壓啟動和“星三角”降壓啟動的大、中型電動機，一定要注意操作的步驟和順序，要先啟動待數(shù)秒電動機轉(zhuǎn)動速度穩(wěn)定后，方可切換到運行位置，以防誤操作造成設(shè)備損壞及人身傷亡事故。
3另外還須注意：新裝或大修后的電動機在首次啟動時要注意其運行的方向，若電動機反向轉(zhuǎn)動，應(yīng)立即停機，切斷電源后將三相電源中的其中二相進行互換位置既能調(diào)整電動機的運轉(zhuǎn)方向。在同一車間或同一線路上的電動機啟動時應(yīng)遵循功率較大的先行啟動的順序，應(yīng)盡量避免因同時啟動對設(shè)備造成的損壞以及給電網(wǎng)帶來的沖擊。
4運行中的電動機，值班人員可以通過儀表 ，監(jiān)視器等、隨時監(jiān)控每一臺電動機，如發(fā)現(xiàn)電動機電流表指示過高、溫升過大，超出正常范圍，電動機轉(zhuǎn)動的噪音過大，振動異常等，都應(yīng)立即停機檢查，待排除故障后再進行恢復(fù)運行，每臺電動機的電源側(cè)還應(yīng)加裝過載和短路保護裝置來實現(xiàn)對電動機的機械保護，另外還要注意對每臺電動機的通風(fēng)、干燥，保持設(shè)備的清潔衛(wèi)生。
5為了保證電動機的正常運行，除按規(guī)定程序操作維護以外，還應(yīng)進行定期檢查保養(yǎng)，次數(shù)和時間可根據(jù)電動機的工作環(huán)境，電動機的類型及使用頻率決定，保養(yǎng)項目一般可有：及時清除電動機表面的油泥、灰塵，對灰塵較多的場所，最好每班清理一次，每班最好檢查一次機座的固定螺絲有無松動現(xiàn)象，電動機電源接線的接頭壓接處有無過熱燒損和松動現(xiàn)象，定期測量電動機繞組的絕緣電阻是否正常，檢查軸承油封是否需要加油。
電動機每年還應(yīng)大修保養(yǎng)一次，其目的在于對電動機進行一次全面徹底檢查維護，更換電動機因長期運行而磨損的元器件，清除電動機內(nèi)部的油污及定子繞組和轉(zhuǎn)子上的污物，并對定子及轉(zhuǎn)子繞組進行一次絕緣電阻的檢測。
結(jié)論：隨著我國工業(yè)發(fā)展的不斷進步，技術(shù)水平的不斷提高，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中起重要作用的電動機也在不斷的更新?lián)Q代，從節(jié)約能源、節(jié)能環(huán)保的角度看，低消耗、高效率的電動機是的發(fā)展趨勢，也是社會進步、生產(chǎn)力發(fā)展的必然。
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