电动机（精选十篇）
电动机 篇1
电动机从原来的三相运行变成单向运行,必须依靠串接电容来移相(分开电流相位),才能产生旋转磁场。三相电动机内没有离心开关,一般接成电容运行式,电容器与定子三相绕组的接法很多,常用的接法有三相绕组星形接法和三角形接法两种。
1 断开Y形接法
1.1 接线
断开Y形接法的接线,如图1所示。AX、YB绕组串联为主绕组,CZ绕组作为辅助绕组,它与外加工作电容CW串联。电动机起动时,在工作电容Cw上应并联起动电容Cst,当电动机起动完毕正常工作时,断开K2将Cst切除,只留下Cw运行。
1.2 适用范围
这种接法适用于单相电源电压为380V,电动机额定线电压380V、Y形接法的情况。
1.3 电容器的选择
1.3.1 电压。电容器两端的工作电压UBC为440V,因此CW和Cat的耐压水平最好≥600V。
1.3.2 最佳工作电容量
上式中:
CW——最佳工作电容量,F;
I1——电动机额定电流,A;
UC——电容器两端的电压,V;
ω——电源角频率,ω=2πf=2π×50=314。
起动电容Cst的最小电容量,最好用试验方法求得。经验证明,这种接法Cst的最小电容量约为Cw的80%~90%。CW宜采用油浸电容器,Cst可采用电解电容器或油浸电容器。
1.4 反转
将图1中主绕组A、B互相颠倒或把辅助绕组两端头C、Z互相颠倒,电动机就反转。
2 断开Δ形接法
2.1 接线
断开Δ形接线,如图2所示。AX作主绕组,YB和CZ串联作为辅助绕组。辅助绕组与工作电容Cw串联。起动时并入起动电容Cst,当起动完毕时断开K2,切除起动电容Cst,保留Cw运行。
2.2 适用范围
这种接法适用于单相电源电压UN=380V,电动机为三角形接法,额定线电压380V;或单相电源电压UN=220V,电动机为三角形接法,额定线电压220V的电动机。
2.3 电容器的选择
2.3.1 电压。
当UN=380V时,电容器端电压UZA≈950V;当UN=220V时,电容器两端电压UZA≈450V。Cw和Cst的电压应选得比UZA大。
2.3.2 最佳工作电容量。
最佳工作电容量用(式1)计算。起动电容Cst的电容量仍用试验得出为好。一台电动机若以UN=380V单相供电,采用图1的接线方法与该电动机以UN=220V单相供电采用图2的接线方法相比。用(式1)算出来的工作电容量Cw基本相同,但两者所用的起动电容量Cst却大不一样,后者为前者的4倍左右。
2.4 反转
将图2中主绕组两端A、X互相颠倒或把辅助绕组两端Z、Y互相颠倒,电动机就反转。
3 电容电感移相接法接线
3.1 接线
电容电感移相接法如图3所示。它实质上是通过电感Lw以及电容Cw的移相作用,把单相正弦交流电压换成三相对称电压后,再加在电动机的三相绕组的端子上,因此对电动机本身来说与三相对称制供电相同。
3.2 适用范围
这种接法适用于单相电源电压380V或220V的场合,三相异步电动机为Δ或Y形接法均可。
以上式中:
UN——单相电源电压,V;
S——电动机输入端三相视在功率,W;
φ——电动机的功率因数角,(°);
ω——电源角频率,ω=2πf=2π×50=314。
因S和φ值是随电动机的负载变化的,因此用(式2)和(式3)只能算出某一特定负载下的Lw和Cw,在此负载下能保证电动机三相电压和电流对称。当负载变化后,如果配置的Lw和Cw不变,三相电压、电流就不对称了。若用额定负载下的S和φ代入(式2)、(式3)中计算出Lw和Cw值配置在电动机上,就能保证电动机在额定负载下运行三相完全对称,亦能达到电动机的满载出力。当实际负载偏离额定值不大时,电动机三相电流也能基本保持对称,偏离负载越大,三相的不对称度也越大。在极端情况下(电动机空载)三相电流的不对称度虽然大,但仍在电动机的发热范围内。故在使用(式2)、(式3)时,当负载变动在时,φ、S就取额定情况下的数值;当电动机负载比较固定,就用这个较固定情况下的φ、S。
3.4 反转
将图3中AZ、BX、CY三个三角形任何一个对调,电动机就反转。
总之,小功率三相电动机在单相损坏和三相电源解决不了时可改为单相电动机运行。
摘要：重点介绍了小功率三相电动机改为单相电动机运行的方法。
电动机教案 篇2
【教学目标】 1.知识与技能
①了解磁场对通电导线的作用；
②初步认识科学与技术、社会之间的关系。2.过程与方法
经历制作模拟电动机的过程，通过实验方法探究直流电动机的结构和工作原理。
3.情感、态度与价值观
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。【重点、难点】 重点：
①通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关；
②直流电动机的能量转化。
难点：
电动机能够持续转动的原因。【教学环节】
复习提问：
奥斯特实验说明了什么？ 新课引入： 引导学生举出尽可能多的用电器，从这些用电器中找到使用电动机的用电器。出示电动机模型，提出问题： 电动机是如何工作的？
新课教学
一、通电导体在磁场中的作用 提出问题：
通电导体与磁场之间到底有什么作用？
引导学生进行猜想，设计实验，进行实验验证。1.通电导体在磁场中受到力的作用
设计实验 观察：
（1）未闭合开关时，导体在磁场中的情况；（2）未加磁场时，通电导体的情况；
（3）闭合开关，观察导体在磁场中的情况 提出问题：
从上述现象，你可以获得什么样的结论？ 小结：通电导体在磁场中会受到力的作用。
2.通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向和磁场方向有关 引导学生讨论通电导体在磁场中的运动方向与什么因素有关 引导学生进行实验设计，引导学生观察：
（1）改变电流方向对于通电导体在磁场中的运动方向的影响（2）改变磁场方向对于通电导体在磁场中的运动方向的影响
（3）同时改变磁场的方向和通入电流的方向对于通电导体在磁场中的运动方向的影响
小结：通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。
二、通电线圈在磁场中的作用 提出问题：
通电导体在磁场中受到力的作用会运动，那么通电线圈在磁场中又会受到什么作用？
演示实验探究
小结：通电线圈在磁场中会扭转 提出问题：
怎么样才能让线圈在磁场中转起来？
引导学生进行讨论，注意分析线圈的受力变化，引导学生找到办法。演示实验：让线圈在磁场中连续转动
三、电动机 1.电动机的构造
⑴定子：固定不动的部分 ⑵转子：能够转动的部分 2.换向器 说明：直流电动机的换向器的作用，注意利用课件和实物进行说明 小结： 作用：通过改变通入线圈的电流的方向来改变通电导体在磁场中的运动方向，使线圈在磁场中不停地转动。3.电动机的工作原理
提出问题：
电动机的工作原理是什么？
电动机的工作原理：通电线圈在磁场中会转动。4.电动机的能量转化
提出问题：能量怎样转化？ 小结：电能转换成机械能。
5.电动机的应用：引导学生举例 小结：
知识小结：
一、通电导体在磁场中的作用 1.通电导体在磁场中受到力的作用
2.通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向和磁场方向有关
二、通电线圈在磁场中的作用：使线圈转动
三、电动机 1.电动机的构造 2.换向器
3.电动机的工作原理 4.电动机的能量转化
电动机的应用 方法小结：
1．思维程序：提出问题——猜想——实验检验——得出结论——实际应用 2.研究方法：控制变量法、转换法。
农用电动机节能措施 篇3
购买电动机时，应首先考虑选用高效、节能、高功率因数的品牌，然后按需要考虑其他性能指标，以利节约电能，如从经济角度考虑，应尽量选用Y系列（或YX等）节能型电动机。另外，有三相电源的地方，一定要选择三相电动机，这是因为三相电动机比相同功率的单相电动机体积小、重量轻、振动小、效率高。
2. 根据负载要求确定电动机额定功率
如果电动机额定功率选得过大，不但会使投资费用增大，运行费用增加，而且电动机在低负荷下运行，其功率和功率因数都不高，会造成电能的浪费；如果电动机额定功率选小了，会使电动机寿命降低甚至损坏：因此，选择电动机功率的大小，必须根据被拖机械的实际需求，通过科学的计算才能确定。一般说来，所选电动机的额定功率应是被拖机械功率的1到1.15倍，就可以避免“大马拉小车”或“小马拉大车”现象的发生。
3. 提高电动机本身的效率
电动机在负荷很小或户外电动机在冬天使用时，停用冷却风扇，有利于降低能耗，提高电动机本身的效率。
4. 将三相异步电动机定子绕组改接成星形串接绕组
对正常运转采用三角形接法的三相异步电动机，按照负载轻重转换成星形接法，有利于改善绕组产生的磁动势波形与降低绕组工作电流，达到高效节能的目的。正常运转采用三角形接法的三相异步电动机，可把三相绕组接成星形后接在线电压为380V的电源上，此时电动机的功率是额定功率的34%左右。例如380V三角形接法10KW的三相异步电动机改接成星形，接在线电压为380V的三相电源上使用，此时该电动机的输出功率是3.4KW左右。
5. 提高功率因数
合理安装并联低压电容进行就地无功补偿，能有效地提高电动机功率因数，减少无功损耗，节约电能，通常要求补偿后的功率因数在0.92～0.96之间。
6. 保持三相电压对称
电动机的三相电压不平衡时，电动机内产生负序磁场，形成负序电流与负序转矩，而从电动机轴上吸收一部分功率并消耗在电动机内部，使输出的机械功率降低；同时，负序磁场在转子上还引起额外的损耗，使电动机总损耗增加。如果能尽量平衡电网的三相负荷，使电动机电源的三相电压对称，就能避免电动机部分额外损耗。尤其是农村由于低压电网供电半径过大，负荷分布不均，以及三相四线制低压供电系统三相负荷的不平衡等诸多因素，造成电网电压长期偏低，致使正常工作的电动机电流偏大，损耗增大，因此更应保持三相电压对称。
7. 使电动机运行在高效率下
当异步电动机有功损耗中的铁损（不变损耗）等于铜损（可变损耗）时效率最高，然而，此时并不是出现在额定负载处，而是出现在小于额定负载处，对于农村用得最多的中小型异步电动机来说，一般出现在约3/4额定负载处，假如我们使电动机在最高效率下运行，就能使能量损耗达到最小。
8. 尽量减小连接导线电阻
在满足载流量的前提下，尽量缩短从电源接头处到通往电能表与电动机导线截面的导线长度，就可以减小连接导线电阻，降低导线上的损耗。
9. 选用节能调速方式
电动机作为机械的驱动源，在许多情况下都是恒速运行的，由于没有根据负荷的变化输出与之相匹配的功率，所以浪费了大量的电能，因此，电动机调速节能值得关注。以风机水泵为例，传统调节方式采用阀门节流或风门挡板，仅改变了通道的流通阻力，驱动源功率并没有改变，从而增加了无用功，产生了大量的电能浪费；若采用变频调速方式，使电动机实现节能调速，就可以节能30%以上。因此，目前电动机节能调速应采用调压调速器、变极电动机、电磁耦合调速器、变频调速装置等方式。
10. 正确使用与维护
要按照《三相异步电动机经济运行标准》，对电动机与设备进行合理使用。电动机的维护与保养周期应根据容量大小与使用状况以及环境条件决定。对于使用场所尘土飞扬的电动机，应及时清扫电动机内部和外部的灰尘、污物等，避免因散热不良而人为地造成电能的损失。
［作者联系地址：山东省沂水职教中心（鑫华路58号） 邮编：276400］
光舞电动机 篇4
准备材料:
导线1根、LED小灯2枚、一号电池1节、纽扣电池1枚、螺纹钉1枚、强磁铁1块。
制作过程:
1把LED小灯与纽扣电池连接(LED小灯稍长的一条“腿”与电池正极相靠)。
2将纽扣电池、强磁铁与螺纹钉依次连接。
3把电池与螺纹钉尖端处连接,导线一端与电池正极相靠,另一端与强磁铁接触。
实验揭秘:
旋转起来的电动机发出了耀眼的弧光,别有一番美感。实验中,通电导体在磁场中受到了与磁场力相互作用的力,科学家把这种力称为安培力!如果电池正负极颠倒,也就是改变电流方向,安培力的方向也会改变。
做一做、想一想:
电动机的运行与维护 篇5
关键词：电动机；维护；监视
随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，电动机的应用已深入到人们日常生活的各个方面，这也使得电动机在使用、保养和维护方面也越来越重要。虽然电动机应用广泛，种类繁多，性能各异，分类方法也很多，但其运行与维护基本一致。本文主要介绍了电动机运行和维护的方法。
一、电动机的启动
1.新安装或长期停用的电动机在启动前的检查
（1）电动机基础是否稳固、螺丝是否松动、轴承是否缺油、电动机接线是否符合电压等级的要求、绕组绝缘是否符合要求（不应小于0.5MΩ）等。（2）熔丝的额定电流是否符合要求、启动设备的接线是否正确、启动装置是否灵活有没有卡住现象、触头的接触是否良好等。（3）电动机和启动设备的金属外壳是否可靠接地。
2.经常使用的电动机在启动前的检查
（1）用验电笔检查三相电源是否有电、三相电压有无过低情况（不低于340V）。（2）熔丝有无损坏、安装是否可靠。（3）联轴器的螺丝和销子是否紧固、皮带连接处是否良好、皮带松紧是否合适、机组转动是否灵活、有无摩擦、卡住、窜动、不正常的声音。（4）机组周围有没有妨碍运行的杂物或易燃物品等。
3.启动电动机时的注意事项
（1）操作人员应检查自己的服装以防止卷入旋转机械、机组近旁不应有人。（2）拉合刀闸时操作人员应站在一侧防止电弧烧伤、拉合闸动作应迅速果断。（3）使用双闸刀启动、星三角启动器或自耦减压启动器时，必须遵守操作顺序。（4）几台电动机共用一台变压器时，应由大到小一台一台地启动。（5）一台电动机连续多次启动时（连续启动一般不宜超过3～5次），应按规定保留适当的间隔时间，防止启动设备和电动机过热。（6）合闸后如果电动机不转或转速很慢、声音不正常时，应迅速拉闸检查。检查的顺序和内容包括：电源是否有电、熔丝是否烧断、电动机引线是否断裂、负载是否过重、被带动的机械是否出故障、电动机绕组是否断线或短路、转子是否断条等。
二、电动机在运行中的监视
1.电流的监视
电动机在运行时，注意从电流表上观察电动机的电流是否超过额定电流及三相电流不平衡程度。当环境温度为40℃时，电动机的电流不得超过额定电流；如果环境温度高于40℃时，则必须减少电动机的负载，从而降低电动机的工作电流；如果环境温度低于40℃时，则可以适当增加电动机的负载。如果电动机的工作电流长期超过额定值或三相电流不平衡度超过10%，说明电动机有故障必须及时排除。
2.电压的监视
电源电压过低、过高或三相电压不平衡都会引起电动机过热甚至烧毁。按规定电压偏差不大于±5%，如果大于此值则应调整负载或与供电部分一起解决，若是电压过低，则应使部分不太重要的负载在电压过低时停止运行。另外，由于三相负载不平衡也会造成三相电压不平衡，从而引起电动机的发热，因此要求三相电压中的任意两相的电压差值不得超过5%。
3.电动机温升的监视
电动机运行后温度会逐渐升高，但不应超过规定的允许温升（一般不超过60℃）。当电动机的接线有错误、一相绕组接地、两相绕组短路、单相运行、定子绕组间短路、通风不良、负载过重、电源电压过高或过低及三相电压严重不平衡时，都可能造成电动机的温升过高，这样会使绝缘材料加速老化而缩短电动机的使用寿命（绝缘材料的绝缘等级允许极限温度如下表）。因此，监视温升是监视电动机运行状态的直接可靠的方法。
■
监视温升最简单可靠的方法是用手摸。用手背面试摸电动机的机壳和轴承端盖处，如果感到很烫手则说明电动机已经过热了（滑动轴承温度不应超过70℃；滚动轴承温度不应超过80℃）。另外一种方法是在机壳上滴几滴水，如果只见热气而没有声响，说明电动机没有过热；如果既冒热气又可听到“咝咝”的声音，说明电动机已经过热。如果想准确知道电动机的温度应使用温度计测量。
4.电动机出现故障的常见现象
电动机在运行过程中可以通过听、看、摸、闻等出现的现象来判断是否出现故障，做到及时发现，及时维修，排除隐患。当电动机发出很大的嗡嗡声，表明电动机电流过大或断相；有摩擦声，表明定、转子铁芯相擦；震动声音很大说明地基不稳固、底角螺柱松动、定子绕组断线或短路或转子断条等；若有特殊气味或焦臭味乃至冒烟，表明绝缘烧焦或线圈内部短路；若将木柄螺丝刀触到轴承盖时耳朵贴在木柄上，如果听到“咕噜咕噜”声表明轴承损坏，若是“咝咝”声则为轴承缺油。
5.监视传动装置的工作情况
电动机在运行时，应注意皮带轮或连轴器是否松动。皮带在皮带轮上不应有打滑现象，如有打滑或跳动现象说明皮带太松，应加以纠正；皮带也不能拉得太紧使拉力过大，轴承容易磨坏，温度易迅速上升。同时，还应防止皮带受潮、注意皮带结合处的连接情况以及注意检查电动机的工作环境等。
三、电动机的定期检修
1.电动机的定期小修
电动机的小修作为一般检修，对于电动机、启动设备及其它装置不作大拆大卸，一般每半年小修一次。电动机的小修内容主要包括：①清擦：擦拭电动机机壳及启动设备，清除灰尘和油垢；②测量绝缘电阻：用兆欧表测量电动机和启动设备的绝缘电阻，如果绝缘电阻小于0.5MΩ，则应做干燥处理；③检查及清擦接线端子：检查接线盒中的压线螺母是否有松动或烧伤，拧紧压线螺母，清擦接线端子的灰尘污物；④检查螺丝及接地线：检查底角螺丝、端盖螺丝、轴承盖螺丝是否拧紧，检查接地线是否牢固、良好；⑤检查电刷装置：调整刷握支架和弹簧压力，更换损坏电刷，清除集电环上的油垢并用细砂纸磨光环上的灼痕；⑥检查传动装置：检查皮带轮或连轴器有无损坏，安装是否牢固，检查皮带及其连接是否完好；⑦检查开关：检查开关机构是否灵活，触头接触是否良好，有无烧伤和腐蚀现象，引线的接头是否可靠；⑧检查轴承：拆开轴承盖检查油是否变脏、干涸，如果油已变脏应换上适当的新油；检查轴承是否有损坏以便为电机的大修做准备。
2.电动机的定期大修
电动机的大修是全部拆开对电动机做全面检查，彻底清擦与修理。一般大修周期为1～2年。电动机大修的主要内容包括：①清除灰尘油垢：设备长期使用后机壳上积聚大量灰尘会影响散热；在潮湿环境下灰尘还吸潮，降低绝缘电阻，因此大修时必须彻底清除内部污垢及绕组表面灰尘；②清洗轴承与换油：拆卸轴承有两种方法，一种是利用专用拉具拆卸，另一种是用敲打法将轴承逐渐地拆卸下来，然后放入汽油或煤油中清洗干净。清洗后应仔细检查轴承的磨损情况，及时更换新轴承。轴承换油，可用刮板或手指将新油涂在轴承内腔中，油不要上得太满，一般约占轴承内腔的2/3为宜。安装轴承前，应将轴承内盖先套在轴上，安装时应把轴承有标志的一面朝外，以便查看，再用金属套筒顶住轴承内圈，用手锤敲打套筒另一端，即可安装好轴承。此时用手转动一下轴承，若转动灵活，即合乎要求；③检查定子和转子：检查定子绕组有无相间短路、断路、错接等现象，检查转子是否断条，定子和转子铁芯有无磨损和变形，铁芯变形应加以修整，定子绕组有短路、断路现象，应更换局部损坏线圈及重绕烧毁绕组。④检查附属装置：内容和方法与电动机小修内容相同。大修后要试车，先对电动机和启动设备作一次全面检查，如果各部分都正常再将电动机启动，空载运行半小时后再加负载试车，以便检查大修后的质量。
四、结束语
近年来，随着生活水平的不断提高，各种生活电器成为人们身边随处可见的必备品，同时，在生产和生活中也有很多电动机的应用，因此掌握一些小功率电机的运行与维护的方法对延长电器使用寿命也是必不可少的。
参考文献：
[1]朱耀忠，刘景林.电机与电力拖动[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005．
[2]李巍.电动机两相运行的防止方法[J].农村电工，1999（2）：10.
摘 要：本文详细阐述了电动机在启动前和运行时所要做的检查与监视及电动机定期检修的方法，以达到延长电动机使用寿命的目的。
关键词：电动机；维护；监视
随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，电动机的应用已深入到人们日常生活的各个方面，这也使得电动机在使用、保养和维护方面也越来越重要。虽然电动机应用广泛，种类繁多，性能各异，分类方法也很多，但其运行与维护基本一致。本文主要介绍了电动机运行和维护的方法。
一、电动机的启动
1.新安装或长期停用的电动机在启动前的检查
（1）电动机基础是否稳固、螺丝是否松动、轴承是否缺油、电动机接线是否符合电压等级的要求、绕组绝缘是否符合要求（不应小于0.5MΩ）等。（2）熔丝的额定电流是否符合要求、启动设备的接线是否正确、启动装置是否灵活有没有卡住现象、触头的接触是否良好等。（3）电动机和启动设备的金属外壳是否可靠接地。
2.经常使用的电动机在启动前的检查
（1）用验电笔检查三相电源是否有电、三相电压有无过低情况（不低于340V）。（2）熔丝有无损坏、安装是否可靠。（3）联轴器的螺丝和销子是否紧固、皮带连接处是否良好、皮带松紧是否合适、机组转动是否灵活、有无摩擦、卡住、窜动、不正常的声音。（4）机组周围有没有妨碍运行的杂物或易燃物品等。
3.启动电动机时的注意事项
（1）操作人员应检查自己的服装以防止卷入旋转机械、机组近旁不应有人。（2）拉合刀闸时操作人员应站在一侧防止电弧烧伤、拉合闸动作应迅速果断。（3）使用双闸刀启动、星三角启动器或自耦减压启动器时，必须遵守操作顺序。（4）几台电动机共用一台变压器时，应由大到小一台一台地启动。（5）一台电动机连续多次启动时（连续启动一般不宜超过3～5次），应按规定保留适当的间隔时间，防止启动设备和电动机过热。（6）合闸后如果电动机不转或转速很慢、声音不正常时，应迅速拉闸检查。检查的顺序和内容包括：电源是否有电、熔丝是否烧断、电动机引线是否断裂、负载是否过重、被带动的机械是否出故障、电动机绕组是否断线或短路、转子是否断条等。
二、电动机在运行中的监视
1.电流的监视
电动机在运行时，注意从电流表上观察电动机的电流是否超过额定电流及三相电流不平衡程度。当环境温度为40℃时，电动机的电流不得超过额定电流；如果环境温度高于40℃时，则必须减少电动机的负载，从而降低电动机的工作电流；如果环境温度低于40℃时，则可以适当增加电动机的负载。如果电动机的工作电流长期超过额定值或三相电流不平衡度超过10%，说明电动机有故障必须及时排除。
2.电压的监视
电源电压过低、过高或三相电压不平衡都会引起电动机过热甚至烧毁。按规定电压偏差不大于±5%，如果大于此值则应调整负载或与供电部分一起解决，若是电压过低，则应使部分不太重要的负载在电压过低时停止运行。另外，由于三相负载不平衡也会造成三相电压不平衡，从而引起电动机的发热，因此要求三相电压中的任意两相的电压差值不得超过5%。
3.电动机温升的监视
电动机运行后温度会逐渐升高，但不应超过规定的允许温升（一般不超过60℃）。当电动机的接线有错误、一相绕组接地、两相绕组短路、单相运行、定子绕组间短路、通风不良、负载过重、电源电压过高或过低及三相电压严重不平衡时，都可能造成电动机的温升过高，这样会使绝缘材料加速老化而缩短电动机的使用寿命（绝缘材料的绝缘等级允许极限温度如下表）。因此，监视温升是监视电动机运行状态的直接可靠的方法。
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监视温升最简单可靠的方法是用手摸。用手背面试摸电动机的机壳和轴承端盖处，如果感到很烫手则说明电动机已经过热了（滑动轴承温度不应超过70℃；滚动轴承温度不应超过80℃）。另外一种方法是在机壳上滴几滴水，如果只见热气而没有声响，说明电动机没有过热；如果既冒热气又可听到“咝咝”的声音，说明电动机已经过热。如果想准确知道电动机的温度应使用温度计测量。
4.电动机出现故障的常见现象
电动机在运行过程中可以通过听、看、摸、闻等出现的现象来判断是否出现故障，做到及时发现，及时维修，排除隐患。当电动机发出很大的嗡嗡声，表明电动机电流过大或断相；有摩擦声，表明定、转子铁芯相擦；震动声音很大说明地基不稳固、底角螺柱松动、定子绕组断线或短路或转子断条等；若有特殊气味或焦臭味乃至冒烟，表明绝缘烧焦或线圈内部短路；若将木柄螺丝刀触到轴承盖时耳朵贴在木柄上，如果听到“咕噜咕噜”声表明轴承损坏，若是“咝咝”声则为轴承缺油。
5.监视传动装置的工作情况
电动机在运行时，应注意皮带轮或连轴器是否松动。皮带在皮带轮上不应有打滑现象，如有打滑或跳动现象说明皮带太松，应加以纠正；皮带也不能拉得太紧使拉力过大，轴承容易磨坏，温度易迅速上升。同时，还应防止皮带受潮、注意皮带结合处的连接情况以及注意检查电动机的工作环境等。
三、电动机的定期检修
1.电动机的定期小修
电动机的小修作为一般检修，对于电动机、启动设备及其它装置不作大拆大卸，一般每半年小修一次。电动机的小修内容主要包括：①清擦：擦拭电动机机壳及启动设备，清除灰尘和油垢；②测量绝缘电阻：用兆欧表测量电动机和启动设备的绝缘电阻，如果绝缘电阻小于0.5MΩ，则应做干燥处理；③检查及清擦接线端子：检查接线盒中的压线螺母是否有松动或烧伤，拧紧压线螺母，清擦接线端子的灰尘污物；④检查螺丝及接地线：检查底角螺丝、端盖螺丝、轴承盖螺丝是否拧紧，检查接地线是否牢固、良好；⑤检查电刷装置：调整刷握支架和弹簧压力，更换损坏电刷，清除集电环上的油垢并用细砂纸磨光环上的灼痕；⑥检查传动装置：检查皮带轮或连轴器有无损坏，安装是否牢固，检查皮带及其连接是否完好；⑦检查开关：检查开关机构是否灵活，触头接触是否良好，有无烧伤和腐蚀现象，引线的接头是否可靠；⑧检查轴承：拆开轴承盖检查油是否变脏、干涸，如果油已变脏应换上适当的新油；检查轴承是否有损坏以便为电机的大修做准备。
2.电动机的定期大修
电动机的大修是全部拆开对电动机做全面检查，彻底清擦与修理。一般大修周期为1～2年。电动机大修的主要内容包括：①清除灰尘油垢：设备长期使用后机壳上积聚大量灰尘会影响散热；在潮湿环境下灰尘还吸潮，降低绝缘电阻，因此大修时必须彻底清除内部污垢及绕组表面灰尘；②清洗轴承与换油：拆卸轴承有两种方法，一种是利用专用拉具拆卸，另一种是用敲打法将轴承逐渐地拆卸下来，然后放入汽油或煤油中清洗干净。清洗后应仔细检查轴承的磨损情况，及时更换新轴承。轴承换油，可用刮板或手指将新油涂在轴承内腔中，油不要上得太满，一般约占轴承内腔的2/3为宜。安装轴承前，应将轴承内盖先套在轴上，安装时应把轴承有标志的一面朝外，以便查看，再用金属套筒顶住轴承内圈，用手锤敲打套筒另一端，即可安装好轴承。此时用手转动一下轴承，若转动灵活，即合乎要求；③检查定子和转子：检查定子绕组有无相间短路、断路、错接等现象，检查转子是否断条，定子和转子铁芯有无磨损和变形，铁芯变形应加以修整，定子绕组有短路、断路现象，应更换局部损坏线圈及重绕烧毁绕组。④检查附属装置：内容和方法与电动机小修内容相同。大修后要试车，先对电动机和启动设备作一次全面检查，如果各部分都正常再将电动机启动，空载运行半小时后再加负载试车，以便检查大修后的质量。
四、结束语
近年来，随着生活水平的不断提高，各种生活电器成为人们身边随处可见的必备品，同时，在生产和生活中也有很多电动机的应用，因此掌握一些小功率电机的运行与维护的方法对延长电器使用寿命也是必不可少的。
参考文献：
[1]朱耀忠，刘景林.电机与电力拖动[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005．
[2]李巍.电动机两相运行的防止方法[J].农村电工，1999（2）：10.
摘 要：本文详细阐述了电动机在启动前和运行时所要做的检查与监视及电动机定期检修的方法，以达到延长电动机使用寿命的目的。
关键词：电动机；维护；监视
随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，电动机的应用已深入到人们日常生活的各个方面，这也使得电动机在使用、保养和维护方面也越来越重要。虽然电动机应用广泛，种类繁多，性能各异，分类方法也很多，但其运行与维护基本一致。本文主要介绍了电动机运行和维护的方法。
一、电动机的启动
1.新安装或长期停用的电动机在启动前的检查
（1）电动机基础是否稳固、螺丝是否松动、轴承是否缺油、电动机接线是否符合电压等级的要求、绕组绝缘是否符合要求（不应小于0.5MΩ）等。（2）熔丝的额定电流是否符合要求、启动设备的接线是否正确、启动装置是否灵活有没有卡住现象、触头的接触是否良好等。（3）电动机和启动设备的金属外壳是否可靠接地。
2.经常使用的电动机在启动前的检查
（1）用验电笔检查三相电源是否有电、三相电压有无过低情况（不低于340V）。（2）熔丝有无损坏、安装是否可靠。（3）联轴器的螺丝和销子是否紧固、皮带连接处是否良好、皮带松紧是否合适、机组转动是否灵活、有无摩擦、卡住、窜动、不正常的声音。（4）机组周围有没有妨碍运行的杂物或易燃物品等。
3.启动电动机时的注意事项
（1）操作人员应检查自己的服装以防止卷入旋转机械、机组近旁不应有人。（2）拉合刀闸时操作人员应站在一侧防止电弧烧伤、拉合闸动作应迅速果断。（3）使用双闸刀启动、星三角启动器或自耦减压启动器时，必须遵守操作顺序。（4）几台电动机共用一台变压器时，应由大到小一台一台地启动。（5）一台电动机连续多次启动时（连续启动一般不宜超过3～5次），应按规定保留适当的间隔时间，防止启动设备和电动机过热。（6）合闸后如果电动机不转或转速很慢、声音不正常时，应迅速拉闸检查。检查的顺序和内容包括：电源是否有电、熔丝是否烧断、电动机引线是否断裂、负载是否过重、被带动的机械是否出故障、电动机绕组是否断线或短路、转子是否断条等。
二、电动机在运行中的监视
1.电流的监视
电动机在运行时，注意从电流表上观察电动机的电流是否超过额定电流及三相电流不平衡程度。当环境温度为40℃时，电动机的电流不得超过额定电流；如果环境温度高于40℃时，则必须减少电动机的负载，从而降低电动机的工作电流；如果环境温度低于40℃时，则可以适当增加电动机的负载。如果电动机的工作电流长期超过额定值或三相电流不平衡度超过10%，说明电动机有故障必须及时排除。
2.电压的监视
电源电压过低、过高或三相电压不平衡都会引起电动机过热甚至烧毁。按规定电压偏差不大于±5%，如果大于此值则应调整负载或与供电部分一起解决，若是电压过低，则应使部分不太重要的负载在电压过低时停止运行。另外，由于三相负载不平衡也会造成三相电压不平衡，从而引起电动机的发热，因此要求三相电压中的任意两相的电压差值不得超过5%。
3.电动机温升的监视
电动机运行后温度会逐渐升高，但不应超过规定的允许温升（一般不超过60℃）。当电动机的接线有错误、一相绕组接地、两相绕组短路、单相运行、定子绕组间短路、通风不良、负载过重、电源电压过高或过低及三相电压严重不平衡时，都可能造成电动机的温升过高，这样会使绝缘材料加速老化而缩短电动机的使用寿命（绝缘材料的绝缘等级允许极限温度如下表）。因此，监视温升是监视电动机运行状态的直接可靠的方法。
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监视温升最简单可靠的方法是用手摸。用手背面试摸电动机的机壳和轴承端盖处，如果感到很烫手则说明电动机已经过热了（滑动轴承温度不应超过70℃；滚动轴承温度不应超过80℃）。另外一种方法是在机壳上滴几滴水，如果只见热气而没有声响，说明电动机没有过热；如果既冒热气又可听到“咝咝”的声音，说明电动机已经过热。如果想准确知道电动机的温度应使用温度计测量。
4.电动机出现故障的常见现象
电动机在运行过程中可以通过听、看、摸、闻等出现的现象来判断是否出现故障，做到及时发现，及时维修，排除隐患。当电动机发出很大的嗡嗡声，表明电动机电流过大或断相；有摩擦声，表明定、转子铁芯相擦；震动声音很大说明地基不稳固、底角螺柱松动、定子绕组断线或短路或转子断条等；若有特殊气味或焦臭味乃至冒烟，表明绝缘烧焦或线圈内部短路；若将木柄螺丝刀触到轴承盖时耳朵贴在木柄上，如果听到“咕噜咕噜”声表明轴承损坏，若是“咝咝”声则为轴承缺油。
5.监视传动装置的工作情况
电动机在运行时，应注意皮带轮或连轴器是否松动。皮带在皮带轮上不应有打滑现象，如有打滑或跳动现象说明皮带太松，应加以纠正；皮带也不能拉得太紧使拉力过大，轴承容易磨坏，温度易迅速上升。同时，还应防止皮带受潮、注意皮带结合处的连接情况以及注意检查电动机的工作环境等。
三、电动机的定期检修
1.电动机的定期小修
电动机的小修作为一般检修，对于电动机、启动设备及其它装置不作大拆大卸，一般每半年小修一次。电动机的小修内容主要包括：①清擦：擦拭电动机机壳及启动设备，清除灰尘和油垢；②测量绝缘电阻：用兆欧表测量电动机和启动设备的绝缘电阻，如果绝缘电阻小于0.5MΩ，则应做干燥处理；③检查及清擦接线端子：检查接线盒中的压线螺母是否有松动或烧伤，拧紧压线螺母，清擦接线端子的灰尘污物；④检查螺丝及接地线：检查底角螺丝、端盖螺丝、轴承盖螺丝是否拧紧，检查接地线是否牢固、良好；⑤检查电刷装置：调整刷握支架和弹簧压力，更换损坏电刷，清除集电环上的油垢并用细砂纸磨光环上的灼痕；⑥检查传动装置：检查皮带轮或连轴器有无损坏，安装是否牢固，检查皮带及其连接是否完好；⑦检查开关：检查开关机构是否灵活，触头接触是否良好，有无烧伤和腐蚀现象，引线的接头是否可靠；⑧检查轴承：拆开轴承盖检查油是否变脏、干涸，如果油已变脏应换上适当的新油；检查轴承是否有损坏以便为电机的大修做准备。
2.电动机的定期大修
电动机的大修是全部拆开对电动机做全面检查，彻底清擦与修理。一般大修周期为1～2年。电动机大修的主要内容包括：①清除灰尘油垢：设备长期使用后机壳上积聚大量灰尘会影响散热；在潮湿环境下灰尘还吸潮，降低绝缘电阻，因此大修时必须彻底清除内部污垢及绕组表面灰尘；②清洗轴承与换油：拆卸轴承有两种方法，一种是利用专用拉具拆卸，另一种是用敲打法将轴承逐渐地拆卸下来，然后放入汽油或煤油中清洗干净。清洗后应仔细检查轴承的磨损情况，及时更换新轴承。轴承换油，可用刮板或手指将新油涂在轴承内腔中，油不要上得太满，一般约占轴承内腔的2/3为宜。安装轴承前，应将轴承内盖先套在轴上，安装时应把轴承有标志的一面朝外，以便查看，再用金属套筒顶住轴承内圈，用手锤敲打套筒另一端，即可安装好轴承。此时用手转动一下轴承，若转动灵活，即合乎要求；③检查定子和转子：检查定子绕组有无相间短路、断路、错接等现象，检查转子是否断条，定子和转子铁芯有无磨损和变形，铁芯变形应加以修整，定子绕组有短路、断路现象，应更换局部损坏线圈及重绕烧毁绕组。④检查附属装置：内容和方法与电动机小修内容相同。大修后要试车，先对电动机和启动设备作一次全面检查，如果各部分都正常再将电动机启动，空载运行半小时后再加负载试车，以便检查大修后的质量。
四、结束语
近年来，随着生活水平的不断提高，各种生活电器成为人们身边随处可见的必备品，同时，在生产和生活中也有很多电动机的应用，因此掌握一些小功率电机的运行与维护的方法对延长电器使用寿命也是必不可少的。
参考文献：
[1]朱耀忠，刘景林.电机与电力拖动[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005．
电动机故障分析 篇6
首先了解电动机的规格构造和使用情况, 分析电动机的故障时, 我们首先要尽可能了解电动机的规格和构造, 这台电动机在发生故障前运行情况, 如带动负荷情况, 温升情况以及运行中有无异常声响, 电动机损坏前后情况, 仔细观察故障后的现象, 如功率、电压、电流、声响、转速、振动、温升以及有无焦臭气味和发热冒烟等。
观察的方法要灵活机动, 有时候可以通入三相电源直接观察所有现象, 然后进行分析。如果根据所了解的情况判断不宜通入电源使电动机旋转时, 可以把电动机拆开检查内部情况。
分析过程中如发现条件还不充分, 不能最后确定时, 就要在初步分析的基础上, 再深入观察或做必要的试验和测量, 以便肯定电动机故障情况及损坏位置。
2 电动机常见的故障特点
为了便于分析判断故障种类、掌握常见故障的特点是很有必要的, 电机的故障可分为两大类:一个是机械方面的故障, 如轴承磨损、转子扫膛等;另一个是电气方面的故障。区别这两类故障一般可以这样进行, 在接通电源使电动机旋转时, 故障现象存在, 但在拉开电源后故障现象仍存在, 就是机械方面故障。如拉开电源后故障现象就没有了, 就是电气方面的故障。
电气方面的故障主要有定子绕组短路、断路和接地, 或转子笼条和端环断裂等4种。这4种故障的现象除了有其共同的地方以外, 还各有其特点。例如, 短路时发热很快, 局部发热严重, 时间不长就会冒烟, 断路时如果定子绕组为一路接法, 在运行中电动机还会转, 但出力减小电流加大, 停机后再合闸不能起动:如果有两路并联的绕组, 则可能会起动, 但三相电流不平衡, 转矩减小, 接地时外壳会带电, 用验电笔很容易发现。转子断笼时, 电动机转矩减小不能带负载, 三相电流不平稳, 时高时低, 机身振动。
3 电动机电气方面的故障检查及处理
定子绕组短路的检查及处理。电动机线圈里面的导线或整个线圈短路, 这是电动机线组时常发生的故障, 所谓短路就是导线绝缘损坏, 而使两铜线直接相碰。
电动机绕组短路, 主要是由于电源电压太高, 电流过大, 绕组受潮和受到震动磨损, 或修理嵌线时操作不慎把导线外层的绝缘物擦破而造成的, 短路的情况也有几种:1) 同一线圈匝间短路;2) 两相邻线圈间短路;3) 一相头尾短路;4) 两相线组之间短路。
检查的方法很多, 首先, 可进行外表检查。电动机发生短路故障后, 在故障点产生高热而使绝缘焦脆, 所以在检查运行中的电动机短路故障时, 可以在电动机停转以后, 仔细观察电动机线圈有无烧焦的痕迹和焦味。也可把电动机空载运行一段时间, 停机后马上拆下端盖用手摸摸线圈是否发热均匀, 有匝间短路的地点温度一般较高。
短路侦察器法。检查线圈是否短接最有效的方法, 是使用短路侦察器, 短路侦察器具有一个工字形或U形铁心, 铁心上绕有许多线圈, 使用时将它放在定子铁心槽口上构成一个闭合磁路, 短路侦察器的线圈接上电源后, 就相当于一个变压器, 侦察器线圈相当于原线圈, 电动机槽内的线圈则相当于副线圈。若电动机定子槽内的线圈无短路故障, 则相当于变压器空载运行, 短路侦察器线圈中电流较小, 若槽内线圈有短路故障, 则相当于变压器短路, 此时侦察器线圈内电流增大。因此, 只要测量侦察器线圈内的电流, 就可以确定是否有短路。检查出故障点以后, 如果可以看出明显的短路点, 只需要重新加包绝缘, 其它情况要拆下重绕。对有匝间短路的电动机, 短路范围较小时, 在工作急需期间, 可临时采用跳接办法, 把短路线圈跳过不用, 这时应将线圈的一端割断, 把两边线头分别用绝缘布包好。
用摇表检查接地点, 如果摇表指针读数很小或指“0”, 则表明有接地存在, 如果读数很大, 一般在0.5MΩ以上, 就表明没有接地。
接地线圈找出后, 要进行修理, 如果接地点在端部槽口的地方, 而且没有严重烧伤, 只要在接地处垫上绝缘后, 涂刷绝缘漆就行了, 不必拆出线圈, 如果接地点在槽的里面, 则需将导线从槽内轻轻拉出来, 修好后在放入槽内或是更换新线圈, 这时要注意垫好槽绝缘 (特别是槽口绝缘) , 契好也要做好, 防止导线直接碰到槽的两端再造成接地。
4 定子绕组断线故障的检查及修理
一个或几个线圈因为导线断裂或末端联接松脱, 就成为断路, 造成绕组断线的原因是电动机过载电压过高, 电流过大, 焊接不牢或受机械震动破坏等。
当定子绕组中有一相断线, 电动机变成单相, 它就很难起动。有些电动机内部是两路并联, 如果断了一路, 仍旧能起动运行, 不过这时转矩很小, 速度降低不能达到额定出力。
单相运行为什么会烧电动机:
以星形接线的电动机为例来说明。一相断电后, 这一相没有电流不再工作, 其它两相绕组串联起来, 外加电压是380V, 每相绕组的电压是190V。不但电压低了, 而且这两相绕组还要担负原来的三相绕组才能担负的工作, 因此这两相绕组的电流就要大大增加。可以推算出, 单相运行后, 运行的两相绕组的电流增加到额定电流的1.73倍左右, 这个电流比一般的过负荷大得多, 又比绕组的短路电流小。因此, 单相运行相当于过负荷和短路之间的一种故障。
为了顺利完成电动机的修理任务, 修理前要考虑好工作计划, 并做好一切准备工作。首先, 要详细记录所需要的数据, 以便做到胸中有数。
4.1 电动机绕组应怎样下线
下线前请整理好电动机铁芯线槽, 放好符合要求的槽绝缘, 各部数据应符合要求, 绝缘完好无损, 绕组整洁美观。为了做到以上要求, 在下线前需做好准备工作, 首先是周围工作环境要整洁。下线操作者在下线过程中手要干净, 不能使线圈上有灰尘等杂物, 以保证绝缘良好。下线前操作者还必须较熟悉地了解电动机的有关技术数据, 即极数、绕组的节距、极相组、绕组型式和接线方式等。
下线开始时, 首先要注意绕组出线头的方向, 一定要留在出线头的一边, 开始下线时把线圈一边的导线松散开, 放在槽口一根一根地推进槽内, 但一定要使导线在槽内排列整齐, 并用划线板顺直, 使线圈两端伸出部分相等。
下单层链式绕组, 下线的次序是下一槽空一个槽, 再下一槽空一槽……推着向槽内下线, 这样开始在槽内的一边线圈, 其另一边暂时不能下在槽内, 一直等下完一个节距以后, 方可再把下过一边的线圈的另一边下到槽内, 单层绕组是在线圈全部下完后加端部绝缘 (相间绝缘) , 端部绝缘一定要塞到与槽绝缘的相接处并从上面压着层间绝缘垫条, 保证相邻两个线圈组的绝缘良好, 以防相间短路。
绕组全部下好后, 用橡皮榔头或垫着竹板将端部打成喇叭口, 口的直径要适当, 应使转子进出方便, 通风散热好, 但也不宜过大, 以防端部与机壳太近影响绝缘强度, 端部整好形后, 把端部的相间绝缘纸修剪整齐, 然后将端部绑扎结实, 并把各接线头接在接线端子板的端子上。
当绕组全部下好线后, 就需要将线圈连接起来。接线前首先要了解绕组并联支路数、接线法、出线方向, 分清绕组的头、尾线。整好绕组的引出线, 留出所需要的引线长度, 配好引出线的套管、刮净线头, 并将绕组连接线的线头焊好包好绝缘。电动机的引出线一般是用软铜线, 也可用电缆线。引出线的截面应根据电动机的额定电流来选择。
4.2 绕组的浸漆干燥
电动机起动分析 篇7
目前比较常用的起动方式为传统的降压起动、全压直接起动、变频器起动及软起动器降压起动。
1) 传统的降压起动方式主要有定子回路串电抗器降压起动、自藕变压器降压起动、Y/△转换方式起动等。传统的降压起动方式普遍存在起动电流大、起动转矩小的弊端, 用于早期的电动机降压起动, 目前较少采用。
2) 全压直接起动方式有一定的弊端:首先, 普通鼠笼式电动机在空载全压直接起动时, 起动电流会达到额定电流的5～7倍, 当电动机容量相对较大时, 该起动电流将引起电网电压急剧下降, 电压频率也会发生变化, 起动过程中电压降△U大于15%Un时会破坏同电网其它设备的正常运行, 甚至会引起电网失去稳定。
故电动机频繁直接起动时, 不允许电机的容量大于10%～15%主变压器的容量, 对于不频繁起动的电动机其容量不大于主变压器容量的30%, 对于变压器电动机组的供电方式电动机容量占变压器容量的比例可适当放大, 但此种供电方式会造成变压器的短时过载, 影响变压器使用寿命。
其次, 电动机直接全压起动时的起动转矩约为额定转矩的2倍, 对于齿轮传动设备来说, 很大的冲击力会使齿轮磨损加快甚至破碎造成无法恢复的机械损坏。
3) 变频器拖动起动完全消除了因直接起动造成的对电动机和电网的冲击, 可以做到无操作过电压, 实现电动机的平稳起动降低了电动机故障率;可提高正常运行时的功率因数达0.9以上, 实现节能的目的;适用于各功率等级的电动机起动, 通过对频率的调节可实现对电动机转速的控制, 主要用于要求电动机平稳起动且需要闭环控制, 调节电动机转速达到调节流量、压力的场合。
4) 软起动器降压起动方式通过调节正反并联可控硅导通角的办法来调节电动机的端电压, 使电动机端电压逐渐上升, 达到软起动的作用, 它限制了电动机的起动电流 (一般在3.5倍额定电流以下) , 减小了对电网的冲击, 提高了供电质量;提高了电机及机械设备的寿命。电动机启动过程当软起动器的控制器检测到电机已达到额定转速时, 将电动机由软起动控制回路自动切换到工频回路, 电压自动切换为工频电压。软起动器降压起动是以牺牲起动转距作为代价的起动方式, 所以起动时间较长。
2 影响电动机起动的因素
电动机的起动原理我们都很熟悉:电动机起动电流 (额定电流的5～7倍) 产生2倍额定转矩的起动转矩拖动电动机旋转, 随着电动机转速的不断提高起动电流不断降低, 起动转矩不断减小, 直至达到动力转矩能够与负载造成的阻力转矩平衡, 流过电动机转子的为负载电流, 如电动机空载则流过的为空载电流。为保证电动机正常起动, 我们应注意如下几个问题:
2.1 配套电动机容量的确定
我们在确定机泵扬程、流量后根据以下计算公式即可得出泵的轴功率P, 泵的轴功率P除以电机的效率就可以得出电机的输出功率, 继而向上一级选择标准功率等级的电动机即得到泵配套的电动机额定功率。
P—泵的轴功率kW
ρ—介质密度kg/m3
g—重力加速度m/s2
Q—流量m3/s
H—扬程m
η—泵效率%
科学、合理的选择机泵配套电动机要注意以上公式中各参数及电动机的效率, 如果电动机选择偏小会出现起动电流大、起泵时间长甚至不能起动的情况, 如果电动机选择偏大则会出现“大马拉小车”的情况, 造成电动机正常运行功率因数低、浪费电能。
2.2 确定与电动机匹配的起动设备
选择起动设备 (变频器、软起动器等) 容量时, 起动设备的额定电流是一个关键量, 其容量应按运行过程中可能出现的最大工作电流来选择。起动设备的拖动功率必须大于电动机额定功率, 不小于电动机额定功率的1.1倍且电机在输出最大转矩时的电流必须限制在起动设备的额定输出电流范围内。
2.3 带负载情况对电动机起动的影响
电动机起动过程带载与否与电动机的起动过程有直接的关系, 所以工艺操作方式是在确定电动机起动方式之前必须明确的一个关键因素。
电动机起动过程带载与否与起动电流没有关系, 但是会影响到电动机达到额定电流的时间, 带载起动会增加整个电动机起动过程的时间, 会延长起动电流通过电动机绕组的时间, 也就是说带载起动的操作方式会使绕组长时间处于大电流通过状态, 降低绕组绝缘水平, 缩短电动机的使用寿命。
3 电动机加载状态对起动过程的影响分析
我们首先应该明确一个原理:电动机带载和空载起动时的瞬间起动电流是一样的, 只是一个起动过程和时间长短的问题, 电动机带载和空载起动时起动电流都是额定电流的4～7倍。空载起动是从0至起动电流再降至空载电流, 而带载起动是从0至起动电流再降至负载电流。
3.1 三相异步电动机起动电流及起动转矩三相异步电动机起动电流Ist= (4～7) In
三相异步电动机起动转矩Mst= (1～2) Mn
Ist启动电流In额定电流
Mst启动转矩Mn额定转矩
U电源电压
f电源频率
由以上公式我们可以看出, 降低电动机启动电流的办法如下:
(1) 降低电源电压
(2) 加大定子边电阻和电抗
(3) 加大转子边电阻和电抗
3.2 转矩平衡分析
电动机起动电流即为电机的堵转电流 (4～7倍额定电流) , 电动机空载起动后达到一个平衡状态, 随着不断的加载至额定负载电动机又达到一个新的平衡点, 即电动机的电磁转矩能够克服负载转矩, 电流由空载电流上升至额定电流, 随着负载增加负载转矩大于电磁转矩, 转速下降, 同时电磁转矩随转速的下降而增大, 与负载力矩达到新的平衡, 使电机以比原来稍低的转速运行;但如果加载到一定程度电动机无法再达到平衡状态, 此时阻力矩超过了最大转矩, 负载力矩则一直大于电磁转矩, 再也不存在新的平衡点, 电动机转速很快下降直到停止, 处于堵转状态, 此时通过定子的电流即为堵转电流, 时间长会损害电机。
3.3 转差率分析
从转差率的角度分析, 异步电动机起动过程转速都是从零升至额定转速, 最大转差率在起动瞬间均达到最大值1, 随着电动机起动至额定转速, 转差率也达到额定转差率。电动机空载起动转速升高很快, 转速很快升至接近同步转速, 此时转差率可基本认为趋向于零, 达到平衡状态后电流很小, 整个起动周期时间短。额定负载起动状态下电动机转速升高相对较慢, 大电流起动时间较长, 达到额定转速后即达到额定转差率, 此时通过的工作电流即为额定电流。
3.4 仿真曲线分析
下面我们就电动机重载起动和额定负载启动的启动方针曲线加以对比:
有以上两张仿真图的比对我们可以看出:电动机起动过程带载状况基本不影响起动电流幅值, 但是会影响到电动机达到额定电流的时间, 重载起动会增加整个电动机起动过程的时间。
4 几个关联问题
4.1 轴功率与电机功率的合理应用
轴功率是工艺根据计算得出的机泵达到设计扬程、流量实际应输入的功率, 电机功率是在轴功率的基础上考虑机泵和电机效率推算出来的电动机功率, 故一般情况下轴功率为电动机功率的80%～90%。
轴功率对于电气专业来说主要应用于整个场站用电负荷统计, 并最终确定变压器容量, 由于轴功率是电动机运行过程中实际做功的部分, 所以采用轴功率做用电负荷统计能够式计算结果更接近实际状态, 避免变压器选择过大。
电动机额定功率确定配电回路断路器、热继电器、电力电缆等一次设备的参数, 尤其应用于大功率电动机启动压降计算, 由第三章分析电动机空载启动与重载起动启动电流值相同的结果我们可以看出, 如果采用轴功率做电动机启动压降计算会导致计算结果偏小, 这样会影响我们配电方案的正确性。
4.2 电动机启动跳闸故障分析
在处理一些电动机启动故障过程中, 我们认为电动机重载起动跳闸的主要原因是启动电流过大造成的, 从而增大电流保护设定值而不解决问题。通过以上分析, 我们可以通过调整电动机启动过程中的启动时间范围设定, 延长启动保护时间来解决重载电动机启动的问题。
5 结论
通过以上分析表明, 根据项目的不同要求选择适合的电动机及起动设备并根据不同的工艺要求合理的设定起动参数完全可以实现电动机的安全、平稳起动。在实际应用中, 我们应综合考虑各种拖动方式的优缺点并与经济效益相结合, 选择最优的起动方式满足工业生产的要求:
对于工艺要求调节流量、压力等参数的条件下, 采用变频器拖动电机起动并调节是较好的解决方案。优点为:电动机保持额定电流起动, 减小对机械部件冲击, 减小对电网的冲击, 节能效果明显, 调节方式灵活、简单 (既可以采用手动调节, 又可以采用闭环自动调节) ;缺点为:由于采用了变频器导致一次设备投资较高。
对于工艺不要求调节参数, 机泵可以长时间保持额定功率运行, 但单台电动机容量占变压器容量比例过大, 选择大容量变压器又会导致正常运行条件下变压器负荷率过低的条情况, 选择软起动器拖动电动机起动, 降低起动电流、避免母线电压突降影响其他用电设备正常运行, 但缺点是起动扭矩偏小, 起动时间偏长。
新型汽车发动机电动机油泵的设计 篇8
一、电动机油泵的设计
电动机油泵采用直流电动机驱动, 取代传统的直接或间接的由曲轴驱动, 使机油泵不再消耗发动机的有效功率, 同时, 根据发动机不同工况对润滑油的需求, 可以随时有效地控制电动机的转速, 从而调节机油泵输出润滑油的流量和压力。
为减小电动机油泵的体积, 满足不同结构发动机的布置需要, 机油泵由电动机直接驱动, 将电动机壳体和电枢轴与机油泵的壳体和驱动轴有效结合起来, 使电动机油泵成为一个整体总成, 其结构如图1所示。
(一) 机油泵的结构。
在汽车发动机中, 机油泵的功用是保证机油在润滑系统内循环流动, 并在发动机任何转速下都能以足够高的压力向润滑部位输送足够数量的机油。机油泵结构形式可分为齿轮式和转子式两类。齿轮式机油泵虽然具有效率高, 功率损失小, 工作可靠等优点, 但是齿轮泵需要中间传动机构, 占用空间较大, 制造成本相应较高。而转子式机油泵, 其内转子固定在机油泵传动轴上, 外转子自由地安装在泵体内, 并与内转子啮合转动。内、外转子之间有一定的偏心距。转子式机油泵具有结构紧凑, 供油量大, 供油均匀, 噪声小, 吸油真空度较高等优点。因此选用转子式机油泵能更符合电动机油泵的要求。
(二) 机油泵的性能参数。
为使机油泵能够满足发动机在不同工况对润滑机油的需求 (Ricardo推荐发动机润滑系统所需循环机油比流量为40.6~47.5 L/k W·h) , 机泵油必须能够提供足够的机油流量和机油压力。
转子式机油泵的供油量与转子式机油泵的结构和内转子的转速有关。其供油量计算公式为:
式中, , 为一齿工作面积, 即内外转子之间所形成的面积的最大值与最小值之差。
其中, Re1———内转子齿顶圆半径 (mm) ;Ri1———内转子齿根圆半径 (mm) ;Z1———内转子齿数;B———内转子宽度 (mm) ;n———内转子转速 (r/min) ;η———机油泵容积效率。
所以, 从公式中可以看出, 机油泵的供油量不仅与内转子的齿顶圆、齿根圆和宽度有关, 还与内转子的转速有关。电动机油泵采用直流电动机控制机油泵的运转, 而与发动机曲轴的转速无直接关系。因此, 在满足机油泵供油量不变的前提下, 可以适当提高电动机的转速 (即机油泵内转子的转速) , 而减小机油泵的体积, 使得电动机机油泵的体积进一步减小。
(三) 直流电动机的确定。
现代汽车大多采用12V低压直流电源, 因此, 采用低压直流电动机作为机油泵的动力驱动装置。若要使机油泵发挥其全部性能, 满足发动机各工况需求, 则直流电动机的输出功率必须与机油泵的消耗功率相匹配。
式中, N0=P·Q·10-3 (k W) , 为机油泵的消耗功率;其中, P为机油泵的输出机油压力, 根据伯努利方程:
其中, , 为机油泵输出口机油的流速;
其中:ηE—电动机的传动效率;ρ—机油的密度 (kg/m3) ;Q—机油泵的流量 (L/min) ;A—机油泵输出口截面积 (m2) 。
二、结语
本文介绍了一种全新设计概念的新型汽车发动机机油泵———电动机油泵, 能够有效解决传统机油泵的启动干摩擦和消耗发动机能源问题, 同时, 通过合理选取动机性能参数可以使得电动机油泵满足发动机在不同工况下对润滑系统的要求。
参考文献
[1] .阮桢.内燃机机油泵工作特性数学模型的分析与研究[J].内燃机工程, 2006 (3)
[2] .龚金科.转子式机油泵内流场CFD分析及实验研究[J].湖南大学学报 (自然科学版) , 2007, 34 (5)
电动机安全运行措施 篇9
如功率选得太大, 会造成浪费, 设备投资增加, 而且由于电动机经常处于低载运行, 使效率及交流电动机的功率因数低, 导致经济效益低。反之, 如功率选小了, 电动机将过载运行, 使转速降低, 温升增高, 造成电动机过早损坏;或者在保证电动机不过热的情况下, 降低负载使用, 以致不能保证正常工作。
2.合理选择熔丝
有人认为应选额定电流与电动机额定电流一样的熔丝, 这种说法听起来似乎有道理, 其实是错误的。因为农用电动机一般都采用直接起动方式, 直接启动时的起动电流为电动机额定电流的若干倍。这样, 在电动机启动时电流就超过了熔丝的熔断电流, 熔丝被烧断。因此, 熔丝的额定电流可取为电动机额定电流的2.5～3倍 (指熔丝为铜丝而言, 若熔丝为铅锡合金丝, 一般取为1.6～2倍) 。在某些重载起动的电动机线路中, 也可把熔丝的额定电流取为电动机额定电流的3.5～4倍。总之, 熔丝的额定电流取值偏大一些, 可以有效地减少熔丝的断相故障 (即熔丝烧断一相而造成单相运转, 使绕组烧坏) 。
3.启动设备技术状态要完好
完好的启动设备是保证电动机正常工作的首要因素。如启动设备技术状态不正常, 往往会在电动机启动中烧毁电动机。另外, 启动设备在启动中若出现打火、缺相启动等情况, 也会导致烧毁电动机。
启动设备的维护方法是:接触器的触点要保持清洁平整, 没有烧蚀现象;保证接触电阻不增大, 接触器吸合线圈铁芯不锈蚀, 不积尘土, 从而使吸合接触紧密;电气控制应设在干燥、通风和便于操作的位置, 定期除尘, 并清除触点氧化物和线圈铁芯的锈蚀;增加防尘措施, 紧固各接线柱螺栓, 保持触点接触良好, 机械动作灵敏可靠, 准确无滞。
4.有效地监控电动机负载电流, 使其不过载
电动机烧毁的重要原因之一是超负荷运行。由于电压过低或被拖动的工作机卡滞, 导致电动机过载, 转速下降, 电流增大, 温度升高。而绕组线圈过热又会使绝缘老化失效而烧毁。另一方面, 若过载时间长, 超负荷的电动机将从电网中吸收大量有功功率, 使电流急剧增大, 温度也随之上升, 导致电机定、转子线圈绝缘老化失效而短路烧毁电机。为此, 要经常检查工作机的传动装置, 运转是否灵活和可靠, 随时检查调整传动带的松紧度、联轴器的松紧度及齿轮传动的转动灵活性, 发现阻卡现象及时排除, 杜绝超载运行。
5.监控电动机的温度和温升
电动机是否有故障, 首先表现在电机的温度和温升上, 因此, 在电动机运行中, 应经常检查电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化。对于没有电压、电流和频率监视以及过载保护装置的, 对温升的监视更为必要。电机轴承工作是否正常, 直接影响电机能否正常工作, 应经常测试轴承的温度。若轴承附近温度过高, 应及时停机, 检查是否缺油、损坏, 并及时修复。监控电动机的温度可用温度计插入电动机的吊耳处, 并用棉团塞紧固定, 随时察看温度的变化是否超出正常的范围。
6.保持电动机有良好的工作环境
电动机工作环境的好坏, 对电动机的安全运行至关重要。如果电动机工作环境恶劣, 则电动机在运行中便会吸入尘土、油污、水气等, 形成短路介质, 损坏电机的导线绝缘层, 造成匝间短路, 导致电流增大、温度升高而烧毁电动机。所以, 必须经常保持电机进风口附近的清洁。
7.注意电动机有无异常现象
在电动机运行中, 要注意有无振动、噪声和异常的气味。这些异常现象都表明电动机已出现故障, 必须立即停机检查, 排除故障后方能继续工作。
电动机振动会引起与之相连接的负载部分转动的不同心度增高, 从而形成负载增大, 出现超负荷, 并使负载电流增大, 温度升高而烧毁电动机。因此, 在电动机 (尤其是大功率的电动机) 的运行中, 要注意经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等处的紧固螺栓是否松动, 连接装置是否可靠, 出现问题要及时排除。
噪声和异味是电动机出现故障的直观现象, 是出现严重事故的先兆。因此, 要随时注意, 一旦出现就要立即停机, 查明原因, 并认真加以排除, 以避免发生电动机烧毁的重大事故。
8.保持电动机相间电流平衡
对于三相异步电动机, 若任何一相的电流值与其他二相电流的平均值之差超过10%, 对电动机的安全运行会造成损害。因此, 电动机在运行中要经常监控检查三相电流值的平衡状况, 发现异常要及时排除。
9.在运行中要注意观察电源电压的变化
为保证电动机的正常工作, 线路电压只能在一定范围内变化。一般电动机允许在电压增加10%或减小5%的情况下长期运行, 但应注意检查三相电压是否平衡, 应使三相电压差不得超过5%。
10.
区别发电机与电动机 篇10
1．原理不同 发电机依据电磁感应现象制成，电动机根据通电导体在磁场中受磁场力而运动的原理制成。
例1（2008年江苏省连云港市）如图1，甲所示的现象的原理可以制成______机，依据图乙所示的现象的原理可以制成______机。
解析发电机是根据电磁感应原理制作的，就是说，不管是导体(线圈)运动，还是磁场运动，只要导体(线圈)与磁场之间有相对运动，导体(线圈)切割磁力线，就会在导体(线圈)中产生感应电流，即动了才有电叫发电；直流电动机是根据导体(线圈)在磁场中受力而运动的原理制作的，即通了电才能动叫电动。因此甲图为发电机原理图，乙图为电动机原理图。
2．判断方法不同 发电机中电流方向判断运用右手定则，电动机中导体运动方向运用左手定则判断。
例2（2008年辽宁省大连市）如图2所示，蹄形磁铁位于水平木板上。当导体棒向右运动时，电流表的指针向左偏转。则能使电流表的指针向右偏转的是( )。
A. 导体棒竖直向上运动
B. 磁铁和导体棒以相同的速度同时向右运动
C. 导体棒不动，使磁铁向左运动
D. 对调磁铁的磁极，并使导体棒向右运动
解析依据右手定则可知，A中导体运动方向与磁感线方向一致，不产生感应电流；B中磁铁与导体是相对静止状态，也不产生感应电流；C中以磁铁为参照物，导体运动方向仍是向右的，因此感应电流的方向不改变。故答案选D。
3．工作目的和能量的转化不同 发电机需外界做功将机械能转化为电能，电动机对外做功把电能转化为机械能。
例4如图4所示，其中图______是描述直流电动机原理的简图，线圈转动时把______能转化成______能；其中图______是描述发电机原理的简图，线圈转动时把______能转化成______能。
解析要区分电动机和发电机，应从能量转化的角度来考虑。图4（a）中外电路没有接入电源，而电路中有电流通过，说明该电流是由于线圈在磁场里转动时切割磁感线而产生的感应电流。图4（b）中外电路连接的是电源，说明线圈上的电流是电源提供的，通电线圈转动是由于受到磁场对它的作用，因此工作过程是电能转化成机械能，因此，图4（b）是描述电动机原理的简图。可从原因来分析结果，即：通电→受力运动；而图4（a）是：运动→产生电。