三相異步電動機由固定的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩個基本部分組成,轉(zhuǎn)子裝在定子內(nèi)腔里,借助軸承被支撐在兩個端蓋上。為了轉(zhuǎn)子能在定子內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,定子和轉(zhuǎn)子之問有一間隙,稱為氣隙。電動機的氣隙是一個非常重要的參數(shù),其大小及對稱性等對電動機的性能有很大影響。
轉(zhuǎn)子繞組是異步電動機電路的另一部分,其作用為切割定子磁場,產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電流,并在磁場作用下受力而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。其結(jié)構(gòu)可分為籠型繞組和繞線式繞組兩種類型。這兩種轉(zhuǎn)子各自的主要特點是:籠型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,經(jīng)濟耐用;繞線式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格貴,但轉(zhuǎn)子回路可引入外加電阻來改善起動和調(diào)速性能。
籠型轉(zhuǎn)子繞組由置于轉(zhuǎn)子槽中的導(dǎo)條和兩端的端環(huán)構(gòu)成。為節(jié)約用鋼和提高生產(chǎn)率,小功率異步電動機的導(dǎo)條和端環(huán)一般都是融化的鋁液一次澆鑄出來的;對于大功率的電動機,由于鑄鋁質(zhì)量不易,常用銅條插入轉(zhuǎn)子鐵心槽中,再在兩端焊上端環(huán)。籠型轉(zhuǎn)子繞組自行閉合,不必由外界電源供電,其外形像一個籠子,故稱籠型轉(zhuǎn)子。
異步電動機的氣隙是很小的,中小型電動機一般為0.2~2mm。氣隙越大,磁阻越大,要產(chǎn)生同樣大小的磁場,就需要較大的勵磁電流。由于氣隙的存在,異步電動機的磁路磁阻遠比變壓器大,因而異步電動機的勵磁電流也比變壓器的大得多。變壓器的勵磁電流約為額定電流的3%,異步電動機的勵磁電流約為額定電流的30%。勵磁電流是無功電流,因而勵磁電流越大。
繞組是電動機的組成部分,老化、受潮、受熱、受侵蝕、異物侵入、外力的沖擊都會造成對繞組的傷害,電機過載、欠電壓、過電壓,缺相運行也能引起繞組故障。繞組故障一般分為繞組接地、短路、開路、接線錯誤。如今分別說明故障現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因及檢查方法。
繞組受潮使絕緣電阻下降;電動機長期過載運行;有害氣體腐蝕;金屬異物侵入繞組內(nèi)部損壞絕緣;重繞定子繞組時絕緣損壞碰鐵心;繞組端部碰端蓋機座;定、轉(zhuǎn)子磨擦引起絕緣灼傷;引出線絕緣損壞與殼體相碰;過電壓(如雷擊)使絕緣擊穿。
斷路處理方法
⑴斷路在端部時,連接好后焊牢,包上絕緣材料,套上絕緣管,綁扎好,再烘干。
⑵繞組由于匝間、相間短路和接地等原因而造成繞組嚴重燒焦的一般應(yīng)更換新繞組。
⑶對斷路點在槽內(nèi)的,屬少量斷點的做應(yīng)急處理,采用分組淘汰法找出斷點,并在繞組斷部將其連接好并絕緣合格后使用。
⑷對籠形轉(zhuǎn)子斷籠的可采用焊接法、冷接法或換條法修復(fù)。
變頻調(diào)速是改變電動機定子電源的頻率,從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器,變頻器可分成交流-直流-交流變頻器和交流-交流變頻器兩大類,目前國內(nèi)大都使用交-直-交變頻器。其特點:
1、,調(diào)速過程中沒有附加損耗;
2、應(yīng)用范圍廣,可用于籠型異步電動機;
3、調(diào)速范圍大,特性硬,精度高;
4、技術(shù)復(fù)雜,造,維護檢修困難。
該方法適用于要求精度高、調(diào)速性能較好場合。
串級調(diào)速是指繞線式電動機轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機的轉(zhuǎn)差,達到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢所吸收,再利用產(chǎn)生附加的裝置,把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式,串級調(diào)速可分為電機串級調(diào)速、機械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式,多采用晶閘管串級調(diào)速,其特點為:
1、可將調(diào)速過程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機械上,效率較高;
2、裝置容量與調(diào)速范圍成正比,投資省,適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速70%-90%的生產(chǎn)機械上;
3、調(diào)速裝置故障時可以切換至全速運行,避免停產(chǎn);
4、晶閘管串級調(diào)速功率因數(shù)偏低,諧波影響較大。
該方法適合于風(fēng)機、水泵及軋鋼機、礦井提升機、擠壓機上使用。
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