异步电机知识大全

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异步电机概述

  异步电机是一种交流电机,其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。还随着负载的大小发生变化。负载转矩越大,转子的转速越低。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。感应电机应用*广,在不致引起误解或混淆的情况下,一般可称感应电机为异步电机。

  普通异步电机的定子绕组接交流电网,转子绕组不需与其他电源连接。因此,它具有结构简单,制造、使用和维护方便,运行可靠以及质量较小,成本较低等优点。异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性,从空载到满载范围内接近恒速运行,能满足大多数工农业生产机械的传动要求。异步电机还便于派生成各种防护型式,以适应不同环境条件的需要。异步电机运行时,必须从电网吸取无功励磁功率,使电网的功率因数变坏。因此,对驱动球磨机、压缩机等大功率、低转速的机械设备,常采用同步电机。由于异步电机的转速与其旋转磁场转速有一定的转差关系,其调速性能较差(交流换向器电动机除外)。对要求较宽广和平滑调速范围的交通运输机械、轧机、大型机床、印染及造纸机械等,采用直流电机较经济、方便。但随着大功率电子器件及交流调速系统的发展,目前适用于宽调速的异步电机的调速性能及经济性已可与直流电机的相媲美。

  

异步电机优缺点

  优点:结构简单,制造方便,价格便宜,运行方便。

  缺点:功率因数滞后,轻载功率因数低,调速性能稍差。

  主要做电动机用,一般不做发电机!

  

异步电机的基本类型和基本结构

  基本类型:单相鼠笼式异步电机;三相鼠笼式异步电机;三相绕线式异步电机

  异步电机主要结构包括:静止的定子,旋转的转子,气隙。基本类型中就是指转子的结构形式。

  1.定子------定子铁心、定子三相或单相绕组、机座

  2.转子-----转子铁心、转子绕线或鼠笼绕组、轴

  3.气隙---0.2mm~1.5mm

  由于磁势大部分都消耗在气隙上,气隙小则电机的空载磁化电流就小,功率因数高。考虑到机械的原因,气隙又不能太小。

  

异步电动机的额定值

  额定功率:电机轴上输出的机械功率W , kW

  额定电压:定子绕组线电压V

  额定电流:定子绕组线电流A

  额定频率:电网频率即工频50HZ

  额定转速:额定工况下的转子转速r/min

  另外有:额定运行时的效率 和额定运行时的功率因数

  关系式:

  定子三相绕组Y接时 ;定子绕组Δ接时

  

异步电机和同步电机的区别

  1.异步电机又叫感应电机,转子上的电磁场是通过定子磁场感应出来的,其工作时的转子转速总是小于同步电机。

  同步电机转子上要有自带的磁场.同步电动机是属于交流电机,定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的,所以称为同步电动机。

  2.异步电机的转速会随负载的不同,略有改变,而且这个转速是低于定子磁场的转速的,所以才叫异步电机。

  同步电机转速严格的按定子磁场转速旋转,所以叫同步电机。

  3.异步电动机可以直接启动。

  同步电动机要有专门的启动装置或者启动绕组,所以制造工艺复杂,造价高。

  4.异步电机一般用来做电动机。

  同步电机一般用来做发电机,也用来做补偿机。

  同步与异步的*大区别就在于看他门的转子速度是不是与定子旋转的磁场速度一致,如果转子的旋转速度与定子是一样的,那就叫同步电动机,如果不一致,就叫异步电动机[电机的转速(定子转速)小于旋转磁场的转速]

  至于为什么异步电动机和同步电动机会有这样的区别,总结一下,*根本的原因其实就是转子有没有加励磁,不加励磁为异步,应为只有产生相对运动了,才会有切割磁感线的作用(或者说是磁通变化),才会产生电磁感应力(即安培力)。而加了励磁,转子就可以看作一块磁铁,有固定的NS极,会随着旋转磁场同步转动,所以称同步电机。(磁铁的吸引作用)

  

异步电动机的启动方法比较

  1. 直接起动:

  优点:起动简单;

  缺点:起动电流大,对电网冲击大。

  2. 星三角起动:

  优点:起动电流为全压起动时的1/3;

  缺点:起动转矩均为全压起动时的1/3。

  3. 自耦降压起动:

  优点:起动较平稳,设备较简单;

  缺点:不能频繁起动。

  4. 延边三角起动:

  优点:起动电流小,转矩较星三角大;

  缺点:仅适用于定子绕组有中间抽头的电机。

  5. 定子串电阻(电抗)起动:

  优点:可用于调速;

  缺点:电阻损耗大,不能频繁起动。

  6. 软启动:

  优点:启动平滑,对电网冲击少;

  缺点:费用较高,有谐波干扰。

  7. 变频启动:

  优点:启动平滑,对电网冲击少,起动转矩大,可用于调速;

  缺点:费用高,有谐波干扰。

  8. 转子串电阻起动(绕线式异步电动机):

  优点:起动转矩大;

  缺点:启动损耗较大。

  9. 转子串接频敏变阻器起动(绕线式异步电动机):

  优点:接线简单;

  缺点:起动转矩不很大。

  

异步电机降压起动方式

  降压起动:采用降压起动来减小起动电流,但会同时使电动机的起动转矩减小,故只适用于对起动要求不高、空载或轻载的场合。

  1)Y/△起动:实用于定子绕组△接法的电动机,设备简单,可以频繁起动,应用较广泛。

  2)定子回路串电阻降压起动:起动过程中把电阻短接,电阻损耗大,电阻容量限制起动次数不能频繁,较少采用。

  3)自耦变压器降压启动:定子回路接入变压器起动,起动后切除变压器,不宜频繁起动,但起动较平稳,设备较简单,应用较为广泛。

  5)延边三角形启动:Y/△启动的延伸,但控制很繁琐,电机制造时有特殊要求,很少采用。

  6)软启动:采用半导体整流和逆变技术来降低电机输入电压,逐步升高至额定电压,起动很平滑,控制很方便,但价格较高,随着大功率整流元件等半导体技术的飞速发展,软启动已应用得相当广泛

  

异步电机电磁噪声认识

  磁噪声是由在时间上和空间上作变化,并由电机各部分之间作用的磁拉力引起的。对于异步电机电磁噪声的形成的原因可以归为:

  (1) 当铁心饱和时,将会使磁场正弦分布的顶部变得平坦,在磁场分布中加大了三次谐波分量,将使电磁噪声增加。

  (2) 气隙空间的磁场是一个旋转力波,它的径向力波使定子和转子发生径向变形和周期性震动,产生了电磁噪声。

  (3) 定子变形后引起周围空气振动,从而产生噪声。这时,定子相当于一个声辐射器。

  (4) 定转子槽都是开口的,气隙磁导在旋转时也是在变化和波动的。气隙磁场中出现了很多由于槽开口引入的谐波。

  (5) 气隙磁场中除了电源基波分量外,还有高次谐波分量,高次谐波的径向力波也都分别作用于定转子铁心上,使它们产生径向变形和周期震动,在一般情况下,对高次谐波来说,电动机转子刚度相对较强,定子铁心的径向变形是主要的,可能产生较大的噪声。

  (6)定子铁心不同阶次谐波的变形,有不同的固有频率,当径向力波的频率与铁心的某个固有频率接近或相等时,就会引起“共振”。在这种情况下,即使径向力的波幅不大,也会导致铁心变形、周期性震动和产生较大噪声。

  

异步电机过负荷的原因分析

  ①由于供电电网质量不佳,如电压过低、三相不平衡等原因造成的电机电流增加等。

  ②由所拖动的机械设备造成。如排灌机械水路阻塞,机轴不同心等,造成电机负荷过大,甚至堵转。

  ③由于电机本身工作条件低劣而造成的。如通风**,周围环境温度过高,电机机械部分故障等原因引起的电机过热,绝缘水平降低.甚至短路。

  

异步电机的故障检查

  1.听声音,仔细找故障点交流异步电机在运行中,若发现较细的"嗡嗡"声,没有忽高忽低的变化,是一种正常的声音,若声音粗、且有尖锐的"嗡嗡"、"咝咝"声是存在故障的先兆,应考虑以下原因:

  (l)铁芯松动电机在运行中的振动,温度忽高忽低的变化,会使铁芯固定螺栓变形,造成硅钢片松动,产生大的电磁噪声。

  (2)转子噪声转子旋转发出的声音,由冷却风扇产生的,是一种"呜呜"声,着有像敲鼓时的"咚咚"声,这是电机在骤然启动、停止、反接制动等变速情况下,加速力矩使转子铁芯与轴的配合松动所造成的,轻者可继续使用,重者拆开检查和修理。

  (3)轴承噪声电机在运行中,必须注意轴承声音的文化,把螺丝刀的一端触及在轴承盖上,另一端贴在耳朵上,可以听到电机内部的声音变化,不同的部位,不同的故障,有不同的声音。如"嘎吱嘎吱"声,是轴承内滚枪的不规则运动所产生,它与轴承的间隙、润滑脂状态有关。"咝咝"声是金属摩擦声,一般由轴承缺油于磨所致,应拆开轴承添润滑脂剂等。

  2.利用溴觉,分析故障电机在正常运行中是没有异味的,若嗅到异昧,便是故障信号,如焦糊味,是绝缘物烧烤发出的,且随电机温度的升高,严重时还会冒烟;如油焦味,多半是轴承缺油,在接近干磨状态时油气蒸发出现的异味。

  3.利用手感,检查故障用手触摸电视的外壳,可以大致判断温升的高低,若用手一触及电机外壳便感到很烫,温度值很高,应检查原因,如:负荷过重、电压过高等,然后针对原因排除故障。

  

异步电机的日常维护知识

  日常维护对减少和避免异步电机在运行中发生故障是相当重要的,其中*重要的环节是巡回检查和及时排除任何不正常现象的引发根源。

  为了使异步电机在出现这些情况的条件下不至于被损坏,必须采取一些运行保护措施:

  ①注意负载电流不要超过额定值。

  ②注意检查轴承发热、漏油等情况,尤其要按规定加油。

  ③电机的温升不能超过额定值。

  ④保持电机清洁,电机内部不允许进入水珠、油污、灰尘等,并定期**电机内外的灰尘。

  出现事故后认真进行事故分析,采取对策则是减少事故次数和提高电机运行效率必不可少的技术工作。电机的日常维护对其正常运行固然非常重要,但运行中的电机往往会遇到许多突发情况,如短路、过载、断相等。