電動機技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、工作原理和運行維護
摘要 近幾十年來，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，中、小功率電動機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中都有極其廣泛的的應(yīng)用。特別是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及家用電器中，更需要有大量的中、小功率電動機。由于這種電動機的發(fā)展及廣泛的應(yīng)用，它的使用、保養(yǎng)和維護工作也越來越重要 電動機機應(yīng)用廣泛，種類繁多 本文主要介紹了電動機技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀 關(guān)鍵詞 技術(shù)現(xiàn)狀 工作原理 運行維護 引言 電動機是一種實現(xiàn)機、電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。常見的電動機可分為交流電動機和直流電動機。 電動機是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展而發(fā)展的，反過來，電動機的發(fā)展也促進了社會生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀末期起，電動機就逐漸代替蒸汽機作為拖動生產(chǎn)機械的原動機，一個多世紀以來，雖然電動機的基本結(jié)構(gòu)變化不大，但是電動機的類型增加了許多，在運行性能，經(jīng)濟指標等方面也都有了很大的改進和提高，而且隨著自動控制系統(tǒng)和計算機技術(shù)的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電動機的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類的控制電動機，控制電動機具有高可靠性﹑好精確度﹑快速響應(yīng)的特點 第一章 電動機分類 1.1 電動機分類 電動機機應(yīng)用廣泛 1.根據(jù)電動機工作電源的不同 2.電動機按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為異步電動機和同步電動機 3.電動機按起動與運行方式可分為電容起動式電動機、電容運轉(zhuǎn)式電動機 4.電動機按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電動機和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機 5.電動機按運轉(zhuǎn)速度可分為高速電動機、低速電動機 1.2 電動機技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 電動機是一種實現(xiàn)機、電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置 電動機的功能是將電能轉(zhuǎn)換成機械能，它可以作為拖動各種生產(chǎn)機械的動力 在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中，為了實現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過程 按照電動機的種類不同，電力拖動系統(tǒng)分為直流電力拖動系統(tǒng)和交流電力拖動系統(tǒng)兩大類。 縱觀電力拖動的發(fā)展過程，交、直流兩種拖動方式并存于各個生產(chǎn)領(lǐng)域。在交流電出現(xiàn)以前，直流電力拖動是唯一的一種電力拖動方式，19世紀末期，由于研制出了經(jīng)濟實用的交流電動機 1.3 電動機的未來 經(jīng)歷了100多年的技術(shù)發(fā)展，電動機自身的理論基本成熟。隨著電工技術(shù)的發(fā)展，對電能的轉(zhuǎn)換、控制以及高效使用的要求越來越高。電磁材料的性能不斷提高，電工電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為電動機的發(fā)展注入了新的活力。 未來電動機將會沿著體積更小、機電能量轉(zhuǎn)換效率更高、控制更靈活的方向繼續(xù)發(fā)展。 第二章 電動機的工作原理 2.1 三相異步電動機的結(jié)構(gòu)及工作原理 目前較常用的主要是交流電動機，它可分為三相異步電動機和單相交流電動機兩種。第一種多用在工業(yè)上，而第二種多用在民用電器上。下面以三相異步電動機為例介紹電動機的工作原理。 2.1.1 三相異步電動機的結(jié)構(gòu) 三相異步電動機的結(jié)構(gòu)主要由兩個部分組成，一是固定不動的部分（簡稱定子），二是可以自由旋轉(zhuǎn)的部分（簡稱轉(zhuǎn)子） 1.定子 定子是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的，主要由定子鐵心、定子繞組和機座等部分組成 2.轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子是異步電動機的轉(zhuǎn)動部分 3.機座 機座是電動機的外殼和支架，它的作用是固定和保護定子鐵心 2.1.2 三相異步電動機的工作原理 圖2—2所示為用圖解法分析旋轉(zhuǎn)磁場的電機繞組結(jié)構(gòu)圖。圖中交流電機的定子上嵌放著對稱的三相繞組U1—U2 三相對稱電流波形如圖2—3所示。假定電流從繞組首端流入為正 對稱三相交流電流通入對稱三相繞組時 在圖2—2中，當(dāng) =0°時 當(dāng) =120°時 當(dāng) =240°和 =360°時，合成磁場的位置分別如圖2—2（c）、（d）所示。當(dāng) =360°時，合成磁場的軸線正好位于U相繞組的軸線上，磁場方向從起始位置逆時針方向旋轉(zhuǎn)了360°，即電流變化一個周期，合成磁場旋轉(zhuǎn)一周。 由此可見，對稱三相交流電流通入對稱三相繞組所形成的磁場是一個旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)的方向從U→V→W，正好和電流出現(xiàn)正的最大值順序相同，即由電流超前相轉(zhuǎn)向電流滯后相 綜上分析可知，三相異步電動機轉(zhuǎn)動的基本工作原則是： (1)三相對稱繞組中通入三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場 (2)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流。 (3)轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)速（ ）小于同步轉(zhuǎn)速（ 1）。異步電動機的轉(zhuǎn)速不可能達到定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，即同步轉(zhuǎn)速，因為如果到達同步轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場之間沒有相對運動，隨之在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中不能感應(yīng)出電勢和電流，也就不能產(chǎn)生推動轉(zhuǎn)子的電磁力。因此，異步電動機的轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速，即兩種轉(zhuǎn)速之間總是存在差異，異步電動機因此而得名。又因為異步電動機轉(zhuǎn)子電流是通過電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生的，所以又稱為感應(yīng)電動機。 （4）異步電動機的旋轉(zhuǎn)方向始終與旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向一致，而旋轉(zhuǎn)磁場的方向又取決于異步電動機的三相電流相序，因此，三相異步電動機的轉(zhuǎn)向與電流的相序一致。要改變轉(zhuǎn)向 （1） 檢查電源是否有電，電壓是否正常，若電源電壓過高或過低，都不宜啟動。 （2） 啟動器是否正常，如零部件有無損壞，使用是否靈活，觸頭接觸是否良好，接線是否正確、牢固等。 （3） 熔絲規(guī)格大小是否合適，安裝是否牢固，有無熔斷或損傷。 （4） 電動機接線板上接頭有無松動或氧化。 （5） 檢查傳動裝置，如皮帶輕緊是否合適，連接是否牢固，聯(lián)軸器的螺絲、銷子是否緊固等。 （6） 傳動電動機轉(zhuǎn)子和負載機械的轉(zhuǎn)軸 （7） 檢查電動機及啟動電器外殼是否接地 （8） 搬開電動機周圍的雜物并清除機座表面灰塵、油垢等 （9） 檢查負載機械是否妥善地作好了啟動準備。 （10）對正常運行中的繞線式電動機 3.2 啟動時應(yīng)注意的問題 （1） 接通電源后，如果電動機不轉(zhuǎn)，應(yīng)立即切斷電源，絕不能遲疑等待，更不能帶電檢查電動機發(fā)故障 （2） 啟動時應(yīng)注意觀察電動機 （3） 利用手動補償器或手動星三角啟動器啟動電動機時，特別要注意操作順序 （4） 同一線路上的電動機不應(yīng)同時啟動 （5） 啟動時 3.3 電動機運行中的監(jiān)視 電動機在運行時，值班工作人員可以通過儀表和感覺器官監(jiān)視其運行情況 3.3.1 監(jiān)視電動機的溫度 電動機正常運行時會發(fā)熱 如果電動機負載過大 （1） 憑手的感覺：如果以手接觸外殼 （2） 在電動機外殼上滴2-3滴水，如果只冒熱氣沒有聲音，則說明電動機沒有過熱，如果水滴急劇汽化同時伴有"咝咝"聲 （3） 判別電動機是否過熱的準確方法還是用溫度計測量 3.3.2 監(jiān)視電動機的電流 一般容量較大的電動機應(yīng)裝設(shè)電流表