電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)整理學(xué)習(xí)
電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)整理學(xué)習(xí)
電動(dòng)機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，并可再使用機(jī)械能產(chǎn)生動(dòng)能，用來驅(qū)動(dòng)其他裝置的電氣設(shè)備。相信小時(shí)候我們都玩過這個(gè)。下面是小編帶來的關(guān)于電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)的內(nèi)容，歡迎大家閱讀!
電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)
1. 絕緣材料的耐溫能力是怎樣劃分的?
答：我國現(xiàn)分為六級(jí)，即A、E、B、F、H、C。
(1) A級(jí)絕緣材料最大允許工作溫度為105℃
(2) E級(jí)絕緣材料最大允許工作溫度為120℃
(3) B級(jí)絕緣材料最大允許工作溫度為130℃
(4) F級(jí)絕緣材料最大允許工作溫度為155℃
(5) H級(jí)絕緣材料最大允許工作溫度為180℃
(6) C級(jí)絕緣材料最大允許工作溫度為180℃以上。
2. 簡述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理。
答：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作原理是這樣的，當(dāng)三相定子繞組通過三相對(duì)稱的交流電電流時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場在定子內(nèi)膛轉(zhuǎn)動(dòng)，其磁力線切割轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)線，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)線中感應(yīng)起電流。由于定子磁場與轉(zhuǎn)子電流相互作用力產(chǎn)生電磁力矩，于是，定子旋轉(zhuǎn)磁場就拖著具有載流導(dǎo)線的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來。
3. 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)為什么電流大?而啟動(dòng)后電流會(huì)變小?
答：當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)處在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，從電磁的角度看，就象變壓器，接到電源去的定子繞組相當(dāng)于變壓器的一次線圈，成閉路的轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器被短路的二次線圈;定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組間無電的的聯(lián)系，只有磁的聯(lián)系，磁通經(jīng)定子、氣隙、轉(zhuǎn)子鐵芯成閉路。當(dāng)合閘瞬間，轉(zhuǎn)子因慣性還未轉(zhuǎn)起來，旋轉(zhuǎn)磁場以最大的切割速度——同步轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子繞組，使轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)起可能達(dá)到的最高的電勢，因而，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中流過很大的電流，這個(gè)電流產(chǎn)生抵消定子磁場的磁能，就象變壓器二次磁通要抵消一次磁通的作用一樣。
定子方面為了維護(hù)與該時(shí)電源電壓相適應(yīng)的原有磁通，遂自動(dòng)增加電流。因?yàn)榇藭r(shí)轉(zhuǎn)子的電流很大，故定子電流也增得很大，甚至高達(dá)額定電流的4~7倍，這就是啟動(dòng)電流大的緣由。
啟動(dòng)后為什么?。弘S著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增高，定子磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度減小，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電勢減小，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電流也減小，于是定子電流中用來抵消轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的磁通的影響的那部分電流也減小，所以定子電流就從大到小，直到正常。
4. 啟動(dòng)電流大有無危險(xiǎn)?為什么有的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)需用啟動(dòng)設(shè)備?
答：一般說來，由于啟動(dòng)過程不長，短時(shí)間流過大電流，發(fā)熱不太厲害，電動(dòng)機(jī)是能承受的，但如果正常啟動(dòng)條件被破壞，例如規(guī)定輕載啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)作重載啟動(dòng)，不能正常升速，或電壓低時(shí)，電動(dòng)機(jī)長時(shí)間達(dá)不到額定轉(zhuǎn)速，以及電動(dòng)機(jī)連續(xù)多次啟動(dòng)，都將有可能使電動(dòng)機(jī)繞組過熱而燒毀。
電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流大對(duì)并在同一電源母線上的其它用電設(shè)備是有影響的。這是因?yàn)楣┙o電動(dòng)機(jī)大的啟動(dòng)電流，供電線路電壓降很大，致使電動(dòng)機(jī)所接母線的電壓大大降低，影響其它用電設(shè)備的正常運(yùn)行，如電燈不亮，其它電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)不起來，電磁鐵自動(dòng)釋放等。
就感應(yīng)電動(dòng)機(jī)本身來說，都容許直接啟動(dòng)，即可加額定電壓啟動(dòng)。
由于電動(dòng)機(jī)的容量和其所接的電源容量大小不相配合，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)有可能在啟動(dòng)時(shí)因線端電壓降得太低、啟動(dòng)力矩不夠而啟動(dòng)不起來。為了解決這個(gè)問題和減少對(duì)其它同母線用電設(shè)備的影響，有的容量較大的電動(dòng)機(jī)必須采用啟動(dòng)設(shè)備，以限制啟動(dòng)電流及其影響。
需要不需要啟動(dòng)設(shè)備，關(guān)鍵在于電源容量和電動(dòng)機(jī)容量大小的比較。發(fā)電廠或電網(wǎng)容量愈大，允許直接啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)容量也越大。所以現(xiàn)在新建的中、大型電廠，除繞線式外的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)幾乎全部采用直接啟動(dòng)，只有老的和小的電廠中，還可見到各種啟動(dòng)設(shè)備啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。
對(duì)于鼠籠電動(dòng)機(jī)，采用啟動(dòng)設(shè)備的目的不外乎是為了降低啟動(dòng)電壓，從而達(dá)到降低啟動(dòng)電流的結(jié)果。而根據(jù)降壓方法不同，啟動(dòng)方法(1)Y/△轉(zhuǎn)換啟動(dòng)法。正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成△形的電動(dòng)機(jī)，在啟動(dòng)時(shí)接成Y形，待啟動(dòng)后又改成△形接法。(2)用自耦變壓器啟動(dòng)法。(3)用電抗器啟動(dòng)法。
5. 電動(dòng)機(jī)三相繞組一相首尾接反，啟動(dòng)時(shí)有什么現(xiàn)象?怎樣查找?
答：電動(dòng)機(jī)三相繞組一相繞組首尾接反，則在啟動(dòng)時(shí)：
(1) 啟動(dòng)困難。
(2) 一相電流大。
(3) 可能產(chǎn)生振動(dòng)引起聲音很大。
一般查找的方法是：
(1) 仔細(xì)檢查三相繞組首、尾標(biāo)志。
(2) 檢查三相繞組的極性次序，如果不是N，S交錯(cuò)分布，即表示有一相繞組反接。
6. 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子繞組一相斷線為什么啟動(dòng)不起來?
答：三相星接的定子繞組，一相斷線時(shí)，電動(dòng)機(jī)就處于只有兩相線端接電源的線電壓上，組成串聯(lián)回路，成為單相運(yùn)行。
單相運(yùn)行時(shí)將有以下現(xiàn)象：原來停來著的電動(dòng)啟動(dòng)不起來，且“唔唔”作響，用手撥一下轉(zhuǎn)子軸，也許能慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)。原來轉(zhuǎn)動(dòng)著的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，電流增大，電機(jī)發(fā)熱，甚至于燒毀。
7. 鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中轉(zhuǎn)子斷條有什么異常現(xiàn)象?
答：鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中轉(zhuǎn)子斷條，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將變慢，定子電流忽大忽小呈周期性擺動(dòng)，機(jī)身振動(dòng)，可能發(fā)出有節(jié)奏的“嗡嗡”聲。
8. 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子繞組運(yùn)行中單相接地有哪些異?，F(xiàn)象?
答：對(duì)于380伏低壓電動(dòng)機(jī)，接在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地時(shí)，接地相的電流顯著增大，電動(dòng)機(jī)發(fā)生振動(dòng)并發(fā)出不正常的響聲，電機(jī)發(fā)熱，可能一開始就使該相的熔斷器熔斷，也可能使繞組因過熱而損壞。
9. 頻率變動(dòng)對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行有什么影響?
答：頻率的偏差超過額定電流的±1%時(shí)，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況將會(huì)惡化，影響電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓不變時(shí)，磁通與頻率成反比，因此頻率的變化將影響電動(dòng)機(jī)的磁通。
電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)力矩與頻率的立方成反比，最大力矩與頻率的平方成反比，最大力矩與頻率的平方成反比，所以頻率的變動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)力矩也是有影響的。
頻率的變化還將影響電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、出力等。
頻率升高，定子電流通常是增大的，在電壓降低的情況下，頻率降低，電動(dòng)機(jī)吸取的無功功率要減小。 由于頻率的改變，還會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，使其發(fā)熱。
10. 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在什么情況下會(huì)過電壓?
答：運(yùn)行中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，在開關(guān)斷閘的瞬間，容易發(fā)生電感性負(fù)荷的操作過電壓，有些情況，合閘時(shí)也能產(chǎn)生操作過電壓。電壓超過三千伏的繞線式電動(dòng)機(jī)，如果轉(zhuǎn)子開路，則在啟動(dòng)時(shí)合閘瞬間，磁通突變，也會(huì)產(chǎn)生過電壓。
電動(dòng)機(jī)的種類
1、按工作電源分類根據(jù)電機(jī)工作電源的不同，可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。其中交流電機(jī)還分為單相電機(jī)和三相電機(jī)。
2、按結(jié)構(gòu)及工作原理分類電機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為直流電機(jī)，異步電機(jī)和同步電機(jī)。同步電機(jī)還可分為永磁同步電機(jī)、磁阻同步電機(jī)和磁滯同布電機(jī)。異步電機(jī)可分為感應(yīng)電機(jī)和交流換向器電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)又分為三相異步電機(jī)、單相異步電機(jī)和罩極異步電機(jī)等。交流換向器電機(jī)又分為單相串勵(lì)電機(jī)、交直流兩用電機(jī)和推斥電機(jī)。
直流電機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無刷直流電機(jī)和有刷直流電機(jī)。有刷直流電機(jī)可分為永磁直流電機(jī)和電磁直流電機(jī)。電磁直流電機(jī)又分為串勵(lì)直流電機(jī)、并勵(lì)直流電機(jī)、他勵(lì)直流電機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電機(jī)。永磁直流電機(jī)又分為稀土永磁直流電機(jī)、鐵氧體永磁直流電機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電機(jī)。
3、按起動(dòng)與運(yùn)行方式分類電機(jī)按起動(dòng)與運(yùn)行方式可分為電容起動(dòng)式單相異步電機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電機(jī)和分相式單相異步電機(jī)。
4、按用途分類電機(jī)按用途可分為驅(qū)動(dòng)用電機(jī)和控制用電機(jī)。驅(qū)動(dòng)用電機(jī)又分為電動(dòng)工具(包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴(kuò)孔等工具)用電機(jī)、家電(包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動(dòng)剃須刀等)用電機(jī)及其它通用小型機(jī)械設(shè)備(包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、醫(yī)療器械、電子儀器等)用電機(jī)?？刂朴秒姍C(jī)又分為步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)等。
5、按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類電機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電機(jī))和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電機(jī))。
6、按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類電機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可分為高速電機(jī)、低速電機(jī)、恒速電機(jī)、調(diào)速電機(jī)。低速電機(jī)又分為齒輪減速電機(jī)、電磁減速電機(jī)、力矩電機(jī)和爪極同步電機(jī)等。調(diào)速電機(jī)除可分為有級(jí)恒速電機(jī)、無級(jí)恒速電機(jī)、有級(jí)變速電機(jī)和無級(jí)變速電機(jī)外，還可分為電磁調(diào)速電機(jī)、直流調(diào)速電機(jī)、PWM變頻調(diào)速電機(jī)和開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)。異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小無關(guān)而始終保持為同步轉(zhuǎn)速。
7、按結(jié)構(gòu)位置分類還有輪轂電機(jī)。
電動(dòng)機(jī)的常見故障
在家用電器設(shè)備中，如電扇、電冰箱、洗衣機(jī)、抽油煙機(jī)、吸塵器等，其工作動(dòng)力均采用單相交流電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)較簡單，因此有些常見故障可在業(yè)余條件下進(jìn)行修復(fù)。
1、電動(dòng)機(jī)通電后不啟動(dòng)
該故障除了電源回路、電機(jī)繞組不良外，大多是電機(jī)的啟動(dòng)電路異常。電扇、排風(fēng)扇、洗衣機(jī)等電機(jī)一般采用電容器啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn);而電冰箱、冷柜等的電機(jī)多采用電阻分相啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，一旦啟動(dòng)電路中的電容器或分相電阻損壞，電機(jī)就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，檢修時(shí)應(yīng)先排除啟動(dòng)電路故障后再查電機(jī)故障。
若啟動(dòng)電路正常，則可能是電動(dòng)機(jī)內(nèi)部繞組局部短路或斷路，可用萬用表R×1擋測各繞組電阻值來判斷。
如電冰箱壓縮機(jī)電機(jī)，正常情況下啟動(dòng)繞組電阻值約為23Ω，運(yùn)行繞組電阻值為10Ω左右，起動(dòng)和運(yùn)行串接繞組正常阻值應(yīng)為兩者之和。
2、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速慢而無力
電動(dòng)機(jī)在通電后轉(zhuǎn)速慢而無力時(shí)，對(duì)于電容啟動(dòng)式電機(jī)大多為電容器容量不足、漏電嚴(yán)重或電源電壓過低;此外鼠籠轉(zhuǎn)子鋁條部分如果有嚴(yán)重的缺損及斷條情況，特別是洗衣機(jī)電機(jī)經(jīng)常啟動(dòng)和正反交替運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子鋁條較大的感應(yīng)電流易使轉(zhuǎn)子鋁條斷裂，也導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)慢而無力。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋁條有裂縫時(shí)，可用手電鉆在裂縫間鉆一個(gè)小孔，用相應(yīng)的鋁絲條嵌入孔內(nèi)，然后將其敲平鉚死，最后用鋼銼和砂紙打磨平整光滑即可。若鋁條斷裂面較大時(shí)，有條件的可采用鋁絲氣焊的方法加以修補(bǔ)。
3、電動(dòng)機(jī)外殼帶電
一般要求電機(jī)泄漏電流不應(yīng)大于0.8mA，以保證人身安全。
電動(dòng)機(jī)外殼漏電的主要原因有電機(jī)內(nèi)某引出線絕緣破損并碰觸殼體;電機(jī)繞組局部燒毀引起定子與外殼間漏電。較多見的是長期處于高濕環(huán)境，導(dǎo)致電機(jī)受潮絕緣降低而使機(jī)殼帶電。此時(shí)，可用搖表測量電機(jī)各繞組與機(jī)殼間的絕緣電阻值，若在2MΩ以下，則說明電機(jī)已受潮嚴(yán)重，應(yīng)將電機(jī)定子繞組進(jìn)行烘烤去潮處理。
4、電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溫升加劇
各類家用單相電動(dòng)機(jī)在正常工作狀態(tài)下，其電機(jī)殼體表面溫度一般比環(huán)境溫度高20℃左右，最高溫升不應(yīng)高于70℃。如果電機(jī)工作幾分鐘后出現(xiàn)殼體表面溫度劇升，且機(jī)內(nèi)散發(fā)焦油味甚至冒煙，則為電機(jī)過熱故障。
電機(jī)過熱溫升的原因，主要有電機(jī)自身質(zhì)量問題;電機(jī)長期處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)(傳動(dòng)機(jī)構(gòu)故障引起電機(jī)負(fù)荷大);電機(jī)散熱條件差;電機(jī)繞組局部短路等。其中較常見的是繞組匝間 短路，可拆開機(jī)殼檢查繞組。如果線包無燒毀現(xiàn)象，可將定子重新進(jìn)行浸漆絕緣處理，然后烘干。若線包有局部燒毀，那只有更換繞組線包。
5、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行噪聲大
電機(jī)工作噪聲大，一般有兩種原因，一是機(jī)械噪聲，主要是電機(jī)軸承磨損和缺油，產(chǎn)生硬摩擦噪聲。對(duì)此可清洗后加入潤滑脂減少噪聲。當(dāng)轉(zhuǎn)子軸與軸承松動(dòng)或端蓋松動(dòng)時(shí)，也會(huì)使電機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生軸向竄動(dòng)發(fā)出噪聲。也有一些裝配質(zhì)量差的電機(jī)，軸承室不同心，電機(jī)徑向間隙不均勻等均會(huì)產(chǎn)生異常噪聲。對(duì)此，只要拆下外蓋和后內(nèi)蓋，取出轉(zhuǎn)子和定子座，重新敲鉚內(nèi)蓋的中心軸即可應(yīng)急修復(fù)。
另外，一些罩極式電機(jī)的短路環(huán)松動(dòng)或鐵心松動(dòng)而產(chǎn)生電磁噪聲，應(yīng)采取夾緊措施。
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