异步电动机

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基本内容

异步电动机　　异步电动机(asynchronous motor) 又称感应5电动机,是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式（鼠笼式异步电机）、绕线式异步电动机。

　　作电动机运行的异步电机。因其转子绕组电流是感应产生的，又称感应电动机。异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。各国的以电为动力的机械中，约有90％左右为异步电动机，其中小型异步电动机约占70％以上。在电力系统的总负荷中，异步电动机的用电量占相当大的比重。在中国，异步电动机的用电量约占总负荷的60％多。

　　异步电动机的基本特点是，转子绕组不需与其他电源相连，其定子电流直接取自交流电力系统；与其他电机相比，异步电动机的结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠性高，重量轻，成本低。以三相异步电动机为例，与同功率、同转速的直流电动机相比，前者重量只及后者的二分之一，成本仅为三分之一。异步电动机还容易按不同环境条件的要求，派生出各种系列产品。它还具有接近恒速的负载特性，能满足大多数工农业生产机械拖动的要求。其局限性是，它的转速与其旋转磁场的同步转速有固定的转差率（见异步电机），因而调速性能较差，在要求有较宽广的平滑调速范围的使用场合（如传动轧机、卷扬机、大型机床等），不如直流电动机经济、方便。此外,异步电动机运行时,从电力系统吸取无功功率以励磁，这会导致电力系统的功率因数变坏。因此，在大功率、低转速场合（如拖动球磨机、压缩机定转子相擦等）不如用同步电动机合理。

　　由于异步电动机生产量大,使用面广,要求其必须有繁多的品种、规格与各种机械配套。因此，异步电动机的设计、生产特别要注意标准化、系列化、通用化。在各类系列产品中，以产量最大、使用最广的三相异步电动机系列为基本系列；此外还有若干派生系列（在基本系列基础上作部分改变导出的系列）、专用系列（为特殊需要设计的具有特殊结构的系列）。

　　异步电动机的种类繁多，有防爆型三相异步电动机、ys系列三相异步电动机、y、y2系列三相异步电动机、YVP系列变频调速电动机等等.

　　新中国第一台异步电动机于50年代初在合肥工业大学诞生。

工作方式

1 异步电动机起动方式

异步电动机1.1 软起动

随着微型计算机控制技术的迅猛发展，在相关的控制工程领域中先后研制成功了一批电子式软起动控制器，广泛应用在电动机的起动过程，降压启动器随之被替代。当前电子式的软起动设施都使用的是晶闸管的调压电路，其电路构成如下所描述：晶闸管六只，两两反并联后串联至三相电源上，待系统发送起动信号后，微机控制起动器系统立即进行数据计算，令晶闸管输送触发信号，使晶闸管的导通角得到控制，根据给定的输出，调节输出电压，实现电动机的控制。该起动方式适合各种功率值的三相交流异步电动机包括六根和三根连接方式的起动控制。

1.2 直接起动

此种起动方式是电机起动方式中最基础最简单的，首先借助用刀开关使电动机与电网进行连接，此时在额定电压下电动机起动并运行起来，该方式特点为：投资少，设备简单、数量少，虽然起动时间短，但起动时的转矩较小，电流较大，比较适合应用在容量小的电动机起动。

1.3 降压起动

由于直接起动存在较大的缺点，降压起动随之产生。这种起动方式适用的起动环境为空载和轻载这两种情况，由于降压起动方式是在同时实现了限制起动转矩和起动电流的，因此起动工作结束后需要使工作的电路恢复到额定状态。

故障处理

异步电动机出现异常声音有机械方面和电气方面的原因。首先确定是哪方面引起的，其方法是接上电源，有不正常的声音存在，切断电源。不正常声音仍存在，为机械故障，否则为电气方面故障。

异步电动机机械方面

　　(1)轴承损坏或润滑油严重缺少，油中有杂质等。消除方法：更换或清洗轴承并换新油。清洗轴承要先将轴承中旧油除去，然后用毛刷或布块蘸汽油煤油等溶剂来清洗。一定要清洗干净，否则轴承会损坏。正在刷扫时轴承不要转动，避免有毛、线等杂物轧入轴承滚道。洗净后的轴承，用干净的布擦干，不能用棉纱等多绒毛的东西擦，以免有绒毛等杂物落入轴承，也不要用手摸，免得轴承沾染汗水而锈蚀。　

　洗净并干燥后的轴承要按照规定重新加入纯净的润滑脂，一般润滑脂占轴承内腔容积的1/2～1/3为宜。　　

(2)风罩或转轴上零件(风扇、联轴器等)松动。　　消除方法：固紧风罩或其他零件。　

　(3)风罩内有杂物。　　消除方法：用毛刷或布清除杂物。　

　(4)轴承内圈和轴配合太松。　　消除方法：堆焊转轴轴承档，并按规定尺寸车好，使其配合紧密。

　　(5)定转子相擦。　　消除方法：找出相擦原因，可能是端盖轴承室内孔磨损，或端盖止口与机座止口变形，使机座、端盖和转子三者不同心而引起扫膛。也有因铁芯受高温而变形相摩擦。

特征

异步电动机 1、一般来说，小型异步电机指的就是感应运转型异步电机。这种电机不只在启动时，在运转时也使用辅助线圈和电容器。虽然启动转矩不是很大，但其结构简单，信赖度高，效率也高。　　2、可以连续运转。　　3、随负荷的大小，电机的额定转速也会改变。　　4、使用于不需要速度制动的应用场合。　　5、用E种绝缘等级，而UL型电机则用A种。　　6、有感应运转型单相异步电机和三相异步电机两种。　　7、单相电机为感应运转型异步电机，效率高，噪声低。　　8、单相电机的电源有A（110V 60Hz）、B（22V 60Hz）、C（100V 50/60Hz）、D（200V 50/60Hz）、E（115V 60Hz）、X（200-240V50Hz）等。　　9、单相异步电机运转时，产生与旋转方向相反的转矩，因此不可能在短时间内改变方向。应在电机完全停止以后，再转换其旋转方向。

　　10、三相电机时使用U（200V 50/60Hz）、T（220V 50/60Hz）、S（380-440V 50/60Hz）电源的异步电机。

异步电机的一般规格项目事项绝缘阻抗在常温、常湿度下，运转电动机后，以DC 500V的绝缘电阻表来测量电动机。金属阻和电动机外壳之间的绝缘电阻超过100MΏ绝缘内压在常温、常湿度下，运转电动机后，在电动机的金属绕组和电动机箱之间的电压温度上升以1500V、50/60Hz输入1min时没有任何问题。运转电动机后，用温度计发测量时，温度上升数值在60℃以下（装有计算机的电动机则应该在45℃以下）绝缘等级E种（120℃）过热保护装置内装过热保护装置（自动复归型）：开放（120±5℃）；复归（77±5℃）使用温度-10~50℃（UL CE规格电动机使用温度为-10~40℃）

安全要点

异步电动机　1.异步电动机选用　　为生产机械选择合适的电动机，包括确定电动机的额定电压、额定转速、结构型式和额定容量等。主要考虑以下4个方面的问题。　　(1)根据电源电压条件，要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。　　(2)在机械特性方面，所选用的电动机应满足被拖动生产机械提出的要求。　　(3)电动机的结构型式，应适应周围环境条件的要求。　　(4)正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配，同时要考虑生产机械的工作性质与其持续、间断的规律相适应。选小了，不能保证生产机械的正常工作，对电动机来说，将使它的各部分过载、过热，温度上升超过允许的限度而过早损坏；选大了，则增加设备的投资费用，电动机容量不能充分利用，而且使效率和功率因数降低。　　2.异步电动机的常见故障及分析　　(1)机械方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。异步电动机定、转子之间气隙很小，容易导致定、转子之间相碰。一般由于端盖轴室内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形，使机座、端盖、转子三者不同轴引起扫膛。　　振动应先区分是电动机本身引起的，还是传动装置不良所造成的，或者是机械负载端传递过来的，而后针对具体情况进行排除。属于电动机本身引起的振动，多数是由于转子动平衡不好，以及轴承不良，转轴弯曲，或端盖、机座、转子不同轴，或者电动机安装地基不平，安装不到位，紧固件松动造成的。振动会产生噪声，还会产生额外负荷。　　(2)电气方面故障有定子绕组缺相运行，定子绕组首尾反接，三相电流不平衡，绕组短路和接地，绕组过热和转子断条、断路等。缺相运行是常见故障之一。三相电源中只要有一相断路就会造成电动机缺相运行。缺相运行可能由于线路上熔断器熔体熔断，开关触点或导线接头接触不良等原因造成。三相电动机缺一相电源后，如在停止状态，由于合成转矩为零因而堵转(无法起动)。电动机的堵转电流比正常工作的电流大得多。因此，在此情况下接通电源时间过长或多次频繁地接通电源起动将导致电动机烧毁。运行中的电动机缺一相时，如负载转矩很小，仍可维持运转，仅转速略有下降，并发出异常响声；负载重时，运行时间过长，将会使电动机绕组烧毁。　　3.动机运行　　(1)运行参数，一般电动机允许电压波动为额定电压的±10%，三相电压之差不得大于5%；允许各相电流不平衡值不得超过10%。　　(2)电动机的保护，为使电动机安全运行，必须正确配置所用的低压断路器、接触器、熔断器和热继电器等控制电器和保护电器，对于重要的电动机还应装设缺相保护。另外，电动机外壳应根据电网的运行方式可靠地接零或接地。　　(3)保养和维护，电动机应保持主体完整、零附件齐全、无损坏以及周围环境的清洁。定期对电动机进行检修和保养，是确保电动机安全运行的重要工作。日常维修包括清除外部灰尘和油污，监听有无异常杂音，并定期更换润滑油。换油周期一般滑动轴承为1kh，滚动轴承为5kh。在巡视检查中要注意电动机的温升、气味及振动情况。正常运行的电动机，其声音应轻而均匀，无杂音和特殊的叫声，无明显振动，转速达到额定转速，三相电流基本上平衡。