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1、,电动机 讲课人：韩军涛 时间：2013年06月,专题培训：电动机 三相异步电动机 高压三相异步电动机,目录一.电动机简介二.电动机设备结构三.电动机保护四.启动前的检查、测量五.电动机启动次数规定及启动注意事项六.厂用电动机的运行七.电动机的停运八.电机日常检查与维护保养九.厂用电动机的故障分析和处理,一.电动机简介:.（1）电动机是将电能转变为机械能的电气设备。例如本公司的磨煤机、循环泵、空压机、浆液循环泵、石灰石供浆泵、氧化风机、灰斗气化风机、稀释风机等均使用电动机作为原动机。.（2）电动机按电源分为直流电动机和交流电动机。交流电动机又分为同步电动机（转子加直流励磁）和异步（电动机转子的
2、转速低于旋转磁场的转速）电动机两种。.（3）工作原理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。,.交流异步电动机工作原理 异步电动机定子和转子之间有一个很小的空气隙。定子对称三相绕组接入对称三相交流电源，在气隙中产生一个旋转磁场，转子绕组形成闭合回路，旋转磁场切割转子导体（转子导体作相对运动），于是转子导体产生感应电动势，其电动势方向可用右
3、手定则来判断，转子导体的两端端环封闭，成短路状态，此时便有电流通过，其在气隙磁场的作用下产生电磁转矩，将电能转化为机械能，使电动机运行。,.三相异步电动机定子绕组接线原理图：(a)三角形接线(b)星形接线。A、B、C为三相绕组首端，接三相交流电源，X、Y、Z为三相绕组尾端。调试及运行中可根据需要调换三相电源任意两相实现电机的正、反转。,.直流电动机工作原理 在直流电动机中，旋转的绕组必须经过换向器和电刷接在直流电源上，才能产生方向不变的电磁转矩。导体通过换向器使绕组在磁场中产生的电磁转矩方向保持不变，使电动机保持旋转。直流电动机的电枢实际上是由许多线圈组成的，这些线圈产生的电磁转矩驱动电枢旋转
4、，带动转轴上的机械负载。,二.电动机设备结构（1）交流异步电动机结构。.异步电动机有鼠笼式和绕线式两类。它们的区别在于转子绕组的结构不同。绕线式电机结构较复杂，一般用于对启动和调速性能要求较高的场合。.鼠笼式异步电动机的转子绕组因其形状象鼠笼而得名，它的结构是嵌入线槽中铜条为导体，铜条的两端用短路环焊接起来。中小型鼠笼式异步电动机采用较便宜的铝替代铜，将转子导体、短路环和风扇等铸成一体，成为铸铝鼠笼式转子。.绕线式转子的铁心和鼠笼式转子的铁心相同。转子绕组和定子绕组相似，是由绝缘导线绕制而成，按一定规律嵌放在转子槽中，组成三相对称绕组。通常其三个绕组的末端联在一起，首端分别与固定在转轴上的三个
5、互相绝缘的铜质滑环相接（外接三相对称交流电），并连成星型。鼠笼式和绕线式三相异步电动机的工作原理相同，其差别仅在于转子绕组结构的不同。,.普通型鼠笼感应电动机由定子、转子、基座、端盖，端盖风扇等组成。.异步电动机的定子主要包括铁芯、绕组及机座三部分。.异步电动机的转子主要包括铁芯、绕组及转轴三部分。（2）直流电动机结构。.直流电动机由定子、转子以及其它零部件组成。.定子可分为机座、磁极、励磁绕组等几部分。.转子由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风叶等组成。.其它部件即电刷、端盖等。,鼠笼型三相异步电动机的结构：,（3）冷却方式：.冷却：电机在进行能量转换时，总是有一小部分损耗转变成热量，它必
6、须通过电机外壳和周围介质不断将热量散发出去，这个散发热量的过程，称为冷却。.本公司常用笼型三相异步电动机采用机壳表面自循环冷却，冷却风扇固定在电机转子尾轴上，转子转动时带动风扇一起旋转使电机表面空气流动，带走热量。.对于采用变频调控的电机，因电动机转速受运行调整控制，采用冷却风扇与转子连轴的冷却方式不能满足散热，因此其采用独立的冷却装置，如在电机尾部装设专门用于带动风扇转动的小电机（如煤粉分离器）。.运行中必须定期检查电动机冷却系统，风扇罩堵塞、风扇损坏、变频电机冷却系统故障等都会导致电机本体温度过高，加速绝缘老化，严重时使绕组绝缘损坏，电机烧毁。,（4）三相异步电动机的额定参数：.额定功率P
7、N，电动机在额定情况下运行，由轴端输出的机械功率，单位为W、kW。.额定电压UN，电动机在额定情况下运行，施加在定子绕组上的线电压，单位为V、kV。.额定频率fN，我国电网频率为50Hz。.额定电流IN，电动机在额定电源、额定频率下轴端输出额定功率时，定子绕组的线电流，单位为A。.额定转速nN，电动机在额定电压、额定频率、轴端输出额定功率时，转子的转速，单位为r/min。,（5）电动机的调速方法.变频调速 n 实际转速，n1 同步转速，s 转差率，p 极对数，f 频率.由上述公式可知，当电动机极对数不变时，可以通过连续改变三相异步电动机电源的频率f，从而可平滑连续地改变电动机转速达到调速目的。
8、,三.电动机保护（1）高压厂用电动机的保护：纵联差动保护。用于保护电动机绕组内及引出线上的相间短路故障。电流速断保护。对未装设纵联差动保护应装设本保护，瞬时动作于断路器跳闸。过电流保护。作为纵联差动保护的后备，定时限或反时限动作于断路器跳闸。过流保护设定值往往较小（一般只需躲过正常工作引起的电流），动作带有一定延时；而电流速断保护一般设定值较大，多为瞬时动作。区别在于保护范围不同：a.瞬时电流速断保护：保护范围小于被保护线路的全长一般设定为被保护线路的全长的85%,b.限时电流速断保护：保护范围是被保护线路的全长或下一回线路的15%c.过电流保护：保护范围为被保护线路的全长至下一回线路的全长过
9、负荷保护。保护装置应根据负荷特性，带时限动作于信号、跳闸或自动减负荷。低电压保护。为了保证接于不同段母线的重要电机自启动，在次要电动机装设0.5s或1s时限的低电压保护，动作于断路器跳闸。单相接地保护。,四.启动前的检查、测量 新安装或检修后及长期备用的电动机在送电前或启动前由值班人员进行外部检查，并测量绝缘电阻。凡装有变频调速装置的电动机，不得对变频装置进行侧绝缘的工作，如需测量电动机或电缆绝缘，应将变频装置隔离或联系检修人员将变频装置一次接线拆除后方可进行，测量结束必须恢复原方式或原接线。电动机启动装置与二次回路检修后，应做相应的合、拉闸及保护传动与联锁试验。,（1）厂用电动机启动前的检查
10、电动机及带动的设备系统已无工作票和工作人员，周围清洁无杂物。外壳接地线应牢固、完整，联轴器已装好，防护罩牢固，机械部分完好。轴承和启动装置中，润滑油油面正常，强油循环系统管道良好，冷却水投入。变频调速装置、冷却装置应正常。电动机的名称和转动方向标识正确、完整。电动机的加热装置或加热器应正常、良好。必要时，设法盘动转子，证明无摩擦及机械部分无卡涩现象。电动机的一次拆、接线后，未连接联轴器前，应试验电动机的转动方向是否正确。检查电动机的电源是否正常，指示灯是否齐全完好。,（2）厂用电动机启动前绝缘电阻的测量：电动机测量绝缘的规定.检修后的电动机送电前必须测量绝缘电阻。.停电时间达到半个月以上的电动
11、机，送电前必须测量绝缘电阻。若电动机的工作环境较差，停电时间达到7天者，启动前必须测量绝缘电阻。.长期处于备用状态的电动机，必须定期测量绝缘电阻，每月至少测量一次。.处于备用状态的电动机测量绝缘电阻时，应通知值长、主值及各有关负责人，在得到上述人员的同意，并由各有关人员作好有关监护措施后方可进行测量。测量绝缘电阻合格后必须将电动机恢复到原来的运行状态，并汇报值长、主值及各有关负责人。,380V及以下交、直流低压厂用电动机的绝缘电阻，用500V摇表测量，不应低于0.5M；6kV电动机的绝缘电阻，用2500V摇表测量定子不应低于6M；吸收比不低于1.3。a.选用相应电压等级的兆欧表。b.现场确认操
12、作设备，检查确认电动机处于冷备用状态，并验明三相绕组电缆确无电压。c.戴上绝缘手套使用临时接地线对电机三相绕组电缆充分放电。d.按兆欧表使用规范测量电机每相绕组对地绝缘和相间绝缘，每测完一相必须充分放电后才能进行下一相的测量。e.记录好绝缘电阻值，测量结束后对绕组充分放电，恢复开关设备状态，完毕。,五.电动机启动次数规定及启动注意事项：（1）启动次数规定：启动特性：电动机从接通电源开始转动到正常运行转速为止的这一过程，称为电动机的启动过程。电动机启动电流约为47倍额定定子电流，启动次数增多会导致电动机内部热量积累，促使电动机的绝缘老化，缩短其寿命，而且大容量电动机的启动将使电力线路产生较大的线
13、路压降，而影响负载端的电压。启动次数规定：正常情况下，笼型电动机的启动次数应遵照制造厂规定执行，无规定时，一般允许在冷态下启动23次，每次间隔不少于5min，允许在热态下启动一次。大容量电动机的启动间隔不小于0.51h；在事故处理中电动机的启动时间不超过23s时，允许比正常情况下多启动一次。,（2）电动机启动注意事项：大、中容量的电动机启动前应通知值长，按规程联锁启动顺序启动，并采取必要的措施，以保证电动机能顺利启动。电动机的启动电流很大，但随着电动机的转速上升，在一定时间内电流表的指示应逐渐反回到额定值以下。如果在预定时间内不能返回，则应立即停用该电动机并查明原因，否则不允许再次启动。电动机
14、启动时，应监视从启动至升速的全过程直至转速正常，如果启动过程中发生振动、异常声响、着火等情况应立即停用。对新投运或检修后的电动机初次启动时，应注意旋转方向的一致性，方向相反时应停运倒换相序。,六.厂用电动机的运行：（1）电动机的运行方式 所有厂用电动机正常运行中不允许超过铭牌定额运行。电动机在额定冷却空气温度时，可以按制造厂铭牌所规定的额定数据运行。电动机线圈和铁芯的最高监视温度，应根据制造厂家的规定，在任何情况下都不得超出此温度。,（2）运行中电流、电压的监视：电动机在额定出力运行时，电流不允许超出允许值，各相间电压的差值不得超过5%，三相电流差不超过10%，且最大一相电流不得超过额定值。电
15、动机一般可以在额定电压在-5%+10%的范围内运行，电流可相应在+5%-10%内变动，其额定出力不变。（3）允许温度与允许温升：电动机绕组和铁心允许温度与允许温升根据电机绝缘等级见下表：,（4）电动机运行中的检查项目：电动机声响正常，振动，串动值不超过规定。电动机各部温度不超过规定值，无烟气、焦臭味，过热等现象。电动机外壳，启动装置的外壳接地线良好，地脚螺丝无松动。轴承油色透明无杂质，油位正常无渗油。对油环润滑的轴承应检查油腔内油位正常，油环转动灵活。对强制润滑的轴承，应检查供油系统运行正常，无喷油，漏油，端盖及顶盖封闭良好。电动机周围清洁，无妨碍运行的杂物(煤灰、水汽、油污、金属导线、棉纱头
16、等，以免被卷入)。电动机通风道档板位置正确无阻塞，进出风温正常，冷却系统阀门位置正确，水温、水压正常。电动机控制箱门关好，信号指示灯、开关按钮、联锁开关与设备状态相符。电动机电缆无过热、鼓泡、流油现象，外皮接地良好。电动机开关，机械部分完好无震动，电磁部分无抖动现象。,电动机的振动不得超过下表值:,七.电动机的停运：正常情况下，停止电动机运行时，应切除相关的联锁，将电动机机械负荷减至最小后再断开开关；检查电流表指示到零，电度表不转，开关位置指示灯正确；电动机惰走直至停止转动，必要时记录惰走时间；电动机停止运行后，应关闭冷却风门和冷却器的冷却水门；装有防潮加热器的电动机，在电动机停止后应将加热器
17、投入（运行时应将加热器停用），加热器投入时，应严密监视电动机温度，不使电机线圈绝缘烧焦。,八.电机日常检查与维护保养(1)电机日常检查与维护保养的意义：我们的机械设备能否正常工作，很重要的一部分就在于电机能否正常运转。所以电机保养很重要。,(2)怎么进行电机保养：平时，电机的保养要注意：保持电机干净，没有灰尘；检查电机的外观，看是否有零件错位；检查轴承或加油，还要检查进线接线头。电机在连续运转的情况下，日常保养就很重要了:电机工作时，注意工作环境，不要处于太颠簸的状态，以防电机受到损坏或者是减少使用寿命。还要进行外观检查，风扇是否工作正常，是否有异常振动，联轴器连接是否可靠，底座固定是否紧固，
18、轴承工作是否正常(听声音），温度是否正常（红外测温仪），电流是否正常（钳型电流表），另外绕线式电机还须检查碳刷和滑环。,(3)维护和保养从五个方面入手：坚持认真看、听、摸、测、做，绝大多数故障都可以预防和避免。下面就介绍一下电机的日常检查和维护保养方法：看：日常巡查时，都要查看电动机电流的大小和变化，查看周围有没有漏水、滴水等，以免引起电动机绝缘低击穿或烧坏。查看电动机周围是否有影响其通风散热的物件？看风扇端、扇叶和电动机外部是否过脏需要清洁？要确保其冷却散热效果。发现问题，应及时处理。听：细听电动机的运行声音是否异常，机房噪音较大，可借助于螺丝刀或听棒等辅助工具。如果经常听，不但能发现电动机
19、及其拖动设备的不良振动，还可以判断出内部轴承油的多少，及时作出添加轴承油，或更换新轴承的措施，避免电动机轴承缺油干磨而堵转轴承、轴颈。,摸:用手背探模电动机轴承、轴瓦的温度，或用测温枪检查。在轴承状况较好情况下,一般两端的温度都会低于中间绕组段的温度。如果两端轴承处温度较高，就要结合所测的轴承声音情况检查轴承。如果电动机总体温度偏高，就要结合工作电流检查电动机的负载、装备和通风等情况进行相应处理。根据电动机的所用绝缘材料的绝缘等级，可以确定电动机运行时绕组绝缘能长期使用的极限温度，或者说电动机的允许温升（电动机的实际温度减去环境温度）。各国绝缘等级标准有所差异，但基本分为:Y、A、E、B、F、
20、H、C 这几个等级，其中Y级的允许温升最低（45）,而C级的允许温升最高（135以上）。从轴承油和其它材料方面考虑，用温度表贴亲电动机测量的温度最好控制在85以下。,测：在电动机停止运行时，要常用绝缘表测量其各相对地或相间电阻。在潮湿天气和冬季时要特别注意电动机的防水、防潮和烘干。对露天及潮湿场所的电动机要特别注意水密，对怀疑严重受潮或溅过水的电动机，使用前更应认真检查。有条件的应缝制帆布罩加以防护，可相对保证电动机绝缘，但高温天气或长时间，连续使用时需将帆布罩取下，以防散热受阻导致电机过热烧毁。做：不但要对检查中发现的问题及时采取补救措施，还要按保养周期对电动机进行螺丝、接线紧固，拆解检查、
21、清洁保养等。,九.厂用电动机的故障分析和处理：(1)发生下列情况时应立即停止电动机运行电动机组上的人身事故所带的机械损坏电动机冒烟、冒火发生威胁电动机完整的剧烈振动电动机内部发出冲击声电动机转速急剧下降并有鸣声,（2）定子发热、铁芯温度异常升高或超过最大允许值冷却系统方面的原因 冷却风扇损坏、冷却风机跳闸、冷却水中断或风道、滤网堵塞等引起冷却不良。电源方面的原因a.电源电压过高或过低。b.电源线一相断线，熔断器一相熔断、开关、刀闸一相接触不良等造成电动机两相运行。电动机本身方面的原因a.电动机绕组中一相断路，造成三相电流不平衡，引起绕组过热。b.电动机定子、转子绕组有相间、匝间接地及局部短路故
22、障，引起绕组过热。,c.电动机仍带有额定负荷情况下，定子三角形、星形接线错误。d.电动机轴弯、转子扫膛、轴承损坏使电动机转动不灵活，甚至卡死。负载方面的原因负载过重，被带机械部分有故障。处理a.调整冷却系统加装临时通风或降低处理运行b.若温度仍上升，则为内部故障，停止该电动机的运行c.若是两相运行引起，应立即将该电动机停止运行。,（3）电动机转动很慢或不转，并发出嗡嗡响声原因a.定子回路一相断线（如熔断器熔断、开关、刀闸一相接触不良）；b.转子回路中，断线或接触不良；c.电动机或机械部分犯卡；d.电动机定子三角形、星形接线错误。处理立即切断故障电动机电源，进行检查处理。,（4）轴承温度异常升高
23、原因a.油环不转，犯卡，油循环不良；b.油质劣化，油量过多或过少，油不清洁或油中有水；c.滚珠轴承损坏；d.皮带拉力过紧或轴承盖过紧。处理经调整油量处理无效时，倒换备用，停止设备运行。,（5）电动机运行中自动跳闸的事故处理。原因：a.内部故障使保护跳闸。2）动力电缆故障。3）所代机械卡死或过负荷。b.保护误动或人员误动。处理：a.有备用电机时，若联锁投入，备用电机应联启否则手动启动备用电机。b.无备用电机，立即到就地检查，确认无问题后方可再次启动；确认为人员误动、误碰时可立即启动。c.若在启动时发生再次跳闸，未查明原因不得再次启动，值班人员应就地检查跳闸原因。d.值班人员接到通知后，应进行下列
24、检查：.何种保护动作。.电动机线圈及电缆是否有短路，接地、断线现象。.所带机械是否卡死，保险是否熔断，联锁回路是否良好。.开关机构是否良好，电源开关和刀闸三相是否合好。.测量电动机或电源回路绝缘电阻（包括电缆）。,(6)电动机着火、冒烟有焦臭味。原因：a.转子中心不正或轴承磨损，使静、转子发生碰摩。b.鼠笼式转子铜条（或铝条）开焊或断裂，启动时冒火花。c.定子线圈绝缘受潮，污秽，老化，相间短路或接地故障。处理：a.立即断开电动机电源开关。b.用二氧化碳、干粉灭火器、四氯化碳、1211灭火器或雾状喷水灭火，严禁用大股水流，砂子或泡沫灭火器灭火。c.通知检修人员检查处理。,(7)电动机合闸后转得很
25、慢、电流表指示上升或到零且有不正常声音：原因：a.定子回路中一相断线(熔断器一相熔断，电缆头、刀闸或开关一相接触不良，定子绕组一相断开)；b.转子回路断线或接触不良(鼠笼式转子铜条或铝条和端环间的连接被破坏)；c.电动机或拖动的机械被卡住；d.定子绕组接线错误(三角接线误接为星形，星形接线一相反接)。处理：a.切断该电机电源，如有备用电机则启动备用电机运行。b.对故障电机进行下列检查，针对不同故障作相应处理：.检查电源电压是否正常。.电机接线是否正确。.电机是否有断线或保险是否熔断等。.电动机所代机械部分有无卡涩、摩擦。.电动机负荷是否过重。如查不出原因，应汇报主值，值长，由检修处理。,（8）
26、电动机剧烈振动。原因：a.联轴器及其联接装置损坏。b.电动机某些零件(如轴承、端盖等)松驰，或电动机底座、基础的连接不坚固。c.电动机转子铁芯损坏或松动；电动机定、转子空气间隙不均匀，超过规定值。d.电动机与所带机械中心不正，大轴弯曲，机械损坏。e.电机轴承损坏、轴颈磨损或平衡块脱落失去平衡。f.定、转子相互摩擦或风扇脱落。g.绕线式电动机转子一相开路或鼠笼式电动机转子端环有裂纹或笼条开焊断裂。h.机械部分振动或地脚螺丝松动、断裂。处理：a.有备用电机时，启动备用电机，停运故障电机。b.双电机运行的设备，视机组负荷情况，紧急转移辅机负荷或适当降低机组负荷，并停运故障电机。c.无备用电机应降低电
27、动机负荷，观察电动机振动是否消除，否则应通知检修人员处理或请示值长将该电机停运。,(9)电动机过负荷。.检查电源电压是否正常。.无备用电机则适度降低负荷，观察效果。.有备用电机则启动备用电机，转移部分负荷 使过载电机负荷降至允许值。.用钳形电流表实测电流并与表盘电流表核对，如仍无效则应停止该设备运行，联系检修检查处理。,(10)电动机温度升高超标，但电流表的显示定子电流未超出正常范围，其可能的原因如下：入口风温是否超过规定值，.电动机通风口有无堵塞，风道是否关闭，风扇是否损坏。.电源电压降低至规定值以下或三相不平衡。.机械部分故障。.电流表显示不正确（显示值偏小）。,(12)电动机轴承发热，温
28、度超标时，应进行下列检查并采取的措 施：润滑不良（油少，油稠或不洁；油种用错；油太多或有水份等）。油环卡涩，供油不足(强力润滑的电动机油泵有故障，滤油器或冷却器堵塞，轴瓦上的油槽堵塞或被磨平，油环润滑的电动机油环卡住或旋转缓慢，轴承箱内油面过低等)，滚动轴承油脂不足或太多。电动机的滚轴式轴承发生倾斜。中心不正或弹性联轴器的凸齿工作不正常。转子不在磁场中心，引起轴向串动，轴承敲击或轴承受压传动皮带拉得过紧，轴承盖盖的过紧，轴瓦面不光滑，轴承内间隙太小。轴承冷却水不正常。轴承有电流通过，轴颈腐蚀检查未发现问题及时报告主值，值长，有备用电机时，启动备用电机，无备用电机时应加强监视。若继续升高，采取体外降温措施（外接风机或淋水降温）同时报告上一级领导。,至此结束 谢谢!,
