【电机的基础及,接线,2】 三相电机接线图

电机的基础及接线 2 电机的基础及接线22011-11-0917:054、额定电流(A):电动机在额定工作状态下运行时,定子线端输入的电流。如果铭牌上有两个电流数据,表示定子绕组在两种不同接法时的电流。一般用安培(A)作单位。它是一个理论计算值,对于三相交流电动机,其计算方法为IN=PN/√3UNcosφηN,(式中:IN--额定电流A;PN--额定功率W;UN--额定电压V;cosφ-该电动机技术条件中规定的功率因素标准值;ηN--该电动机技术条件中规定的效率标准值。) 例如:某电动机PN=15kWUN=380Vcosφ=0.85ηN=88.5% 则IN=15000/√3×380×0.85×0.885=30.3(A) 对于小型三相异步电动机,当PN单位用kW时,额定电流IN≈2PN。这是估算额定电流的简易记法,使用简易记法时,较小电机因cosφ和ηN也较低,所以可适当加大一点倍数,如2.0PN;反之,对于较大电机,则因cosφ和ηN较高,可适当减小一点倍数,如1.9PN。单相异步电动机,当PN单位用kW时,额定电流IN≈8PN。

额定电流是选择配电设备和电源设备的最主要参数。比如:三相交流异步电动机在选用控制设备时的基本原则有以下四点:(1)开关额定电压与被控制电动机额定电压及电源电压相适应;(2)开关额定电流应能长期承受电动机最大工作电流而不损坏;(3)考虑电动机操作的频繁程度,工作状态、启动电流的影响留有适当余量。(4)根据不同控制设备的特点和灭弧能力留有适当余量。上述第一条可以查手册,而第二条必须知道电动机的最大工作电流。什么是电动机的最大工作电流呢?其时电动机的最大工作电流也就是其额定电流。为什么电动机的最大工作工作电流是额定电流呢?我们可以用焦耳--楞次定律来解释,电动机在开始工作时,他的温度与周围介质(空气)的温度相等,工作开始后,由于电动机内阻产生的无用热量,使电动机的温度逐渐升高,同时将部分热量散发到周围的介质中(空气)去。随着温度的升高,电动机与周围介质的温度差也增长起来,因而散发出来的热量也就随着增加,直到单位内电动机所产生的热量与散发出的热量相当为止,再往后,温度便不再升高,此时的温度叫做稳定温度。电动机在长时间连续工作时,稳定温度正好等于最高容许温度时的电流叫做电动机的额定电流。也就是电动机在长时间连续工作的最大容许电流。因此电动机长时间连续工作的电流,不应该超过它的额定电流。否则电动机将因过度发热而缩短寿命或被烧毁。(电动机达到稳定温度一般需5个小时) 5、额定频率(Hz):频率的含义:为交流电在每秒内所完成的遁环数目。用字母f表示,单位是赫兹(Hz)即周/秒,在我国发电厂所产生的交流电频率为50Hz,这一频率叫做工业标准频率,简称工频。

额定频率指输入交流电(即电网)的频率是保证电动机输出规定转速的频率。我国与欧洲、非洲和大洋洲大部份国家用50Hz,其他国家如北美洲各国、日本等为60Hz。

6、额定转速(r/min):电动机在额定电压和额定频率下输出额定功率时的转子每分钟的转速。单位为转/分钟(r/min)。由于交流异步电动机的工作原理决定了转子转速n永远要小于定子磁场的转速即同步转速nN,这即是此种电动机被称为异步电动机的原因。由此出现了一个参数名称叫做转差,(有时称为滑差),用字母s表示,一般采用百分数的形式给出,此时称为转差率。电机同步转速nN=60f/Pf---电源频率P---电机极对数 转差率:s=(nN-n)÷nN×100% 一般电动机的s(%)在4%以下,容量较大者数值较小,几百千瓦时不到1%,高转差率电动机可达到5%~10%,甚至更高。异步电机铭牌上的转速是实际值,转子转速为n=(1-s)nN。

7、绝缘等级:表示电机在额定工作状态下运行时,绕组允许的温度升高值(即绕组的温度比周围空气温度高出的数值)。允许温升的高低取决于电机使用的绝缘材料。各种电气设备工作时最高允许温度各有一定数值。例如常用的橡胶绝缘导线的最高容许温度为65℃,电缆最高容许温度为50~80℃。电动机应视所用的绝缘材料而定,也就是说电机的运行性能和使用寿命与绝缘材料和绝缘系统的性能密切相关,很大程度上取决于它们的性能和质量。电机要能在恶劣的环境条件下可靠工作,绝缘结构应能具备电气强度高、耐热性好、导热性好、防潮防尘性好、机械强度高和便于维护等特点,此外对于在湿热带、海上等环境工作的电机,其绝缘结构应经过特殊处理。绝缘老化的主要原因是长期高温,即所谓热老化。因此提高绝缘材料和绝缘结构的耐热性,是改善电机性能,延长使用寿命和提高运行可靠性的主要措施,不同的绝缘材料有不同的耐热性能。电机内部的绝缘结构都应有相同的耐热等级,主要分为5种。A、E、B、F、H,电机绝缘等级、极限温度与温升关系如下表: 绝缘等级AEBFH 极限工作温度℃105120130155180 热点温差℃55101515 温升电阻法K607580100125 温升温度计法K55657080105 环境温度规定为40℃,温升=极限工作温度-环境温度-热点温度(K) 8、接线方式与旋转方向:1)、线端标志电机绕组及有关电气元件的两个线端均应给出特定的标志,以便用户识别。在国家标准GB1971-2006《旋转电机、线端标志与旋转方向》对电机线端标志与旋转方向作出了原则性的规定,在这里我们就不多讲。标志符号一般使用大写拉丁字母和阿拉伯数字组成,字母表示绕组和元件的类别(为了避免与数字1和0混淆,不应使用字母“I“和“O“),数字用于表示同一绕组(或同一套绕组,如一相绕组)和元件的线端序号。我们只要知道三相异步电动机的相序标志为“U“、“V“、“W“,单相交流电动机相序标志为主绕组为“U“,辅助绕组为“Z“,如果一套主绕组和一套辅绕组接一个共用线端上则该相标志用主绕组的标志。对于普通使用接线板的电机,一般引出三相头尾共6个接线端子,分别用U1和U2、V1和V2、W1和W2标志。这些标志应采用适当的办法标注在接线端头(常用俗称“线鼻子“或OT接头)上,并保证在使用期间不会磨灭。2)旋转方向如无特殊要求,旋转方向应是面对电机D轴伸端观察轴时轴的旋转方向。D轴伸端的定义是:只有一个轴伸端的电机,即为该轴伸端;有两个轴伸端的电机,若两直径不相同,则为直径较大的一端;若两直径相同,则为无风扇的一端;在必要时,也可按专门的规定。在未加特殊说明时,其旋转方向应为顺时针。有必要时,应在电机的明显部位用箭头标注旋转方向。对交流多相电机(没有换向器的电机),在相绕组线端字母顺序U1、V1、W1与电源端电压相序L1、L2、L3同方向时,电机为顺时针方向旋转。3)常用电机的接线方式对单速的三相异步电动机而言,三相的常用连接方法有两种,一种是星形接法,用符号Y表示,一种是三角形接法,用符号Δ表示。在电动机行业标准中规定:普通Y系列(含Y2、Y3及其派生系列)3kW及以下的电动机为“Y“接,4kW以上含4kW的电动机为“△“。电机应连成什么样的方式,其主要应是根据用户用电设备的定额电压和电源的线电压数值而定。常用的有以下几种:(a)、三相单速单电压:(b)、三相单速双电压:(c)、三相单速倍极电压:(“Y“接九出线)(C)、单相单速电机定子绕组和电容器(6个出线端)如果把△联结误接成Y联结,电源不变,则每相绕组承受的相电压降为原来的58%(即1/√3),电动机起动转矩和电磁转矩降为原来的1/√3,会造成电动机发热、起动困难,甚至不能起动。如果把Y联结误接成△联结,每相绕组承受的相电压增加√3倍,电动机磁通密度和励磁电流增加,电动机铁耗和电流猛增,使电机严重发热而烧毁。9、防护等级:(IPXXIPXX是电动机的外壳防护等级为IP23、44、54等(见国家标准GB/T4942.1)。“IP“是国际通用的“防护等级“代码,IP防护等级是由两个数字所组成,第一位表征数字代表防固体的等级,有0~6共7个等级;第二位表征数字代表液体(无特殊说明时即指水)的等级,有0~8共9个等级。第1个数字表示离尘、防止外物侵入的等级,第2个数字表示电机防湿气、防水侵入的密闭程度,数字越大表示其防护等级越高。第一个标示特性号码(数字)所指的防护程度0没有防护对外界的人或物无特殊防护。1防止大于50mm的固体物体侵入防止人体(如手掌)因意外而接触到电机内部的零件。防止较大尺寸(直径大于50mm)的外物侵入。2防止大于12mm的固体物体侵入防止人的手指接触到电机内部的零件防止中等尺寸(直径大12mm)的外物侵入。3防止大于2.5mm的固体物体侵入防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到电机内部的零件。4防止大于1.0mm的固体物体侵入防止直径或厚度大于1.0mm的工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到电机内部的零件。5防尘完全防止外物侵入,虽不能完全防止灰尘进入,但侵入的灰尘量并不会影响电机的正常工作。6防尘完全防止外物侵入,且可完全防止灰尘进入(尘密电机)表二:第二个标示特性号码(数字)所指的防护程度0没有防护没有防护。1防止滴水侵入垂直滴下的水滴(如凝结水)对电机不会造成有害影响。2倾斜15度时仍可防止滴水侵入当灯具由垂直倾斜至15度时,滴水对电机不会造成有害影响。3防止喷洒的水侵入防雨,或防止与垂直的夹角小于60度的方向所喷洒的水进入电机造成损害。4防止飞溅的水侵入防止各方向飞溅而来的水进入电机造成损害。5防止喷射的水侵入防止各自各方向由喷嘴射出的水进入电机造成损害。6防止大浪的侵入装设于甲板上的电机,防止因大浪的侵袭而进入造成损坏。7防止浸水时水的侵入电机浸在水中一定时间或水压在一定的标准以下能确保不因进水而造成损坏。8防止沉没时水的侵入电机无限期的沉没在指定水压的状况下,能确保不因进水而造成损坏。第一位表征数字代表防护等级所能防止进入壳体的最小固体异物尺寸。第二位表征数字表示由于外壳进水而引起有害影响的防护等级。当电机各部分具有不同的防护等级时,首先应标明最低的防护等级。若再需标明其他部分,则接该部分的防护等级分别标志。10、工作制与定额:电动机容量选择决定于电动机的负荷和机械结构强度,即取决于电机的温升和机械应力。电动机的温升则与其负载大小、运行方式和通风冷却方式有关。电动机的运行方式是负载选型时必须要考虑的因素,分为以下九类:S1-连续工作制。电动机的定制额是以连续工作制(S1)为基准的连续定额。S2:短时工作制。在给定时间内运行,电机未达到热稳定状态,即停机,断电后,电机冷却到与冷却介质温度之差在2K之内,再重复合闸运行。标准持续时间定额有10min、30min、60min和90min。S3:断续周期工作制。在断续周期运行,由一段恒定负载运行时间的一段停机或断能时间组成。一周期为10min,载持续率规定有15%、25%、40%、60%。在工作时间内均未使电机达到热稳定状态。负载持续率FC=工作时间/一周期时间(min)×100%S4:包括起动的断续周期工作制。指电动机在铭牌规定的额定条件下起动,驱动一段恒定负载运转时间再加上一段停机或断能时间,构成一个周期。S5:包括电制动的断续周期工作制,指电动机在铭牌规定的额定条件下起动,负载恒定运行,快速电制动和停机或断能时间组成。S6:连续周期工作制。指在铭牌规定的额定条件下,每周期工作方式是指一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间。S7:包括电制动的连续周期工作制,指电动机在铭牌规定的额定条件下,每一周期由一段起动时间,一段恒定负载运行时间和一段电制动时间组成。S8:包括变速负载的连续周期工作制,指电动机在铭牌规定的额定条件下,按一系列相同的工作周期运行,每一周期由一段加速时间,一段按预定转速的恒定负载运行时间组成,再接着按一个或几个不同转速的恒定负载运行时间组成。S9:为负载与转速非周期变化工作制。负载和转速在允许的范畴内变化的非周期工作制,这种工作制包括经常过载,其值可超过满载。11、效率:效率η:电动机输出机械功率与输入电功率之比,通常用百分数表示。三、电动机的维护1、起动

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