三相电动机技术支持培训.ppt

2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,1,合康亿盛变频科技股份有限公司,技术支持培训,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,2,电动机,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,3,定义,电 动 机将电能转换成机械能的设备 三相电动机工作电源是三相交流电的电动机 单相电动机工作电源是单相交流电的电动机 直流电动机工作电源是直流电的电动机 交、直流电动机工作电源既可以是交流也可以是直流 异步电动机输出转速小于旋转磁场转速的电动机 同步电动机输出转速等于旋转磁场转速的电动机,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,4,高压电动机、中压电动机和低压电动机的区别,高压(线电压3kv、6kv、10kv)电动机、中压（线电压660v）电动机和低压（380v以下）电动机的结构完全一样,只是工作电压、绝缘等级和外型有所区别。,高压电动机、中压电动机和低压电动机的区别,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,5,1、自然冷却 2、强制风冷 a、转动部分自带风扇强制冷却 b、独立风机冷却 3、水冷,电动机的散热方式,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,6,常见交流电动机分类,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,7,单相异步电动机,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,8,罩极电动机,特点：结构简单，经济实用 方便维修 缺点：启动力矩小， 功率小。 常见用于小型吹风换气扇等 鼠笼转子,短路环,正常磁力线,磁力线偏转,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,9,电容移相电动机 电容启动,一般在转矩较大的场合运用常见木工机械等；鼠笼转子,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,10,电容移相电动机 电容运转,转矩小，性能相对稳定常见单相水泵，电风扇等；鼠笼转子,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,11,电阻分相电动机,性能稳定常见冰箱压缩机等；鼠笼转子,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,12,三相电动机,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,13,力（转）矩电动机,外型：和普通电动机差不多，没有散热片；功率较大的背有 散热风机。 特点： 1、没有风扇和风罩，也没有散热片；大型转矩电动机有专门的散热风机。 2、气隙长度较长。 3、能根据负载和张力大小自动调节转速。 4、张力太大时，用三相自藕调压器适当减小控制电压。 5、允许长时间堵转。 鼠笼转子（转子导体材料是黄铜） 适用与电缆和造纸卷取,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,14,电磁调速(滑差)电动机,外型：三相异步电动机前面加一套电磁（离合器）调速装置和测速发电机。 特点： 调节电磁离合器直流电压能无级变速。 缺点： 功率小，钢性差。,普通三相鼠笼电动机,电磁离合器,测速发电机,控制器,转速表,调速电位器,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,15,电磁离合器分解,主动芯,驱动芯,励磁线圈,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,16,主动芯,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,17,主动芯,驱动芯,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,18,主动芯,驱动芯,励磁线圈,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,19,液力偶合器,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,20,三相整流子电动机 特点：调速范围大，功率因数高，不需要任何调压设备。 唯一的在转子上接三相主电源的电动机。 缺点：结构复杂，全部电能从滑环引入，所以设计容量受 到限制，一般在20kw-30kw，维修极不方便。,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,21,以下重点讨论,三相鼠笼式电动机 三相绕线式电动机 三相同步电动机 以上三种电动机主要区别是 转子各有不同的结构和功能 定子结构完全一样,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,22,鼠笼式转子,转子铁芯,转轴,轴承,转子铁芯,风叶,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,23,鼠笼式转子“绕组”,风叶,短路环,鼠笼条,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,24,完整的鼠笼转子,风叶,鼠笼条,短路环,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,25,绕线式电动机转子结构,滑环,出线孔,进线孔,滑环,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,26,绕线式电动机控制原理图,km5,km1,km0,km0,km5,km4,km3,km2,km1,转子,转子绕组,启 动 电 阻,碳刷,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,27,同步电动机的转子结构 （隐极式）,滑环,滑环,励磁绕组,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,28,同步电动机的转子结构 （显极式）,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,29,发电机转子,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,30,有刷发电机转子,转子铁心,滑环,励磁绕组,1、他激式,2、自激式,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,31,转子铁心,整流桥,无刷发电机转子,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,32,励磁绕组,补偿绕组,整流桥,补偿绕组,励磁绕组,整流桥,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,33,电动机定子,1、定子铁心 2、定子绕组,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,34,二、定子铁芯 定子铁芯结构,一片铁芯,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,35,铸铁外壳,风道,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,36,定子铁芯,铸造外壳,（机座）,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,37,完整的定子铁芯,启重吊环,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,38,定子的其他部件,前端盖,后端盖,定位螺栓孔,轴承位置,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,39,风罩,左侧视,右侧视,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,40,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,41,定子、转子剖面,定子铁芯,转子铁芯,气隙,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,42,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,43,定子绕组,第二节,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,44,定子绕组的实物图,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,45,绕组是电动机的重要组成部分，也是电动机最容易出现故障的部分，电动机的大型修理，几乎是绕组的修理、或绕组的更换。,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,46,线圈（绕组单元）形状,多匝线圈,线圈简图,椭圆型实物图,多匝线圈,菱形形实物图,多匝线圈,线圈简化图,多匝线圈,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,47,线圈组,线圈简化图,多匝线圈,两个线圈一组,三个线圈一组,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,48,绕线模,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,49,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,50,电动机铁芯展开图 (36槽四极),2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,51,机械角度和电角度,按几何学的方法,把一个圆周分成360个等份,其中每一等份为1度,共360度-机械角度. 在电机中,把一对磁极在铁芯圆周上所占有的区间定为360度-电角度. 电角度与机械角度的关系: 电角度=磁极对数360度,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,52,槽电角度,槽电角度：电动机铁芯每槽所占有的电气角度,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,53,36糟四极电动机 槽电角度,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,54,极距,极距是指电动机每个磁极沿圆周表面所占的距离。 36槽4极,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,55,节距,节距y（跨距）是指一个线圈的两个有效边所跨占的槽数。假设y = 9槽；那么说明该电动机的一个线圈第1个有效边在1槽，第2个有效边在第10槽。,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,56,每极每相槽数,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,57,36槽四极电动机,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,58,一相绕组布局 36槽四极电动机,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,59,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,60,两相绕组布局,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,61,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,62,三相完整绕组展开图,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,63,36槽四极电动机单层绕组 布线和接线图,一、功率 二、电压 三、电流 四、功率因数,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,64,完整绕组布局 简化图,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,65,36槽四极电动机短节距交叉绕组,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,66,36槽四极电动机双层绕组展开图,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,67,36槽四极电动机单层绕组 简化图,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,68,进一步简化（一相绕组）图,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,69,最后简化（三相绕组）图,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,70,三相绕组星形连接,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,71,三相绕组三角形连接,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,72,电动机额定电压 首先初步讨论三相电源,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,73,相电压和线电压的关系,定义 线电压：三相电源(变压器发电机)或三相负载绕组首端与首端之间的电压 相电压：三相电源(变压器发电机)或三相负载绕组首端与尾端之间的电压 关系式 220v1.732 380v 380v1.732 660v 3.5kv1.732 6kv 6kv1.732 10kv,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,74,(1)电源线电压10kv,首,尾,首,尾,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,75,(2)电源线电压6kv,首,尾,首,尾,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,76,(3)电源线电压660kv,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,77,(4)电源线电压380v,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,78,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,79,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,80,电动机额定电压,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,81,额定电压 三相电动机的线电压 相绕组设计耐压为6kv,6000v,6000v,首,尾,首,尾,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,82,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,83,三相绕组的星形连接,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,84,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,85,星形连接时电动机 单相运行的结果,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,86,三角形连接时电动机 单相运行的结果,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,87,插曲,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,88,10kv高压变频器的移相变压器,6kv,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,89,我们公司目前只有6kv的实验电源,对于6kv变频器(移相变压器一次相耐压3.5kv)的变压器可以直接通电实验; 而对于10kv (移相变压器一次相耐压6kv)的变频器就一定要把变压器一次绕组接成三角形连接方能满足要求.,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,90,10kv变压器接在6kv的电源下,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,91,电流互感器的正确穿入,正确,错误,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,92,三相交流电动机的工作原理,在电动机三相正弦绕组中接通三相正弦交流电时，就会在定子气隙中产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子导体（绕组），在转子导体中产生转子电流，转子电流和旋转磁场的相互作用,产生电磁力矩，该力矩推动转子按旋转磁场的方向旋转起来。,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,93,三相电动机的磁极,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,94,显（凸）极式电动机,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,95,36槽两极电动机绕组展开图,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,96,两极电动机布线和接线图,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,97,四极电动机展开图,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,98,四极电动机布线和接线图,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,99,三相电动机常用极数有,两极、四极、六极、八极、 十极、十二极等,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,100,电动机转速,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,101,三相异步电动机的同步转速,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,102,三相异步电动机的额定转速,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,103,经验公式,因为y系列的电动机性能优良,转差率高,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,104,电动机转速一口清,两极电动机同步转速-3000r/min 四极电动机同步转速-1500r/min 六极电动机同步转速-1000r/min 八极电动机同步转速-750r/min 十极电动机同步转速-600r/min 异步转速小于同步转速(和电动机的转差率性能有关系),2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,105,电动机额定功率,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,106,电动机功率关系,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,107,变压器的标注单位,如:通常说的1000kva的变压器视在功率用,s表示 即: s = 1000kva 如果其功率因数为0.8 那么该变压器的有功功率 p = 800kw 如果其功率因数为1 那么该变压器的有功功率 p = 1000kw,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,108,电动机的标注单位,如:通常说的1000kw的电动机,有功率用 p 表示 即: p = 1000kw 如果电动机功率因数为0.8 那么该电动机的视在功率 s = 1250kva 如果其功率因数为1 那么该电动机的有功功率 p = 1250kw 这也是功率因数越高,设备利用率越高的道理- 功率因数为1的设备,其p=s,也就是说此设备的利用率100%,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,109,电容器的功率单位kvar,符号用表示 如： = 1 kvar kvar= 1000var 电容量的单位是f、f、pf等,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,110,为什么功率因数升高时 电动机的运行电流下降 详见cad,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,111,电动机的额定电流（i）,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,112,0.38kv电动机功率和电流的关系,2019/4/5,合康亿盛 主讲:刘继国,113,6kv电动机功率和