轨道交通信号电源主要部件维护-三相异步电动机的认知与维护

三相异步电动机的认识与维护本讲主要内容1.电动机分类、用途、相关参数；2.电动机的工作原理；3.电动机的启动、反转、制动方法；4.电动机的日常维护与故障处理方法。前情回顾1、信号电源中常用的低压器材有哪些？

开关、按钮、断路器、隔离器和交流接触器2、常见开关有哪两种？组合开关和万能开关3、断路器有哪些部件组成？脱扣器、线圈、液压油、弹簧、铁芯。移动触头、固定触头衔铁、极靴和人工操作手柄。课前引入

电动机在什么信号设备中使用？

一、概述交流电动机是能将交流电能转换为机械能的旋转电机。交流电动机分为异步电动机和同步电动机两大类。在铁路信号设备中常用的是异步电动机。异步电动机的规格品种很多,按不同的特征可分类如下:按相数分为三相异步电动机和单相异步电动机。按转子结构形式分为鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机。按机壳防护形式分为封闭式电动机、防爆式电动机和防护式电动机。按冷却方式分为空气冷却电动机和液体冷却电动机。1.1三相异步电动机分类在铁路信号设备中,异步电动机得到较多的应用：S700K型电动转辙机和ZJY7型交流电液转辙机采用的是三相异步电动机；道口自动栅栏采用三相异步电动机作为开关栅栏的动力;驼峰调车场空压室的空气压缩机用的是绕线式三相异步电动机。1.2三相异步电动机应用1.3异步电动机的铭牌数据型号型号中的字母选用产品名称中有代表意义的汉字,按其汉语拼音的第一个字母来表示,如R代表“绕”线式转子,S代表“双”笼式转子等。1.3异步电动机的铭牌数据(2)额定功率Pe:指电动机在额定运行时输出的机械功率,单位为W或kW。(3)额定电压Ue:指额定运行情况下,电网加在定子绕组上的线电压,单位为V。(4)额定电流Ie:指电机在额定电压下使用输出额定功率时,定子绕组中的线电流,单位A。(5)额定频率fe:指电动机所接的交流电源的频率,我国规定标准工业频率为50Hz。1.3异步电动机的铭牌数据(6)额定转速ne:指电动机在额定频率和额定功率下的转速,单位为r/min。(7)相数:指单相还是三相。(8)接法:指电动机在额定电压下,定子三相绕组应采用的连接方式,一般有星形和三角形两种接法,使用时不得接错。(9)绝缘等级:指电动机所用绝缘材料的绝缘等级。(10)定额:指连续工作还是断续工作。1.3异步电动机的铭牌数据二电动机的结构三相异步电动机由定子和转子两大部分组成。定子和转子间有气隙,其结构如图所示。定子由定子铁芯、定子绕组和机壳(包括机座、端盖)组成。2.1定子(1)定子铁芯

电动机磁路的一部分,它是由0.5mm厚的硅钢片叠成的,片间互相绝缘,以减小涡流损耗。每片的内圆都冲有槽,用来嵌放绕组。2.1定子(2)定铁绕组由许多线圈按一定规律连接而成。每个线圈有两个有效边,分别放在两个槽内。绕组和铁芯间需有槽绝缘,绕组的各层间要有层间绝缘。2.1定子(3)机壳机壳是电动机机械结构的组成部分,用来固定和支撑定子铁芯。2.1定子转子由转子铁芯和转子绕组组成。绕组又可以分为鼠笼式和绕线式两种。2.2转子异步电动机定、转子间的气隙很小,中小型电动机一般为0.2~2mm。选择合适的位置，气隙过大或过小都对电动机工作会造成影响。2.3气隙三电动机的工作原理三相异步电动机是通过旋转磁场和与该磁场在转子绕组中所感应的电流相互作用而产生的电磁转矩来实现旋转的。因此,在三相异步电动机中实现能量变换的前提是产生旋转磁场。

旋转磁场是一种大小不变且以一定转速旋转的磁场。在对称的三相绕组中通以对称的三相交流电流时,就产生了旋转磁场。

以两极异步电机为例:3.1旋转磁场3.1旋转磁场三相定子绕组布置图三相交流电流波形图各相绕组中因有电流流过,都产生了各自的磁场,根据右手螺旋法则,磁场的方向与线圈平面垂直。3.1旋转磁场下面通过ωt=0,60°,120°,180°这几个特定瞬间,来考察三相绕组中流过三相电流所产生的总磁———合成磁场。在不同的瞬间,电流的角速度不同，合成磁场的方向是不同的，就产生了旋转磁场。3.1旋转磁场三相电流相序对磁场的影响：当A超前于B，B超前于C时，即相序为ABC，磁场按照逆时针旋转；思考：当A和C调换位置，相序变为CBA时，磁场如何变化？磁场按顺时针旋转。磁场的转速：3.1旋转磁场综上所述,三相交流电通入对称的三相绕组即产生旋转磁场,其特点是:(1)合成磁场的磁势幅值恒定不变。(2)合成磁场的旋转方向决定于三相交流电的相序。(3)合成磁场的旋转速度决定于三相交流电的频率和磁极对数。3.2动作原理以笼式电动机为例,三相异步电动机的动作原理如图所示,转子铁芯上嵌有均匀分布的导条,导条两端被铜环短接而构成闭合回路。导条与旋转磁场形成电磁力，电磁力对转轴形成转矩，使转子转动。四启动、反转和制动

(1)启动全压直接启动和降压启动

(2)反转反转利用磁场旋转方向由三相电流相