电机的基本知识及故障排除.ppt

1、电机的基本知识及故障排除,2005年09月09日,电机基本知识,1.电机的种类 2.三相异步电动机的工作原理 3.三相异步电动机的组成 4.电机的有关结构、技术参数 4.1 基本结构型式 4.2 功率等级和安装尺寸,1.1电机的定义,电机是电能与机械能转换的装置,1.2 电机的能量方程式为:,由电源输入的电能=耦合电磁场内储能的增量+机电系统内部的能量损耗+输出的机械能 注: 电动机:电能和机械能均为正值 发电机:电能和机械能均为负值,1.3 电机的分类:,变压器,旋转电机,电机,直流电机,交流电机,异步电机,同步电机,a)发电机 b)电动机 a)单相电机 b)三相电机 a)安全电压电机 36

2、V b)低压电机 220-1200V c)中压电机 1200-6000V d)高压电机 6000V以上 a)鼠笼式电机 b)绕线式转子电机,电机的分类,按能量的转换方式 按供电电源相数 按供电电压的不同 按转子绕组型式,。,我公司生产的电机是: 交流感应鼠笼式三相异步电动机 简称:三相异步电动机,上海ABB电机,2.三相异步电动机的工作原理,利用电磁感应原理,交变的三相电流通过电机的定子绕组后,在电机定子内部产生旋转的气隙磁场并在转子导条中产生感应电流,带电流的转子导条与旋转磁场相互作用产生电磁转距,带动电机转动,从而实现电能向机械能的转换。,3.三相异步电动机的组成,a. 定子 b. 转子

3、c. 前、后端盖 d. 风扇、风罩 e. 接线盒 f. 轴承,4.1 电机的基本结构型式 1)外壳防防等级: 用IPXX表示. 如IP23、IP55 第1位特征数字为防固体的程度(从0-5) 第2位特征数字为防水的程度(从0-8) 例:IP55 第1位特征数为5:表示防尘电机 含义:能防止触及或接近壳内带电或转动部件进尘量不足以影响电机的正常运行 第2位特征数为5:表示防喷水电机 含义:承受任何方向的喷水应无有害影响电机的 正常运行,2)冷却方式：用IC表示，如IC0141IC411、IC416 3)安装方式：IMB3、IMB35、IMB5、IMV1、IMV3等 IMB3表示：轴伸水平，有底脚

4、 IMB35表示：轴伸水平，有法兰有底脚 IMB5表示：轴伸水平，有法兰无底脚 IMV1表示：轴伸向下，有法兰无底脚 IMV36表示：轴伸向上，有法兰有底脚,1) 功率等级分: 0.18、0.25、0.37、0.55、0.75、1.1、 1.5、2.2、3、4、5.5、7.5、11、15、 18.5、22、30、37、45、55、75、90、 110、132、160、185、200、250、315.,2) 安装尺寸: 71、80、90、100、112、132、160、 180、200、225、250、280、315、355.,4.1 基本结构型式,三相异步电动机的种类 1.三相异步电动机 2.

5、绕线转子三相异步电动机 3.高转差率三相异步电动机 4.变极多速三相异步电动机（风机水泵用多速三相异步电动机） 5.力矩三相异步电动机 6.制动三相异步电动机 7.电磁调速三相异步电动机 8.齿轮减速三相异步电动机 9.电梯用三相异步电动机 10.耐振用三相异步电动机,11.冶金及启重用三相异步电动机 12.船用三相异步电动机 13.隔爆型三相异步电动机 14.增安型三相异步电动机 15.无火花型三相异步电动机 16.轴流风机用三相异步电动机 17.洗衣机用三相异步电动机 18.变频调速三相异步电动机 (永磁式三相同步电动机 TYC 替代18),上海ABB电机的主要产品,1.产品的种类 1.1

6、 基本系列 1.2 派生系列 2.产品的特点 3.产品的主要用途 4.上海ABB电机与国内电机的比较,1)M2QA及QA系列三相异步电动机 2)M2QA及QAD系列变极变速三相异步电动机 3)YDFW、YDFW2系列外转子低噪声三相异步电动机 4)QAEJ及MQAEJ系列电磁制动三相异步电动机 5)DF及GDF系列(IP23)三相异步电动机 6)QABP系列变频调速三相异步电动机 7)M2QA系列船用三相异步电动机 8)SL(SY、SYU、PLD)系列列车空调三相异步电动机 9)M2SV系列烟道电机 10)M2JA(ExdIIC)隔爆型三相异步电动机 11)M2QP（ExnA)无火花型三相异步

7、电动机,1.1 基本系列,船用,变频调速,油气石化,风力发电,造纸纸浆,通风排烟,矿山,冶金,ABB电机的主要应用领域,产品的替换情况,产品主要结构及性能对照表,产品主要结构及性能对照表,QABP系列变频电机 电机规格：71-355机座 变频范围：5-100Hz,50Hz以下为恒转矩调速， 50Hz以上为恒功率调速 工作方式：S1 绝缘等级：F级 防护等级：电机为IP55，轴流风机为IP54 特点：低速运转时，转矩平滑，无爬行现象 另可加装编码器，制动器，热敏电阻，加热带等,上海ABB电机,QAEJ、MQAEJ系列电磁制动三相异步电动机是全封闭、自扇冷、鼠笼型、具有附加直流电磁制动器的三相异步

8、电动机。电机具有制动迅速、定位准确、使用方便、维护容易、制动或起动时转子无轴向窜动等特点,制动器具有手动释放装置。,QAEJ、MQAEJ系列制动电机,上海ABB电机,M2QA-H系列船用电机 产品规格：71-315机座 防护等级：IP55 绝缘等级为F级，温升为何90K CCS认证，符合ABS、DNV、GL、IEC、LR、NK等标准和规范 特点：高效率、高起动转矩 特殊的高密封管接头、高标号铸铁外壳,上海ABB电机,YDFW、YDFW2系列外转子电机 为三相、交流全封闭型鼠笼式异步电动机，分普通型和调速型二种型号。电机具有轴固定，外壳旋转的特点，电机外壳可直接与风机叶轮连接，是卧式双吸离心通风

9、机和立式离心屋顶通风机最理想的配套动力源，应用于各类通风设备。 普通型为YDFW，B级绝缘，国产优质轴承; 调速型为YDFW2，软特性设计,通过调压实现电机列级变速，F级绝缘，选用NSK进口品牌轴承，增加了电机可靠性。,上海ABB电机,引进ABB集团21世纪最新隔爆型电机的技术，结合中国GB3836-2000标准的特点而开发的，规格从80至355机座。目前国内最先进的工厂用4级隔爆型电动机(ExdIIC)产品(温度组别T1-T5)。适用于防爆危险II区工厂所有可燃性气体场合。效率指标达到欧洲CEMEP-EU效率等级电机标准2级值，符合中国GB18613-2002中小型三相异步电动机能效限定值。

10、,M2JA隔爆型三相异步电动机,上海ABB电机,1.加装热敏电阻 2.加装防尘密封圈 3.加装加热带 4.加装防油密封圈 5.加装注油嘴 6.加装甩水环 7.特殊颜色 8.特殊轴伸、特殊法兰 9.三防要求(放潮、防霉、防盐雾) 10.加装轴承测振仪（SPM）,众多的选择以满足用户的需求,ABB电机与国内电机的比较,1）外形美观、造型别致 2）电机质量优良 3）环保、高效,达到欧洲II级效率标准 4）宽电压设计 5）实际噪声低 6）有CE标记 7）健全的售后服务体系 8）具有ABB品牌效应,上海ABB电机,1.2派生系列,1)特殊结构派生: 一般采用尾注特征代号表示 如: 特殊轴、特殊法兰派生-

11、J4 带热敏电阻-RB 2)特殊环境 如: “船用”代号为 H “湿热带用”代号为 TH 3)几种机械性能的组合 如: 变极制动电机(M)YD(YUD)EJ (M)QADEJ,1.防爆电气分类 Ex,ABB Motors 2003.5,上海ABB电机,国标 名称 分类 等效于 GB3836.1 防爆性气体环境用 电气设备 第一部分: 通用要求 IEC60079-0 GB3836.2 防爆性气体环境用 电气设备 第二部分: 隔爆型“d” IEC60079-1 GB3836.3 防爆性气体环境用 电气设备 第三部分: 增安型“e” IEC60079-7 GB3836.4 防爆性气体环境用 电气设备

12、 第四部分: 本质安全型“I” IEC60079-11 GB3836.5 防爆性气体环境用 电气设备 第五部分: 正压型“P” IEC60079-2 GB3836.6 防爆性气体环境用 电气设备 第六部分: 充油型“o” IEC60079-6 GB3836.7 防爆性气体环境用 电气设备 第七部分: 充沙型“q” IEC60079-5 GB3836.8 防爆性气体环境用 电气设备 第八部分: 无火花型“n” IEC60079-15 GB3836.9 防爆性气体环境用 电气设备 第九部分: 浇封型“m” IEC60079-18,防爆电气分类,1.防爆电气分类 Ex,ABB Motors 2003

13、.5,上海ABB电机,Ex防爆电机 Exd-属结构设计(Exp) Exe-属电磁设计 Exn-属电磁设计,国标 名称 分类 等效于 GB3836.1 防爆性气体环境用 电气设备 第一部分: 通用要求 IEC60079-0 GB3836.2 防爆性气体环境用 电气设备 第二部分: 隔爆型“d” IEC60079-1 GB3836.3 防爆性气体环境用 电气设备 第三部分: 增安型“e” IEC60079-7 GB3836.5 防爆性气体环境用 电气设备 第五部分: 正压型“P” IEC60079-2 GB3836.8 防爆性气体环境用 电气设备 第八部分: 无火花型“n” IEC60079-15

14、,防爆电机使用标准,2.爆炸性气体电气设备分类,上海ABB电机,ABB Motors 2003.5,I 类：煤矿用电气设备（例如Exd I) II类：除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备 II类隔爆型“d”电气设备又分为IIA,IIB 和IIC类。（例如ExdIIA,ExdIIB,ExdIIC) 2.1 这种分类对于隔爆型电气设备按最大实验安全 间隙（MESG)划分。 2.2 标志IIB的设备可适用于IIA设备的使用条件， 标志IIC的设备可适用于IIA和IIB设备的使用条件。,上海ABB电机,ABB Motors 2003.5,3.温度 3.1 最高表面温度 3.1.1 对I类电气设备不应

15、超过： -150oc,当电气设备表面可能堆积灰尘时： -450oc,当电气设备表面不会堆积或采取措施 （例如密封防尘或通风）可以防止堆积灰尘时， 电气设备的实际最高表面温度应在铭牌上标示出 来，或在防爆合格证之后加符号“X”。,上海ABB电机,ABB Motors 2003.5,3.1.2 对于II类电气设备应按下表的规定作温度 标志，优先按下表标出温度分组，或实际最高表面 温度，必要时给出其限定使用的气体名称。,上海ABB电机,ABB Motors 2003.5,3.2 环境温度 电气设备应设计在温度为-20OC40OC下使用， 此时不需要附加标志。 若环境温度超出上述范围应视为特殊情况，应

16、 在铭牌上标出符号Ta或Tamb和特殊环境温度；或在 防爆合格证编号后加符号“X”,上海ABB电机,ABB Motors 2003.5,3.3表面温度和引燃温度 最高表面温度应低于爆炸性气体环境的引燃温度。,上海ABB电机,ABB Motors 2003.5,4.定义 4.1 隔爆型“d” （2000标准）电气设备的一种防爆形式，其外 壳能够承受通过外壳任何结合面或结构间隙渗透 到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏， 并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成 的爆炸性环境的点燃,上海ABB电机,ABB Motors 2003.5,4.1.1隔爆电气承受的压力,4.1.2 隔爆电气隔爆形

17、式有,螺纹、平面、圆桶、止口、曲路等,上海ABB电机,ABB Motors 2003.5,4.2 增安型“e”： （2000标准）对在正常运行条件下不会产生电弧 或火花的电气设备进一步采取措施，提高其安全 程度，电弧和火花的可能性的防爆型式。 4.2.1 增安型“tE”： tE时间应不小于当转子堵转时热过载保护装置能 够切断电动机电源所需的时间,上海ABB电机,ABB Motors 2003.5,4.2.2 tE时间不允许小于5s，启动电流比IA/IN不允许 大于10。 启动时，转子表面温度极限不应超过300OC （IEC标准）。（国内行业标准tE时间不允许小 于7S） 4.3 无火花型“nA

18、” （2002标准）电气设备的一种防爆形式，在正常 运行时和本标准规定的一些异常条件下，不能点 燃周围爆炸性气体环境。,上海ABB电机,ABB Motors 2003.5,5.ABB防爆电机各防爆型式的型号,上海ABB电机,ABB Motors 2003.5,5.2 M3000系列,上海ABB电机,ABB Motors 2003.5,6.防爆危险区划分：0区，1区，2区。 国内：,1.效率 ABB的M2QA电动机已经达到欧洲CEMEP-EU效率等级电机标准二极值并符合国标GB186132002中三相异步电动机能效限定值, 选择电动机要选效率高的电动机。 2.绕组绝缘 一般现代的电动机都是F级绝

19、缘但绕组温升考核是F级还是B级。如果是F级绝缘B级考核，电动机的可靠性大大增加。在三相异步电动机中效率越高温升越低，这样延长了绕组寿命降低了运行成本。,选择电动机的要点：性能、材料,3.轴承 电机故障中最常见的是由轴承问题造成.轴承的寿命取决于工况和负载情况以及与环境和温升相匹配的轴承油脂。 ABB使用的轴承是从SKF,NSK等公司购买的.从一定程度上保证了轴承的品质(L1和L10),提高了ABB电机运行的可靠性并降低了振动和噪声.,选择电动机的要点：性能、材料,4.振动和噪声 电动机的一个重要指标;振动大小和噪声高低反映了电机供应商的制造水平.由功平衡和优质轴承使ABB电动机处于低振动水平,计算机的辅助电磁