三相异步电动机动作原理及一般故障排除.ppt

1、三相异步电动机动作原理及一般故障排除,一、基本结构介绍 二、旋转磁场及其产生 三、转子旋转原理介绍 四、一般故障排除,下面是它主要部件的拆分图。,右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。,三相异步电动机的基本结构,三相异步电动机的主要基本结构,一、定子部分,1.定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成导磁部分。,2、定子绕组：放在定子铁心内圆槽内，通入三相交流 电产生旋转磁场导电部分。,3、机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。,二、转子部分,1、转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。,2、转子绕组： 1）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形成一个多相对称短路绕组。2

2、）绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。,在定子和转子之间有一定的气隙,异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到的最小值。一般0.2mm1.5mm 。,三、气隙,三相异步电动机定子绕组接线示意图,三相异步电动机的三相定子绕组每相绕组都有两个引出线头，总共六个引出线头， 分别以U1、U2；V1、V2；W1、W2表示。这六个引出线头引入电机接线盒的接线 柱上，如下图。,如果U1、V1、W1分别为三相绕组的始端（头），则U2、V2、W2是相应的末端（尾）。这六个引出线端在接电源之前，相互之间必须正确联结。联结方法有星形（Y)联结和三角形（）联结两种（下图所示）。通常三相

3、异步电动机3KW以下，联结成星形；4KW以上，联结成三角形。,三相异步电动机星形接法,三相异步电动机三角形接法,三相异步电动机定子绕组接线示意图,末端并联一起，三相首端接入三相交流电源。星形接时，线电压是相电压的根号3倍，而线电流等于相电流。 星形接法由于起输出功率小，常用于小功率，大扭矩电机，或功率较大的电机起步时候用，这样对机器损耗较小,第一相首端与第三相末端连接，再接入一相电源；第二相首端与第一相末端连接，再接入一相电源；第三相首端与第二相末端连接，再接入一相电源。,三相异步电动机转动原理,1、电生磁：异步电动机定子上有三相对称的交流绕组，将在电机气隙空间产生旋转磁场； 2、磁生电：转子

4、绕组的导体处于旋转磁场中，切割磁力线，并产生感应电势，转子导体通过端环自成闭路，产生感应电流。 3、电磁力：感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力作用在转子上将产生电磁转矩，并驱动转子旋转，将电能转化为机械能。,旋转磁场的产生,定子绕组是电动机的电路部分。三相电动机的定子绕组分为三个部分对称(互成120度)地分布在定子铁心上，称为三相绕组，三相绕组接入三相交流电源,三相绕组中的电流也差120 ，三相绕组中的电流在定子铁心中产生旋转磁场。,定子三相绕组结构示意图,三相异步电动机的旋转磁场,(1)旋转磁场的产生 设电动机为2极,每相绕组只有一个线圈.,在0-T/2这个区间,分析有一相电流为零

5、的几个点. 规定:当电流为正时,从首端进尾端出;电流为负时, 从尾端进首端出.,三相异步电动机的旋转磁场,t=0时，iA=0;iB为负，即电流从Y端流到B端；iC为正，即电流从C端流到Z端。按右手螺旋法则确定三相电流产生的合成磁场，如图(a)中箭头所示,方向向下。,t=T/6时，t=T/6=/3,iA为正，电流从A端流到X端；iB为负电流从Y端流到B端；iC=0。此时的合成磁场如图(b)所示，合成磁场已从t=0瞬间所在位置顺时针方向旋转了/3。,t=T/2时t=T/2=,iA=0；iB为正；iC为负，此时的合成磁场如图(d)所示。合成磁场从t=0瞬间所在位置顺时针方向旋转了。,三相异步电动机的

6、旋转磁场,按以上分析可以证明：当三相电流随时间不断变化时， 合成磁场的方向在空间也不断旋转，这样就产生了旋转磁场。,t=T/3时，t=T/3=2/3,iA为正;iB=0；iC为负，此时的合成磁场如图(c)所示，合成磁场已从t=0瞬间所在位置顺时针方向旋转了2/3,旋转磁场的旋转方向与三相交流电的相序一致; 改变三相交流电的相序,即A-B-C变为C-B-A,旋转磁场反向; 要改变电动机的转向,只要任意对调三相电源的两根接线.,旋转磁场的旋转方向,式中,f为电源频率50HZ;p为电动机的磁极对数. 电动机的磁极对数为1时,同步转速为3000r/min; 电动机的磁极对数为2时,同步转速为1500r

7、/min; 电动机的磁极对数为3时,同步转速为1000r/min.,旋转磁场的旋转速度-同步转速no,三相异步电动机的旋转磁场,三相异步电动机工作原理,三相异步电动机的工作原理是基于定子旋转磁场和转子电流的相互作用。定子绕组通入三相交流电，产生旋转磁场。,在旋转磁场的作用下，转子导体切割磁力线（其方向与旋转磁场的旋转方向相反），因而在导体内产生感应电动势e从而产生感应电流i。根据安培电磁力定律，转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁力F（其方向用左手定则决定），这力在转子的轴上形成电磁转矩，且转矩作用方向与旋转磁场的旋转方向相同，转子受此转矩的作用，按旋转磁场的旋转方向旋转起来。 转子的旋转速度称

8、为电动机的转速，用n表示。,转差率 S,由工作原理可知：转子的转速n（电动机的转速）恒比旋 转磁场的旋转速度n0（同步速度）要小。因为如果两种速度相 等时，转子和旋转磁场没有相对运动，转子导体不切割磁力线，因此，不能产生电磁转矩，转子将不能继续旋转。因此，转子与旋转磁场之间的转速差是保证转子转速的主要因素，也是异步电动机的由来。,定义：转速差(n0-n)与同步转速n0的比值称为异步电动机的转 差率，用表示S，即,转差率s是异步电动机一个重要物理量，s的大小与异步电动机运行情况密切相关： （1）当异步电动机在静止状态或刚接上电源，即电动机刚启动的一瞬间，转子转速n=0，则对应的转差率s=1； （

9、2）如转子转速n= n0，则转差率s=0； （3）异步电动机在正常运转状态下，转差率S在01之间变化 。,三相异步电动机常见故障分析与处理,一、通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。 1故障原因电源未通（至少两相未通）；熔丝熔断（至少两相熔断）；过流继电器调得过小；控制设备接线错误。 2故障排除检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝；调节继电器整定值与电动机配合；改正接线。 二、通电后电动机不转，然后熔丝烧断 1故障原因缺一相电源，或定子线圈一相反接；定子绕组相间短路；定子绕组接线错误；熔丝截面过小；电源线短路或接地。 2故障排除检查刀闸是

10、否有一相未合好，或电源回路有一相断线；消除反接故障；查出短路点，予以修复；查出误接，予以更正；更换熔丝；消除接地点。,三相异步电动机常见故障分析与处理,三、通电后电动机不转有嗡嗡声 l故障原因定、转子绕组有断路（一相断线）或电源一相失电；绕组引出线始末端接错或绕组内部接反；电源回路接点松动，接触电阻大；电动机负载过大或转子卡住；电源电压过低；小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬；轴承卡住。 2故障排除查明断点予以修复；检查绕组极性；判断绕组末端是否正确；紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接，予以修复；减载或查出并消除机械故障，测量电源电压，设法改善，重新装配使之灵活；更换合格油脂；修复

11、轴承。 四、电动机起动困难，额定负载时，电动机转速低于额定转速较多 1故障原因电源电压过低；笼型转子开焊或断裂；定转子局部线圈错接、接反；电机过载。 2故障排除测量电源电压，设法改善；检查开焊和断点并修复； 查出误接处，予以改正； 减载。,三相异步电动机常见故障分析与处理,五、电动机运行时响声不正常，有异响 1故障原因转子与定子绝缘纸或槽楔相擦；轴承磨损或油内有砂粒等异物；定转子铁芯松动；轴承缺油；风道填塞或风扇擦风罩，定转子铁芯相擦；电源电压过高或不平衡；定子绕组错接或短路。 2故障排除修剪绝缘纸，削低槽楔；更换轴承或清洗轴承；检修定、转子铁芯；加油；清理风道；重新安装风扇；消除擦痕；检查并

12、调整电源电压；消除定子绕组故障。 六、运行中电动机振动较大 1故障原因由于磨损轴承间隙过大；气隙不均匀；转子不平衡；转轴弯曲；铁芯变形或松动；风扇不平衡； 机壳或基础强度不够； 电动机地脚螺丝松动； 笼型转子开焊断路；绕线转子断路；加定子绕组故障。,三相异步电动机常见故障分析与处理,2故障排除检修轴承，必要时更换；调整气隙，使之均匀；校正转子动平衡；校直转轴；校正重叠铁芯：检修风扇，校正平衡，纠正其几何形状；进行加固；紧固地脚螺丝；修复转子绕组；修复定子绕组。 七、轴承过热 1故障原因滑脂过多或过少；油质不好含有杂质；轴承内孔偏心，与轴相擦；电动机端盖或轴承盖未装平；电动机与负载间联轴器未校正，或皮带过紧；轴承间隙过大或过小；电动机轴弯曲。 2故障排除按规定加润滑脂（容积的1/3-2/3）；更换清洁的润滑滑脂；修理轴承盖，消除擦点；重新装配；重新校正，调整皮带张力；更换新轴承；校正电机轴或更换转子。,三相异步电动机常见故障分析与处理,八、电动机过热甚至冒烟 1故障原因电源电压过高，使铁芯发热大大增加；电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热；定转子铁芯相擦；电动机过载或频繁起动；笼型转子断条；电动机缺相，两相运行；环境温度高电动机表面污垢多，或通风道堵塞；电动机风扇故障，通风不良；定子绕组故障（相间、匝间短路；定子绕