三相异步电机知识大全_三相异步电动机基本知识

第一部分 三相异步电动机的基本知识 一、三相异步电动机概述：

作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。

1、什么叫电动机？

将电能转变为机械能的电机。通常电动机的作功部分作旋转运动，这种电动机称为旋转电动机；也有作直线运动的，称为直线电动机。电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到万千瓦级。电动机的使用和控制非常方便，具有自起动、加速、制动、反转、掣住等能力，能满足各种运行要求；电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。由于它的一系列优点，所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。

各种电动机中应用最广的是交流异步电动机（又称感应电动机 ）。它使用方便、运行可靠 、价格低廉、结构牢固，但功率因数较低，调速也较困难。大容量低转速的动力机常用同步电动机（见同步电机）。同步电动机不但功率因数高，而且其转速与负载大小无关，只决定于电网频率。工作较稳定。在要求宽范围调速的场合多用直流电动机。但它有换向器，结构复杂，价格昂贵，维护困难，不适于恶劣环境。20世纪70年代以后，随着电力电子技术的发展，交流电动机的调速技术渐趋成熟，设备价格日益降低，已开始得到应用。

电动机在规定工作制式（连续式、短时运行制、断续周期运行制）下所能承担而不至引起电机过热的最大输出机械功率称为它的额定功率，使用时需注意铭牌上的规定。

电动机运行时需注意使其负载的特性与电机的特性相匹配，避免出现飞车或停转。电动机的调速方法很多，能适应不同生产机械速度变化的要求。一般电动机调速时其输出功率会随转速而变化。从能量消耗的角度看，调速大致可分两种：⑴、保持输入功率不变。通过改变调速装置的能量消耗，调节输出功率以调节电动机的转速。 ⑵、控制电动机输入功率以调节电动机的转速。

2、什么是异步电机？

利用气隙旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现能量转换的交流电机。主要作电动机用。异步电机的转子实际转速总是低于（作电动机运行）或高于（作发电机运行）旋转磁场的转速，两者始终存在一定差异，故称异步。异步是这种电机产生电磁转矩的必要条件。由于转子绕组电流是感应而生的，所以异步电机也称为感应电机。如果旋转磁场和转子的转速分别为n s 和n ，则异步电机的转差率s 为

它代表转子导体与旋转磁场之间的相对运动速度。在电源电压和频率一定的条件下，转子导体中的电动势、电流及异步电机的运行状态都由转差率决定。

当转差率s 不同时，异步电机有3种不同的运行状态： 0＜s ≤1，n S ＞n ≥0 电动机运行 s ＜0，n ＞n S 发电机运行

s ＞1，n ＜0反接制动运行

3、什么是旋转磁场？

交流电机气隙中的磁场。因其沿定子、转子铁心圆柱面不断旋转而得名。旋转磁场是电能和机械能之间互相转换的基本条件。通常三相交流电机的定子都有对称的三相绕组。任意一相绕组通以交流电流时产生的是脉振磁场。但若以平衡的三相电流通入三相对称绕组，就会产生一个在空间旋转的磁场。磁场的对称轴线随时间而转动，其转速（n ）由电流频率（f ）和磁极对数（p ）决定：

n ＝60f ／p 。一般说来，旋转磁场的转向总是从电流超前的相移向滞后的相。如果通入三相绕组的电流相序相反，旋转磁场的转向也相反。

4、什么是交流电机

实现机械能与交流电能相互转换的机械。交流电机是最常用的电机。由于电机工作状态的可递性，同一台电机既可作发电机又可作电动机。交流电机按品种可分为同步电机与异步电机两大类。同步电机转子的转速ns 与旋转磁场转速相同，称为同步转速。ns 与所接交流电的频率f 及电机的磁极对数p 之间的关系为 ns ＝f ／p 。在中国，电源频率为50赫 ，因此二极电机同步转速为3000 转／分，四极电机同步转速为1500转／分，余类推。异步电机转子的转速则总是低于或高于旋转磁场的转速，两者之差（称为转差）通常在10％以内。交流电机（不管是同步还是异步）的转速受电源频率的制约，因而调速较为困难。交流电机一般采用三相制，因为三相交流电机与单相电机相比，无论在性能指标、原材料利用和价格等方面均有明显的优越性。

5、 电动机的主要类型及功能

电机的类型繁多，用途迥异，分类方法也很多， 按其功能来看，可分：（1）发电机：将机械能转换成电能； （2）电动机：将电能转换成机械能；

（3）变压器：将一种电压的交流电能变换成频率相同的另一种电压的交流电能。

应当指出，从基本原理上看，发电机和电动机只不过是电机的两种运行方式，它们本身是可逆的。

上述各种电机中，除变压器是静止的电气设备外，其余均为旋转电机。旋转电机通常分为直流电机和交流电机，后者又分为异步电机和同步电机。这种分类法可以归纳如下：

变压器

电机直流电机：他励、异励、串励、复励；

旋转电机同步电机 交流电机

异步电机鼠笼式：Y 、Y2、Y3、YB2、YA 等

绕线式：YR （IP23 44）YR(中型高压)

另外，电动机还可以按中心高大小分： 大（＞630mm ）、中（355～630）、小型（63～315）电动机；

电动机按用途分：一般用途电动机；派生系列电动机；专用电动机。 电动机按电压分为：低压电动机；高压电动机； „„

二、三相异步电动机的工作原理： 1、三相异步电动机的工作原理

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。定子的旋转磁场的转速

由下式决定：

式中：f —电源的频率； p —旋转磁场的磁极对数。

当磁场旋转时，转子绕组的导体切割磁通将产生感应电势，在转子绕组中产生转子电流。转子的旋转速度(即电动机的转速) 总是比旋转磁场的旋转速度 (称为同步转速) 小，转子和旋转磁场之间的转速差表示，即：

与同步转速

的比值称为异步电动机的转差率，用S

转差率S 是分析异步电动机运行情况的主要参数。 由此可得到三相异步电动机的转速表达式为：

因此三相异步电动机的调速方法有：

(1)改变极对数p ；(2)调节电源频率f ；(3)使电动机的转差率发生变化

2、 异步电动机的转动条件：

㈠、异步电动机定子上有三相对称的交流绕组；

㈡、三相对称交流绕组通入三相对称交流电流时，将在电机气隙空间产生旋转磁

场；

㈢、转子绕组的导体处于旋转磁场中；

㈣、转子导体切割磁力线，并产生感应电势，判断感应电势方向。 ㈤、转子导体通过端环自成闭路，并通过感应电流。

㈥、感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，判断电磁力的方向。 ㈦、电磁力作用在转子上将产生电磁转矩，并驱动转子旋转。 ㈧、根据以上电磁感应原理，异步电动机也叫感应电动机。

三、三相异步电动机的结构： 1、电动机构造的一般原则：

电机的型式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律，因此，其构造的一般原则是：用适当的有效材料（导磁和导电材料）构成能互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率和电磁转矩，达到转换能量形态的目的。

2、三相异步电动机基本构造

异步电动机是由定子（固定部分）和转子（转动部分）两个基本部分组成，它们之间由气隙分开。异步电动机分为鼠笼式电动机和绕线式电动机两种。 ㈠定子结构

⑴、机座：用铸铁或铸钢制成的，起支撑作用。

⑵、定子铁芯：是由内圆周表面均匀冲有槽孔的圆环形硅钢片叠压而成的圆筒，因而，在铁芯内圆周上形成了均匀分布的轴向线槽，用来放置定子绕组。 ⑶、定子绕组：

用带有绝缘包皮的导线（如漆包铜线等）绕成匝数相同的线圈，再分三组按一定的规律将线圈对称放置在定子铁芯的轴向线槽内，其中每一组称为一相绕组，这就成为三相对称绕组U1U2，V1V2，W1W2。根据电源的线电压和每相绕组的额定电压，定子绕组可接成Y 形或△形。

定子的作用：产生旋转磁场，并从电网吸收电能。 ㈡转子结构 ⑴、转轴

⑵、转子铁芯：是由外圆周表面冲有槽的硅钢片叠成的圆柱体，装在转轴上 ⑶、转子绕组：放置在转子铁芯槽内，有两种形式：鼠笼式，绕线式 ①鼠笼式转子

在转子铁芯的每个槽中放一根铜条，在铁芯两端槽口处，用两个导电的铜环分别把所有槽里的铜条短接成一个回路，抽掉铁芯，形状像“鼠笼”。这种转子绕组回路不能外接电阻，起动及调速性能较差。 ②绕线式转子

与定子绕组相似，是对称的星形（Y ）连接的三相绕组，三根端线接到装在转轴上的三个彼此绝缘的滑环上，通过一组电刷与外电阻相连接。这种转子绕组中可以串联外接起动电阻或调速电阻，从而改善起动及调速性能，所以绕线式异步电动机适用于要求具有较大启动转矩的有一定调速范围的场合。

转子的作用：产生电磁转矩，并输出机械能。 ㈢整机结构：

定子冲片 定子端板 定子铁芯压圈 扣片

有绕组定子铁芯定子线圈 定子端盖槽绝缘 机座定子绕组相间绝缘 吊环槽楔 引接线 转子铸铝转子铁芯 转子冲片

转子轴铸铝（导条、端环、风叶、平衡柱） 平衡垫

轴承装置 轴承、轴承内外盖。 其他接线盒装置 接线板、接线盒座盖。 风扇、风罩。 四、异步电动机的安装形式： 1、 常用安装型式：

三相异步电动机的四种结构型式：

B3：机座带底脚，端盖上无凸缘的机构型式

B5：机座不带底脚，端盖上有凸缘（带通孔）的结构型式 B35：机座带底脚，端盖上有凸缘（带通孔）的机构型式 B34：机座带底脚，端盖上有凸缘（带螺孔）的机构型式 B14：机座不带底脚，端盖上有凸缘（带螺孔）的机构型式 五、三相异步电动机的应用： 1、优点：

结构简单、坚固，工作可靠，维修方便，价格低 廉，运行平稳，因此得到了广泛的应用[机床、水泵占全国电动机容量的85%以上。 2、三相异步电动机的应用：

三相异步电动机广泛的应用于风机、泵类、压缩机、破碎机、纺织机、轧钢机、空调机、城市交通、人民生活及工矿电动车辆等需要电动机作为动力源的装置中。3、中小型电动机行业的现状：

中小型电动机行业主要企业单位有300余家，从业人员30万人以上，如果把大大小小电机厂计算在内，全国近2000家。目前生产的电机产品有300多个系列，约1500个品种。上世纪80年代，我国中小型交流电机的产量一般在4000万kW 左右，最近几年，随着国民经济的快速发展，电机产量也在快速增加，2005年中小型交流电机的产量近10000万kW 。„„

六、三相异步电动机的名牌及额定值 1、三相异步电动机名牌：

要正确使用电动机，必须要看懂铭牌。今以Y132M-4型电动机为例，来说明铭牌上各个数据的意义。 ⑴、产品型号：

我国电机的型号一般由两部分组成，

第一部分为电机代号，它表明所属的系列及类型，一般采用电机所属系列和类型名称汉字文字中有代表性的一个或几个字的汉语拼音字头来组成。电机代号最后一个字母有数字时，该数字为本系列电机的设计（或改型）序号，无数字下角标者为第一次设计。个别情况时，也用英文字头代号，如“YC系列单相电容电机”中的“C”即是英文电容器的代号。

第二部分为电机规格代号，它包括：电机的结构参数，如中心高、机座长度、铁芯长度等；电机性能参数、容量、额定电压等。

有些电机型号还有第三部分，内容是电机的安装方式及工作环境等。

在第二和第三部分中，能用具体数值表示的项目则用阿拉伯数字表示，如中心高（一律用mm 做单位）、容量及电压等；不能用具体数值表示的，则用字母或数字代号表示，如机座的长短代号L 、M 、S 分别代表长、中、短；电机使用环境代号则一般用字母表示。字母代号有的是汉语拼音字头，也有的是英文字头。

例如：YDl60M2-4W 。

其中：YD 表示该电机为变极多速三相异步电动机，160表示中心高为160mm ，M 表示中机座，2表示中机座中的铁芯长为2号，4表示四极，W 表示该电机可在户（屋）外使用。 虽然有上述规定，但由于我国电机产品种类繁多和多次换代等原因，电机型号的内容还不太统一。详细情况请查阅有关电机手册。

①、异步电动机产品名称代号YB2—160 M—4 WF

□ □ □ □ □特殊环境代号

电动机极数（2、4、6、8、10„„） 机座代号 （L 、M 、S ） 电动机中心高160mm

电动机产品代号

所标的功率值是指电动机在额定运行时轴上输出的机械功率值。所谓效率就是输出功率与输入功率的比值。 ⑶、功率因数：

因为电动机是电感性负载，定子相电流比相电压滞后一个 角。cos 就是功率因数。 功率因数——交流电路吸收的有功功率（P ）与视在功率（S ）之比，通常用λ表示，即

因交流电路中P ＝UI cos ，S ＝UI ，所以

⑷、电压_——指定子绕组规定使用的线电压V 或KV 。也就是铭牌上所标的电压值是指电

动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压。 ⑸、电流：

铭牌上所标的电流值是指电动机在额定运行时定子绕组的线电流。

⑹、接法：3kW 及以下，Y 接法；4kW 以上，△接法； ①、异步电动机的引接线的标志方法：

端字母顺序与线端电压的相序同方向时，从轴伸端看，电动机应按顺时针方向旋转。

⑺、防护等级：

①、含义：

IP □□□□

附加字母

第二位表征数字——防液体进入 第一位表征数字——防固体进入 附加字母

外客防护标志 ②、分类：

防护式电机：IP23；封闭式电机：IP44、IP45；防爆式电机：IP54、IP55。 ③、防护等级的标准：GB4942如下表

A 、当只需用一个表征数字表示某一防护等级时，被省略的数字应以字母“X”代替．例如lPX5。

B 、当防护的内容有所增加．可用补充字母表示，补充字母放在数字之后或紧跟“IP”之后。 C 、本表中“筒述”一栏不作为防护型式的规定，表2同此。 D 、本标准不规定电机防止机械损害或由凝露引起的潮湿．以及腐蚀性气体下的防护等级．也不规定电机在爆炸性气体环境中运行的防护等级。

E 、第一位表征数字为1至4的电机所能防止的固体异物．系包括形状规则或不规则的物体．其三个相互垂直的尺寸均超过“含义”栏中相应规定的数值。

F 、第五级防尘是一般的防尘．当尘的颗粒大小、纤维状或粒状已作规定时．试验条件应由制造厂和用户协商确定。

⑻、绝缘等级：

绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时容许的极限温度来分级的。所谓极限温度，是指电动机绝缘结构中最热点的最高容许温度。

在电机中导体与导体之间，导体与铁芯间，都有一层绝缘材料隔开，绝缘材料种类很⑼、工作制：

电机的工作制——是指电机在运行时承受负载的情况，包括起动，电制动、空载、断

能停转以及这些阶段的持续时间和先后顺序。

工作制类型——是指在规定持续时间内由一种或多种恒定负载所组成的连续、短时或周期工作制；或者是负载和转速通常在允许运行范围内变化的非周期工作制。常用的旋转电机分十种工作制类型，分别用S1～S10共十个代号表示：

A 、连续工作制——S1工作制。在恒定负载下的运行时间是以达到热稳定。

B 、短时工作制——S2工作制。在恒定负载下按给定的时间运行，该时间不足以达到热稳定，随之即断能停转足够时间，使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在2K 以内。

C 、断续周期工作制——S3工作制。按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段断能转时间，这种工作制中每一周期的起动电流不致对温升产生显著影响。

D 、包括起动的断续周期工作制——S4工作制。按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段对温升有显著影响的起动时间，一段恒定负载运行和一段断能停转时间。

E 、包括电制动的断续周期工作制——S5工制。按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段起动时间，一段恒定负载运行时间，一段电制动时间和一段停机和断能时间。

F 、S6工作制——连续周期工作制。按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间，无停机和断能时间。

S1～S10工作制定义请见GB755-2000。

⑽、冷却方式及分类： ①什么是电机冷却？

将电机内部由于损耗而产生的热量首先传递给初级冷却介质，并提高该冷却介质的温度这一过程称为冷却。受热的初级冷却介质可用温度较低的新介质取代，或通过冷却器用次级冷却介质加以冷却。

②、旋转电机冷却方法如何表示？

应优先使用简化标记法。电机不同的部分采用不同的冷却方式时，应分别进行标注（详见GB/T1993《旋转电机冷却方法》）。 ③、常见的冷却方法：

Ⅰ、空气冷却： Ⅱ、液体冷却：

Ⅲ、闭路循环气体冷却： Ⅳ、表面冷却和内部冷却： ⑾、转速：

由于生产机械对转速的要求不同，需要生产不同磁极数的异步电动机，因此有不同的

⑿、效率：

电机的效率是指电机的有功输出功率和有功输入功率之比，通常用百分数表示。也就是电机的有功输人功率和有功输出功率之差，用瓦（W ）或千瓦（kW ）表示。 2、三相异步电动机的额定值—— 额定电压：（V ），额定运行时，规定加在定子绕组上的线电压； 额定电流：(A)，额定运行时，规定加在定子绕组上的线电流； 额定功率：(kw)，额定运行时，电动机的输出功率； 额定转速：(r／min) ，额定运行时，电动机的转子转速； 额定频率：(Hz)，规定的电源频率(50Hz)； 额定效率：有功输出功率和有功输入功率之比； 额定功率因数：cos 等。

在异步电动机的各项额定值中，需要特别注意的是以下两点： （1）额定功率P N 。是指在额定条件下运行时，电动机由轴端输出的机械功率，单位为kW 。定子三相绕组从电网吸取的电功率必须乘以效率之后才等于转子输出的机械功率，即

P N =3U N I N cos ϕN ηN 。

（2）定子绕组接法和电源电压的正确配合。因为每相绕组应该承受的正常工作电压在设计制造时已经确定了，所以在使用时就要根据所提供的电源电压来确定三相绕组的接法。例如当电源线电压为380V 时，三相绕组应接成星形；当线电压为220V 时，使应接成三角形。实际上在这两种情况下，每相绕组都是承受220V 电压。

八、三相异步电动机的特性分析：

1、在电力拖动中，能直接地说明异步电动机电磁转矩和转速之间的关系，就是异步电动机的机械特性。

（1）机械特性（即是电磁转矩）表达式有三种形式：物理表达式、参数表达式、实用表达式。

（2）机械特性曲线中，最大转矩T max 和起动力矩T st 对电动机的运行具有重要意义。在机械特性的稳定区，随着负载力矩的增大，电动机的转速将会下降。 （3）机械特性分固有特性和人为特性。 2、三相异步电动机的起动：

（1）异步电动机的起动性能——评价电动机的起动性能，重要的指标是起动电流和起动转矩的大小。对这两项指标的要求是：起动转矩足够大、起动电流不要太大。但异步电动机起动时存在的主要问题恰恰是起动电流太大，约为额定电流的5—7倍。

（2）降低起动电流的方法有——降低加在电动机定子绕组上的电压；在转子回路中串入电阻，这种方法只能用于绕线式异步电动机。

（3）鼠笼式异步电动机的起动方法——可分为直接起动和降压起动两种。

①直接起动——又称为全电压起动。其方法是用闸刀开关或接触器将电动机的定子绕组接别相应额定电压的电网上进行起动，这种起动方法操作简便、起动时间短、所需设备简易又经济，应尽可能优先考虑采用。缺点是起动电流大。

②降压起动——当供电变压器容量不够大而不能采用直接起动法时，可采用降压起动的方

法。但是随着起动电压的降低，电动机的起动转矩将按电压折扣的平方下降。因此降压起动的方法只适用于对起动转矩要求不高(例如空载起动) 的场所。 （a ）在定子电路中串入电阻（电抗器）起动：

这种起动的原理是：起动时将电阻（电抗器）串入定子绕组。由于这时电阻（电抗器）上有—定的电压降，便使加在电动机定子绕组的电压降低了，因此减小了起动电流。待转速基本稳定时，冉将电阻（电抗器）除去，使电动机在额定电压下运行。利用这种力法起动时，如果电压降低了k 倍，那么起动电流将是全电压起动电流的1/k 倍，而起动转矩将是全电压起动转矩的1/k 2倍，因此这种起动方法只能用于起动转矩大小无关重要的场所。 （b ）用自耦变压器降压起动：

起动时，利用自耦变压器将电网电压降低之后再接到电动机的定子绕组上。待转速基本稳定时，再将电动机直接接到电网上。这种起动装置的优点是，从电网吸取的电流比用串入电阻（电抗器）时的小，所能获得的转矩却大得多。因此用得比较普遍。缺点是投资较大。

（c ）星——三角降压起动：

这种方法只适用于正常运行时定子绕组为三角形接法的异步电动机，起动时定子三相绕组被接成星形，各相绕组所承受的相电压等于线电压U N 的1/。待转速基本稳定时，再将三相绕组接成三角形，各相绕组承受的电压是线电压U N 。

（4）绕线式异步电动机的起动性能较好，是因为转子回路能串入电阻。适当地增加转子回路中的电阻，既可降低起动电流，又可提高功率因数和增大起动转距。可串入转子回路作为起动电阻用的设备通常有两类：起动变阻器和频敏变阻器。 3、调速：

异步电动机的调速方法很多．主要的有三种：变极调速、变频调速和改变转子电阻调速。 （1）变极调速——异步电动机的转速决定干同步转速n 1

60f 1

，在电源频率f 1不变的情p

况下，改变定子绕组的极对数p ，同步转速n 1就会攻变。如果极对数增加一倍，同步转速就下降—半，电动机的转速相应地也大约下降一半。显然，用这种方法来调速，只能做到一级一级跳跃式地改变转速，不是平滑调速。

（2）变频调速——当电源的频率f 1改变时，同步转速n 1与频率成正比变化，电动机的转速

n 也随之而变。所以，改变电源频率可以平滑的调节异步电动机的转速。但必须有一套专用的变频电源，设备投资较大，使它的应用受到很大限制。近几年来，随着晶闸管可控硅技术的进步和发展，异步电动机的交流变频调速发展得很快，正在日益进入实际应用。 （3）改变转子电阻调速——改变转差率调速常采用改变转子电阻的方法来实现，显然这种调速方法只适用于绕线式异步电动机。 4、制动：

异步电动机在拖动生产机械时，在很多场合都要求电动机能够实行制动。所谓制动就是指电动机产生的电磁转矩与转子的实际旋转方向相反。异步电动机常用的四种制动方法，也就是制动状态的四种形式如下：

（1）发电机制动——例如当异步电动机进行变极调速，定于绕组由少极数变为多极数时，

因同步转速突然下降很多，使转子转速变为高于同步转速，感应电动势反向，电流和电磁转矩也反向了，电机处于发电状态，转子受制动作用而减速至低一级的转速运行。

（2）电源反接制动——又叫做“正转反接”制动。将正在电动机状态下运行的异步电动机的定子三根供电线任意对调两根，使定子电流的相序改变，它所产生的旋转磁场立即反转，变为与转子转向相反，于是电机立即进入相当于s 2时的电磁制动运行状态，对转子产生较强的制动作用。当转速降至零时，必须立即切断定子电源，否则电机将向相反方向旋转。 （3）倒拉反接制动——又叫做“正接反转”制动。当电机带位能性负载并以电动机状态提升重物时，若在转子串入足够大的电阻，则电动机将开始下放重物，即电机转向改变，与电磁转矩方向相反。 （4）能耗制动(略) 。 5、气隙：

⑴、异步电动机的气隙很小，这是其结构特点之一，气隙越大则磁路磁阻越大所需的励磁电流也越大。由于励磁电流是感性无功电流，故气隙越大电动机的功率因数就越低。为了减小励磁电流以提高功率因数，气隙应尽可能地小，考虑到转子装配的方便和运行的安全可靠，气隙又不允许过小。一般小型异步电动机的气隙为0.25～O.6mm ，中、大型异步电动机的气隙为1.0～1.5mm 。

⑵、异步电动机的气隙不均匀度是指电动机的定子和转子中心偏差

第二部分 三相异步电动机制造工艺 一、三相异步电动机制造流程图：

二、电动机主要加工工艺 1、铁心制造工艺 ⑴定、转子组成：

A 、定子铁芯：定子冲片、扣片、端板、压圈；

B 、转子铸铝铁芯：转子冲片、端环、散热片、平衡柱。 C 、主要使用材料：

①、冲片：0.5mm 厚的铁制薄板。DR510—50

冷轧：50W470

②、扣片、端板：采用1.0mm 的钢板； ③、压圈：采用15×5mm 的扁铁。

④、端环、散热片、平衡柱：采用纯铝锭浇注一次成型。

⑵制造工艺： ①、单冲线：

落料（一落二）：

转子槽→理片→铸铝→套轴

冲轴孔键槽、定子记号槽→冲定子槽→分离

定子扣片槽→理片→叠压

②、复冲线：复冲定子槽→理片→叠压

复冲转子槽→理片→叠压

⑶冲片质量：与冲模质量、结构、冲制设备的精度、冲制工艺、冲片材料的机械特性以及

冲片的形状和尺寸等因素有关。 ⑷目前先进的流水线：

高速冲：条料→分步冲→自动叠压→检工装。这要先进的装备来保证。 ⑸定子铁芯叠压

A 、以内圆定位用扣片扣紧（槽样棒辅助），使零散冲片成为一整体的过程叫叠压。 B 、用工装：定子铁芯叠压涨胎、槽样棒。 C 、用设备：液压机。 D 、叠压技术要求： ①保持片间压力平衡；

②铁芯内外圆和槽型要整齐；

③铁芯重量和长度要符合图纸要求（调节压力）。

2、转子铸铝工艺

⑴、铸铝设备：熔化铝水的坩埚、焦碳等；

⑵、铸铝前的准备：熔化的铝水要清洗干净（氯化纳）。 ⑶、铸铝工艺：

①、压力铸铝：转子铁芯都为散件，转子冲片的槽型为型腔，由压射头将铝水压入型腔，形成了铸铝转子的笼和端面的风扇等；

②、离心铸铝：转子铁芯预热300—500℃，冲模预热150—200℃，然后在离心机上旋转浇注铝水。

⑷、铸铝转子的质量要求： ①、铝笼含铁不大于0.8%； ②、铁芯长度应符合技术要求； ③、斜槽线平直，斜槽度符合要求； A 、不得有裂纹、缩孔等；

B 、转子导条应无断条、细条现象。 3、转轴转子加工工艺 ⑴加工面： A 、轴承挡；

B 、轴伸端和转子外圆； ⑵主要技术要求： ⑶转子动平衡： 4、机座加工工艺

⑴特征：薄壁易变形铸铁件。 ⑵主要加工面：

A 、与定子铁芯外圆相配合的内孔； B 、与端盖配合的止口和端面； C 、底脚支撑面及孔； D 、搭子上的通孔。 ⑶主要技术要求：

A 、铁芯挡内圆和止口尺寸精度为H18；

B 、机座铁芯挡内圆与两端止口公共基准轴线的同轴度公差8级； C 、机座止口和铁芯挡内径的圆度公差为相应直径公差带的75%； D 、机座底脚支撑面的平面度公差为10级和11级之和的1/2；

E 、机座止口公共基准线对底脚支撑面的平行度公差，为轴中心高在50—250之间为0.16mm ，中心大于250时为0.30mm 。

⑷加工方法：先粗车再精车，主要用涨紧内孔法（内孔定位）、调头车法（止口定位）和一刀车法（外止口定位）。 5、端盖加工工艺

⑴端盖分类：普通和凸缘，是易变形铸铁件。 ⑵加工表面：㈠、与轴承配合的内孔及其端面；

㈡、与机座配合的止口及其端面。

⑶主要技术参数： A 、止口精度js7；

B 、端盖轴承室内孔的尺寸精度及内圆的圆柱度7级； C 、轴承室内圆对止口基准轴线的径向跳动公差为8级；

D 、端盖止口端面对轴承室内圆基准轴线的端面圆跳动公差为8级和9级公差之和的1/2。 ⑷加工工艺：铸造、金加工。

6、绕组的制造及浸漆工艺 ⑴绕组的制造和分类： ⑵嵌线方法：

㈠散嵌； ㈡成型嵌。

⑶电机的绝缘结构：电机的寿命由电机的绝缘结构决定的。 A 、 单层绕组的绝缘结构：槽绝缘、盖槽绝缘、槽楔、绕组。 B 、双层绕组的绝缘结构：比单层增加层间绝缘。

C 、绕组端部绑扎绝缘结构：引接线、相间绝缘、漆套管。 D 、浸漆、烘干。 浸漆方法：

第三部分 三相异步电动机的使用、维护和故障分析 一、三相异步电动机的使用和维护 1、三相异步电动机的使用条件：

使用条件：环境温度：不超过40。C ；

海拔：不超过1000M 电压：380V

频率；50HZ ，60HZ 绝缘等级：B 级、F 级 接法：△ 工作方式：S1

2、三相异步电动机使用维护说明 ㈠开箱及检查：

开箱前应检查包装是否完整无损，有无受潮迹象。 开箱后小心清除电机上的尘土及防锈层。 检查铭牌数据是否符合要求。

检查电动机在运输过程中有无损坏或变形，紧固件是否松动或脱落，用手试转电动机是否灵活。

用500V 兆欧表测量绝缘电阻，其值应不低于10M Q，否则应进行干燥处理，干燥处理温度不允许超过120~C。 ㈡安装：

电动机允许采用联轴器、齿轮及皮带轮传动，双轴伸电动机的风扇端仅允许用联轴器传动。

采用联轴器传动时，电动机轴中心线与负载轴中心线应重合；采用皮带轮传动时，电动机轴中心线与负载轴中心线应平行且要求皮带中心线与轴中心线垂直。

对立式安装的电动机，轴伸除联轴器或相当于普通联轴器负荷外不允许带其它 任何轴向负载装置。

电动机的安装应保证其r 好的通风冷却条件。 ㈢运转：

电动机应可靠接地或接零，接线盒内或底脚筋板上有明显的接地装置，必要时 亦可利用电动机的底脚或法兰盘紧固螺栓接地。

电动机应有热保护装置与短路保护装置，并应根据铭牌电流调整保护装置的整 定值。

电动机有6根或12根引接线，其连接方式应根据铭牌上的接线图进行连接。

电动机允许采用满压肩动或降压肩动，降压启动时．转矩与电压平方成正比，当电网容量不足时，宜采用降压启动；而当静负荷相当大时，宜采用满压启动。

电源的频率与铭牌上的数值偏差不超过1％，或电压偏差不超过5％时(除非用户另有协议) ，电动机可在不高于使用系数的条件下连续工作。

电动机空载或负载运行时不应有断续或异常的声音或振动，轴承温度应不高于95。C 。 ㈣维护和修理：

使用环境应经常保持干燥，电动机表面应保持清洁，进、出风口不应受尘土、纤维等杂物的阻碍。

当电动机的热保护或短路保护连续动作时，应查明故障来自电动机本身还是由于超负荷或保护装量整定值太低，清除故障后，方可投入运行。 3、电动机大、小修理包括哪些？

（1）电动机小修的项目及周期：

1）清除电动机外部及内部的灰尘和油垢； 2）检查电动机外壳接地线并紧固各连接螺丝；

3）用兆欧表检查定子和转子绕组及电缆线路的绝缘电阻是否满足要求； 4）检查各转动部分，及时补充润滑油脂； 5）清除集电环上的油污并用细砂纸打磨灼痕； 6）检查并清理油环，调整或更换电刷； 7）检查并清洗通风系统或冷却器。

三相异步电动机的小修周期一般为每年2～3次。 （2）电动机大修的项目及周期：

大修内容除包括小修项目外，还应包括解体检修；

1）拆卸电动机，清除电动机内部污垢及绕组表面的灰尘，必要时也可清洗绕组； 2）检查绕组绝缘有无变色、焦化、脱落或损伤现象； 3）检查绕组接头有无断开或脱焊现象； 4）修理或重绕已损坏的线圈；

5）检查鼠笼式转子有无断条，转子平衡块及风扇螺丝是否紧固完好； 6）检查气隙是否均匀；

7）更换已损坏的轴承、轴承盖、端盖及转轴并检查电刷是否需要更换及调整刷压； 8）检查通风及冷却系统是否符合要求；

9）检查电动机机座基础及对电动机进行防腐喷漆处理。 三相异步电动机的大修周期一般1～2年进行一次。

第四部分 公司三相异步电动机产品介绍：

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第五部分 高压电机 一、绕组绝缘结构：

1、高压电机绕组如何分类：

高压电动机绕组有定子绕组和转子绕组两大类，由于具体结构和绝缘方式以及制作工艺的不同，每类绕组又有多种形式。 ㈠定子绕组

定子绕组有圈式结构和条式结构两种，圈式线圈在高压电动机绕组中占绝大多数（约95％以上）。

（1）圈式结构。圈式定子线圈按成型工艺可分为：全粉全固化模压结构线圈、全粉半固化模压结构线圈、全粉模压-液压结构线圈、全粉低温真空液压结构线圈、复合绝缘结构线圈、套筒式绝缘结构线圈和全粉整浸结构线圈共七种。 圈式定子线圈按绝缘材料可分为：沥青片云母绝缘线圈、环氧粉云母绝缘复合结构线圈（直线部分采用粉云母绝缘，端部采用沥青云母带、黑玻璃漆布带或黄玻璃漆布带）、环氧粉云母绝缘线圈及环氧无溶剂漆整浸绝缘线圈。

（2）条式结构。条式结构有全粉模压结构和复合绝缘结构两种。 ㈡转子绕组

转子绕组有鼠笼式和绕线式两大类。

（1）鼠笼式绕组。鼠笼式绕组有铸铝笼条和铜棒笼条两类：铸铝笼条有单笼结构、深笼结构两种；铜棒笼条有单笼结构、双笼结构两种。

（2）绕线式波绕组。绕线式波绕组有叠包式与卷包式两大类：叠包式有分段叠包两头弯形式和连续包绕一头弯形式；卷包式有连续包绕两头弯形式和连续包绕一头弯形式。

2、高压电动机定子绕组匝间绝缘结构形式：

高压电动机定子绕组匝间绝缘结构的具体形式可参见下表。

二、常见故障及修理

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