电机基础知识培训资料.

2、功率因数补偿节能
无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的 是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量 的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下， 浪费严重，由公式P=S╳COSФ，Q=S╳SINФ，其 中S－视在功率，P－有功功率，Q－无功功率， COSФ－功率因数，可知COSФ越大，有功功率P越 大，普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间，使 用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作 用，COSФ≈1，从而减少了无功损耗，增加了电网 的有功功率。
异步电机通常做成三相的，这样便于建立旋转磁场。我司设备大多采用 的是三相异步电机。
当电机的三相对称绕组，接通三相交流电后，在空气隙中产生一个转速 为n1=60f/p的旋转磁场。
n1——转速； f——频率；在中国，电源频率为50Hz p——磁极对数；磁极是成对出现的，2P电机是指有1对磁极
异步交流电机
定子旋转磁场的变化，转子也做响应频率的速度变化，而且转子速度 等于定子速度，所以称“同步”。 异步电动机:转子由感应线圈和材料构成。转动后，定子产生旋转磁 场，磁场切割定子的感应线圈，转子线圈产生感应电流，进而转子 产生感应磁场，感应磁场追随定子旋转磁场的变化，但转子的磁场 变化永远不等于定子的变化,造成转子速度不等于定子速度。
异步交流电机的分类
按电压等级分类，异步电机可分为低压电机和高压电机。 额定电压为660V及以下的三相异步电机称为低压电机； 额定电压为3kV及以上的三相异步电机称为高压电机。 按转子结构形式分类，异步电机又分为绕线型异步电动机和鼠笼型异步电动机。 绕线型异步电动机：其定、转子均具有三相对称绕组。电机在起动过程中，可在转 子电路中接入可变电阻，使起动电流始终保持在额定电流的两倍左右，而始终保持最 大的起动转矩，因此电机的起动性能好。主要用于卷扬机等需要经常起动并频繁变换 旋转方向（正反转）的机械设备中。 鼠笼型异步电动机：其转子绕组由导条和端环焊接而成，形式很像捉老鼠的笼子， 此类电机由此而得名，简称笼型电机。
交流电机常用名词解释
额定功率 指电机转轴上有效的输出机械功率，用W表示。
额定电压 指电动机额定输出时电机端子间的电压，用V表示。目前中国常用的电压等级：
220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV，1000kV 额定电流
指电动机在额定电压下工作的电流，也就是定子绕组的线电流。 电机极数
3、软启动节能
由于电机为直接启动或Y/D启动，启动电流等于 (4-7)倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网 造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高， 启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害 极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用 变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启 动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻 了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备 和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。
能效标准的实施
发布日期
2004年11月29日 2006年9月18日
2008年1月18日
实施日期
2005年3月1日 2007年3月1日
2008年6月1日
实施能效标识的产品
家用电冰箱 房间空调 家用电动洗衣机 单元式空调 家用燃气快速热水器 和
燃气采暖热水炉
冷水机组 自整流荧光灯 高压钠灯 中小型三相异步电动 机
在三相异步电动机中指定子绕组的磁场极数。
交流电机常用名词解释
额定转速 额定负载下的电机转速。
绝缘等级 电机定子绕组绝缘等级(定子绕组所能承受的极限温度) ，分别为A级(105℃) 、 E
级(120 ℃) 、 B级(130 ℃) 、 F级(155 ℃) 、H级(180 ℃) 。 温升
电机在额定负载下运行，并达到热稳定时，电机各部件达到的温升 容许极限，称为电机温升限度。 绕组的接线方式
电机基础知识简介
大纲
电机的种类 交流电机的基础知识 变频电机 高效电机 高原电机 防爆电机简介 常见电机品牌介绍
电机的种类
电机：也称电动机，俗称马达，是将电能转换成机械 能的装置，广泛应用于现代各种机械中作为驱动。 1、按照电源性质的分类
直流电机
电 机 交流电机
其他
同步电机 异步电机 同步电机
异步电机
单相电机
两相电机
三相电机

电机的分类
2、按照应用场合的分类：
防爆电机、高原电机等
3、按照工作频率的分类：
普通电机、变频电机
4、按照机座号的分类：
中小型交流电机，即中心高为630mm及以下，或定子铁芯外径为990mm以下的电机； 大型交流电机，即中心高为630mm以上，或定子铁芯外径为990mm以上的电机。
电机产品型号与代号的意义
三相异步电动机型号字母含义
字母
含义
字母
含义
Y
异步电动机
D
O
封闭
B
L
铝线缠组
R
W
户外
S
Z
冶金起重
K
Q
高起动转轮
H
多速 防爆 绕线式 双鼠笼 高速 高转差率
变频电机
为了实现不同的转速与扭矩，以适应负载的需求变 化，可使三相异步电机通过变频器调速，称为变频 电机。根据之前提到的公式：n1=60f/p ，简单说就 是通过改变频率f来实现改变转速n1
7、另外，对恒功率变频电动机，当转速超过3000/min时，采用的是耐高温 的特殊润滑脂，以补偿轴承的温度升高。
变频调速节能装置的节能原理
1、变频节能 由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）╳ H（压
力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转 速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比， 如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转 速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关 系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方 比的关系。例如：一台水泵电机功率为55KW，当 转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16KW， 省电48.8%，当转速下降到原转速的1/2时，其耗 电量为6.875KW，省电87.5%.
绕线型异步电机转子
鼠笼型异步电动机爆炸图
电机产品型号与代号的意义
电机的型号包括三部分，即：系列+机座号+极数 例如 Y132S1-2电机：
Y——Y表示异步电动机 132——第二部分数字表示机座中心高毫米数（机座不带底脚 时，与机座带底脚时相同）； S——第三部分英文字母为机座长度代号（S-短机座、M-中机座、L-长机座），字母后的数字为 铁心长度代号； 1——字母后的数字为铁心长度代号； －2——第四部分横线后的数字为电动机的极数，这是一台 2极电动机。 另外：使用条件环境温度：不超过40℃；海拔：不超过1000米；相对湿度：不超过95℅；额定电 压：380伏；额定频率：50赫兹；接法：3千瓦及以下为Y接，4千瓦及以上为Δ接；工作方式：连续 （S1）。
变频电机与普通电机的区别
普通电机是根据市电的频率和相应的功率设计的，只有在额定的情况下才能稳定运行。 变频电机就不同了，变频电机要克服低频时的过热与振动，所以变频电机在设计上要比普 通电机性能要好一点。 两种电机区别如下： 1、变频电机可以使电机的转速能够调整，进而根据负荷情况实现节能的目的。普通电机 是一个具有固定转速的设备，不能调整。 2、与普通电机的散热系统不同，变频电机增加了强制冷却风扇，该风扇的动力来自于单 独的电源，不能从主电机出线；强冷风扇的作用就是为了保证电机在低转速下的冷却。 3、同功率的变频电机比普通电机铁心截面要大，线圈匝数要多，线径要大，绝缘要高
5、按转子结构分类 异步电机又分为绕线型异步电动机和鼠笼型异步电动机。
交流电机基本原理
交流电机是一种用来实现电能和机械能相互转换的旋转电磁机械。交流 电机进行能量转换时，必须具备能做相对运动的两大部件： 定子：静止不动的部分，用来建立磁场； 转子：旋转运动的部分，用来产生感应电动势，并流过工作电流的被感应 部件
定、转子之间有空气隙，以便转子旋转。
交流电机运转流程
1.三相正弦交流电通 入电动机定子的三 相绕组，产生旋转 磁场；
2.旋转磁场切割转子 绕组，产生感应电 势；
3.转子绕组中产生感 应电流；
4.转子电流在旋转磁 场中产生力，形成 电磁转矩，电动机 就转动起来了。
交流电机的分类
一般交流电动机可区分同步电动机与异步电动机,简单介绍如下： 同步电动机:就是转子是由永磁材料构成，所以转动后，随着电机的
变频电机优点
1、具备有软启动功能。 2、采用电磁设计，减少了定子和转子的阻值。 3、适应不同工况条件下的频繁变速。 4、在一定程度上节能。
问题：
1、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10：1， 那么在6Hz以下就没有输出功率吗？
在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和 起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右， 此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热 问题。变频器实际输出频率（起动频率）根据机种 为0.5~3Hz.
高效电机
高效电机（high efficiency motor）是指通用标准型电动机具有高效率的电机。高效电机 从外观上来看与普通电机并无差别，只是在设计、材料和工艺上采取措施，例如采用合理 的定、转子槽数、风扇参数和正弦绕组等措施，降低损耗，使得效率可提高2%——8%， 平均提高4%。 从节约能源、保护环境出发，高效率电动机是目前的国际发展趋势，北美、欧洲相继颁 布了有关法规。欧洲电机和电力电子制造商协会(CEMEP)根据电动机的运行时间，制定的 CEMEP标准将效率分为eff1（最高）、eff2、eff3（最低）三个等级，从2003-2006年间分 步实施。国际电工委员会(IEC)最新出台的IEC 60034-30标准将电机效率分为IE1（对应eff2）、IE2（对应eff1）、IE3、IE4（最高）四个 等级。我国承诺从2011年7月1日起执行IE2及以上标准。
指三相电机定子绕组的接线方式，区分为Y接与△接。
交流电机常用名词解释
Service Factor-服务系数
指电机不损害的短时过载能力，例如SF1.15表示电机可在短时间运转于 115%的额定负载
IP防护等级：指电机防护固体级液体进入电机内部的等级标注方式
防护等级 (第1个数字)
0
含义 (防止固体物体进入内部的等级)
对于三相异步交流电机，兩极(2P)电机的同步转速为：60×50÷1=3000转/分； 同理，四极(4P)电机的同步转速为：60×50÷2=1500转/分，依次类推。
由于异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速，异步之名由 此而来。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差,称为转差。转差率通常在10％ 以内。 例如：2P的GPS泵，转速为2900转/分；4P的GPS泵，转速为1450转/分。这 个转速就是指电机转子的转速，与旋转磁场的转差率约为3％
无防护
防护等级 (第2个数字)
0
含义 (防止水进入内部的等级)
无防护
1
防护大于50mm的固体进入内部
1
2
防护大于12mm的固体进入内部
2
防滴 15。防滴
3
防护大于2.5mm的固体进入内部
3
防淋水
4
防护大于1mm的固体进入内部
4
防溅
5
防尘进入内部
5
防喷水
百度文库
6
尘密进入内部
6
防海浪或强力喷水
7
浸水
8
潜水
异步交流电机
变频电机与普通电机的区别
4、变频电机增大了电磁负荷。普通电机工作点基本在磁饱和拐点，如果用做 变频，易饱和，产生较高的激磁电流，而变频电机在设计时增大了电磁负荷， 使磁路不易饱和。
5、变频电机加强了槽绝缘，一是绝缘材料加强，一是加大槽绝缘的厚度，以 提高承受高频电压的水平。
6、采取了防止轴电流措施，对容量超过160KW电动机应用轴承绝缘措施。 主要是防止产生磁路不对称和轴电流，当其他高频分量所产生的电流结合一 起作用时，轴电流将大为增加，从而导致轴承损坏，所以一般要采取绝缘措 施。
能效标识
“中国能效标识”样张
三相异步电机用
房间空调用
中国电机能效标准
1、中国电机能效标准： 现行能效标准 ：GB 18613-2006《中小型异步电动机能效限定值及能效等级》此
标准是为配合实《节能法》中“淘汰高耗能产品”的要求而制定的。 2、中国电机能效测试标准：
GB/T 1032-2005《三相异步电动机试验方法》 能效测试中关于“负载杂散损耗”的测算是目前争论的焦点中国现行标准采用早期 IEC60034-30标准中的“0.5%估算法”，但随着电机能效的提升，这种方法带来的误差 越来越不可忽视。2007年，新IEC60034-30引入了北美的“实际测法”（IEEE112B） 和欧洲的“测量推算法”（EH Star）