电动机知识讲座

2013-7-16
28
噪音（Noise）
一般泛用三相鼠笼式感应电动机之无负荷时噪音JEM及 NEMA有如下表之基准： 型 表二 式 开放型 全闭型
级 出 力 K W 45 55 75 90 110 132 160
2013-7-16
数
2P
93 93 95 95 95 96 96
4P
88 88 90 90 92 92 94
2013-7-16
3
感应电动机由定子引入电源，定子绕组通过电 流后定子铁心即因电磁感应作用产生旋转磁场， 此旋转磁场穿过转子线圈，转子线圈便发生割 切磁场之作用，因而在转子线圈感应——副电 流（二次电流），此二次电流又产生——转子 磁场。转子磁场与定子旋转磁场相互作用即产 生一使转子转动之力量，此力量便是一般所称 之转矩（Torque），使电动机继续旋转。
2013-7-16
楔 ·木 ·红反白板
·Phenol 系 ·Polyester
·木 ·红反白板 ·Phenol 积屑板
·Phenol ·Polyester ·Epoxy ·Phenol ·Polyester ·Epoxy
·红反白板 ·Phenol 积屑板 · Polyester 积屑板 ·红反白板 ·Phenol 积屑板 · Polyester 积屑板
2013-7-16 22
E级：以树脂（Epoxy Resin）材料含浸凡立水 可耐120℃，为目前最广用之绝缘材料。 B级：以云母、石棉、玻璃纤维等与接着材料 共同使用所构成的材料制成。最近马达为适应耐 高温场所及缩小体积已渐被应用，可耐130℃。 F级：同B级材料与矽树脂等接着剂构成，可耐 155℃，在指定耐高温之场所已渐采用。
2013-7-16
27
表一
额定输入 HP 开放型 3600 r.p.m 11/2 2 3 5 71/2 10 15 20 25 30 40 50 60 75 100 125 150 71 71 71 77 77 83 83 88 88 93 93 97 97 99 99 100 100 1800 r.p.m 64 64 69 69 74 74 79 79 83 83 86 86 89 89 91 91 3600 r.p.m 88 88 88 91 91 96 96 100 104 104 107 107 109 111 111 全闭型 1800 r.p.m 73 73 80 80 86 86 91 91 95 95 98 98 100 102 102
开放型（Open Type）： 外型(含拖架與框架)有开孔，外气空氣可 通 自由过内部。
全闭型（Enclosed Type）： 外型及軸承等均完全封閉内外空氣不相通
风之构造
2013-7-16
16
依冷却通风方式分：
– 自然冷却型：利用马达外壳自然散热，无冷 却装置。 – 自力通风型：由转部本身之通风作用或在转 部另加风扇者。 – 他力通风型：附加独立之送风机做为通风冷 却者。
他力通風型 管 通 風 型
他力通風型 管 通 風 型
內 壓 防 爆
2013-7-16
11
电动机之种类,依使用电源分:
2013-7-16
12
依转速分：
定转速马达（Constant Speed Motor） 马达的转速，不论在无载或全载下皆保持一定，唯一般 无 载时之转速约略大于全载时之转速，如泛用感应电动 机。 可调速马达（Adjustable Speed Motor） 马达之转速可在一特定范围内渐次增减，而且一旦调于 某 一转速后，则不论负载变化否，接可保持在该调定之 转速 下运转。如分激式、复激式直流电动机及整流子电动 机。 多转速马达（Multi Speed Motor） 马达为有阶段性之多重转速，一旦设定于某一转速后， 不 论负载变化否，皆保持于约略相同之转速。如变级马 13 达。
電動機知識講座
主講人: 陳世欽
2013-7-16 1
2013-7-16
2
电动机之原理
电动机据说为意大利人阿拉格（Arago）实 验发明。如图4--1所示将磁铁依箭头方向沿 一块可自由旋转之圆铜板移动，因圆板切割 从N到S流动之磁力线，圆板内感应生电形成 涡流，由于涡流与磁铁与产生电磁力而使圆 板旋转，电动机就是利用这种原理经过多次 的改进到现在的实际应用 。
2013-7-16 8
但重量方面，面积变为1.93=72.9%，假定 各部分的材质不变更比重一定，重量则减 为73%，因此，重量只减为73%，但输出已 减为65%，此换言之，如机器的容量愈大， 涉及单位重量的资料即减少，有关单位容 量的价格就便宜了。 此即为推广单机大容量的理由。
2013-7-16
2013-7-16
26
Leabharlann Baidu
低压三相鼠笼式感应电动机之噪音 基准（单位唪）
注：1．（1）表为JEM-R2066-1972 噪音基准 2．表内数值容许误差+3Phon 3．表内数值参考IEC、NEMA、VDE之规格 为无负荷噪音。 4．特殊规格马达或特殊规格电源时不适 用本表。 5. (2)表 NEMA之规定(单位:dp)
9
電動機構造
2013-7-16
10
依外壳、冷却通风、保设方式之综合分：
自力通風型 開 方 型 全 閉 型 他力通風型 開 放 型 全 閉 型
無 保 護 型 半 保 護 型 保 防 防 防 防 屋 護 滴 沫 浸 蝕 外 型 型 型 型 型 型
全閉自冷型 全閉外扇型 全閉內冷型 全閉防塵型 全閉屋外型 全閉防水型 全閉水中型 全閉防蝕型 耐 壓 防 爆 安全增防爆
2013-7-16
21
感应电动机之绝缘与温升
电动机之绝缘（Insulation） 绝缘物之寿命因，故绝缘材料有其最高容许 温度之限制。JIS规格中绝缘等级（Insulation Class）有如下之分类：
Y级: 以木棉、绢、纸等植物纤维所构成， 最 高容许温度90C，目前已淘汰。 A级： 以Y级之材料浸以凡立水或油，最高容许温 度105℃。于1965年已将低压三相鼠笼式电动机由 此种最普遍之马达绝缘改成E级。
2013-7-16
依安装构造分：
脚安装型（Foot Mounting） 凸缘型（Flange Mounting） 埋入型（Built In）
2013-7-16
14
依轴向方式分：
横型（Horizontal Type） 竖立型（Vertictal Type）：轴向上、轴 向下
2013-7-16
15
依外壳形式分：
25
現在
B 级
·Polyester 线 ·玻璃卷线
· 耐热 Poly Amid 纸（Nomex） · 玻璃 布云 母 +Poly Amid 纸 · 腊 布 + Poly
·Phenol ·Polyester ·Epoxy ·Alkyd
Amid 纸+云母 片 F 级 ·Polyester Amid Imid 线 ·Amid Imid 线 · Polyester Imid 线 ·Polyester 线 · Polyester Imid 外被线 H 级 ·Amid Imid 线 ·Poly Imid 线 ·Poly Imid 卷线 （capotn 线） · 耐热 Poly Amid 纸 ·Poly Imid Film · Poly Amid Imid Film ·Giphenile-ther 凡立水 ·矽凡立水 ·Poly Imid ·Ester Imid · 耐 热 Amid 纸 ·矽质积屑板 Poly · 耐热 Poly Amid 纸 ·变性迈拉纸 ·Polyester Amid Imid Film ·NTN ·Epoxy ·Polyester · 耐 热 Amid 纸 · Polyester 积屑 板 ·玻璃积屑板 Poly
2013-7-16 19
依环境保護方式分:
g.保護防滴型：为开放型。具有保護型及防滴 型两重功能者。 大多数半封闭三相IM皆属此型。 h. 防尘型： 为全闭型。尘埃、异物不能 侵入马达内部。 i. 防水型： 为全闭型。由电动机各个不 同方向以内径25mmΦ之喷 水，水头水压10M以上距离 马达3M，总喷水时间 5Min，拆开马达，内部不 得有水浸入。 j.全闭水中型：在规定时间、规定压力，可在 水中连续使用且不故障者。
第7图为国内某制造厂电动机重量的变 动以百分率表示的一例。第8圖為表示其外 型的比較，铸铝转子的采用，由铸铁框架， 且由A级绝缘变成E级绝缘，可知其重量已 有大幅度的减轻。第9图为表示欧洲某制造 厂的一例，其倾向也很相似。
圖七.doc 圖八.doc 圖九.doc
2013-7-16
7
为了简单说明，举个例单纯以感应电动机尺寸 变为90%时，容量变为如何检讨之。各部分的 尺寸如变为90%导线的尺寸也成90%，断面积为 0.92²=81%，如电流密度之设计一定，电流则 必须减为81%，同样的磁气回路的断面积也变 为81%，若磁通密度不变，所经过的磁通量变 为81%，端电压也可当作81%，因此容量减少为 电压×电流的白分率1.812=65.6%，即如100KW 的马达各部尺寸缩减10%，则容量减少为65KW。
2013-7-16
4
由于感应电动机之转子绕组不与电源相接， 转子发生电磁作用完全是以感应方式将定 子绕组之电能感应过来，而感应电动机— —亦即是采电磁感应之“感应”而得。
內部磁場交變情形.gif
磁力線變化.gif
2013-7-16 5
图4--1
磁場 旋轉方向
2013-7-16
6
感应电动机的进步
2013-7-16 18
依环境保護方式分：
d.防滴型：为开放型。由垂直15O以内滴落之 水滴，不论是直接、沿外壳表面反 弹而进入马达内部时，不能触及铁 心及绝缘物。 e.防沫型：为开放型。由垂直100O以内落下之 水滴及异物不直接 沿机体表面或经 机体表面反弹而进入机体之内部者。 f.防水型：为防滴型或防沫型。马达内部一时浸 水至轴之下方，仍可使用而不造成故 障者。
2013-7-16
23
H级：以云母、石棉、玻璃纤维等与硅树或等 同性质的接着剂共同构成，胶状或固体状的 硅树脂单独使用，可耐180℃，与F级同渐被 采用。 C级：以生云母、石棉、磁器等单独使用或与 接着剂共同使用，可耐180℃以上，目前少 用。
2013-7-16
24
低压感应电动机绝缘
年代 1950 年 等级 A级 电线 ·棉卷线 ·油性漆包线 · Formal 线 对地绝缘 ·腊布+云母 ·腊布+压纸 凡立水 ·Phenol 系 ·油性凡立 水 ·Alkyd ·蟲漆 1960 年 A级 ·Formal 线 ·Polyester 线 ·迈拉纸 ·T 腊布 ·腊布+云母 E级 ·Formal 线 ·帝特龙卷线 ·迈拉纸 ·迈拉纸+纸 ·迈拉纸+T 腊布 现在 E级 ·Polyester 线 ·迈拉纸 ·迈拉纸+纸 ·迈拉纸+T 腊布
2013-7-16 17
依环境保護方式分：
a.无保護型：为开放型: 机体上半部之开口，无 特别保设之构造。 b.半保護型：为开放型: 机体上半部开口位加以 保设者。 c.保護型： 为开放型: 回转部份舆导电部分不 使异物舆之接触，所有开口均以金 属网或其他之方法加以保護者。此 等之开口应以12mmΦ之圆棒通不过 之保護为原则，但舆转部及导电部 离开100mm以上之开口部位，20mmΦ 之圆棒应不能通过。
2013-7-16
20
依环境保護方式分:
k.防蚀型：在指定之腐蚀性酸、碱或有害气体存在之 场所可连续使用而不故障者。可分为三类。 1～3级。 l.防暴型：马达使用在有爆炸性物质之场所，马达故 障时产生之火花不致引起外部爆炸性物质 着火或爆炸者。有耐压防暴型、内压防暴 型、油中防暴型、微隙防暴型、安全增防 暴型及特殊防暴型。 m.屋外型：马达置在屋外（露天场所）可连续使用而 不故障者。
6P 以上
84 84 86 86 86 88 88
2P
97 97 98 98 98 98 98
4P
90 90 92 92 92 95 95
6P 以上
87 87 90 90 90 92 92
29
电动机之振动与噪音
振 动（Vibration） 感应电动机之振动容许值依其输出马力、级数（转速）及负载使用条件而异。下列 振动阶级可视使用目的之适合度与使用条件斟酌采用。 振动阶级 全振幅 µ
2013-7-16
V-3 3
V-5 5
V-10 10