高压中大型三相异步电机基本知识

三相异步电动机基本知识1 电机概述电机的型式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。

因此，电机构造的一般原则是：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。

为了减少激磁电流和旋转磁场在铁心中产生的涡流和磁滞损耗，铁心有0.5mm厚的硅钢片叠压而成。

硅钢片绝缘层的作用？笼型转子结构简单、制造方便。

对要求启动电流小、启动转矩大的电机，可以采用绕线式电机。

按电机功能来分，可分为：①发电机——把机械能转换成电能；②电动机——把电能转换成机械能；③变压器、变频机、变流机、移相器——分别用于改变电压、频率、电流相位。

④控制电机——作为控制系统中的元件。

又可按以下方法分类：下面主要讲述高压中大型三相异步电机。

S=ns-n/ns2 电机型号、结构及分类2.1 分类a）按中心高分类可分为微型电机、小型电机、中型电机、大型电机。

一般来说，H80以下的称为微型电机（也叫分马力电机，功率在1kW以下），H80～H315的称为小型电机，H355～H630的称为中型电机，H710～H1000的称为大型电机。

b）按防护等级分类基本上可分为开启式、防护式和封闭式电机。

开启式电机的常用结构是IP11，防护式电机的常用结构是和IP22、IP23，封闭式电机的常用结构是IP44和IP54。

IP是International Protection 的意思，紧跟其后的第一个数字表示电机防护固体的能力(0-无防护；1-防护大于50mm的固体；2-防护大于12mm的固体；3-防护大于2.5mm 的固体；4-防护大于1mm的固体；5-防尘。

)，第二个数字表示电机防水的能力(0-无防护电机；1-防滴电机；2-15°防滴电机；3-防淋水电机；4-防溅水电机；5-防喷水电机；6-防海浪电机；7-防浸水电机；8-潜水电机)。

请参考标准GB4942.1-85《电机外壳防护分级》。

c) 按安装方式分类总体上可分为卧式电机和立式电机。

卧式电机的典型结构是IMB3，其余派生结构有IMB35、IMB5等。

立式电机的典型结构是IMV1（把IMB5立起来装即可,轴伸朝下），其余派生结构有IMV15（把IMB35立起来装即可,轴伸朝下）等。

IM即International Mounting。

请参考标准GB997-2008《电机结构及安装型式代号》。

(IEC60034-7:2001)旋转电机的结构形式、安装形式及接线盒位置---IM代码。

结构形式：有关固定用构件、轴承装置和轴伸等电机部件的构成形式。

1 根据负载类型选择不同的冷却方式3 结语d)按转子绕组型式分类可分为鼠笼电机（单鼠笼和双鼠笼）和绕线式电机。

单鼠笼电机有铸铝鼠笼电机和铜条鼠笼电机。

鼠笼电机转子无引出线（即转子已短路）。

绕线式电机有三根引出线，即K、L、M，转子绕组在外部短路或通过控制装置短路。

f）按所装轴承分类可分为滚动轴承电机和滑动轴承电机。

滑动轴承又分为端盖式和座式两种。

端盖式滑动轴承有整体式（A）、分半式（B）。

g）按是否变速分类可分为恒速电机和变频电机。

h) 按电压等级分类有10kV、6kV、3.3kV、690V、415V、380V等。

i) 按绝缘等级分类主要有B级、F级、H级等。

k）按工作定额分类有连续、断续、短时等。

GB755《旋转电机定额和性能》有更详细的分类（S1-S9）。

l）按转换能量的形态分类可分为异步电动机和异步发电机。

m) 按通风方式分类可分为自冷式、自扇冷式、他扇冷式、管道通风式。

n) 按使用用途分可分为普通异步电动机和专用异步电动机。

2.2 型号和结构a)电机基本结构电机的基本部件是定子、转子，它们是电机转换功率的地方。

为了支撑定子，就要有机座；为了让转子在定子里面旋转，就要有轴承装配；为了支撑转子并保证定、转子之间的同轴度，就要有端盖；为了让电机内部的风循环更快和加强冷却效果，就要有内风扇和通风沟；为了让电机的冷却风按照我们的指示走和满足防护等级的要求，就要有风罩。

这样就构成了一个Y系列电机。

在Y系列电机的基础上，为了加强冷却效果，就要带外风扇；为了引导外风扇的风，就要有风罩和导风罩；为了让电机内部循环风和外风扇吹来的风有个约会的地方（进行热交换），就要有冷却器。

这样就构成了一个YKK系列电机。

在Y系列电机的基础上，人们为了加强电机的冷却效果，把风罩改成了空-水冷却器。

这样就构成了一个YKS系列电机。

它的冷却原理与YKK系列电机相似，用水取代了外风扇、风罩和导风罩。

YJK系列电机（IP54）的冷却原理与YKK系列电机也相似，只不过YJK系列电机用机座散热筋取代了冷却器。

YJK系列电机（IP23）的冷却原理与Y系列电机也相似，它有两个冷却风路，一个冷却风路从电机里面经端盖经过。

另一条支路从机座散热筋吹拂，用机座散热筋取代了风罩。

绕线式转子的电机（型号中带字母R）带滑环装配。

滑环的防护等级一般为IP23。

内反馈调速电机（型号中带字母NT）就是在定子中增加一套调节绕组。

变频电机为了加强电机在低速时的冷却效果，带有强迫风循环的电机。

b）型号电机型号均符合GB/T4831《电机产品型号编制方法》的规定。

电机型号跟电机结构是有一定关系的。

一般情况下，从电机型号可判断出电机的大致结构、冷却方式。

型号中字母Y表示异步，R表示绕线式转子，NT表示内反馈调速，S表示水冷，P表示变频,TM表示筒式磨煤机，L表示立式，T表示轴向推力,D表示多速，KK表示带空-空冷却器，KS（或SK）表示空-水冷却器，F表示风机用电动机，Z表示冶金及起重机。

W表示户外型。

①YJK电机。

Y J K 355 1 —4 —□环境代号。

极数代号：表示该电动机的极数为4极铁心长度代号：表示该电动机的铁心长度为1号铁心长。

轴中心高代号：表示该电动机轴中心高为355mm。

冷却介质代号：空气冷却。

结构型式代号：紧凑型散热筋结构。

系列代号：Y系列。

防护等级有IP23和IP54（44）等。

IP23电机的冷却方式为IC01（IC0A1），IP54（44）电机的冷却方式为IC411（IC4A1A1）。

②Y系列电机①如Y4006-4，Y表示系列代号（Y系列笼形转子异步电动机），400表示中心高，6表示铁心长度代号，4表示极数。

②YR表示Y系列绕线转子异步电动机。

③YRNT 表示Y系列内反馈调速绕线转子异步电动机。

防护等级一般为IP23；冷却方式为IC01，电机从风罩两端吸风，中间出风。

电机只有一个冷却风路，电机内、外的空气是交换的。

③YKK系列电机①如YKK4006-4，YKK表示封闭带空-空冷却器的笼形转子异步电动机。

400表示中心高，6表示铁心长度代号，4表示极数。

②YRKK表示封闭带空-空冷却器的绕线转子异步电动机。

③YRKKNT表示封闭带空-空冷却器的内反馈调速绕线转子异步电动机。

防护等级一般为IP44（54）；冷却方式为IC611（IC6A1A1），电机有两个冷却风路，电机内、外的空气是不交换的。

③YKS系列电动机如YKS4006-4，YKS表示封闭带空-水冷却器的笼形转子异步电动机。

400表示中心高，6表示铁心长度代号，4表示极数。

防护等级一般为IP44（54）；冷却方式为IC81W（IC8A1W7），电机有两个冷却风路，电机内、外的空气是不交换的。

④YPKS系列电动机如YPKS4006-4，YPKS表示封闭带空-水冷却器的笼形转子变频异步电动机。

400表示中心高，6表示铁心长度代号，4表示极数。

防护等级一般为IP44（54）；冷却方式为IC86W（IC8A6W7），电机有两个冷却风路，电机内、外的空气是不交换的。

⑤YL立式电机I）如YL4006-4，YL表示鼠笼形立式异步电动机。

400表示中心高，6表示铁心长度代号，4表示极数。

Ⅱ）YLKK表示封闭带空-空冷却器的鼠笼形立式异步电动机。

Ⅲ）YLST表示三相鼠笼形立式承受轴向推力的异步电动机。

3 电机设计基本知识电机营销处于电机制造过程中的开始和结束阶段，因此其作用不言而喻。

因为接到订单后的下一工序便是设计，因此接受用户的电机订货时，对电动机要抓住电源-电机-负载这条线索（对发电机要抓住原动机-电机-负载（或电网））这条线索从设计的角度，获得必要的参数和数据，从而为电机设计和报价提供依据。

3.1 电源电源是供给电机工作的能量的，因此它的特性影响了电机的特性和性能。

电源应满足以下要求：①电源频率为50Hz±1%。

②工作电压变化范围不大于额定电压±5%。

③启动过程中，电动机端电压应不低于额定电压的85%。

④电源的电压和电流的波形至少应符合实际正弦波形的要求对电源还有一些其它要求，但主要是以上几点。

如不满足上述条件，则属于特殊要求。

3.2 电机①环境条件a）海拔不超过1000m；最高环境温度不超过40℃，最低环境温度对采用滚动轴承的电动机为－15℃，对采用滑动轴承的电动机为5℃，对YKS型高压三相异步电动机为5℃。

b）对Y(P)KS型高压三相异步电动机,冷却器进水口处的冷却水温度不超过33℃，最低温度为5℃。

冷却水质需清洁，一般为经过沉淀的自来水。

c）电动机的额定工作方式为连续工作制（S1），也可为其它工作制；d）最湿月月平均最高相对湿度为90%，同时该月月平均最低温度不高于25℃；e）不允许有白蚁（订货有要求的除外）；f）当环境有过多灰尘，有盐雾及腐蚀性气体等时，应按特殊订货提出。

g）电动机不允许在运行时反接电源逆转或制动。

i）电动机轴伸端不允许承受外加的轴向力和联轴器重量以外的径向力。

当电动机有轴向力和径向力方面的要求时应先与技术人员协商。

j) 对滑动轴承，除满足上述相关条件外，还应满足下列条件：轴承应平行于水平面工作，承受径向负荷，不允许承受外来轴向力；压力供油的的供油压力为50kPa，进油温度为15℃～40℃；绝缘轴承的对地绝缘电阻不小于1MΩ。

②电机本身a）设计电机必须要提供的参数电压相数（一般为3相）安装方式接法（指Y接或Δ接）旋转方向绝缘等级额定功率极数工作制（一般为S1）防护等级冷却方式环境温度是否有轴向力跟负载的传动方式电机基本型式b）如用户不提，可按常规决定的参数电机外观颜色是否安装8点（定子绕组测温6点，轴承测温2点）测温元件轴承（进口或国产，滚动或滑动轴承）电机的安装尺寸是否有变化3.3 负载负载类型（如风机、泵等）负载的转动惯量（kg·m2）跟电机的联接方式（直接传动、夜力耦合器，如采用皮带传动，必须签定特殊订货协议）3.4 其它要求①电机是否带底座②有特殊要求，应签定技术协议③不提供基础螺栓，不提供联轴器④标准电机或非标准电机。

一般，样本或标准上有的电机称为标准电机，反之则称为非标准电机。