第三章三相异步电动机-pdf

第三章三相异步电动机

第一节电动机

一、电机的分类和结构

应用电磁感应原理实现电能与机械能互相转换的旋转机械，统称为电机。把机械能转换为电能的电机称为发电机；把电能转换为机械能的电机称为电动机。电动机分为交流电动机和直流电动机，交流电动机又分单相的和三相的，同步的和异步的。三相异步电动机应用最为广泛，因为它具有结构简单、运行可靠、维护方便、效率较高等特点。抽油机的电动机有封闭式、开启式、防爆式，常用封闭式。

三相异步电动机按转子结构的不同还分为鼠笼式和绕线式异步电动机两大类。鼠笼式异步电动机是工业生产上应用最广泛的一种电动机，绕线式异步电动机一般只用在要求调速和起动性能好得场合，如起重机上。异步电动机结构由两个基本部分组成：定子（固定部分）和转子（旋转部分）。

（1）定子：由机座和装在机座中的定子铁心及定子绕组（定子线圈）组成。定子绕组是用绝缘铜线绕制成三相对称的线圈按一定的规则放在定子槽中，按一定规律规定每个线圈一个始端一个末端。三相绕组六个接线端引出至接线盒，三个始端标以U1、V1、W1，末端标以U2、V2、W2。三个末端接在一起，三个始端接三相电源，即为星形（Y）连接。末端、始端两两接在一起接至三相电源，即为三角形（△）连接。

（2）转子：是由转子铁心和转子绕组组成的。

二、异步电动机的铭牌数据

每台异步电动机的机座上都有一块铭牌，标记着该电动机的型号、各种额定值和连接方法等。供我们正确使用，电动机的主要技术规范有以下内容：

（1）型号：指电动机的产品、规格代号。

例如：Y112M—4“Y”产品代号：表示异步电动机；“112M-4”规格代号，表示中心高112mm，四极 1480r/min。

（2）额定功率P e：指电动机在额定运行时，轴上输出的机械功率，单位为kW。

（3）额定电压U e：指电动机在额定运行时，加在定子绕组两端的线电压。单位为V。

（4）接法：指电动机在额定电压下，定子三相绕组采用的连接方法，一般有星形（Y）连接和三角形（△）连接，使用时不能接错。

（5）额定电流I e：指电动机在额定电压下运行，输出功率达到额定值时，流入定子绕组的线电流。单位为A。

（6）额定频率f e：指电动机所接的交流电源的频率，我国电力网的频率为 50Hz。

（7）额定转速n e：指电动机在额定电压和额定频率和额定输出功率的情况下，电动机

的旋转速度。单位为r/min。

三、电动机的工作原理及型号意义

（一）工作原理

当电动机定子线圈输入交流电时，通过定子线圈的电流产生磁场。磁场以一定的速度环绕定子的圆周旋转，叫旋转磁场。转子线圈在旋转磁场的作用下切割磁力线产生感应电流。

由于电流与旋转磁场相互作用，转子追随磁场转动的方向旋转，但总是落后于磁场旋转速度，即不同步。由于转子旋转，带动机械设备，把电能变成机械能。

（二）型号意义

电动机的型号用汉语拼音字母表示，有关的国产电动机型号说明见表 1

表 1— 3— 1 电动机型号表示方法

国产型号

J

型号说明三相异步电动机

JOJ02 JQO JBJBS KB 三相异步封闭式鼠笼型。O表示封闭，2表示改型设计三相异步封闭式鼠笼型高起动转矩， Q表示高起动转矩三相异步防爆型。B表示防爆型，S表示小型

矿用防爆型电动机

JR 三相异步绕线型。R表示绕线型转子

三相异步高速鼠笼型电动机。K表示高速鼠笼型，Z表示座式轴承

JKJKZ

如JO52-4，表示三相异步封闭式鼠笼型电动机。字母后面第一数字5表示5号机座，字母后面第二数字2代表2号铁芯长度，横线后面的数字4表示磁极数。机座号码代表机座大小，是根据电动机外形尺寸进行分类编号的。

油田常用的封闭式和防爆式电动机的特点是：

油田常用的电动机是封闭式（JO型）和防爆式（JB、KB型）。封闭式电动机的外壳是封闭的，有较好的防尘、防潮、防水的性能，适用于露天潮湿的地方，如抽油机和注水站用的电动机。防爆式电动机的外壳封闭严密，能防止易燃气体进入机内而引起爆炸，适用于有易燃液体（气体）的危险场所。

电动机额定电流的意义是：每一台电机都标有额定电流。在工作时工作电流不应超过额定电流，超过额定电流，会损坏电机：工作电流也不应低于额定电流，造成大马拉小车的浪费现象。根据抽油机的工作特点，电机工作电流应在70％～100％额定电流范围内最为合适。

四、电动机防护型式的选择

为了保障电动机的正常运行，应根据工作场所的条件，适应周围环境的需要，正确选择电动机的防护型式。

（1）开启式电动机：旋转部分和带电部分都没有防止铁屑、尘埃等外物侵入的防护。

因此只适用于清洁、干燥的场所。

（2）防护式电动机：这种电动机的外壳有通气孔。旋转部分与带电部分具有一般保护，能够防止铁屑、砂粒、水滴等其他杂物从上方或沿垂直方向成45*角以内侵入。但不能防尘、防潮。由于它通风良好，又具有一定的防护能力，多用于灰尘不多、比较干燥的场所。

（3）封闭式电动机：这种电动机定子、转子全部封闭。虽然并不严密，可是潮气、尘

埃一般都不能侵入电动机的内部，只适用于尘土飞扬的场所。

（4）密封式电动机：这种电动机整个机体全部严格密封起来，即使把它侵入水中，潮

气也不能侵入机体中。适用于潜水工作，或有导电粉尘的场所。

（5）防爆式电动机：这种电动机的外壳和接线端子全部密封，能防止外部易燃体侵入

机内或机内因火花引起机外易燃气体起火爆炸。适用于石油、化工、重瓦斯煤矿等有易燃或爆炸性气体的场所。

五、电动机的温度与温升极限

电动机的温度是指电动机各部分实际发热温度，它对电动机的绝缘材料影响很大，温度过高会使绝缘老化缩短电动机寿命，甚至导致绝缘破坏。

为使绝缘不至老化和破坏，对电动机绕组等各部分温度作了一定的限制，这个温度限制