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三相電動(dòng)機(jī)知識(shí)13問(wèn)
三相電動(dòng)機(jī)知識(shí)13問(wèn)
:1、三相電動(dòng)機(jī)有哪些類(lèi)型?
答:三相交流異步電動(dòng)機(jī),又稱為三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī),可分為下述幾大類(lèi)。
1)按電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式分,可分為籠型(舊稱鼠籠型)異步電動(dòng)機(jī)和繞線型異步電動(dòng)機(jī)。
2)按電動(dòng)機(jī)的防護(hù)形式分,可分為開(kāi)啟型、防護(hù)型、封閉型、密閉型、潛水型以及防爆型等多種。
3)按電動(dòng)機(jī)的定額工作制方式分,可分為“連續(xù)”工作制方式、“斷續(xù)”周期工作制方式和“短時(shí)”工作制方式等多種類(lèi)型。
4)按電動(dòng)機(jī)使用環(huán)境分,可分為普通環(huán)境用、濕熱帶用、干熱帶用、船用、化工防護(hù)用、戶外用、防爆用以及高原用等多種。
5)按電動(dòng)機(jī)安裝方式分,可分為臥式和立式兩大類(lèi)。
6)按電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)大小分,可分為大型、中型、小型及微型電動(dòng)機(jī)。
2、籠型異步電動(dòng)機(jī)有什么特點(diǎn)?適用于什么場(chǎng)合?
答:籠型轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī),根據(jù)籠的開(kāi)關(guān)和結(jié)構(gòu)的不同,又可分為:普通型、深槽籠型和雙籠型三種,其特點(diǎn)也各有不相同。
1)普通籠型又稱單籠型。這種電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)*簡(jiǎn)單,運(yùn)行很可靠,使用和維護(hù)*簡(jiǎn)便,價(jià)格*便宜,無(wú)特殊要求的一般機(jī)械設(shè)備都可使用,特別適用于功率小,不需要調(diào)速,恒定負(fù)載及低起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合。如水泵、鼓風(fēng)機(jī)、機(jī)床等機(jī)械設(shè)備。
2)深槽籠型的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體槽深而窄,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比普通籠型大,而起動(dòng)電流卻比普通籠型小,但過(guò)載能力比普通籠型差。適用于要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比普通籠型大,而轉(zhuǎn)矩要求比普通籠型小的場(chǎng)合。
3)雙籠型的轉(zhuǎn)子上有兩個(gè)重疊的籠。與普籠型電動(dòng)機(jī)相比,有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大和起動(dòng)電流較小的特點(diǎn)。適用于需要較大轉(zhuǎn)矩的恒速負(fù)載如壓縮機(jī)、粉碎機(jī)、攪拌機(jī)等機(jī)械上。
3、繞線型異步電動(dòng)機(jī)有什么特點(diǎn)?適用于什么場(chǎng)合?
答:這種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子有與定子相似的三相繞組。其特點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大而電流小。適用于要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,而籠型電動(dòng)機(jī)難以起動(dòng)的恒速、恒定負(fù)載設(shè)備(如壓縮機(jī)、粉碎機(jī)等),以及要求在小范圍變速的重負(fù)載起動(dòng)設(shè)備(如起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等)上。
4、異步電動(dòng)機(jī)的“連續(xù)”、“短時(shí)”及“斷續(xù)”工作制的含義是什么?各適用于什么場(chǎng)合?
答:工作制是說(shuō)明能承受負(fù)載的情況。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況,分為多種工作制。連續(xù)工作制、短時(shí)工作制和斷續(xù)周期工作制是基本的三種工作制,是用戶選擇電動(dòng)機(jī)的重要方面。
1)連續(xù)工作制。其代號(hào)為S1。是指該電動(dòng)機(jī)在銘牌上規(guī)定的額定值條件下,能夠長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。適用于水泵、鼓風(fēng)機(jī)等恒定負(fù)載的設(shè)備。
2)短時(shí)工作制。其代號(hào)S2。是指該電動(dòng)機(jī)在品牌規(guī)定的額定值下,能在限定時(shí)間內(nèi)短時(shí)運(yùn)行。規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)短時(shí)持續(xù)時(shí)間定額有10分鐘、30分鐘、60分鐘和90分鐘四種。適用于轉(zhuǎn)爐傾爐裝置及閘門(mén)等的驅(qū)動(dòng)。
3)斷續(xù)周期工作制。其代號(hào)S3。是指該電動(dòng)機(jī)在銘牌上規(guī)定的額定值下,只能斷續(xù)周期性地運(yùn)行。一個(gè)工作周期時(shí)間為電動(dòng)機(jī)恒定負(fù)載運(yùn)行時(shí)間加停機(jī)和斷續(xù)時(shí)間。規(guī)定為10分鐘、負(fù)載持續(xù)率(額定負(fù)載持續(xù)時(shí)間與一個(gè)工作周期時(shí)間之比,用百分?jǐn)?shù)表示)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)有15%、25%、40%及60%四種。適用于升降機(jī)、起重機(jī)等負(fù)載設(shè)備。
5、三相異步電動(dòng)機(jī)是怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)的?
答:當(dāng)三相交流電流通入三相定子繞組后,在定子腔內(nèi)便產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)動(dòng)前靜止不動(dòng)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下,相當(dāng)于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體相對(duì)地切割磁場(chǎng)的磁力線,從而在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電流(電磁感應(yīng)原理)。這些帶感應(yīng)電流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場(chǎng)中便會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)(電流的力效應(yīng)--電磁力)。由于轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體總是對(duì)稱布置的。因而導(dǎo)體上產(chǎn)生的力正好方向相反,從而形成電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電流是定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生的。因此也稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。又由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速始終低于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速,所以又稱為異步電動(dòng)機(jī)。
6、定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度(同步速)是由哪些因素決定的?如何計(jì)算?
答;定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速(又稱同步速)n
1
與電源頻率f成正比,與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)p成反比,計(jì)算公式如下:
n
1
=
(轉(zhuǎn)/分)
式中:f--電源頻率(赫)
p--磁極對(duì)數(shù)(一對(duì)極有兩個(gè)異性磁極)
由于我國(guó)交流電源的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50赫,同步速與磁極對(duì)數(shù)有如下的
關(guān)系:n
1
=
(轉(zhuǎn)/分)
該關(guān)系說(shuō)明電動(dòng)機(jī)的極數(shù)越多,同步速越低。
7、什么是異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流?起動(dòng)電流過(guò)大有什么不好?
答:當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為零(靜止)時(shí),加上額定電壓而起動(dòng)瞬間的線電流,稱為起動(dòng)電流。異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí),其起動(dòng)電流很大,可達(dá)額定電流的
5
7
倍,是影響異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能的主要因素。
起動(dòng)電流大,對(duì)電動(dòng)機(jī)本身和電網(wǎng)電源都有影響。首先是使電網(wǎng)電壓瞬間下降,特別在電源容量(電力變壓器容量)小和大功率電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的情況下,電壓下降更大,不僅該臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng),還影響到電源線路上其它電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行和起動(dòng)。另一方面,過(guò)大的起動(dòng)電流將使電動(dòng)機(jī)和線路上的電能損耗增加,特別是在頻繁起動(dòng)、起動(dòng)較慢、或起動(dòng)過(guò)程較長(zhǎng)的情況下,電能損耗更大,發(fā)熱嚴(yán)重。所以,在起動(dòng)時(shí)對(duì)供電線路電壓降有影響的電動(dòng)機(jī),應(yīng)限制其起動(dòng)電流。
8、什么是電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)?其大小有什么意義?
答:異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)是衡??在異步電動(dòng)機(jī)輸入的視在功率(即容量等于三倍相電流與相電壓的乘積)中,真正消耗的有功功率所占比重的大小,其值為輸入的有功功率P
1
與視在功率S之比,用
來(lái)表示。
電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中,功率因數(shù)是變化的,其變化大小與負(fù)載大小有關(guān),電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí),定子繞組的電流基本上是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的無(wú)功電流分量,有功電流分量很小。此時(shí),功率因數(shù)很低,約為0.2左右,當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶上負(fù)載運(yùn)行時(shí),要輸出機(jī)械功率,定子繞組電流中的有功電流分量增加,功率因數(shù)也隨之提高。當(dāng)電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí),功率因數(shù)達(dá)到*大值,一般約為
0.7
0.9
。因此,電動(dòng)機(jī)應(yīng)避免空載運(yùn)行,防止“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象。
9、什么是電動(dòng)機(jī)的輸入功率和輸出功率?
答:電動(dòng)機(jī)從電源吸取的有功功率,稱為電動(dòng)機(jī)的輸入功率,一般用P
1
表示。而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率,稱為輸出功率,一般用P
2
表示。在額定負(fù)載下,P
2
就是額定功率Pn。
電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),內(nèi)部總有一定的功率損耗,這些損耗包括:繞組上的銅(或鋁)損耗,鐵芯上的鐵損耗以及各種機(jī)械損耗等。因此輸入功率等于損耗功率與輸出功率之和,也就是說(shuō),輸出功率問(wèn)題小于輸入功率。
10、什么是電動(dòng)機(jī)的效率?
答:電動(dòng)機(jī)內(nèi)部功率損耗的大小是用效率來(lái)衡量的,輸出功率與輸入功率的比值稱為電動(dòng)機(jī)的效率,其代表符號(hào)為
,
常用百分?jǐn)?shù)表示,即:
效率高,說(shuō)明損耗小,節(jié)約電能。但過(guò)高的效率要求,將使電動(dòng)機(jī)的成本增加。一般異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下其效率為
75
92%
。異步電動(dòng)機(jī)的效率也隨著負(fù)載的大小而變化。空載時(shí)效率為零,負(fù)載增加,效率隨之增大,當(dāng)負(fù)載為額定負(fù)載的
0.7
1
倍時(shí),效率*高,運(yùn)行*經(jīng)濟(jì)。
11、三相異步電動(dòng)機(jī)的輸入功率如何計(jì)算?
答:三相異步電動(dòng)機(jī)的輸入功率可用下式計(jì)算:
(
千瓦)
式中:U--三相電源的線電壓(伏)
I--電動(dòng)機(jī)的線電流(安)
--電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。
12、三相異步電動(dòng)機(jī)對(duì)起動(dòng)有什么要求?
答:三相異步電動(dòng)機(jī)有起動(dòng)電流大的弱點(diǎn)。一般起動(dòng)電流為額定電流的
5
7
倍。這對(duì)電動(dòng)機(jī)本身和電流電網(wǎng)都是不利的。另一方面,起動(dòng)電流雖大,但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大。根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)有上述起動(dòng)電流大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小的特點(diǎn),對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要求如下:
1)起動(dòng)電流要盡可能的小,以減少其影響。
2)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)足夠的大,使電動(dòng)機(jī)能克服所帶負(fù)載的阻力轉(zhuǎn)矩而迅速起動(dòng),盡量縮短起動(dòng)時(shí)間。
3)起動(dòng)設(shè)備應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、操作方便。
13、三相異步電動(dòng)機(jī)有哪些起動(dòng)方法?
答:三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法較多,根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和機(jī)械特性的不同,可分為籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法和繞線型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法兩大類(lèi)。每一類(lèi)型異步電動(dòng)機(jī)中又有若干種起動(dòng)方法。
如:一、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)有:1)直接起動(dòng)
2)降壓起動(dòng):1、定子繞組電路串聯(lián)電阻或電抗器起動(dòng)。
2、星形-三角形換接起動(dòng)。3、自耦變壓器降壓起動(dòng)。4、延邊三角形起動(dòng)。
二、三相繞線型異步電動(dòng)機(jī):1)轉(zhuǎn)子繞組電路串聯(lián)起動(dòng)電阻器起動(dòng)。2)轉(zhuǎn)子繞組電路串聯(lián)頻敏變阻器起動(dòng)。
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