電動機(jī)
電動機(jī)(Motors)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈(也就是定子繞組)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子鼠籠式式閉合鋁框形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動機(jī)按使用電源不同分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī),電力系統(tǒng)中的電動機(jī)大部分是交流電機(jī),可以是同步電機(jī)或者是異步電機(jī)(電機(jī)定子磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速)。電動機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成,通電導(dǎo)線在磁場中受力運(yùn)動的方向跟電流方向和磁感線(磁場方向)方向有關(guān)。電動機(jī)工作原理是磁場對電流受力的作用,使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。
概述
基本介紹
電動機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式電動機(jī)器,它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>機(jī)械能,它主要包括一個用以產(chǎn)生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子。在定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,其在電樞鼠籠式鋁框中有電流通過并受磁場的作用而使其轉(zhuǎn)動。這些機(jī)器中有些類型可作電動機(jī)用,也可作發(fā)電機(jī)用。它是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種機(jī)器。通常電動機(jī)的作功部分作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,這種電動機(jī)稱為轉(zhuǎn)子電動機(jī);也有作直線運(yùn)動的,稱為直線電動機(jī)。電動機(jī)能提供的功率范圍很大,從毫瓦級到萬千瓦級。電動機(jī)的使用和控制非常方便,具有自起動 、加速、制動、反轉(zhuǎn)、掣住等能力,能滿足各種運(yùn)行要求;電動機(jī)的工作效率較高,又沒有煙塵、氣味,不污染環(huán)境,噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點(diǎn),所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設(shè)備等各方面廣泛應(yīng)用。
型號及參數(shù)
電機(jī)型號
電動機(jī)型號是便于使用、設(shè)計(jì)、制造等部門進(jìn)行業(yè)務(wù)聯(lián)系和簡化技術(shù)文件中產(chǎn)品名稱、規(guī)格、型式等敘述而引用的一種代號。
產(chǎn)品代號是由電動機(jī)類型代號、特點(diǎn)代號和設(shè)計(jì)序號等三個小節(jié)順序組成。
電動機(jī)類型代號用:Y——表示異步電動機(jī);T——表示同步電動機(jī);
電動機(jī)特點(diǎn)代號表征電動機(jī)的性能、結(jié)構(gòu)或用途而采用的漢語拼音字母。如防爆類型的字母EXE(增安型)、EXB(隔爆型)、EXP(正壓型)等。
設(shè)計(jì)序號是用中心高、鐵心外徑、機(jī)座號、凸緣代號、機(jī)座長度、鐵心長度、功率、轉(zhuǎn)速或級數(shù)等表示。
如:Y2--
160 M1 – 8
Y:機(jī)型,表示異步電動機(jī);
2:設(shè)計(jì)序號,“2”表示第一次基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品;
160:中心高,是軸中心到機(jī)座平面高度;
M1:機(jī)座長度規(guī)格,M是中型,其中腳注“2”是M型鐵心的第二種規(guī)格,而“2”型比“1”型鐵心長。
8:極數(shù),“8”是指8極電動機(jī)。
如:Y
630—10 /1180
Y表示異步電動機(jī); 630表示功率630KW; 10極、定子鐵心外徑1180MM;
機(jī)座長度的字母代號采用國際通用符號表示;S是短機(jī)座型,M是中機(jī)座型,L是長機(jī)座型。
鐵心長度的字母代號用數(shù)字1、2、3、-------依次表示。
銘牌參數(shù)
電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)及額定值
型號:表示電動機(jī)的系列品種、性能、防護(hù)結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)子類型等產(chǎn)品代號。
功率:表示額定運(yùn)行時(shí)電動機(jī)軸上輸出的額定機(jī)械功率,單位KW或HP ,1HP=0.736KW 。
電壓:直接到定子繞組上的線電壓(V),電機(jī)有Y形和△形兩種接法,其接法應(yīng)與電機(jī)銘牌規(guī)定的接法相符,以保證與額定電壓相適應(yīng)。
電流:電動機(jī)在額定電壓和額定頻率下,并輸出額定功率時(shí)定子繞組的三相線電流
頻率:指電動機(jī)所接交流電源的頻率,我國規(guī)定為50HZ±1
轉(zhuǎn)速:電動機(jī)在額定電壓、額定頻率、額定負(fù)載下,電動機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)速(r/min);2極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為3000r/min
工作定額:指電動機(jī)運(yùn)行的持續(xù)時(shí)間
絕緣等級:電動機(jī)絕緣材料的等級,決定電機(jī)的允許溫升
標(biāo)準(zhǔn)編號:表示設(shè)計(jì)電機(jī)的技術(shù)文件依據(jù)
勵磁電壓:指同步電機(jī)在額定工作時(shí)的勵磁電壓(V)
勵磁電流:指同步電機(jī)在額定工作時(shí)的勵磁電流(A)
發(fā)明過程
電動機(jī)使用了通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用的原理(這是不同于電流的磁效應(yīng)的說法,現(xiàn)行人教版八年級物理明確把二者分開),發(fā)明這一原理的的是丹麥物理學(xué)家奧斯特1777年8月14日生于蘭格朗島魯?shù)?/span>喬賓的一個藥劑師家庭。1794年考入哥本哈根大學(xué),1799年獲博士學(xué)位。1801~1803年去德、法等國訪問,結(jié)識了許多物理學(xué)家及化學(xué)家。1806年起任哥本哈根大學(xué)物理學(xué)教授,1815年起任丹麥皇家學(xué)會常務(wù)秘書。1820年因電流磁效應(yīng)這一杰出發(fā)現(xiàn)獲英國皇家學(xué)會科普利獎?wù)隆?/span>
1829年起任哥本哈根工學(xué)院院長。1851年3月9日在哥本哈根逝世。他曾對物理學(xué)、化學(xué)和哲學(xué)進(jìn)行過多方面的研究。由于受康德哲學(xué)與謝林的自然哲學(xué)的影響,堅(jiān)信自然力是可以相互轉(zhuǎn)化的,長期探索電與磁之間的聯(lián)系。1820年4月終于發(fā)現(xiàn)了電流對磁針的作用,即電流的磁效應(yīng)。同年7月21日以《關(guān)于磁針上電沖突作用的實(shí)驗(yàn)》為題發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn)。這篇短短的論文使歐洲物理學(xué)界產(chǎn)生了極大震動,導(dǎo)致了大批實(shí)驗(yàn)成果的出現(xiàn),由此開辟了物理學(xué)的新領(lǐng)域──電磁學(xué)。
1812年他最先提出了光與電磁之間聯(lián)系的思想。1822年他對液體和氣體的壓縮性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。1825年提煉出鋁,但純度不高。在聲學(xué)研究中,他試圖發(fā)現(xiàn)聲所引起的電現(xiàn)象。他的最后一次研究工作是抗磁性。他是一位熱情洋溢重視科研和實(shí)驗(yàn)的教師,他說:“我不喜歡那種沒有實(shí)驗(yàn)的枯燥的講課,所有的科學(xué)研究都是從實(shí)驗(yàn)開始的”。因此受到學(xué)生歡迎。他還是卓越的講演家和自然科學(xué)普及工作者,1824年倡議成立丹麥科學(xué)促進(jìn)協(xié)會,創(chuàng)建了丹麥第一個物理實(shí)驗(yàn)室。1908年丹麥自然科學(xué)促進(jìn)協(xié)會建立“奧斯特獎?wù)?/span>”,以表彰做出重大貢獻(xiàn)的物理學(xué)家。1934年以“奧斯特”命名CGS單位制中的磁場強(qiáng)度單位。1937年美國物理教師協(xié)會設(shè)立“奧斯特獎?wù)?/span>”,獎勵在物理教學(xué)上做出貢獻(xiàn)的物理教師。
1821年法拉第完成了第一項(xiàng)重大的電發(fā)明。在這兩年之前,奧斯特已發(fā)現(xiàn)如果電路中有電流通過,它附近的普通羅盤的磁針就會發(fā)生偏移。法拉第從中得到啟發(fā),認(rèn)為假如磁鐵固定,線圈就可能會運(yùn)動。根據(jù)這種設(shè)想,他成功地發(fā)明了一種簡單的裝置。在裝置內(nèi),只要有電流通過線路,線路就會繞著一塊磁鐵不停地轉(zhuǎn)動。事實(shí)上法拉第發(fā)明的是第一臺電動機(jī),是第一臺使用電流將物體運(yùn)動的裝置。雖然裝置簡陋,但它卻是今天世界上使用的所有電動機(jī)的祖先。
這是一項(xiàng)重大的突破。只是它的實(shí)際用途還非常有限,因?yàn)楫?dāng)時(shí)除了用簡陋的電池以外別無其它方法發(fā)電。
結(jié)構(gòu)簡介
基本結(jié)構(gòu)
一、三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu),由定子、轉(zhuǎn)子和其它附件組成。
(一)定子(靜止部分)
1、定子鐵心
作用:電機(jī)磁路的一部分,并在其上放置定子繞組。
構(gòu)造:定子鐵心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成,在鐵心的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽,用以嵌放定子繞組。
定子鐵心槽型有以下幾種:
半閉口型槽:電動機(jī)的效率和功率因數(shù)較高,但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機(jī)中。
半開口型槽:可嵌放成型繞組,一般用于大型、中型低壓電機(jī)。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過絕緣處理后再放入槽內(nèi)。
開口型槽:用以嵌放成型繞組,絕緣方法方便,主要用在高壓電機(jī)中。
2、定子繞組
作用:是電動機(jī)的電路部分,通入三相交流電,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。
構(gòu)造:由三個在空間互隔120°電角度、隊(duì)稱排列的結(jié)構(gòu)完全相同繞組連接而成,這些繞組的各個線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。
定子繞組的主要絕緣項(xiàng)目有以下三種:(保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣)。
(1)對地絕緣:定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。
(2)相間絕緣:各相定子繞組間的絕緣。
(3)匝間絕緣:每相定子繞組各線匝間的絕緣。
電動機(jī)接線盒內(nèi)的接線:
電動機(jī)接線盒內(nèi)都有一塊接線板,三相繞組的六個線頭排成上下兩排,并規(guī)定上排三個接線樁自左至右排列的編號為1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三個接線樁自左至右排列的編號為6(W2)、4(U2)、5(V2),.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時(shí)均應(yīng)按這個序號排列。
3、機(jī)座
作用:固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子,并起防護(hù)、散熱等作用。
構(gòu)造:機(jī)座通常為鑄鐵件,大型異步電動機(jī)機(jī)座一般用鋼板焊成,微型電動機(jī)的機(jī)座采用鑄鋁件。封閉式電機(jī)的機(jī)座外面有散熱筋以增加散熱面積,防護(hù)式電機(jī)的機(jī)座兩端端蓋開有通風(fēng)孔,使電動機(jī)內(nèi)外的空氣可直接對流,以利于散熱。
(二)轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分)
1、三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心:
作用:作為電機(jī)磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。
構(gòu)造:所用材料與定子一樣,由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成,硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔,用來安置轉(zhuǎn)子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內(nèi)圓來沖制轉(zhuǎn)子鐵心。一般小型異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上,大、中型異步電動機(jī)(轉(zhuǎn)子直徑在300~400毫米以上)的轉(zhuǎn)子鐵心則借助與轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。
2、三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組
作用:切割定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及電流,并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)。
構(gòu)造:分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。
(1)鼠籠式轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心,整個繞組的外形像一個鼠籠,故稱籠型繞組。小型籠型電動機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組,對于100KW以上的電動機(jī)采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。
(2)繞線式轉(zhuǎn)子:繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似,也是一個對稱的三相繞組,一般接成星形,三個出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個集流環(huán)上,再通過電刷與外電路聯(lián)接。
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,故繞線式電動機(jī)的應(yīng)用不如鼠籠式電動機(jī)廣泛。但通過集流環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中串入附加電阻等元件,用以改善異步電動機(jī)的起、制動性能及調(diào)速性能,故在要求一定范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)速的設(shè)備,如吊車、電梯、空氣壓縮機(jī)等上面采用。
(三)三相異步電動機(jī)的其它附件
1、端蓋:支撐作用。
2、軸承:連接轉(zhuǎn)動部分與不動部分。
3、軸承端蓋:保護(hù)軸承。
4、風(fēng)扇:冷卻電動機(jī)。
二、直流電動機(jī)采用八角形全疊片結(jié)構(gòu),不僅空間利用率高,而且當(dāng)采用靜止整流器供電時(shí),能承受脈動電流和快速的負(fù)載電流變化。直流電動機(jī)一般不帶串勵繞組,適用于需要正、反轉(zhuǎn)的自動控制技術(shù)中。根據(jù)用戶需要也可以制成帶串勵繞組。中心高100~280mm的電動機(jī)無補(bǔ)償繞組,但中心高250mm、280mm的電動機(jī)根據(jù)具體情況和需要可以制成帶補(bǔ)償繞組,中心高315~450mm的電動機(jī)帶有補(bǔ)償繞組。中心高500~710mm的電動機(jī)外形安裝尺寸及技術(shù)要求均符合IEC國際標(biāo)準(zhǔn),電機(jī)的機(jī)械尺寸公差符合ISO國際標(biāo)準(zhǔn)。
冷卻方式和結(jié)構(gòu)、安裝形式
IC06:自帶鼓風(fēng)機(jī)的外通風(fēng);
ICl7:冷卻空氣進(jìn)口為管道,出口為百葉窗排風(fēng);
IC37:即冷卻空氣進(jìn)出口均為管道;
IC611:全封閉帶空氣/空氣冷卻器;
ICW37A86:全封閉帶空氣/水冷卻器。
并有多種派生形式,如自通風(fēng)型、帶軸向風(fēng)機(jī)型、封閉型、空/空冷卻器型等。
用途應(yīng)用
各種電動機(jī)中應(yīng)用最廣的是交流異步電動機(jī)(又稱感應(yīng)電動機(jī) )。它使用方便、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)牢固,但功率因數(shù)較低,調(diào)速也較困難。大容量低轉(zhuǎn)速的動力機(jī)常用同步電動機(jī)
(見同步電機(jī))。同步電動機(jī)不但功率因數(shù)高,而且其轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小無關(guān),只決定于電網(wǎng)頻率。工作較穩(wěn)定。在要求寬范圍調(diào)速的場合多用直流電動機(jī)。但它有換向器,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格昂貴,維護(hù)困難,不適于惡劣環(huán)境。20世紀(jì)70年代以后,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,交流電動機(jī)的調(diào)速技術(shù)漸趨成熟,設(shè)備價(jià)格日益降低,已開始得到應(yīng)用 。電動機(jī)在規(guī)定工作制式(連續(xù)式、短時(shí)運(yùn)行制、斷續(xù)周期運(yùn)行制)下所能承擔(dān)而不至引起電機(jī)過熱的最大輸出機(jī)械功率稱為它的額定功率,使用時(shí)需注意銘牌上的規(guī)定。電動機(jī)運(yùn)行時(shí)需注意使其負(fù)載的特性與電機(jī)的特性相匹配,避免出現(xiàn)飛車或停轉(zhuǎn)。電動機(jī)能提供的功率范圍很大,從毫瓦級到萬千瓦級。 電動機(jī)的使用和控制非常方便,具有自起動、加速、制動、反轉(zhuǎn)、掣住等能力,能滿足各種運(yùn)行要求;電動機(jī)的工作效率較高,又沒有煙塵、氣味,不污染環(huán)境,噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點(diǎn),所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設(shè)備等各方面廣泛應(yīng)用。一般電動機(jī)調(diào)速時(shí)其輸出功率會隨轉(zhuǎn)速而變化。
啟動方式
電動機(jī)啟動方式包括:全壓直接啟動、自耦減壓起動、y-δ 起動、軟起動器、變頻器。全壓直接起動:
在電網(wǎng)容量和負(fù)載兩方面都允許全壓直接起動的情況下,可以考慮采用全壓直接起動。優(yōu)點(diǎn)是操縱控制方便,維護(hù)簡單,而且比較經(jīng)濟(jì)。主要用于小功率電動機(jī)的起動,從節(jié)約電能的角度考慮,大于11kw 的電動機(jī)不宜用此方法。
自耦減壓起動:
利用自耦變壓器的多抽頭減壓,既能適應(yīng)不同負(fù)載起動的需要,又能得到更大的起動轉(zhuǎn)矩,是一種經(jīng)常被用來起動較大容量電動機(jī)的減壓起動方式。它的最大優(yōu)點(diǎn)是起動轉(zhuǎn)矩較大,當(dāng)其繞組抽頭在80%處時(shí),起動轉(zhuǎn)矩可達(dá)直接起動時(shí)的64%。并且可以通過抽頭調(diào)節(jié)起動轉(zhuǎn)矩。至今仍被廣泛應(yīng)用。
y-δ 起動:
對于正常運(yùn)行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動機(jī)來說,如果在起動時(shí)將定子繞組接成星形,待起動完畢后再接成三角形,就可以降低起動電流,減輕它對電網(wǎng)的沖擊。這樣的起動方式稱為星三角減壓起動,或簡稱為星三角起動(y-δ 起動)。采用星三角起動時(shí),起動電流只是原來按三角形接法直接起動時(shí)的1/3。如果直接起動時(shí)的起動電流以6~7ie 計(jì),則在星三角起動時(shí),起動電流才2~2.3 倍。這就是說采用星三角起動時(shí),起動轉(zhuǎn)矩也降為原來按三角形接法直接起動時(shí)的1/3。適用于無載或者輕載起動的場合。并且同任何別的減壓起動器相比較,其結(jié)構(gòu)最簡單,價(jià)格也最便宜。除此之外,星三角起動方式還有一個優(yōu)點(diǎn),即當(dāng)負(fù)載較輕時(shí),可以讓電動機(jī)在星形接法下運(yùn)行。此時(shí),額定轉(zhuǎn)矩與負(fù)載可以匹配,這樣能使電動機(jī)的效率有所提高,并因之節(jié)約了電力消耗。
軟起動器:
這是利用了可控硅的移相調(diào)壓原理來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的調(diào)壓起動,主要用于電動機(jī)的起動控制,起動效果好但成本較高。因使用了可控硅元件,可控硅工作時(shí)諧波干擾較大,對電網(wǎng)有一定的影響。另外電網(wǎng)的波動也會影響可控硅元件的導(dǎo)通,特別是同一電網(wǎng)中有多臺可控硅設(shè)備時(shí)。因此可控硅元件的故障率較高,因?yàn)樯婕暗诫娏﹄娮蛹夹g(shù),因此對維護(hù)技術(shù)人員的要求也較高。
變頻器:
變頻器是現(xiàn)代電動機(jī)控制領(lǐng)域技術(shù)含量最高,控制功能最全、控制效果最好的電機(jī)控制裝置,它通過改變電網(wǎng)的頻率來調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。因?yàn)樯婕暗诫娏﹄娮蛹夹g(shù),微機(jī)技術(shù),因此成本高,對維護(hù)技術(shù)人員的要求也高,因此主要用在需要調(diào)速并且對速度控制要求高的領(lǐng)域。
調(diào)速方法
電動機(jī)的調(diào)速方法很多,能適應(yīng)不同生產(chǎn)機(jī)械速度變化的要求。一般電動機(jī)調(diào)
速時(shí)其輸出功率會隨轉(zhuǎn)速而變化。從能量消耗的角度看,調(diào)速大致可分兩種 :
① 保持輸入功率不變 。通過改變調(diào)速裝置的能量消耗,調(diào)節(jié)輸出功率以調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。
②控制電動機(jī)輸入功率以調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。 電機(jī)、電動機(jī)、制動電機(jī)、變頻電機(jī)、調(diào)速電機(jī)、三相異步電動機(jī)、高壓電機(jī)、多速電機(jī)、雙速電機(jī)和防爆電機(jī)。
代表產(chǎn)品
Y(IP44)系列異步電動機(jī)
電動機(jī)容量從0.55~200kW,B級絕緣,防護(hù)等級IP44,達(dá)到國際電工委員會(IEC)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品達(dá)到20世紀(jì)70年代末國際水平,全系列加權(quán)平均效率比JO2系列提高0.43%,年產(chǎn)量約2000萬kW。
Yx系列高效電動機(jī)
該類電機(jī)由上海電器科學(xué)研究所組織電機(jī)行業(yè)研制成功,容量1.5~90kW,有2,4,6等3種極數(shù)。全系列電動機(jī)效率平均比Y(IP44)系列高3%左右,接近國際先進(jìn)水平。適用于單方向運(yùn)行,年工作時(shí)間在3000h以上。負(fù)載率大于50%的場合,節(jié)電效果顯著。該系列電動機(jī)產(chǎn)量不高,年產(chǎn)量約1萬kW。
變極調(diào)速電機(jī)
主要產(chǎn)品有在國內(nèi)已批量生產(chǎn)的YD(90.45~160kW),YDT(0.17~160kW),YDB(0.35~82kW),YD(0.2~24kW),YDFW(630~4000kW)等8個系列產(chǎn)品,達(dá)到國際平均應(yīng)用水平。
電磁滑差調(diào)速電機(jī)
中國已批量生產(chǎn)YCT(0.55~90kW),YCT2(15~250kW),YCTD(0.55~90kW),YCTE(5.5~630kW),YCTJ(0.55~15kW)等8個系列產(chǎn)品,達(dá)到國際平均應(yīng)用水平,其中YCTE系列的技術(shù)水平最高,最有發(fā)展前途。
產(chǎn)品分類
1.按工作電源分類根據(jù)電動機(jī)工作電源的不同,可分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī)。其中交流電動機(jī)還分為單相電動機(jī)和三相電動機(jī)。
2.按結(jié)構(gòu)及工作原理分類電動機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為直流電動機(jī),異步電動機(jī)和同步電動機(jī)。同步電動機(jī)還可分為永磁同步電動機(jī)、磁阻同步電動機(jī)和磁滯同布電動機(jī)。異步電動機(jī)可分為感應(yīng)電動機(jī)和交流換向器電動機(jī)。感應(yīng)電動機(jī)又分為三相異步電動機(jī)等。
相異步電動機(jī)和罩極異步電動機(jī)等。交流換向器電動機(jī)又分為單相串勵電動機(jī)、交直流兩用電動機(jī)和推斥電動機(jī)。 3.按起動與運(yùn)行方式分類電動機(jī)按起動與運(yùn)行方式可分為電容起動式單相異步電動機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)、電容起動運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)和分相式單相異步電動機(jī)。
4.按用途分類電動機(jī)按用途可分為驅(qū)動用電動機(jī)和控制用電動機(jī)。驅(qū)動用電動機(jī)又分為電動工具(包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴(kuò)孔等工具)用電動機(jī)、家電(包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動剃須刀等)用電動機(jī)及其它通用小型機(jī)械設(shè)備(包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、醫(yī)療器械、電子儀器等)用電動機(jī)。控制用電動機(jī)又分為步進(jìn)電動機(jī)和伺服電動機(jī)等。
5.按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類電動機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電動機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動機(jī))和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動機(jī))。
6.按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類電動機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可分為高速電動機(jī)、低速電動機(jī)、恒速電動機(jī)、調(diào)速電動機(jī)。
7.按防護(hù)型式分為
開啟式(如IP11、IP22):電動機(jī)除必要的支撐結(jié)構(gòu)外,對于轉(zhuǎn)動及帶電部分沒有專門的保護(hù)。
封閉式(如IP44、IP54 ):電動機(jī)機(jī)殼內(nèi)部的轉(zhuǎn)動部分及帶電部分有必要的機(jī)械保護(hù),以防止意外的接觸,但并不明顯的妨礙通風(fēng)。防護(hù)式電動機(jī)按其通風(fēng)防護(hù)結(jié)構(gòu)不同,又分為:
網(wǎng)罩式:電動機(jī)的通風(fēng)口用穿孔的遮蓋物遮蓋起來,使電動機(jī)的轉(zhuǎn)動部分及帶電部分不能與外物相接觸。
防滴式:電動機(jī)通風(fēng)口的結(jié)構(gòu)能夠防止垂直下落的液體或固體直接進(jìn)入電動機(jī)內(nèi)部。
防濺式:電動機(jī)通風(fēng)口的結(jié)構(gòu)可以防止與垂直接成100度角范圍內(nèi)任何方向的液體或固體進(jìn)入電動機(jī)內(nèi)部。
封閉式:電動機(jī)機(jī)殼的結(jié)構(gòu)能夠阻止機(jī)殼內(nèi)外空氣的自由交換,但并不要求完全的密封。
防水式:電動機(jī)機(jī)殼的結(jié)構(gòu)能夠阻止具有一定壓力的水進(jìn)入電動機(jī)內(nèi)部。
水密式:當(dāng)電動機(jī)浸在水中時(shí),電動機(jī)機(jī)殼的結(jié)構(gòu)能阻止水進(jìn)入電動機(jī)內(nèi)部。
潛水式:電動機(jī)在額定的水壓下,能長期在水中運(yùn)行。
隔爆式:電動機(jī)機(jī)殼的結(jié)構(gòu)足以阻止電動機(jī)內(nèi)部的氣體爆炸傳遞到電動機(jī)外部,而引起電動機(jī)外部的燃燒性氣體的爆炸。
例:IP44標(biāo)志電動機(jī)能防護(hù)大于1MM的固體異物入內(nèi),同時(shí)能防濺水。
IP后面第一位數(shù)字的意義
0 無防護(hù),沒有專門的防護(hù)
1 能防止直徑大于50MM的固體異物進(jìn)入機(jī)殼內(nèi),能防止人體的大面積(如手)偶然觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動部分,但不能防止有意識的接近這些部分。
2 能防止直徑大于12MM的固體異物進(jìn)入機(jī)殼內(nèi),能防止手指觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動部分
3 能防止直徑大于2.5MM的固體異物進(jìn)入機(jī)殼內(nèi),能防止厚度(或直徑)大于2.5的工具、金屬等觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動部分。
4 能防止直徑大于1MM的固體異物進(jìn)入機(jī)殼內(nèi),能防止厚度(或直徑)大于1MM的工具、金屬等觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動部分。
5 能防止灰塵進(jìn)入達(dá)到影響產(chǎn)品正常運(yùn)行的程度,完全防止觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動部分。
6 完全防止灰塵進(jìn)入,完全防止觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動部分。
IP后面第二位數(shù)字的意義
0 無防護(hù),沒有專門的防護(hù)。
1 防滴,垂直的滴水應(yīng)不能直接進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部。
2
15゜防滴,與鉛垂線成15度角范圍內(nèi)的滴水應(yīng)不能直接進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部。
3 防淋水,與鉛垂線成60度角范圍內(nèi)的淋水應(yīng)不能直接進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部。
4 防濺水,任何方向的濺水對產(chǎn)品應(yīng)無有害的影響。
5 防噴水,任何方向的噴水對產(chǎn)品應(yīng)無有害的影響。
6 猛烈的海浪或強(qiáng)力噴水對產(chǎn)品應(yīng)無有害的影響。
7 防浸水,產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間和壓力下浸在水中,進(jìn)水量對產(chǎn)品應(yīng)無有害影響。
8 潛水,產(chǎn)品在規(guī)定的壓力下長時(shí)間浸在水中,進(jìn)水量對產(chǎn)品應(yīng)無有害影響。
8.按通風(fēng)冷卻方式分為
1. 自冷式:電動機(jī)僅依靠表面的輻射和空氣的自然流動獲得冷卻。
2. 自扇冷式:電動機(jī)由本身驅(qū)動的風(fēng)扇,供給冷卻空氣以冷卻電動機(jī)表面或其、內(nèi)部。
3. 他扇冷式:供給冷卻空氣的風(fēng)扇不是由電動機(jī)本身驅(qū)動,而是獨(dú)立驅(qū)動的。
4. 管道通風(fēng)式:冷卻空氣不是直接由電動機(jī)外部進(jìn)入電動機(jī)或直接由電動機(jī)內(nèi)部排出,而是經(jīng)過管道引入或排出電動機(jī),管道通風(fēng)的風(fēng)機(jī)可以是自扇冷式或他扇冷式。
5. 液體冷卻:電動機(jī)用液體冷卻。
6. 閉路循環(huán)氣體冷卻:冷卻電動機(jī)的介質(zhì)循環(huán)在包括電動機(jī)和冷卻器的封閉回路里,卻介質(zhì)經(jīng)過電動機(jī)時(shí)吸收熱量,經(jīng)過冷卻器時(shí)放出熱量。
7. 表面冷卻和內(nèi)部冷卻:冷卻介質(zhì)不經(jīng)過電動機(jī)導(dǎo)體內(nèi)部稱為表面冷卻,冷卻介質(zhì)經(jīng)過電動機(jī)導(dǎo)體內(nèi)部者稱為內(nèi)部冷卻。
9.按安裝結(jié)構(gòu)型式:
電動機(jī)安裝型式通常用代號表示。代號采用國際安裝的縮寫字母IM表示,在IM 的第一個字母表示安裝類型代號,B表示臥式安裝,V表示立式安裝;第二位數(shù)字表示特征代號,用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。
例如IMB5型表示機(jī)座無底座,端蓋上有大凸緣,軸伸在凸緣端。
安裝型式有B3、BB3、B5、B35、BB5、BB35、V1、V5、V6等。
10.按絕緣等級分為:A級、E級、B級、F級、H級、C級。
絕 緣 等 級 |
Y |
A |
E |
B |
F |
H |
C |
工 作 極 限溫 度 ℃ |
90 |
105 |
120 |
130 |
155 |
180 |
>180 |
溫 升℃ |
50 |
60 |
75 |
80 |
100 |
125 |
|
11.按額定工作制分為:連續(xù)、斷續(xù)、短時(shí)工作制。
連續(xù)工作制(SI):電動機(jī)在銘牌規(guī)定的額定值條件下,保證長期運(yùn)行
短時(shí)工作制(S2):電動機(jī)在銘牌規(guī)定的額定值條件下,只能在限定的時(shí)間內(nèi)短時(shí)運(yùn)行。短時(shí)運(yùn)行的持續(xù)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)有四種:10min 、30min 、60min及90min。
斷續(xù)工作制(S3):電動機(jī)在銘牌規(guī)定的額定值條件下只能斷續(xù)周期性使用,用每周期10min的百分比表示。如:FC=25%;其中包括S4—S10都屬于幾種不同條件的斷續(xù)運(yùn)行工作制。
過載保護(hù)
微型電動機(jī)的線圈通常是由很細(xì)的銅絲繞成,耐電流的能力較差。當(dāng)電機(jī)負(fù)載較大或電機(jī)卡住時(shí),流過線圈的電流會快速增加,同時(shí)電機(jī)溫度急劇升高,銅絲繞阻極易被燒毀。如
果能夠在電動機(jī)線圈中串接高分子PTC熱敏電阻,則會在電機(jī)過載時(shí)提供及時(shí)的保護(hù)功能,避免電機(jī)被燒毀。通常的保護(hù)電路如下圖。熱敏電阻通常被至于線圈的附近,這樣熱敏電阻更易于感受溫度,使保護(hù)更加迅速有效。用于初級保護(hù)的熱敏電阻通常選用耐壓等級較高的KT250型熱敏電阻,用于次級保護(hù)的熱敏電阻通常選用耐壓等級較低的KT60-B、KT30-B、KT16-B及片狀電機(jī)。
使用壽命
電動機(jī)的壽命與絕緣劣化或是滑動部的摩耗、軸承的劣化等造
成的功能障礙等各項(xiàng)要素有關(guān),大部分視軸承狀況而定。軸承的壽命如下述,有機(jī)構(gòu)壽命、潤滑油壽命二種。軸承的壽命
1、潤滑油因熱劣化的潤滑油壽命
2、運(yùn)轉(zhuǎn)疲勞造成的機(jī)械壽命
電動機(jī)在絕大部分的情況下,因發(fā)熱對于潤滑油壽命的影響更甚于加在軸承上的負(fù)載重量對機(jī)械壽命的影響。因此,以潤滑油壽命推算電動機(jī)壽命,對潤滑油壽命影響最大的要因是溫度,溫度大幅地影響了壽命時(shí)間。
故障及原因
1.電動機(jī)過熱
1)、電源方面使電動機(jī)過熱的原因
電源方面使電動機(jī)過熱原因有以下幾種:
a、電源電壓過高
當(dāng)電源電壓過高時(shí),電動機(jī)反電動勢、磁通及磁通密度均隨之增大。由于鐵損耗的大小與磁通密度平方成正比,則鐵損耗增加,導(dǎo)致鐵心過熱。而磁通增加,又致使勵磁電流分量急劇增加,造成定子繞組銅損增大,使繞組過熱。因此,電源電壓超過電動機(jī)的額定電壓時(shí),會使電動機(jī)過熱。
b、電源電壓過低
電源電壓過低時(shí),若電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩保持不變,磁通將降低,轉(zhuǎn)子電流相應(yīng)增大,定子電流中負(fù)載電源分量隨之增加,造成繞線的銅損耗增大,致使定、轉(zhuǎn)子繞組過熱。
c、電源電壓不對稱
當(dāng)電源線一相斷路、保險(xiǎn)絲一相熔斷,或閘刀
起動設(shè)備角頭燒傷致使一相不通,都將造成三相電動機(jī)走單相,致使運(yùn)行的二相繞組通過大電流而過熱,及至燒毀。
d、三相電源不平衡
當(dāng)三相電源不平衡時(shí),會使電動機(jī)的三相電流不平衡,引起繞組過熱。由上述可見,當(dāng)電動機(jī)過熱時(shí),應(yīng)首先考慮電源方面的原因。確認(rèn)電源方面無問題后,再去考慮其他方面因素。
2)、負(fù)載使電動機(jī)過熱的原因
負(fù)載方面使電動機(jī)過熱原因有以下幾種:
a、電動機(jī)過載運(yùn)行
當(dāng)設(shè)備不配套,電動機(jī)的負(fù)載功率大于電動機(jī)的額定功率時(shí),則電動機(jī)長期過載運(yùn)行(即小馬拉大車),會導(dǎo)致電動機(jī)過熱。維修過熱電動機(jī)時(shí),應(yīng)先搞清負(fù)載功率與電動機(jī)功率是否相符,以防盲無目的的拆卸。
b、拖動的機(jī)械負(fù)載工作不正常
設(shè)備雖然配套,但所拖動的機(jī)械負(fù)載工作不正常,運(yùn)行時(shí)負(fù)載時(shí)大時(shí)小,電動機(jī)過載而發(fā)熱。
c、拖動的機(jī)械有故障
當(dāng)被拖動的機(jī)械有故障,轉(zhuǎn)動不靈活或被卡住,都將使電動機(jī)過載,造成電動機(jī)繞組過熱。故,檢修電動機(jī)過熱時(shí),負(fù)載方面的因素不能忽視。
3)、電動機(jī)本身造成過熱的原因
a、電動機(jī)繞組斷路
當(dāng)電動機(jī)繞組中有一相繞組斷路,或并聯(lián)支路中有一條支路斷路時(shí),都將導(dǎo)致三相電流不平衡,使電動機(jī)過熱。
b、電動機(jī)繞組短路
當(dāng)電動機(jī)繞組出現(xiàn)短路故障時(shí),短路電流比正常工作電流大得多,使繞組銅損耗增加,導(dǎo)致繞組過熱,甚至燒毀。
c、電動機(jī)接法錯誤
當(dāng)三角形接法電動機(jī)錯接成星形時(shí),電動機(jī)仍帶滿負(fù)載運(yùn)行,定子繞組流過的電流要超過額定電流,乃至導(dǎo)致電動機(jī)自行停車,若停轉(zhuǎn)時(shí)間稍長又未切斷電源,繞組不僅嚴(yán)重過熱,還將燒毀。當(dāng)星形連接的電動機(jī)錯接成三角形,或若干個線圈組串成一條支路的電動機(jī)錯接成二支路并聯(lián),都將使繞組與鐵心過熱,嚴(yán)重時(shí)將燒毀繞組。
e、電動機(jī)接法錯誤
當(dāng)一個線圈、線圈組或一相繞組接反時(shí),都會導(dǎo)致三相電流嚴(yán)重不平衡,而使繞組過熱。
f、電動機(jī)的機(jī)械故障
當(dāng)電動機(jī)軸彎曲、裝配不好、軸承有毛病等,均會使電動機(jī)電流增大,銅損耗及機(jī)械摩擦損耗增加,使電動機(jī)過 熱。
4)、通風(fēng)散熱不良使電動機(jī)過熱的原因:
a、環(huán)境溫度過高,使進(jìn)風(fēng)溫度高。
b、進(jìn)風(fēng)口有雜物擋住,使進(jìn)風(fēng)不暢,造成進(jìn)風(fēng)量小
c、電動機(jī)內(nèi)部灰塵過多,影響散熱
d、風(fēng)扇損壞或裝反,造成無風(fēng)或風(fēng)量小
e、未裝風(fēng)罩或電動機(jī)端蓋內(nèi)未裝擋風(fēng)板,造成電動機(jī)無一定的風(fēng)路
2. 三相異步電動機(jī)不能起動的原因:
1)、電源未接通 2)、熔絲熔斷 3)、定子或轉(zhuǎn)子繞組斷路 4)、定子繞組接地 5)、定子繞組相間短路 6)、定子繞組接線錯誤 7)、過載或傳動機(jī)械被軋住 8)、轉(zhuǎn)子銅條松動 9)、軸承中無潤滑油,轉(zhuǎn)軸因發(fā)熱膨脹,妨礙在軸承中回轉(zhuǎn) 10)、控制設(shè)備接線錯誤或損壞 11)、過電流繼電器調(diào)得太小 12)、老式起動開關(guān)油杯缺油 13)、繞線式轉(zhuǎn)子電動機(jī)起動操作錯誤 14)、繞線式轉(zhuǎn)子電動機(jī)轉(zhuǎn)子電阻配備不當(dāng) 15)、軸承損壞
三相異步電動機(jī)不能起動因素很多,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及癥狀作詳細(xì)分析、仔細(xì)檢查,不能搞強(qiáng)行多次起動,尤其在起動時(shí)電動機(jī)發(fā)出異常聲響或過熱時(shí),應(yīng)立即切斷電源,在查清原因且排除后再行起動,以防故障擴(kuò)大。
3.電動機(jī)帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速緩慢的原因
1)、電源電壓過低 2)、鼠籠轉(zhuǎn)子斷條 3)、線圈或線圈組有短路點(diǎn) 4)、線圈或線圈組有接反處 5)、相繞組反接 6)、過載 7)、繞線式轉(zhuǎn)子一相斷路 8)、繞線式轉(zhuǎn)子電動機(jī)起動變阻器接觸不良 9)、電刷與滑環(huán)接觸不良
4.動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)聲音不正常的原因
1)、定子與轉(zhuǎn)子相擦 2)、轉(zhuǎn)子風(fēng)葉碰殼 3)、轉(zhuǎn)子擦絕緣紙4)、軸承缺油
5)、電動機(jī)內(nèi)有雜物 6)、電動機(jī)二相運(yùn)轉(zhuǎn)有嗡嗡聲
5. 電動機(jī)外殼帶電原因:
1)、電源線與接地線搞錯 2)、電動機(jī)繞組受潮,絕緣老化使絕緣性能降低 3)、引出線與接線盒碰殼 4)、局部繞組絕緣損壞使導(dǎo)線碰殼 5)、鐵心松弛刺傷導(dǎo)線6)、接地線失靈7)、接線板損壞或表面油污過多
6.繞組式轉(zhuǎn)子滑環(huán)火花過大原因
1)、滑環(huán)表面臟污 2)、電刷壓力過小 3)、電刷在刷內(nèi)軋住 4)、電刷偏離中性線位置
7.電動機(jī)溫升過高或冒煙的原因
1)、電源電壓過高或過低 2)、過載 3)、電動機(jī)單相運(yùn)行 4)、定子繞組接地 5)、軸承損壞或軸承太緊 6)、定子繞組匝間或相間短路 7)、環(huán)境溫度過高 8)、電動機(jī)風(fēng)道不暢或風(fēng)扇損壞
8.電動機(jī)空載或負(fù)載運(yùn)行時(shí)電流表指針來回?cái)[動的原因
1)、鼠籠式轉(zhuǎn)子斷條 2)、繞組式轉(zhuǎn)子一相斷路 3)、繞線式轉(zhuǎn)子電動機(jī)的一相電刷接觸不良4)、繞線式轉(zhuǎn)子電動機(jī)的滑環(huán)短路裝置接觸不良
9.電動機(jī)振動的原因
1)、轉(zhuǎn)子不平衡 2)、軸頭彎曲 3)、皮帶盤不平衡 4)、皮帶盤軸孔偏心 5)、固定電動機(jī)的地腳螺絲松動 6)、固定電動機(jī)的基礎(chǔ)不牢或不平
10.電動機(jī)軸承過熱的原因
1)、軸承損壞 2)、潤滑油過多、過少或油質(zhì)不良 3)、軸承與軸配合過松走內(nèi)圓或過緊 4)、軸承與端蓋配合過松走外圍或過緊 5)、滑動軸承油環(huán)軋或轉(zhuǎn)動緩慢 6)、電動機(jī)兩側(cè)端蓋或軸承蓋未裝平 7)、皮帶過緊8)、聯(lián)軸器裝得不好。
故障維修方法
電機(jī)在長期運(yùn)行過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)各種故障:, 如與減速機(jī)之間的連接器傳遞扭矩較大,法蘭面上的連接孔出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損,增大了連接的配合間隙,導(dǎo)致傳遞扭矩不平穩(wěn);電機(jī)軸軸承損壞后,造成的軸承位磨損;軸頭、鍵槽間的磨損等等。該類問題發(fā)生后,傳統(tǒng)方法多以補(bǔ)焊或刷鍍后機(jī)加工修復(fù)為主,但兩者均存在一定弊端。補(bǔ)焊高溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力無法完全消除,易出現(xiàn)彎曲或斷裂;而電刷鍍受涂層厚度限制,容易剝落,且以上兩種方法都是用金屬修復(fù)金屬,無法改變“硬對硬”的配合關(guān)系,在各力綜合作用下,仍會造成再次磨損。當(dāng)代西方國家針對以上問題多采用高分子復(fù)合材料的修復(fù)方法,而應(yīng)用較多的有美嘉華技術(shù)產(chǎn)品,其具有超強(qiáng)的粘著力,優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度等綜合性能。應(yīng)用高分子材料修復(fù),既無補(bǔ)焊熱應(yīng)力影響,修復(fù)厚度也不受限制,同時(shí)產(chǎn)品所具有的金屬材料不具備的退讓性,可吸收設(shè)備的沖擊震動,避免再次磨損的可能,并延長了設(shè)備部件的使用壽命,為企業(yè)節(jié)省大量的停機(jī)時(shí)間,創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
節(jié)能裝置技術(shù)條件
起草
本標(biāo)準(zhǔn)由山東省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會、山東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由山東能源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:山東省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:董強(qiáng)、劉玉珍、王鋒、辛峰、盧金鐸、高靜、林藍(lán)波、陳恒亮。
標(biāo)準(zhǔn)號: DB37/T728-2007
范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動機(jī)節(jié)能裝置的使用條件、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于額定電壓660V及以下、額定電流600A及以下的電動機(jī)節(jié)能裝置。
術(shù)語和定義
1、電動機(jī)節(jié)能裝置:用在電動機(jī)輸入之前,控制電動機(jī)節(jié)能運(yùn)行的電器裝置(不含變頻器)。
2、節(jié)電率相同工況、相同工作時(shí)間,使用電動機(jī)節(jié)能裝置節(jié)約的電能量(kW·h)與未使用電動機(jī)節(jié)能裝置時(shí)消耗的電能量(kW·h)的比值,用百分?jǐn)?shù)表示。
使用條件
1)海拔:1000米及以下;
2)環(huán)境溫度:0℃~+40℃;
3)相對濕度:≤90%(+25℃時(shí));
4)空氣中無嚴(yán)重?fù)p壞絕緣和腐蝕金屬的氣體,無導(dǎo)電塵埃及易燃易爆的介質(zhì)。
市場情況
高效電機(jī)以Y系列交流異步電動機(jī)替代JO2型電機(jī)基本不受機(jī)型限制,因此,所有應(yīng)用交流異步電動機(jī)的場合都可以用Y系列電機(jī)取代JO2系列電機(jī)。Yx系列電機(jī)的市場潛力受到其容量的制約。原則上,90kW以下的交流異步電動機(jī)可以由Yx系列的高效電機(jī)取代。90kW以下的交流異步電動機(jī)裝機(jī)容量約占交流異步電動機(jī)總量的30%左右。
近十多年來,中國政府致力于推廣電動機(jī)調(diào)速技術(shù),各行各業(yè)都在一定程度上采用了電動機(jī)調(diào)速。據(jù)石油、電力、建材、鋼鐵、有色、煤炭、化工、造紙、紡織等部門最近對企業(yè)抽樣調(diào)查結(jié)果,石油、建材、化工行業(yè)電動機(jī)調(diào)速應(yīng)用較好。在目前4億kW的電機(jī)負(fù)載中,約有50%是負(fù)載變動的,其中的30%可以通過電機(jī)調(diào)速解決其負(fù)載變動問題。因此僅就目前的市場容量考慮,約有6000萬kW的調(diào)速電機(jī)市場。中國各類電動機(jī)的裝機(jī)容量已超過4億kW,其中異步電動機(jī)約占90%,中小型電動機(jī)約占80%,拖動風(fēng)機(jī)水泵及壓縮機(jī)類機(jī)械的電動機(jī)約1.3億kW。目前,中小型電動機(jī)已超過152個系列,842個品種,4000多個規(guī)格。近十多年來,機(jī)械工業(yè)等有關(guān)部門大力抓電動機(jī)的節(jié)電工作,組織領(lǐng)導(dǎo)了有關(guān)研究所及企業(yè),先后設(shè)計(jì)制成多種節(jié)能電動機(jī),并明令頒布淘汰63種高耗能電動機(jī)和推廣24種節(jié)能電動機(jī),取得了一定的成效。這些節(jié)能產(chǎn)品主要分成兩大類:一類是提高電動機(jī)效率的高效電動機(jī),另一類是調(diào)速電動機(jī)。
無刷電動機(jī)和有刷電動機(jī)
無刷直流電機(jī)由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 電動機(jī)的定子繞組多做成三相對稱星形接法,同三相異步電動機(jī)十分相似。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體,為了檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子的極性,在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成,其功能是:接受電動機(jī)的啟動、停止、制動信號,以控制電動機(jī)的啟動、停止和制動;接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號,用來控制逆變橋各功率管的通斷,產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩;接受速度指令和速度反饋信號,用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速;提供保護(hù)和顯示等等。
由于無刷直流電動機(jī)是以自控式運(yùn)行的,所以不會象變頻調(diào)速下重載啟動的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動繞組,也不會在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。 中小容量的無刷直流電動機(jī)的永磁體,現(xiàn)在多采用高磁能積的稀土釹鐵硼(Nd-Fe-B)材料。因此,稀土永磁無刷電動機(jī)的體積比同容量三相異步電動機(jī)縮小了一個機(jī)座號。 近三十年來針對異步電動機(jī)變頻調(diào)速的研究,歸根到底是在尋找控制異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的方法,稀土永磁無刷直流電動機(jī)必將以其寬調(diào)速、小體積、高效率和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速誤差小等特點(diǎn)在調(diào)速領(lǐng)域顯現(xiàn)優(yōu)勢。無刷直流電機(jī)因?yàn)榫哂兄绷饔兴㈦姍C(jī)的特性,同時(shí)也是頻率變化的裝置,所以又名直流變頻,國際通用名詞為BLDC.無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率,低速轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)速精度等都比任何控制技術(shù)的變頻器還要好,所以值得業(yè)界關(guān)注.本產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn)超過55kW,可設(shè)計(jì)到400kW,可以解決產(chǎn)業(yè)界節(jié)電與高性能驅(qū)動的需求。
1、全面替代直流電機(jī)調(diào)速、全面替代變頻器+變頻電機(jī)調(diào)速、全面替代異步電機(jī)+減速機(jī)調(diào)速;
2、可以低速大功率運(yùn)行,可以省去減速機(jī)直接驅(qū)動大的負(fù)載;
3、具有傳統(tǒng)直流電機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又取消了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu);
4、轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異,中、低速轉(zhuǎn)矩性能好,啟動轉(zhuǎn)矩大,啟動電流??;
5、無級調(diào)速,調(diào)速范圍廣,過載能力強(qiáng);
6、體積小、重量輕、出力大;
7、軟啟軟停、制動特性好,可省去原有的機(jī)械制動或電磁制動裝置;
8、效率高,電機(jī)本身沒有勵磁損耗和碳刷損耗,消除了多級減速耗,綜合節(jié)電率可達(dá)20%~60%,僅節(jié)電一項(xiàng)一年收回購置成本;
9、可靠性高,穩(wěn)定性好,適應(yīng)性強(qiáng),維修與保養(yǎng)簡單;
10、耐顛簸震動,噪音低,震動小,運(yùn)轉(zhuǎn)平滑,壽命長;
11、沒有無線電干擾,不產(chǎn)生火花,特別適合爆炸性場所,有防爆型;
12、根據(jù)需要可選梯形波磁場電機(jī)和正旋波磁場電機(jī)。