电动机基础培训

1、 电机（英文：Electric machinery，俗称“马达”）是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。在电路中用字母M（旧标准用D）表示。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。什么叫做电动机 按按结构和工作原理可划分：可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机 按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机。电动机的分类 直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；

2、作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能 ，直流电动机可以调节电压调节速度。主要应用于轧钢机、卷扬机、电力机车、电车，事故设备。直流电动机 交流电动机，是将交流电的电能转变为机械能的一种机器。 交流电动机主要由一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子组成。电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的现象而制成的。交流电动机转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流电机。同步电动机是属于交流电机，定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的，所以称为同步电动机。正由于这样，同步电动机的电流在相位上是超前于电压的，即同步电动机是一个容性负载。

3、为此，在很多时候，同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。 同步电机 异步电动机，又称“感应电动机”，即转子置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下，获得一个转动力矩，因而转子转动。转子是可转动的导体，通常多呈鼠笼状。 我们生产生活中主要使用就是单相异步电动机和三相交流异步电动机。异步电机 使用三相电源供电的异步电动机。 分为绕线式和鼠笼式，鼠笼式应用较广。 笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。 绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速

4、。 三相异步电动机 三相异步电动机的结构，由定子、转子和其它附件组成。三相异步电动机结构1、定子铁心作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。构造：定子铁心一般由0.350.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成，在铁心的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组。 3、机座作用：固定定子铁心与前后端盖以支撑转子，并起防护、散热等作用。构造：机座通常为铸铁件，大型异步电动机机座一般用钢板焊成，微型电动机的机座采用铸铝件。封闭式电机的机座外面有散热筋以增加散热面积，防护式电机的机座两端端盖开有通风孔，使电动机内外的空气可直接对流，以利于散热。2、定子绕组作用：是电动机的电路部分，通入三相交

5、流电，产生旋转磁场。构造：由三个在空间互隔120电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。定子绕组的主要绝缘项目有以下三种：（保证绕组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身间的可靠绝缘）。1）对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心间的绝缘。2）相间绝缘：各相定子绕组间的绝缘。3）匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间的绝缘。定子（静止部分）1、三相异步电动机的转子铁心：作用：作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。构造：所用材料与定子一样，由0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔，用来安置转子绕组。通常用定子铁心冲落后的

6、硅钢片内圆来冲制转子铁心。一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上，大、中型异步电动机（转子直径在300400毫米以上）的转子铁心则借助与转子支架压在转轴上。2、三相异步电动机的转子绕组作用：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。构造：分为鼠笼式转子和绕线式转子。1）鼠笼式转子：转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。若去掉转子铁心，整个绕组的外形像一个鼠笼，故称笼型绕组。小型笼型电动机采用铸铝转子绕组，对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。2）绕线式转子：绕线转子绕组与定子绕组相似，也是一个对称的三相绕组，一般接成星形，三个出线头

7、接到转轴的三个集流环上，再通过电刷与外电路联接。特点：结构较复杂，故绕线式电动机的应用不如鼠笼式电动机广泛。但通过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件，用以改善异步电动机的起、制动性能及调速性能，故在要求一定范围内进行平滑调速的设备，如吊车、电梯、空气压缩机等上面采用。转子（旋转部分） 1、端盖：支撑作用。 2、轴承：连接转动部分与不动部分。 3、轴承端盖：保护轴承。 4、风扇：冷却电动机。相异步电动机的其它附件 一型号 电动机型号按GB4831的规定由产品代号、规格代号二部分依次排列组成。 产品代号由电机系列代号表示，含义如下 Y-鼠笼型异步电动机 YR-绕线型异步电动机 YKS-

8、带空-水冷却器封闭式鼠笼型异步电动机 YQF-气候防护式鼠笼型异步电动机 YKK-带空-空冷却器封闭式鼠笼型异步电动机 YRKS-带空-水冷却器封闭式绕线型异步电动机 YRQF-气候防护式鼠笼型异步电动机 YRKK-带空-空冷却器封闭式绕线型异步电动机 规格代号由中心高、铁芯长度序号与极数组成。电动机主要参数示例：Y5001-4Y-鼠笼型异步电动机500-中心高500mm1-1号铁芯4-4极二功率 电机消耗的电能，包括有功功率P,无功功率Q和视在功率S。 单相：P=UIcos S=UI 三相：P=3UIcos S=3UI三转差率 异步电动机所谓异步，是指定子旋转磁场转速和转子转速不同。 定子旋

9、转磁场的转速和电网频率严格对应称为同步转速。n=60f/p ,其中f为电网频率，p为电机磁极对数。 所以，转差率就是定子旋转磁场转速与转子转速之差再除以定子旋转磁场转速（同步转速）。 对于异步机，电机学没有像直流机那样利用理想空载转速和转速降来表达转速，转速的刻化是借助同步转速n1和转差率S。然而作为电动机的一种，异步机转速事实上同样是由理想空载转速n0和转速降n 构成，这是由电动机机械特性的普遍规律所决定的，也是电动机转速的普遍表达形式。 S=(n1-n)/n1 式中： n1为同步转速, n 为电机转速。四磁极对数 三相交流电机每组线圈都会产生N、S磁极，每个电机每相含有的磁极个数就是极数。

10、由于磁极是成对出现的，所以电机有2、4、6、8极之分。 五绝缘 对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心间的绝缘。 相间绝缘：各相定子绕组间的绝缘。 匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间的绝缘。 新的或长期停用的电机，使用前应检查绕组间和绕组对地绝缘电阻。通常对500V以下的电机用500V绝缘电阻表；对500-1000V的电机用1000V绝缘电阻表；对1000V以上的电机用2500V绝缘电阻表。绝缘电阻每千伏工作电压不得小于1M，并应在电机冷却状态下测量。 六直流电阻 三相交流异步电动机，每组线圈的电阻叫直流电阻，三相电机有三个电阻值。 电机的电阻不平衡与电流不平衡，计算方法三相不平衡度不超过平均值的2%。

11、 它的意义在于：1，不平衡的电阻（电流）说明制造的工艺或材料或电源等存在偏差；2，会造成不必要的能源损失（三角形接法时，绕组内会有较大环流）；3，可能会造成绕组损伤；4，电机的振动和噪音会较大。等等七接线方式 分为三角形接法（图3）和星型接法（图2）。八温度与振动用绝缘材料的耐热等级，分A、E、B、F、H、C、N、R级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度电动机的热分级是指其所相比升高的限度。绝缘的温度等级 A级 E级 B级 F级 H级 C级 N级 R级 最高允许温度（）105 120 130 155 180 200 220 240 绕组温升限值（K） 60 75 80 105 125 13

12、5 150 170转速 （r/mim) 3000 1500 1000 750振幅 （mm) 0.05 0.085 0.10 0.12高压电机 什么是高压电机？ 高压电机是指额定电压在1000V以上电动机。常使用用的是6000V和10000V电压，高压电机产生是由于电机功率与电压和电流的乘积成正比，因此低压电机功率增大到一定程度(如300KW/380V)电流受到导线的允许承受能力的限制就难以做大，或成本过高。需要通过提高电压实现大功率输出。 高压电机优点是功率大，承受冲击能力强；缺点是惯性大，启动和制动都困难。 高压电机用途与类型 高压电动机可用于驱动各种不同机械之用。如压缩机、水泵、破碎机、切

13、削机床、运输机械及其它设备，供矿山、机械工业、石油化工工业、发电机等各种工业中作原动机用。 高压电机分为：高压同步电机；高压异步电机；高压异步绕线式电动机；高压鼠笼型电机等。 高压电机结构 高压电机的主要部件有：机座和定子.转子.轴承.出线盒等。这些总成部件是基本通用件，所不同之处仅仅是机座的长度和轴承尺寸。 。高压三相异步电动机采用国际流行的箱式结构，机座、端盖等部件用钢板焊成，重量轻，刚度好，卸下顶罩或冷却器，可观察或接触防爆电机内部，安装和维修方便。 定子与机座 高压电机机座和定子，机座是用多快钢板组合焊接成的刚性箱体。定子铁心由相互绝缘的冷轧硅钢板迭压而成， 在铁心的两端及背部由钢质的

14、压板与筋板将其固定在中间，形成整体的带有通风道的定子铁心组件，预先制好的定子线圈绕组被安放在铁心槽内，线圈绕组端部分别由端箍与绑绳牢固地将其固定在一起，并经真空压力整浸处理，以便经得住电机启动时或在某种事故下所产生的强大电磁力的冲击。定子引出线一般为三个，根据用户的要求也可为四个或六个引出线，引出线标记在主出现线盒内，主引出线标记为U、V、或U1、V1、W1;中性点引出线标记为N或U2、V2、W2。 转子 转子是有转子铁心带辐射状筋板的传动轴和转子绕组组成。铁心具有通风道是有相互绝缘的冷轧硅钢板迭压在一起并有具有较高刚度的端板或绕组之下将其紧固在中间构成一体。 轴承 根据电动机功率和转速，轴承采用