电工电动机基础知识 (跟我学特种作业)

三相异步电动机按其外壳防护方式的不同可分为开启式、防护式、封闭式三大类。

异步电动机是由定子(固定部分)和转子(转动部分)两个基本部分组成,它们之间由气隙分开。一般情况是定子加电,转子不加电。

异步电动机分为鼠笼式电动机和绕线式电动机两种。

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异步电动机

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绕线式电动机转子

电动机转差率:电动机旋转磁场转速n1与转子转速之差(n1-n)称为旋转差,转速差与同步转速之比的百分比叫做转差率,用符号S表示。转差率计算公式为:

S=(n1-n)/n1×100%。

转差率是异步电动机的一个重要参数,习惯上用转差率的大小来说明电动机的运行速度。电动机空载时转差率很小,即转子的转速接近同步转速。随着负载的增加,转差率也增大。就是说,转子的转差速随负载而变。三相异步电动机的额定负载运行时,其转差率很小,约为2%~6%。

例题:一台三相异步电动机额定功率pn=4KW,额定电压Un=380V,三角形接法,额定转速Nn=1440r/min,

求额定运行的转速转差率

1>求磁极对数:P=60f/n=60×50/1440=2(对)

2>同步转速:n1=60f/P=60×50/2=1500(转)

3>转差率:S=(n1-n)/n1×100%=(1500-1440)/1500×100%=4%

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三相异步电动机铭牌

1、型号:

Y112M-4中“Y”表示Y系列鼠笼式异步电动机(YR表示绕线式异步电动机),“112”表示电机的中心高为112mm,“M”表示中机座(L表示长机座,S表示短机座),“4”表示4极电机。

2、额定功率:电动机在额定状态下运行时,其轴上所能输出的机械功率称为额定功率。

3、额定速度:在额定状态下运行时的转速称为额定转速。

4、额定电压:额定电压是电动机在额定运行状态下,电动机定子绕组上应加的线电压值。Y系列电动机的额定电压都是380V。凡功率小于3KW的电机,其定子绕组均为星型联接,4KW以上都是三角形联接。

5、额定电流:电动机加以额定电压,在其轴上输出额定功率时,定子从电源取用的线电流值称为额定电流。

6、防护等级:指防止人体接触电机转动部分、电机内带电体和防止固体异物进入电机内的防护等级。IP11是开启式,IP22、IP23是防护式,IP44是封闭式

防护标志IP44含义:IP——特征字母,为“国际防护”的缩写;

44——4级防固体(防止大于1mm固体进入电机);4级防水(任何方向溅水应无害影响)。

7、LW值:

LW值指电动机的总噪声等级。LW值越小表示电动机运行的噪声越低。噪声单位为dB。

8、工作制:

指电动机的运行方式。一般分为“连续”(代号为S1)、“短时”(代号为S2)规定的标准短时持续时间定额有10、30、60min和90min四种、“断续”(代号为S3)

9、额定频率:

电动机在额定运行状态下,定子绕组所接电源的频率,叫额定频率。我国规定的额定频率为50HZ

10、接法:

表示电动机在额定电压下,定子绕组的连接方式(星型联接和三角形联接)。

11、绝缘等级

绝缘等级是指绝缘材料的最高耐热等级。按照绝缘材料的耐热温度,从小到大分为Y级、*级A**、E级、B级、F级、H级、C级。

各绝缘等级对应的最高耐热温度如下所示:

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三相异步电机的制动方式

制动方式主要有:机械制动和电气制动,机械制动是指利用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法,使其减速,电磁抱闸是常见的机械制动方式。电气制动是指电动机产生一个和转子转速方向相反的电磁转矩,使电动机的转速迅速下降,常用的电气制动方式有短接制动、反接制动、能耗制动、直流制动、能量回馈制动等。

1.电磁抱闸:电磁抱闸制动方法在起重机械上广泛应用,如行车、卷扬机、电动葫芦等。其优点是能准确定位,可防止电动机突然断电时重物自行坠落而造成事故。缺点是电磁抱闸体积较大,制动器磨损严重,快速制动时会产生振动。

2.短接制动:制动时将电机的绕组短接,利用绕组自身的电阻消耗能量。由于绕组的电阻较小,耗能很快,有一定的危险性,可能烧毁电机。

3.反接制动:反接制动是指将电机的电源正负极反接,改变电枢电流的方向,这样转矩的方向也改变,使得转速与转矩的方向相反。 速度继电器主要用于电动机的反接制动,所以也称为反接制动继电器。它的任务是使电动机在制动状态下迅速降低速度。在电机转速接近零时立即发出信号,切断电源使之停车(否则电动机开始反方向起动) 反接制动制动力强,制动迅速,控制电路简单,设备投资少,但制动准确性差,制动过程中冲击力强烈,易损坏传动部件。

4.能耗制动:能耗制动是利用转子转动的能量切割磁通而产生制动转矩的,实质是将转子的动能消耗在转子回路的电阻上,故称为能耗制动。优点是制动力强、制动平稳、无大的冲击;应用能耗制动能使生产机械准确停车,被广泛用于矿井提升和起重机运输等生产机械。缺点是需要直流电源、低速时制动力矩小。电动机功率较大时,制动的直流设备投资大。

5.直流制动:直流制动主要用于变频控制中。在电动机定子加直流电压,此时变频器的输出频率为零,这时定子产生静止的恒定磁场,转动着的转子切割此磁场产生制动力矩,迫使电动机转子较快的停止,这样电动机存诸的动能换成电能消耗于电动机的转子电路中。

6.能量回馈制动

回馈制动即发电回馈制动,当转子转速n超过旋转磁场转速n1时,电动机进入发电机状态,向电网反馈能量,转子所受的力矩迫使转子转速下降,起到制动作用。优点是经济性好,将负载的机械能转换为电能反送电网,但应用范围不广。

三相异步电动机的起动

三相异步电动机的起动有直接起动和降压起动两种。

1)直接起动 即在额定电压下起动。这种方法的起动电流很大,可达到额定电流的4~7倍。根据规定单台电动机的起动功率,不宜超过配电变压器容量的30%。

2)降压起动 利用起动设备将电压降低后,再加到电动机上,当电动机转速升到一定值时,再转接到额定电压下运行。这种方法虽可减小起动电流,但电动机的转矩与电压的平方成正比,电动机的起动转矩也因此而减小,所以只适用于笼型电动机空载或轻载起动的场合。一般常用的降压起动方法有以下几种:

(1)星—三角降压起动:起动时将定子三相绕组作星形连接,以限制起动电流,待转速接近额定转速时再换接成三角形,使电动机全压运行。采用这种起动方法,起动电流较小,起动转矩为正常运行的 1/3。

(2)自耦变压器降压起动:将自耦变压器高压侧接电网,低压侧接电动机。起动时,利用自耦变压器分接头来降低电动机的电压,待转速升到一定值时,自耦变压器自动切除,电动机与电源相接,在全压下正常运行。这种起动方法,可选择自耦变压器的分接头位置来调节电动机的端电压,而起动转矩比星 三角降压起动大。

(3)延边三角形降压起动:起动时,定子绕组接成延边三角形,以减小起动电流,待电动机起动后,再换接成三角形,使电动机在全压下运行。这种起动方法,可通过调节定子绕组的抽头比,来取得不同数值的起动转矩,从而克服了星 三角降压起动电压偏低、起动转矩较小的缺点。它适用于定子绕组有中间抽头的电动机,也可作频繁起动。

(4)转子回路串入电阻起动 起动时,在转子回路中串入电阻作星形连接,以减小起动电流、增大起动转矩,使电动机获得较好的起动性能。这种起动方法,只适用于线绕式异步电动机。

三相异步电动机的调速方法

一、变极对数调速方法:这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的。本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

二、变频调速方法:变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。

三、串级调速方法:串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。

四、绕线式电动机转子串电阻调速方法:绕线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大,电动机的转速越低。此方法设备简单,控制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速,机械特性较软。

五、定子调压调速方法:改变电动机的定子电压时,可以得到一组不同的机械特性曲线,从而获得不同转速。

六、电磁调速电动机调速方法:电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源(控制器)三部分组成。

七、液力耦合器调速方法

相关题目如下:

1、对绕线型异步电机应经常检查电刷与集电环的接触及电刷的磨损,压力,火花等情况。

正确答案:正确

2、对于转子有绕组的电动机,将外电阻串入转子电路中启动,并随电机转速升高而逐渐地将电阻值减小并最终切除,叫转子串电阻启动。

正确答案:正确

3、用钳表测量电动机空转电流时,可直接用小电流档一次测量出来。

正确答案:错误

4、对于异步电动机,国家标准规定3kW以下的电动机均采用三角形联结。

正确答案:错误

5、三相异步电动机的转子导体中会形成电流,其电流方向可用右手定则判定。

正确答案:正确

6、因闻到焦臭味而停止运行的电动机,必须找出原因后才能再通电使用。

正确答案:正确

7、电机在正常运行时,如闻到焦臭味,则说明电动机速度过快。

正确答案:错误

8、三相电动机的转子和定子要同时通电才能工作。

正确答案:错误

9、交流电动机铭牌上的频率是此电机使用的交流电源的频率。

正确答案:正确

10、对电机各绕组的绝缘检查,如测出绝缘电阻不合格,不允许通电运行。

正确答案:正确

11、使用改变磁极对数来调速的电机一般都是绕线型转子电动机。

正确答案:错误

12、测量电机的对地绝缘电阻和相间绝缘电阻,常使用兆欧表,而不宜使用万用表。

正确答案:正确

13、电动机按铭牌数值工作时,短时运行的定额工作制用S2表示。

正确答案:正确

14、电机异常发响发热的同时,转速急速下降,应立即切断电源,停机检查。

正确答案:正确

15、电机运行时发出沉闷声是电机在正常运行的声音。

正确答案:错误

16、对电机轴承润滑的检查,可通电转动电动机转轴,看是否转动灵活,听有无异声。

正确答案:错误

17、组合开关在选作直接控制电机时,要求其额定电流可取电动机额定电流的2~3倍。

正确答案:正确

18、电机在检修后,经各项检查合格后,就可对电机进行空载试验和短路试验。

正确答案:正确

19、带电机的设备,在电机通电前要检查电机的辅助设备和安装底座,接地等,正常后再通电使用。

正确答案:正确

20、异步电动机的转差率是旋转磁场的转速与电动机转速之差与旋转磁场的转速之比。

正确答案:正确

21、转子串频敏变阻器启动的转矩大,适合重载启动。

正确答案:错误

22、热继电器的保护特性在保护电机时,应尽可能与电动机过载特性贴近。

正确答案:正确

23、用星-三角降压启动时,启动转矩为直接采用三角形联结时启动转矩的1/3。

正确答案:正确

24、为改善电动机的启动及运行性能,笼形异步电动机转子铁芯一般采用直槽结构。

正确答案:错误

25、速度继电器主要用于电动机的反接制动,所以也称为反接制动继电器。

正确答案:正确

26、电机在短时定额运行时,我国规定的短时运行时间有6种。

正确答案:错误

27、电动机的短路试验是给电机施加35V左右的电压。

正确答案:错误

28、能耗制动这种方法是将转子的动能转化为电能,并消耗在转子回路的电阻上。

正确答案:正确

29、改变转子电阻调速这种方法只适用于绕线式异步电动机。

正确答案:正确

30、再生发电制动只用于电动机转速高于同步转速的场合。

正确答案:正确

31、铁壳开关可用于不频繁启动28kW以下的三相异步电动机。

正确答案:正确

32、组合开关可直接起动5kW以下的电动机。

正确答案:正确

33、在断电之后,电动机停转,当电网再次来电,电动机能自行起动的运行方式称为失压保护。

正确答案:错误

34、测量电动机线圈对地的绝缘电阻时,摇表的 L、E两个接线柱应( )。

A、L接在电动机出线的端子,E接电动机的外壳

B、E接在电动机出线的端子,L接电动机的外壳

C、随便接,没有规定

正确答案:A

35、由专用变压器供电时,电动机容量小于变压器容量的( ),允许直接启动。

A、60%

B、40%

C、20%

正确答案:C

36、电动机在额定工作状态下运行时,定子电路所加的( )叫额定电压。

A、线电压

B、相电压

C、额定电压

正确答案:A

37、星-三角降压启动,是起动时把定子三相绕组作( )联结。

A、三角形

B、星形

C、延边三角形

正确答案:B

38、旋转磁场的旋转方向决定于通入定子绕组中的三相交流电源的相序,只要任意调换电动机( )所接交流电源的相序,旋转磁场既反转。

A、一相绕组

B、两相绕组

C、三相绕组

正确答案:B

39、三相异步电动机按其( )的不同可分为开启式、防护式、封闭式三大类。

A、供电电源的方式

B、外壳防护方式

C、结构型式

正确答案:B

40、熔断器在电动机的电路中起( )保护作用。

A、过载

B、短路

C、过载和短路

正确答案:B

41、熔断器的额定电流( )电动机的起动电流。

A、大于

B、等于

C、小于

正确答案:C

42、三相异步电动机一般可直接启动的功率为( )kW以下。

A、7

B、10

C、16

正确答案:A

43、利用( )来降低加在定子三相绕组上的电压的启动叫自耦降压启动。

A、自耦变压器

B、频敏变压器

C、电阻器

正确答案:A

44、国家标准规定凡( )kW以上的电动机均采用三角形接法。

A、3

B、4

C、7.5

参考正确答案:B

45、笼形异步电动机采用电阻降压启动时,启动次数( )。

A、不宜太少

B、不允许超过3次/小时

C、不宜过于频繁

正确答案:C

46、一台380伏7.5千瓦的电动机,装设过载和断相保护,应选( )。

A、JR6-20/3

B、JR6-60/3D

C、JR6-20/3D

正确答案:C

47、对电机各绕组的绝缘检查,要求是:电动机每1kV工作电压,绝缘电阻( )。

A、大于等于1MΩ

B、小于0.5MΩ

C、等于0.5MΩ

正确答案:A

48、对照电机与其铭牌检查,主要有( )、频率、定子绕组的连接方法。

A、电源电压

B、电源电流

C、工作制

正确答案:A

49、降压启动是指启动时降低加在电动机( )绕组上的电压,启动运转后,再使其电压恢复到额定电压正常运行。

A、定子

B、转子

C、定子及转子

正确答案:A

50、电机在运行时,要通过( )、看、闻等方法及时监视电动机。

A、记录

B、听

C、吹风

正确答案:B

51、对电机轴承润滑的检查,( )电动机转轴,看是否转动灵活,听有无异声。

A、通电转动

B、用手转动

C、用其他设备带动

正确答案:B

52、热继电器的保护特性与电动机过载特性贴近,是为了充分发挥电机的( )能力。

A、过载

B、控制

C、节流

正确答案:A

53、在对380V电机各绕组的绝缘检查中,发现绝缘电阻( ),则可初步判定为电动机受潮所致,应对电机进行烘干处理。

A、小于10MΩ

B、大于0.5MΩ

C、小于0.5MΩ

正确答案:C

54、电动机( )作为电动机磁通的通路,要求材料有良好的导磁性能。

A、机座

B、端盖

C、定子铁芯

正确答案:C

55、对电机内部的脏物及灰尘清理,应用( )。

A、湿布抹擦

B、布上沾汽油、煤油等抹擦

C、用压缩空气吹或用干布抹擦

正确答案:C

56、电动机在额定工作状态下运行时,( )的机械功率叫额定功率。

A、允许输入

B、允许输出

C、推动电机

正确答案:B

57、绝缘材料的耐热等级为E级时,其极限工作温度为( )℃。

A、90

B、105

C、120

正确答案:C

58、笼形异步电动机降压启动能减少启动电流,但由于电机的转矩与电压的平方成( ),因此降压启动时转矩减少较多。

A、反比

B、正比

C、对应

正确答案:B

59、电机在正常运行时的声音,是平稳、轻快、( )和有节奏的。

A、尖叫

B、均匀

C、摩擦

正确答案:B

60、电动机定子三相绕组与交流电源的连接叫接法,其中Y为( )。

A、三角形接法

B、星形接法

C、延边三角形接法

正确答案:B

61、三相笼形异步电动机的启动方式有两类,既在额定电压下的直接启动和( )启动。

A、转子串电阻

B、转子串频敏

C、降低启动电压

正确答案:C

62、异步电动机在启动瞬间,转子绕组中感应的电流很大,使定子流过的启动电流也很大,约为额定电流的( )倍。

A、2

B、4-7

C、9-10

正确答案:B

63、组合开关用于电动机可逆控制时,( )允许反向接通。

A、不必在电动机完全停转后就

B、可在电动机停后就

C、必须在电动机完全停转后才

正确答案:C

64、某四极电动机的转速为1440r/min,则这台电动机的转差率为( )%。

A、2

B、4

C、6

正确答案:B

65、三相异步电动机虽然种类繁多,但基本结构均由( )和转子两大部分组成。

A、外壳

B、定子

C、罩壳及机座

正确答案:B

66、( )的电机,在通电前,必须先做各绕组的绝缘电阻检查,合格后才可通电。

A、一直在用,停止没超过一天

B、不常用,但电机刚停止不超过一天

C、新装或未用过的

正确答案:C

67、铁壳开关在作控制电机启动和停止时,要求额定电流要大于或等于( )倍电动机额定电流。

A、一

B、两

C、三

正确答案:B

68、对电机各绕组的绝缘检查,如测出绝缘电阻为零,在发现无明显烧毁的现象时,则可进行烘干处理,这时( )通电运行。

A、允许

B、不允许

C、烘干好后就可

正确答案:B

69、笼形异步电动机常用的降压启动有( )启动、自耦变压器降压启动、星-三角降压启动。

A、转子串电阻

B、串电阻降压

C、转子串频敏

正确答案:B

70、热继电器的整定电流为电动机额定电流的( )%。

A、100

B、120

C、130

参考正确答案:A

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