电动机制动故障分析7解读文档格式.docx

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二零一二年五月

摘要

目前,电力拖动是各行业生产机械的主要拖动形式，因此,电动机已经被广泛应用在各行各业和日常生活等领域。

随着生产机械的不断更新和发展,对电动机的调速性能与制动问题要求越来越高。

三相异步电动机由于三相异步电动机因其成本低,结构简单，和维护少等优点在各种工业领域中得到广泛的应用，但其调速性能和制动性能都不如直流电动机，因此如何改进异步电动机的调速性能和制动问题，以提高调速性能和制动问题，就显得特别重要。

本篇文章着重讨论了三相异步电动机制动方式，介绍了三相异步电动机制动故障分析。

关键词：

制动；

三相异步电动机；

故障；

分析

Abstract

Atpresent,powerdragistheindustryproductionmachinerythemaindragform，therefore,themotorhasbeenwidelyusedinallwalksoflifeandotherfieldsofdailylife.Productionmachinewithhighreliabilitymechanicalcontinuousupdatinganddevelopment,onthemotorspeedperformanceandbrakingproblemsrequiremoreandmorehigh.Thethree-phaseasynchronousmotorasthethree-phaseasynchronousmotorbecauseofitslowcost,simplestructure,andlowmaintenanceandotheradvantagesinvariousindustrialfieldsarewidelyused,butitsspeedperformanceandbrakingperformanceisinferiortoDCmotor,sohowtoimprovetheperformanceofspeedregulationofasynchronousmotorandbrakeproblems,inordertoimprovetheperformanceofspeedregulationandbrakeproblems,itisofparticularimportance.Thisarticlefocusesonthethree-phaseasynchronousmotorbrakingmode,introducedthethree-phaseasynchronousmotorbrakingfailureanalysis.

Keywords：

brake;

three-phaseasynchronousmotor;

fault;

analysis

引言

电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能，它主要包括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。

在定子绕组旋转磁场的作用下，其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而使其转动。

这些机器中有些类型可作电动机用，也可作发电机用。

它是将电能转变为机械能的一种机器。

通常电动机的作功部分作旋转运动，这种电动机称为转子电动机；

也有作直线运动的，称为直线电动机。

电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到万千瓦级。

电动机的使用和控制非常方便，具有自起动、加速、制动、反转、掣住等能力，能满足各种运行要求；

电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。

由于它的一系列优点，所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。

本文主要介绍了电动机的基本结构，以及三相异步电动机制动方式及制动故障分析。

异步电动机的制动是生产实际中必须要注意和解决的问题，尤其是必须掌握如何实现反接制动，电气制动和能耗制动的方法，了解电动机制动故障，这对于电动机在实际工作过程中有很大的帮助。

1电动机

1.1电动机基本结构

1.1.1三相异步电动机的结构

三相异步电动机的结构由定子、转子和其它附件组成。

（一）定子（静止部分）

　　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0.35～0.5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。

定子铁心槽型有以下几种：

半闭口型槽：

电动机的效率和功率因数较高，但绕组嵌线和绝缘都较困难。

一般用于小型低压电机中。

　　半开口型槽：

可嵌放成型绕组，一般用于大型、中型低压电机。

所谓成型绕组即绕组可事先经过绝缘处理后再放入槽内。

　　开口型槽：

用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在高压电机中。

　　2、定子绕组

是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。

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。

　　电动机接线盒内的接线：

　　电动机接线盒内都有一块接线板，三相绕组的六个线头排成上下两排，并规定上排三个接线桩自左至右排列的编号为1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三个接线桩自左至右排列的编号为6（W2）、4（U2）、5（V2），.将三相绕组接成星形接法或三角形接法。

凡制造和维修时均应按这个序号排列。

　　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。

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。

（二）转子（旋转部分）

　　1、三相异步电动机的转子铁心：

作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。

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

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。

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。

（三）三相异步电动机的其它附件

　　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。

　1.1.2直流电动机的结构

直流电动机采用八角形全叠片结构，不仅空间利用率高，而且当采用静止整流器供电时，能承受脉动电流和快速的负载电流变化。

直流电动机一般不带串励绕组，适用于需要正、反转的自动控制技术中。

根据用户需要也可以制成带串励绕组。

中心高100～280mm的电动机无补偿绕组，但中心高250mm、280mm的电动机根据具体情况和需要可以制成带补偿绕组，中心高315～450mm的电动机带有补偿绕组。

中心高500～710mm的电动机外形安装尺寸及技术要求均符合IEC国际标准，电机的机械尺寸公差符合ISO国际标准。

2三相异步电动机制动方式

三相异步电动机除了运行与电动机状态外，还时常运行于制动状态。

所谓电动机的制动是指再电动机的轴上加一个与其旋转方向相反的转矩，使电动机减速或停转，对位能性负载（起重机下放重物），制动运行可获得稳定的下降速度。

2.1三相异步电动机的制动

机械制动常用的装置是电磁抱闸，电磁抱闸的结构它主要由两部分组成：

制动电磁铁和闸瓦制动器。

制动电磁铁由铁心、衔铁和线圈三部分组成，并有单相和三相之分=闸瓦制动器包括闸轮、闸瓦、杠杆和弹簧等。

电磁抱闸分为断电制动型和通电制动型两种。

断电制动型电磁抱闸的基本原理是：

当线圈得电时，闸瓦与闸轮分开，无制动作用；

当线圈失电时，闸瓦紧紧抱住闸轮制动。

通电制动型电磁抱闸的基本原理是：

当线圈得电时，闸瓦紧紧抱住闸轮制动；

当线圈失电时闸瓦与闸轮分开，无制动作用。

起重机械经常使用断电制动型电磁抱闸，如桥式起重机、提升机、电梯等，这种制动器在平时紧抱制动轮，当起重机工作时松开，在停机时保证定位准确，并避免重物自行下坠而造成事故。

2.2三相异步电动机的电气制动

根据制动转矩产生的方法不同，可分为机械制动和电气制动两类。

机械制动通常是靠摩擦方法产生制动转矩，如电磁抱闸制动。

而电气制动时使电动机所产生的电磁转矩电动机的旋转方向相反来实现的。

三相异步电动机的电气制动有反接制动、能耗制动和再生制动三种。

2.2.1三相异步电动机的反接制动

电动机再停机后因机械惯性仍继续旋转，此时如果和控制电动机反转一样改变三相电源的相序，电动机的旋转磁场随即反向，产生的电磁转矩与电动机的旋转方向，为制动转矩，使电动机很快停下来，这就是反接制动。

在异步电动机的几种电气制动方法中，反接制动简单易行，制动转矩大、效果好。

问题是，在开始转动的瞬间，转差率s>

1，电动机的转子电流比启动时还要大，为限制电流的冲击，往往在定子绕组中串入线流电阻R。

此外，在电动机转速接近零时，若不及时切断电源，电动机就会反向启动而达不到制动的目的。

其原理电路图如图1所示。

制动时先断开开关L1，在合上开关L2。

在操作是绝不能再未断开L1时合上L2。

反接制动再制动时扔需从电源吸收电能，故经济性能差，但能很快使电动机停转或保持一定转速旋转，故制动性能较好。

图1笼型异步电动机反接制动

2.2.2三相异步电动机的能耗制动

三相异步电动机的能耗制动控制就是在断开电动机三相电源的同时接通直流电源，此时直流电流流入定子的两相绕组，产生恒定磁场。

转子由于惯性仍继续沿原方向以转速n旋转，切割定子磁场产生感应电动势和电流，载流导体在磁场中受电磁力作用，其方向与电动机转动方向相反，因而起到制动作用。

制动转矩的大小与直流电流的大小有关。

直流电流一般为电动机额定电流的0.51倍。

这种制动方法是利用转子转动时的惯性切割恒定磁场的磁通而产生制动转矩，把转子的动能消耗在转子回路的电阻上，所以