传送带的电动机需额外多做的功为多少.docx

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传送带的电动机需额外多做的功为多少

传送带的电动机需额外多做的功为多少

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传送带做的总功分为两部分，一部分是用来改变了物体的动能，一部分变为了摩擦生的热。

这一总功用摩擦力与传送带在这一时间段内的位移的乘积来计算。

而物体动能的改变用摩擦力和物体在这一段时间内的位移的乘积计算。

由于传送带匀速运动，而物体需要通过加速过程才能达到传送带的速度，所以前者的位移比后者大，这就使得传送带作的功比物体得到的能量（也就是摩擦力对物体所作的功）多。

通过上面的分析，这道题的做法如下：

物体从2V变成-V产生的位移为：

s＝[（2V）^2-V^2]/2a=3V^2/2a,加速度a=f/m,f是摩擦力.

这段加速的时间为t=3V/a

而这段时间内传送带的位移为:

s'=Vt=3V^2/a=2s

由于传送带和物体受到的摩擦力是作用力和反作用力，大小相等，所以两者的功就正比于位移。

传送带的位移是物体位移的两倍，所以作的功也是物体动能改变量的两倍，而多做的功则等于物体动能的改变量。

其实上面的结果并不是特例，而是此类问题中的一个普遍的结论：

传送带做的功总是物体受到的摩擦力所作的功的两倍。

从速度-位移图相可以更好地理解这一点，在时间相同，末速度相同的情况下，匀速运动的速度时间曲线构成一个矩形，而匀加速运动的速度时间曲线构成了这个矩形中的一个三角形，并且这条曲线就是这个矩形的对角线，这样矩形的面积就总是三角形面积的两倍，由于矩形和三角形的面积反映了位移，所以才有了上面的结论

三相异步电动机的分类

三相异步电动一般为系列产品，其系列、品种、规格繁多，因而分类也较繁多。

1、 按电动机尺寸大小分类

大型电动机：

定子铁心外径D＞1000mm或机座中心高H＞630mm。

中型电动机：

D=500~1000mm或H=355~630mm。

大型电动机：

D=120~500mm或H=80~315mm。

2、 按电动机外壳防护结构分类

3、 按电动机冷方式分类

电动机按冷却方式可分为自冷式、自扇冷式、他扇冷式等。

可参见国家标准GB/T1993-93《旋转电机冷却方式》。

4、 按电动机的安装形式分类

IMB3：

卧式，机座带底脚，端盖上无凸缘。

IMB5：

卧式，机座不带底脚，端盖上有凸缘。

IMB35：

卧式，机座带底脚，端盖上有凸缘。

5、 按电动机运行工作制分类

 S1；连续工作制

 S2：

短时工作制

 S3~S8：

周期性工作制

6、 按转子结构形式分类

三相笼型异步电动机

三相绕线型异步电动机

三相异步电动机的型号及选用

我国电机产品型号的编制方法是按国家标准GB4831-84《电机产品型号编制方法》实施的，即有汉语拼音字母及国际通用符号和阿拉伯数字组成，按下列顺序排列。

1 产品（类型）代号

CHANPINGUI 异步电动机 同步电动机 同步发电机 直流电动机 直流发电机 汽轮发电机 水轮发电机 测功机 潜水电泵 纺织用电机 交流换向器电动机   

产品代号 Y T TF Z ZF QF SF C Q F H 

2 特殊环境代号

使用场合 热带用 湿热带用 干燥带用 高原用 船用 户外用 化工防腐用   

汉语拼音字母 T TH TA G H W F 

产品规格代号：

L－－－－-长机座；M－－－－-中机座；S－－－－-短机座。

下面为两个产品举例：

（1）      三相异步电动机

 Y2－－-132M－－-4  规格代号，中心高132mm，M中机座，4极

产品代号，异步电动机，第二次改型设计

（2）      户外防腐型三相异步电动机

Y－－-100L2－－-4－－-WF1  特殊环境代号，W户外用，F化工防腐用，1中等防腐

                    规格代号，中心高100，长机座第二铁心长度，4极

产品代号，异步电动机

3 常用三相异步电动机产品型号、结构特点及应用场合

序号 名称 型号 机座号与功率范围 结构特点 应用场合   

  新 老      

1 小型三相异步电动机（封闭式） Y2

（IP55） Y（IP44）

JO2  

JO H80~355

0.75~315KW 外壳为封闭式，可防止灰尘、水滴浸入。

Y2为F级绝缘，Y为B级绝缘，JO2为E级绝缘 用于无特殊要求的各种机械设备,如:

金属切削机床、水泵、鼓风机、运输机械等   

2 小型三项异步电动机（防护式） Y

（IP23） J2.J H160~315

11~250KW 外壳为防护式，能防止直径大于12mm的杂物或水滴与垂直线成60°角进入电动机 适用于运行时间长、负荷率较高的各种机械设备   

3 高效三相异步电动机 YX

（IP44）   H100~280

1.5~90KW 用冷轧硅钢片及新工艺降低电动机损耗，效率较Y基本系列平均高3% 适用于重载启动的场合,如起重设备、卷扬机、压缩机、泵类等   

4 绕线型三相异步电动机 YR（IP44）

（IP23） JRO2

JR2 H132~280

4~75KW 转子为绕线型，可通过转子外接电阻获得大的启动转矩及在一定范围内分级调节电动机转速     

5 变频多速三相异步电动机 YD

（IP44） JDO2 H80~280

0.55~90KW 在Y基本系列上派生，利用多套定子绕组接法来达到电动机的变速 适合于万能、组合、专用切削机床及需多级调速的传动机构   

6 高转差率三相异步电动机 YH

（IP44） JHO2 H80~280

0.55~90KW 在Y系列上派生，用转子深槽及高电阻率转子导体结构、堵转转矩大，转差率高，堵转电流小，机械特性软，能承受冲击负载 用于传动飞轮力矩较大及不均匀冲击负载，如锤击机、剪切机、冲压机、锻冶机等   

7 电磁调速三相异步电动机 YCT JZT H112~335

0.55~90KW 由Y系列电动机与电磁离合器组合而成。

为恒转矩无级调速电动机 用于恒转速无级调速场合，尤适用于风机、水泵等负载   

8 电磁制动三相异步电动机 YEJ   H80~225

0.55~45KW 在Y系列电动机一端加直流圆盘制动器组合而成，能快速停止，正确定位 用于升降机械、运输、包装、建筑、食品、木工机械等   

9 增安型三相异步电动机 YA JAO2 H80~280

0.55~75KW 在Y基本系列上对结构及防护上加强措施 适用于有爆炸危险的场合   

10 隔爆型三相异步电动机 YB BJO2 H80~315

0.55~220KW 在Y基本系列上派生，按隔爆标准规定生产 用于煤矿及有可燃性气体的工厂   

11 户外型三相异步电动机 Y-W JO2-W H80~315

0.55~160KW 在Y基本系列上派生，采取加强结构密封和材料、工艺防腐措施。

Y-W用于户外机械，Y-F用于有化学腐蚀介质的机械，Y-WF用于户外有化学腐蚀的各种机械 用于石油、化工、化肥、制药、印染等企业用水泵、油泵、鼓风机、排风扇等机械设备上   

12 防护型三相异步电动机 Y-F JO2-F      

13 户外防腐型三相异步电动机 Y-WF JO2-WF      

14 船用三相异步电动机 Y-H JO2-H H80~315

0.55~220KW 在Y基本系列上派生，按船上使用特点制造 用于海洋、江河船舶上的各种机械，如泵、通风机、分离器、液压机械等   

15 起重冶金用三相异步电动机 YZ

YZR JZ2

JZR2 YZ系列：

H112~250

1.5~30kw

YZR系列：

H225~400

1.5~200KW YZ为笼型转子，YZR为绕线转子，环境温度为40℃时用F级绝缘，为60℃时用H级绝缘，同步转速有1000、750、600r/min三种，工作制为S3~S5 用于各种起重机械及冶金辅助设备的电力传动上   

16 换向器三相异步电动机 JZS2 JZS H225~475

3/1~160/53.3KW 为恒转矩交流调速电动机，调速比通常为3：

1.本系列电动机效率高、功率因数较高，无级调速 用于印染、印刷、造纸、橡胶、制糖、制塑机械及试验设备机械中   

17 力矩三相异步电动机 YLJ JLJ H63~180

输出转矩：

IP21

2~200N·m

IP440.3~25N·m YLJ系列电动机的机械特性是通过增加转子电阻来实现的。

其中IP44防护结构加装离心鼓风机进行强迫通风 用于造纸、电线电缆、印染、橡胶等部门作卷绕、开卷、堵转和调速等设备的动力   

18 电梯用三相异步电动机 YTD JTD H200~250

0.67~22KW 笼型转子，定子绕组有两套，分别为6极和24极 用于交流客、货电梯及其他升降机械   

19 激振三相异步电动机 YJZ

YZ0   激振力各为：

1~100KN

1~100KN 通过安装在转轴两侧的偏心块在旋转时产生离心力做激振源 用于各类振动机械   

20 夯实三相异步电动机 YZH   H145~155

2.2~4KW 与可逆式电动振动实现夯实机配套使用 用于建筑行业及其他夯实作业上   

21 辊道用三相异步电动机 YG JG2 H112~225

堵转转矩：

16~800N·m 为IP54防护，采用H级绝缘 用于冶金工业的工作辊道驱动   

22 制冷用耐氟里昂三相异步电动机 YSR（三相）

YLRB（单相）   0.6~180kw 电机绝缘材料及绝缘结构能保证在制冷机和冷冻机的混合物中安全可靠地使用 供全封闭和半封闭制冷压缩机特殊配套用   

23 交流变频调速三相异步电动机 YVP

YTP   0.55~4.5kw

0.75~90kw 笼型转子带轴流风机低速时能输出恒转矩，调速效果好，节能效果明显 用于恒转矩调速和驱动风机、水泵等递减转矩场合   

24 船用起重三相异步电动机 YZ-H   分单速、双速、三速等 机壳由钢板焊成，采用ZYZ型直流圆盘式电磁制动器 用于各类船舶作短时定额的甲板机械电力拖动，如锚机、绞盘机、绞车等   

25 井用潜水三相异步电动机 YQS2 JQS 进径

150~300mm

3~185kw 充水式密封结构，与潜水泵组合，立式运行，电动机外径尺寸小，细长 专用于驱动井下水泵，可潜入井下水中工作，汲取地下

编辑本段三相异步电动机原理

　　当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。

由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。

由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。

转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。

电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。

　　通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：

当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

　　交流三相异步电动机绕组分类

　　单层绕组

　　单层绕组就是在每个定子槽内只嵌置一个线圈有效边的绕组，因而它的线圈总数只有电机总槽数的一半。

单层绕组的优点是绕组线圈数少工艺比较简单；没有层间绝缘故槽的利用率提高；单层结构不会发生相间击穿故障等。

缺点则是绕组产生的电磁波形不够理想，电机的铁损和噪音都较大且起动性能也稍差，故单层绕组一般只用于小容量异步电动机中。

单层绕组按照其线圈的形状和端接部分排列布置的不同，可分为链式绕组、交叉链式绕组、同心式绕组和交叉式同心绕组等几种绕组形式。

　　1：

链式绕组链式绕组是由具有相同形状和宽度的单层线圈元件所组成，因其绕组端部各个线圈像套起的链环一样而得名。

单层链式绕组应特别注意的是其线圈节距必须为奇数，否则该绕组将无法排列布置。

　　2：

交叉链式绕组当每极每相槽数9为大于2的奇数时链式绕组将无法排列布置，此时就需要采用具有单、双线圈的交叉式绕组。

　　3：

同心式绕组在同一极相组内的所有线圈围抱同一圆心。

　　4：

当每级每相槽数Q为大于2的偶数时则可采取交叉同心式绕组的形式。

　　单层同心绕组和交叉同心式绕组的优点为绕组的绕线、嵌线较为简单，缺点则为线圈端部过长耗用导线过多。

现除偶有用在小容量2极、4极电动机中以外，目前已很少采用这种绕组形式。

　　双层叠式绕组

　　单双层混合绕组

　　星接与角接的关系

　　星接改角接：

原星接时线径总截面积除以1.732等于角接时的线径总截面积。

　　星接改角接：

原星接时每槽导线根数乘以1.732等于角接时的线径总截面积。

　　角接改星接：

原角接时线径总截面积乘以1.732等于星接时的线径总截面积。

　　角接改星接：

原角接时每槽导线根数除以1.732等于星接时的线径总截面积。

　　星接与角接本质上的驱别

　　星接时线电压等于相电压的1.732倍,相电流等于线电流。

　　角接时相电压等于线电压,线电流等于相电流的1.732倍。

　　同功率的电机，星接时，线径粗，匝数少，角接时，线径细，匝数多。

　　角接时的截面积是星接时的0.58倍。

（即角接时线径总截面积除以0.58等于星接时的线径总截面积。

星接时线径总截面积乘以0.58等于角接时的线径总截面积）

　　线径截面积计算公式:

截面积S=直径的平方乘以0.785

　　电机的内部连接有显极和庶极之分,显极和庶极连接是由电机的设计属性决定的,是不能更改的

　　电动机空载电流计算系数

　　四极、六极功率因数0.85-0.98.5

　　功率因数0.85，效率0.85时系数为：

0.435，乘以额定电流

　　功率因数0.86，效率0.86时系数为：

0.393，乘以额定电流

　　功率因数0.87，效率0.87时系数为：

0.353，乘以额定电流

　　功率因数0.88，效率0.88时系数为：

0.313，乘以额定电流

　　功率因数0.89，效率0.89时系数为：

0.276，乘以额定电流

　　功率因数0.90，效率0.90时系数为：

0.240，乘以额定电流

　　功率因数0.91，效率0.91时系数为：

0.205，乘以额定电流

　　功率因数0.92，效率0.92时系数为：

0.172，乘以额定电流

　　功率因数0.93，效率0.93时系数为：

0.142，乘以额定电流

　　功率因数0.94，效率0.94时系数为：

0.113，乘以额定电流

　　功率因数0.95，效率0.95时系数为：

0.086，乘以额定电流

　　功率因数0.96，效率0.96时系数为：

0.062，乘以额定电流

　　功率因数0.97，效率0.97时系数为：

0.040，乘以额定电流

　　功率因数0.98，效率0.98时系数为：

0.022，乘以额定电流

　　功率因数0.99，效率0.99时系数为：

0.008，乘以额定电流

　　四极、六极、八极功率因数0.81-0.85

　　功率因数0.81，效率0.81时系数为：

0.468，乘以额定电流

　　功率因数0.82，效率0.82时系数为：

0.433，乘以额定电流

　　功率因数0.83，效率0.83时系数为：

0.398，乘以额定电流

　　功率因数0.84，效率0.84时系数为：

0.365，乘以额定电流

　　功率因数0.85，效率0.85时系数为：

0.332，乘以额定电流

　　四极、六极、八极功率因数0.70-0.80

　　功率因数0.70，效率0.70时系数为：

0.728，乘以额定电流

　　功率因数0.71，效率0.71时系数为：

0.694，乘以额定电流

　　功率因数0.72，效率0.72时系数为：

0.661，乘以额定电流

　　功率因数0.73，效率0.73时系数为：

0.630，乘以额定电流

　　功率因数0.74，效率0.74时系数为：

0.595，乘以额定电流

　　功率因数0.75，效率0.75时系数为：

0.562，乘以额定电流

　　功率因数0.76，效率0.76时系数为：

0.530，乘以额定电流

　　功率因数0.77，效率0.77时系数为：

0.499，乘以额定电流

　　功率因数0.78，效率0.78时系数为：

0.468，乘以额定电流

　　功率因数0.79，效率0.79时系数为：

0.438，乘以额定电流

　　功率因数0.80，效率0.80时系数为：

0.408，乘以额定电流

　　六极、八极功率因数0.75

　　功率因数0.75，效率0.75时系数为：

0.496，乘以额定电流

　　连体半密封的电机定子铁芯拆出:

用加热的方法，把定子壳反过来放下面悬空，加热定子外壳当温度达到一定温度时轻轻震一震自己就出来了。

　　三相异步电动机的故障分析和处理

　　绕组是电动机的组成部分,老化,受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造成对绕组的伤害,电机过载、欠电压、过电压,缺相运行也能引起绕组故障。

绕组故障一般分为绕组接地、短路、开路、接线错误。

现在分别说明故障现象、产生的原因及检查方法。

一、绕组接地

　　指绕组与贴心或与机壳绝缘破坏而造成的接地。

1、故障现象

　　机壳带电、控制线路失控、绕组短路发热,致使电动机无法正常运行。

2、产生原因

　　绕组受潮使绝缘电阻下降；电动机长期过载运行；有害气体腐蚀；金属异物侵入绕组内部损坏绝缘；重绕定子绕组时绝缘损坏碰铁心；绕组端部碰端盖机座；定、转子磨擦引起绝缘灼伤；引出线绝缘损坏与壳体相碰；过电压（如雷击）使绝缘击穿。

3.检查方法

（1）观察法。

通过目测绕组端部及线槽内绝缘物观察有无损伤和焦黑的痕迹,如有就是接地点。

（2）万用表检查法。

用万用表低阻档检查,读数很小,则为接地。

　　（3）兆欧表法。

根据不同的等级选用不同的兆欧表测量每组电阻的绝缘电阻,若读数为零,则表示该项绕组接地,但对电机绝缘受潮或因事故而击穿,需依据经验判定,一般说来指针在“0”处摇摆不定时,可认为其具有一定的电阻值。

　　（4）试灯法。

如果试灯亮,说明绕组接地,若发现某处伴有火花或冒烟,则该处为绕组接地故障点。

若灯微亮则绝缘有接地击穿。

若灯不亮,但测试棒接地时也出现火花,说明绕组尚未击穿,只是严重受潮。

也可用硬木在外壳的止口边缘轻敲,敲到某一处等一灭一亮时,说明电流时通时断,则该处就是接地点。

　　（5）电流穿烧法。

用一台调压变压器,接上电源后,接地点很快发热,绝缘物冒烟处即为接地点。

应特别注意小型电机不得超过额定电流的两倍,时间不超过半分钟；大电机为额定电流的20%-50%或逐步增大电流,到接地点刚冒烟时立即断电。

　　（6）分组淘汰法。

对于接地点在铁芯心里面且烧灼比较厉害,烧损的铜线与铁芯熔在一起。

采用的方法是把接地的一相绕组分成两半,依此类推,最后找出接地点。

　　此外,还有高压试验法、磁针探索法、工频振动法等,此处不一一介绍。

4.处理方法

（1）绕组受潮引起接地的应先进行烘干,当冷却到60——70℃左右时,浇上绝缘漆后再烘干。

（2）绕组端部绝缘损坏时,在接地处重新进行绝缘处理,涂漆,再烘干。

　　（3）绕组接地点在槽内时,应重绕绕组或更换部分绕组元件。

　　最后应用不同的兆欧表进行测量,满足技术要求即可。

二、绕组短路

　　由于电动机电流过大、电源电压变动过大、单相运行、机械碰伤、制造不良等造成绝缘损坏所至,分绕组匝间短路、绕组间短路、绕组极间短路和绕组相间短路。

1.故障现象

　　离子的磁场分布不均,三相电流不平衡而使电动机运行时振动和噪声加剧,严重时电动机不能启动,而在短路线圈中产生很大的短路电流,导致线圈迅速发热而烧毁。

2.产生原因

　　电动机长期过载,使绝缘老化失去绝缘作用；嵌线时造成绝缘损坏；绕组受潮使绝缘电阻下降造成绝缘击穿；端部和层间绝缘材料没垫好或整形时损坏；端部连接线绝缘损坏；过电压或遭雷击使绝缘击穿；转子与定子绕组端部相互摩擦造成绝缘损坏；金属异物落入电动机内部和油污过多。

3.检查方法

（1）外部观察法。

观察接线盒、绕组端部有无烧焦,绕组过热后留下深褐色,并有臭味。

（2）探温检查法。

空载运行20分钟（发现异常时应马上停止）,用手背摸绕组各部分是否超过正常温度。

　　（3）通电实验法。

用电流表测量,若某相电流过大,说明该相有短路处。

　　（4）电桥检查。

测量个绕组直流电阻,一般相差不应超过5%以上,如超过,则电阻小的一相有短路故障。

　　（5）短路侦察器法。

被测绕组有短路,则钢片就会产生振动。

　　（6）万用表或兆欧表法。

测任意两相绕组相间的绝缘电阻,若读数极小或为零,说明该二相绕组相间有短路。

　　（7）电压降法。

把三绕组串联后通入低压安全交流电,测得读数小的一组有短路故障。

　　（8）电流法。

电机空载运行,先测量三相电流,在调换两相测量并对比,若不随电源调换而改变,较大电流的一相绕组有短路。

4.短路处理方法

（1）短路点在端部。

可用绝缘材料将短路点隔开,也可重包绝缘线,再上漆重烘干。

（2）短路在线槽内。

将其软化后,找出短路点修复,重新放入线槽后,再上漆烘干。

　　（3）对短路线匝少于1/12的每相绕组,串联匝数时切断全部短路线,将导通部分连接,形成闭合回路,供应急使用。

　　（4）绕组短路点匝数超过1/12时,要全部拆除重绕。

三、绕组断路

　　由于焊接不良或使用腐蚀性焊剂,焊接后又未清除干净,就可能造成壶焊或松脱；受机械应力或碰撞时线圈短路、短路与接地故障也可使导线烧毁,在并烧的几根导线中有一根或几根导线短路时,另几根导线由于电流的增加而温度上升,引起绕组发热而断路。

一般分为一相绕组端部断线、匝间短路、并联支路处断路、多根导线并烧中一根断路、转子断笼。

1.故障现象

　　电动机不能启动,三相电流不平衡,有异常噪声或振动大,温升超过允许值或冒烟。

2.产生原因

（1）在检修和维护保养时碰断或制造质量问题。

（2）绕组各元件、极（相）组和绕组与引接线等接线头焊接不良,长期运行过热脱焊。

　　（3）受机械力和电磁场力使绕组损伤或拉断。

　　（4）匝间或相间短路及接地造成绕组严重烧焦或熔断等。

3.检查方法

（1）观察法。

断点大多数发生在绕组端部,看有无碰折、接头出有无脱焊。

（2）万用表法。

利用电阻档,对“Y”型接法的将一根表棒接在“Y”形的中心点上,另一根依次接在三相绕组的首端,无穷大的一相为断点；“△”型接法的短开连接后,分别测每组绕组,无穷大的则为断路点。

　　（3）试灯法。

方法同前,等不亮的一相为断路。

　　（4）兆欧表法。

阻值趋向无穷大（即不为零值）的一相为断路点。

　　（5）电流表法。

电机在运行时,用电流表测三相电流,若三相电流不平衡、又无短路现象,则电流较小的一相绕组有部分短断路故障。

　　（6）电桥法。

当电机某一相电阻比其他两相电阻大时,说明该相绕组有部分断路故障；

　　（7）电流平衡法。

对于“Y”型接法的,可将三相绕组并联后,通入低电压大电流的交流电,如果三相绕组中的电流相差大于10%时,电流小的一端为断路；对于“△”型接法的,先将定子绕组的一个接点拆开,