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三相异步电动机星三角+正反转电路图原理
很多初学者朋友不知道怎么分析电路图,今天小编就挑选几个经典案列一一讲解,只要你彻底的学透了这几个电路,你就能慢慢学着自己设计电路了。高级电工考试会给出电路图,只要你会分析电路图,看图接线即可。
星三角降压启动
这个是手动控制的接线图,主线部分的接线一定要注意相序,启动时电机星型接法,运行的时候是三角形接法。右边的控制线部分,KMY和KM△要互锁,启动按钮SB2按下去以后,KM一直是自锁状态,几秒延时以后我们手动按下SB3,这时候KMY线圈失电,同时KM△自锁。SB3的按钮开关常开点串KM△的线圈常闭点串KMY的线圈。
这个是带延时继电器的星三角
带延时继电器的星三角更加方便,接线和上图的手动控制类似,只不过把按钮开关换成了延时继电器。按钮开关SB2按下去以后KM1自锁,同时延时继电器的线圈得电启动,延时继电器KT常闭点串KM2线圈,KT常开点串KM3线圈,延时时间到了以后KM3自锁。KM3的辅助常闭点串延时继电器的线圈,所以启动完成后,延时继电器也会断电。
控制电机正反转完整接线
这个电路用的非常多,其实就是接触器自锁和互锁的结合应用。KM1和KM2的线圈分别串彼此的辅助常闭点。一般实际应用的时候,SB2和SB3两个按钮也要机械互锁。双重互锁更加的安全。
一键启停
这个电路没有太大的实用性,但是非常适合学习。2个中间继电器和一个交流接触器,我们看一下电路,2个继电器互锁,KA1的线圈串KM的辅助常闭点,KA2的线圈串KM的辅助常开点。所以按下SB按钮开关KA1自锁,同时KA1的常开点闭合KM自锁,实现了启动操作。然后再按下SB按钮开关,KA2又会自锁,KA2的常闭点会断开,而KA2的常闭点是串的KM的线圈,所以同时KM线圈失电,实现停止操作。
小车自动往返电路
这个电路也很经典,其实它是控制电机正反转的加强版。利用行程开关实现自动往返的效果,按下SB1启动按钮KM1自锁,小车开始正向走,当碰到限位开关SQ1时,KM1线圈失电KM2自锁,小车又反向运行。只要不按下SB3这个停止按钮,它就会循环运行。
星三角加正反转
星三角我上图分析过了,控制电机正反转也分析过了。
三相异步电动机Y-△转换控制的继电器线路图
三相交流异步电动机启动时电流较大,一般是额定电流的5~7倍。故对于功率较大的电动机,应采取降压启动方式,以降低启动电流。Y-△降压启动是常用的方法之一。
电动机线圈最高温度
电机线圈的温升要看电机的绝缘等级和环境温度、负载、工况等条件而定了。
电机的温度与温升大家都知道衡量电机发热程度是用“温升”而不是用“温度”,当“温升”突然增大或超过最高工作温度时,说明电机已发生故障。
下面就一些基本概念进行讨论。
1、绝缘材料的绝缘等级
绝缘材料按耐热能力分为Y、A、E、B、F、H、C7个等级,其极限工作温度分别为90、105、120、130、155、180℃、及180℃以上。
所谓绝缘材料的极限工作温度,系指电机在设计预期寿命内,运行时绕组绝缘中最热点的温度。根据经验,A级材料在105℃、B级材料在130℃的情况下寿命可达10年,但在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值,因此一般寿命在15~20年。如果运行温度长期超过材料的极限工作温度,则绝缘的老化加剧,寿命大大缩短。所以电机在运行中,温度是寿命的主要因素之一。
2、温升
温升是电机与环境的温度差,是由电机发热引起的。运行中的电机铁芯处在交变磁场中会产生铁损,绕组通电后会产生铜损,还有其它杂散损耗等。这些都会使电机温度升高。另一方面电机也会散热。当发热与散热相等时即达到平衡状态,温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热增加或散热减少时就会破坏平衡, 使温度继续上升,扩大温差,则增加散热,在另一个较高的温度下达到新的平衡。但这时的温差即温升已比以前增大了,所以说温升是电机设计及运行中的一项重要指标,标志着电机的发热程度,在运行中,如电机温升突然增大,说明电机有故障,或风道阻塞或负荷太重等等。
电机绕组接地故障如何排除
绕组接地是指台风扇外壳带电,容易造成触电事故。绕组接地故障的修理方法,与三相异步电动机类似。若发生在后端盖内,需要把电动机头全部拆除才能修复,即拆下前后端盖和齿轮箱,取出转子,把压在后端盖的定子铁芯连同绕组取出。取出定子铁芯和绕组的方法如下。 1.敲打法 把定子的一端倒放在一个圆筒上,圆筒大小与端盖外径相仿,用一根铜棒或铁棒插入后端盖定子铁芯端面上,在铁芯四周用手锤敲打铜棒,直至定子铁芯连同绕组脱离后端盖。敲打时,铜棒不要碰伤绕组,圆筒底部要垫棉纱等软物,以防定子掉下时摔坏绕组。 2.撞击法 将定子连同后端盖倒放在圆筒上,筒的底部要垫棉纱等软物,用手将定子和圆筒合抱在一起撞击,直到定子铁芯脱离后端盖为止;还可以利用转子撞击端盖产生反作用力,促使定子铁芯与端盖脱离,方法是用手拿着转子轴的一端,另一端插入端盖轴承内,用力从外面一次又一次向里面撞击。
三相异步电动机的短路试验
做三相异步电动机的短路试验,应注意以下几点:
(1)试验时,可制动设备控制电动机的转子,使其固定不转。
(2)使三相调压器的输出电压由零值逐渐升高,当电流达到电动机额定电流时即停止升压,此时的电压称为短路电压。额定电压为380V的电动机,其短路电压一般为75--90伏。
短路电压的大小,反映漏电抗的大小。短路电压过高,表示漏电抗太大,这是定子绕组匝数过多造成的;短路电压过低,说明漏电抗太小,这是定子绕组匝数过少引起的。
(3)如果三相电流不平衡,可慢慢地转动转子;如果三相电流的大小轮流变动,可能是转子断条,应对转子进行检查。
电动机常见故障及排除方法
异步电动机的故障可分为机械故障和电气故障两类。机械故障如轴承、铁心、风叶、机座、转轴等故障,一般比较容易观察与发现;电气故障主要是定子绕组、电刷等导电部分出现的故障。由于电动机的结构型式、制造质量、使用和维护情况的不同,往往可能出现同一故障有不同外观现象,或同一外观现象引起不同的故障。因此要正确判断故障,必须先进行认真细致的观察、研究和分析。然后进行检查与测量,找出故障所在,并采取相应的措施予以排除。
1. 调查
首先了解电机的型号、规格、使用条件及使用年限,以及电机在发生故障前的运行情况,如所带负荷的大小、温升的高低、有无不正常的声音、操作情况等等,并认真听取操作人员的反映。
2. 察看故障现象
察看的方法要按电机故障情况灵活掌握,有时可以把电动机上电源进行短时运转,直接观察故障情况,再进行分析研究。有时电机不能上电源,通过仪表测量或观察来进行分析判断,然后再把电机拆开,测量并仔细观察其内部情况,找出其故障所在。
3. 电动机运行中的监视与维护
电动机在运行时,要通过听、看、闻等及时监视电动机,以期当电动机出现不正常现象时能及时切断电源,排除故障。具体项目如下:
听电动机在运行时发出的声音是否正常。电动机正常运行时,发出的声音应该是平稳、轻快、均匀、有节奏的。如果出现尖叫、沉闷、摩擦、撞击、振动等异声时,应立即停机检查。观察电动机有无振动、噪声和异常气味
电动机若出现振动,会引起与之相连的负载部分不同心度增高,形成电动机负载增大,出现超负荷运行,就会烧毁电动机。
通过多种渠道经常检查。检查电动机的温度及电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化,尤其对无电压、电流指示及没有过载保护的电动机,对温升的监视更为重要。电动机轴承是否过热,缺油,若发现轴承附近的温升过高,就应立即停机检查。轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损缺,轴承间隙是否过大晃动,内环在轴上有无转动等。
保持电动机的清洁,特别是接线端和绕组表面的清洁。不允许水滴、油污及杂物落到电动机上,更不能让杂物和水滴进入电动机内
部。要定期检修电动机,清洁内部,更换润滑油等。电动机在运行中,进风口周围至少3米内不允许有尘土、水渍和其他杂物,以防止吸人电机内部,形成短路介质,或损坏导线绝缘层,造成匣间短路,电流增大,温度升高而烧毁电动机。
要定期测量电动机的绝缘电阻,特别是电动机受潮时,如发现绝缘电阻过低,要及时进行干燥处理。
对绕线式电动机,要经常注意电刷与滑环间的火花是否过大,如火花过大。要及时做好清洁工作,并进行检修。
保持电动机在额定电流下工作
电动机过载运行,主要原因是由于拖动的负荷过大,电压过低,或被带动的机械卡滞等造成的。若过载时间过长,电动机将从电网中吸收大量的有功功率,电流便急剧增大,温度也随之上升,在高温下电动机的绝缘便老化失效而烧毁。
检查电动机三相电流是否平衡,其三相电流任何一相电流与其他两相电流平均值之差不允许超过10%,这样才能保证电动机安全运行。如果超过则表明电动机有故障,必须查明原因及时排除。
启动设备正常工作和电动机启动设备技术状态的好坏,对电动机的正常启动起着决定性的作用。实践证明,绝大多数烧毁的电动机,其原因大都是启动设备工作不正常造成的。如启动设备出现缺相启动,接触器触头拉弧、打火等。而启动设备的维护主要是清洁、紧固。如接触器触点不清洁会使接触电阻增大,引起发热烧毁触点,造成缺相而烧毁电动机;接触器吸合线圈的铁芯锈蚀和尘积,会使线圈吸合不严,并发生强烈噪声,增大线圈电流,烧毁线圈而引发故障。
故障现象 造成故障的可能原因 处理方法 电源接通后电动机不能起动 (1)电源断电或电源开关接触不良;
(2)熔丝烧断,控制设备接线或二次回路接线错误;
(3)定子绕组接线错误;
(4)定子绕组断路、短路或接地,绕线电机转子绕组断路;
(5)负载过重或传动机械有故障或传动机构被卡住;
(6)绕线电动机转子回路断开(电刷与滑环接触不良,变阻器断路,引线接触不良等);
(7)电源电压过低 (1)检查电源,开关接触不良应进行修理或更换;
(2)更换保险丝,检查控制设备接线或二次回路接线;
(3)检查接线,纠正错误;
(4)找出故障点,排除故障;
(5)检查传动机构及负载;
(6)找出断路点,并加以修复;
(7)检查原因并排除 电动机温升过高或冒烟 (1)负载过重或启动过于频繁;
(2)三相异步电动机断相运行;
(3)定子绕组接线错误;
(4)定子绕组接地或匝间、相间短路;
(5)鼠笼电动机转子断条;
(6)绕线电动机转子绕组断相运行;
(7)定子、转子相擦;
(8)通风不良;
(9)电源电压过高或过低 (1)减轻负载,减少启动次数;
(2)检查原因,排除故障;
(3)检查定子绕组接线,加以纠正;
(4)查出接地或短路部位,加以修复;
(5)铸铝转子必须更换,铜条子可修复或更换;
(6)找出故障点,加以修复;
(7)检查轴承,看转子是否变形,进行修理或更换;
(8)检查通风道是否畅通,对不可反转的电动机检查其转向;
(9)检查原因并排除 电机振动 (1)风扇叶片损坏和转子不平衡;
(2)带轮不平衡或轴伸弯曲;
(3)电机与负载轴线不对;
(4)电机安装不良,基础不牢、钢度不够或固定不紧
(5)负载突然过重 (1)校正平衡;
(2)检查并校正;
(3)检查、调整机组的轴线;
(4)检查安装情况及底脚螺栓;
(5)减轻负载 运行时有异声 (1)定子转子相擦;
(2)轴承损坏或润滑不良;
(3)电动机两相运行;
(4)风叶碰机壳
(5)绕组接地或相间短路;
(6)绕组匝间短路 (1)检查轴承。看转子是否变形,进行修复或更换;
(2)更换轴承,清洁轴承;
(3)查出故障点并加以修复;
(4)检查并消除故障;
(5)(6)检查并修理; 电动机带负载时转速过低 (1)电源电压过低;
(2)负载过大;
(3)鼠笼电动机转子断条;
(4)绕线电动机转子绕组接触不良或断开;
(5)支路压降过大,电动机出线端电压过低。
(6)接线错误,如将定子绕组的△接线误接成Y形 (1)检查电源电压;
(2)核对负载;
(3)铸铝转子必须更换,铜条子可修复或更换;
(4)检查电刷压力,电刷与环接触情况及转子绕组
(5)更换截面较大的导线,尽量减小电动机与电源的距离;
(6)更换接线方法 电动机外壳带电 (1)电源线与接地线搞错,接地线的毛刺与外壳相碰,接地线线头脱落,接地线失效和接零的零线中断(接不良或接地电阻太大);
(2)绕组受潮,绝缘损坏或老化;
(3)相线触及外壳,有脏物,引出线或接线盒的接头的绝缘损伤而接地。 (1)按规定接好地线,消除接地不良处;
(2)对受潮的绕组进行烘干处理,绝缘损坏或老化的绕组应予以更换;
(3)先查接线盒桩头,再查保护钢笔管管口和接头的绝缘情况,若以损坏,应套上绝缘管和包扎绝缘布,必要时进行浸漆处理。清除脏物。重接引出线 电动机的绝缘电阻过低 (1)长期搁置不用或浸水,造成绝缘受潮;
(2)长期运行绕组积尘太多,尤其是绕组上沉积导电性粉尘,使绝缘电阻大幅度降低;
(3)引出线和接线盒的绝缘损坏;
(4)绕组过热而造成绝缘老化 (1)可用烘烤的办法恢复绝缘性能;
(2)拆开电动机进行彻底清扫;
(3)重新包扎损坏部位;
(4)重新浸漆或重绕绕组