第三章電動機與變壓器第二節(jié)三相異步電動機（二）第二節(jié)三相異步電動機（二）【教學(xué)目標】1．掌握三相異步電動機起動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)和制動的方法；2．了解三相異步電動機的使用、維護和故障處理；3．能對三相異步電動機進行簡單的故障處理?！窘虒W(xué)重點】直流電動機起動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)和制動的方法

【教學(xué)難點】三相異步電動機的故障處理四、三相異步電動機的控制三相異步電動機起動時轉(zhuǎn)子電流很大，反映到電動機的定子側(cè)，使電動機的起動電流可達額定電流的5~7倍。如此大的起動電流會使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生波動，影響其他電氣設(shè)備的正常工作，而電動機本身的起動轉(zhuǎn)矩只有額定轉(zhuǎn)矩的1.5倍左右。因此，異步電動機的起動問題就是如何減小起動電流，而又產(chǎn)生合適的起動轉(zhuǎn)矩。三相異步電動機的控制主要包括：起動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)和制動等。1．三相異步電動機的起動直接起動又稱全壓起動，是將電動機的三相定子繞組直接接到電壓為額定電壓的電網(wǎng)上起動。其優(yōu)點是操作和起動設(shè)備簡單，缺點是起動電流大。

（1）籠型異步電動機的直接起動（2）籠型異步電動機的降壓起動降壓起動是指起動時降低加在電動機定子繞組上的電壓，起動結(jié)束后再加額定電壓運行。常用的降壓起動方法有自耦變壓器（補償器）降壓起動，星-三角（Y-△）起動和串電阻（電抗）降壓起動。

三相異步電動機的控制這種起動方法是利用自耦變壓器降低加在定子繞組上的電壓，其線路原理如圖3-26所示。自耦補償起動的優(yōu)點是能很好的限制起動電流，還可以根據(jù)不同負載的起動要求選擇起動電壓，但起動轉(zhuǎn)矩也下降了，因此廣泛應(yīng)用于大、中容量的三相異步電動機空載或輕載起動的場合。其缺點是起動設(shè)備體積大、價格高、質(zhì)量重。圖3-26自耦變壓器降壓啟動①自耦變壓器（補償器）降壓起動

三相異步電動機的控制將定子繞組三角形聯(lián)結(jié)的電動機在起動時改接成星形，起動結(jié)束后恢復(fù)三角形聯(lián)結(jié)。Y-△起動接線原理如圖3-27所示。該起動方法只能適用于空載或輕載起動的場合，并且只能用于正常工作時定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)的電動機中。Y-△起動的優(yōu)點是設(shè)備簡單、價格低，一般做成自動切換，應(yīng)用極為廣泛。

圖3-27Y-Δ降壓啟動三相異步電動機的控制②星-三角（Y-△）起動

圖3-28是在定子回路中串電阻器降壓起動電路。串電阻降壓起動具有設(shè)備線路簡單，起動平穩(wěn)，工作可靠，起動時功率因數(shù)高等優(yōu)點。缺點是電阻的功率損耗大、溫升高，所以一般不宜用于頻繁起動。

圖3-28串電阻降壓啟動三相異步電動機的控制

③串電阻（電抗）降壓起動

繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的轉(zhuǎn)子采用三相對稱繞組，且均采用星形聯(lián)結(jié)。起動時通常在三相繞組中串可變電阻起動，也有部分用頻敏變阻器起動。

繞線轉(zhuǎn)子異步電動機串電阻起動電路如圖3-29所示。圖3-29繞線轉(zhuǎn)子電動機串電阻起動三相異步電動機的控制（3）繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的起動

當電動機容量稍大時，則采用圖3-30所示的電路，此時電阻不是均勻地減小，而是通過接觸器觸點或凸輪控制器觸點的開閉有級地切除電阻，電動機轉(zhuǎn)速逐步增加，一直到起動過程結(jié)束。電動機在整個起動過程中起動轉(zhuǎn)矩較大，適合于重載起動，主要用于橋式起重機，卷揚機、龍門吊車等。其缺點是所需起動設(shè)備較多，有一部分能量消耗在起動電阻上。

圖3-30繞線轉(zhuǎn)子電動機串電阻有極起動三相異步電動機的控制所謂調(diào)速就是在負載不變的情況下，用人為的方法來改變電動機的轉(zhuǎn)速，以滿足不同生產(chǎn)機械的要求。用公式表示為：從上式可以看出，三相異步電動機以下有三種調(diào)速方法：變極調(diào)速，變頻調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。三相異步電動機的控制2．三相異步電動機的調(diào)速變極調(diào)速是通過改變定子旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)來達到改變電動機轉(zhuǎn)速的目的。由n1=60f1/p可知，當電源頻率一定時，改變定子繞組的接法如圖3-31所示。變極調(diào)速只用于籠型異步電動機，其優(yōu)點是設(shè)備簡單、操作方便、效率高；缺點是調(diào)速級數(shù)少。

圖3-31三相異步電動機變極調(diào)速的原理三相異步電動機的控制（1）變極調(diào)速

由于三相異步電動機的同步轉(zhuǎn)速成n1與電源頻率f1成正比，連續(xù)地改變電源的頻率，就可以連續(xù)平滑地調(diào)節(jié)異步電動機的轉(zhuǎn)速。變頻調(diào)速的機械特性如圖3-32所示。變頻調(diào)速為無級調(diào)速，調(diào)速范圍大，平滑性好，效率高，能適應(yīng)不同負載的要求。不足之處是調(diào)速系統(tǒng)較復(fù)雜，成本較高。圖3-32變頻調(diào)速的機械特征三相異步電動機的控制（2）變頻調(diào)速

常用的改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速方法有變阻調(diào)速和變壓調(diào)速。變阻調(diào)速：變阻調(diào)速是通過改變電動機轉(zhuǎn)子電路的外接電阻實現(xiàn)的，因此只適用于繞線轉(zhuǎn)子電動機。

變壓調(diào)速：變壓調(diào)速是通過改變電動機定子繞組上的電壓實現(xiàn)的，適用于籠型異步電動機的調(diào)速。當加在定子繞組上的電壓發(fā)生改變時，它的機械特性如圖3-33所示。圖3-33籠型異步電動機改變定子電壓調(diào)速三相異步電動機的控制（3）變轉(zhuǎn)差率調(diào)速

三相異步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同，而旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向取決于定子繞組通電電流的相序，因此，要使電動機機反轉(zhuǎn)只要將接在定子繞組上的任意兩根相線對調(diào)即可。圖3-34是利用倒順開關(guān)來實現(xiàn)電動機正反轉(zhuǎn)的原理電路圖。當開關(guān)向上合時，假定電動機正轉(zhuǎn)，則當開關(guān)向下合時，電動機就隨之反轉(zhuǎn)。圖3-34三相異步電動機正反轉(zhuǎn)電路圖三相異步電動機的控制

3．三相異步電動機的反轉(zhuǎn)為了使電動機迅速、準確地停轉(zhuǎn)，必須對電動機實行制動。根據(jù)制動轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的方法不同，可分機械制動和電氣制動兩類。機械制動通常是靠摩擦產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，最常用的裝置是電磁抱閘，如圖3-35所示。圖3-35電磁抱閘裝置三相異步電動機的控制4．三相異步電動機的制動電氣精制動孫是使翻異步腹電動優(yōu)機產(chǎn)千生與疼轉(zhuǎn)動趣方向輸相反果的電脹磁轉(zhuǎn)佛矩，傘使電繩力拖潛動系知統(tǒng)迅練速停央轉(zhuǎn)或愿限制爆轉(zhuǎn)速書。常捏用的膛電氣牛制動傳方法曠有反接瞎制動、能耗纏制動和再生癥制動三種議。反接訪制動確的原隱理與雙電動穗機反頂轉(zhuǎn)是韻一樣泡的。美反接屬制動買的原告理與伴電動漿機反新轉(zhuǎn)是腔一樣直的，積改變痰正在缸轉(zhuǎn)動傭的電蜂動機左定子沉繞組棄中任申意兩吊相的腸接線酒，使政磁場以反轉(zhuǎn)罰，從變而使矛轉(zhuǎn)子權(quán)導(dǎo)體文中產(chǎn)苦生與挽轉(zhuǎn)向熱相反法的電明磁轉(zhuǎn)思矩，扛使轉(zhuǎn)鉆速很塞快下賠降到頑零。當電餐動機歉轉(zhuǎn)速兆接近豬于零轎時，外立即銹切斷姥電源亂，避付免電陳動機享反轉(zhuǎn)類。在旨開始恢制動蠶的瞬種間，揀電動梯機的倍轉(zhuǎn)子菌電流勉比起疾動時墨還大物（S>耐1），童為限秤制電騰流的插沖擊改往往碰在定萄子繞兵組中搶串入魄限流獨電阻膠器R。這種育制動呼的優(yōu)債點是新停車碰迅速貝，設(shè)練備簡粗單；缺點露是對稼電動覆機及漁負載扛沖擊悠大，衡一般蕉只用下于小摔型電熟動機誰且不盲經(jīng)常牲停車辯制動除的場閘合。三相貧異步鴨電動牌機的鉛控制（1）反發(fā)接制淺動能耗笑制動揚是在欲斷開這定子敢繞組峽交流籍電源諒的同叼時，臭立即獸給兩塵相定震子繞逃組通雜入直廟流電雁，定鈴子產(chǎn)角生恒門定磁做場。制動者轉(zhuǎn)矩蒼的大禁小與亂直流疤電流牽的大雹小有猶關(guān)，棚直流忽電流紀一般哥為電惠動機針額定怪電流攪的0.該5~1倍。覺制動本過程暗如圖3-慮36所示餓。這種便制動商方法申是利療用轉(zhuǎn)宿子慣計性轉(zhuǎn)凝動切芹割磁齡通而嗽產(chǎn)生論制動鋼轉(zhuǎn)矩背，把薦轉(zhuǎn)子霸的動頂能消澡耗在震轉(zhuǎn)子框回路冬的電牌阻上曬，所笑以稱戰(zhàn)為能坦耗制察動。能耗辱制動旨的優(yōu)像點是稍制動毅力較鼻強，白制動氣過程后平穩(wěn)設(shè)，對容電網(wǎng)憂影響拼小。缺點誓是需勉要直亞流電昨源，顧低速摘時制抽動效將果差紗，一口般用劣于要減求迅善速停貍車的梳場合指。圖3-木36異步零電動寄機能證耗制豪動三相腿異步見電動篇機的魂控制（2）能秤耗制罷動三相榴異步請電動鬧機的漫控制（3）再醬生制短動再生泰制動長又稱搖回饋聰制動威、發(fā)忠電制勉動，舌是指蠢由于脊外力津的作搖用轉(zhuǎn)亡子電迅流與世產(chǎn)生互的電銀磁轉(zhuǎn)榴矩改給變了掉方向捧，驅(qū)丟動力衣矩變籃為制丙動力倡矩，薦電動阻機在手制動消狀態(tài)充下運洞行，悶即電粥動機苦是將喜機械嚼能轉(zhuǎn)貌化為雹電能肅，向撇電網(wǎng)南反送樂電，疫故稱閥為再味生制少動，糖又稱燈回饋夢制動即或發(fā)讀電制納動。再生政制動叨可向擱電網(wǎng)覆回饋寨電能朝，所漆以經(jīng)歌濟性趣能好肢，但模應(yīng)用麻范圍女很窄脂，只打有在n>n1時才禾能實摸現(xiàn)。常用綁于起挑重機拉、電險力機胃車和婦多速乎電動堤機中燈。貓而且漆只能隊限制訴電動亭機轉(zhuǎn)縮慧速，朋不能音制停遼。對照叢電動婆機的運銘牌豆數(shù)據(jù)悔中所蓬規(guī)定駱的額鄉(xiāng)豐定值米與要土求，撿檢查難電源緣瑞、起趟動設(shè)刻備的宇容量細、規(guī)酬格是廢否與溜電動詢機配擴套。檢查坑配線癢大小額是否毯合適屑，電涌動機經(jīng)的接糞線是挽否正它確，燙端子煉有無段松動互。測試瘋絕緣壓電阻提，檢剩查電印動機黃的起店動方甩法。用手壟轉(zhuǎn)動攏電動牢機轉(zhuǎn)渣軸，霉檢查弊是否錢靈活撒，確解定電費動機亂的轉(zhuǎn)豆向。電動窮機起惜動設(shè)側(cè)備是頭否良伶好，睬所帶穗負載火是否尊正常攻。1、三跡相異拿步電捎動機錄起動也前的蜂檢查五、纏三相落異步悅電動靜機的屋使用走、維峰護及故投障處柔理電動撇機的獄轉(zhuǎn)向背是否襪正確脂。在起修動和所加速半過程偷中，稿是否熄有異放常的炕聲響擋和振碼動。起動距電流欺是否鑒正常嘗，電伐壓降額大小汽是否前影響行周圍接電氣囑設(shè)備吼的正幫常運糟行濁。電動礙機的羞三相貌電壓抵、電剪流是槽否正押常，灶起動腦時間姑是否覆符合要要求裝。起動疲裝置跌的動妥作是寬否正奶常，院冷卻叔系統(tǒng)噸、控攀制系棟統(tǒng)的猾動作勾是否鄭正常抗。三相銀異步桶電動乏機的沖使用疏、維督護及故悉障處軍理2．三疊相異嚴步電脅動機交起動牢和運佳行中亭的注廊意事探項三相適異步歇電動評機的午維護偽可分鍵為日蔽常維蔬護、您每月毒或定誤期維煌護、播每年殖維護達三種謙。在日鐵常維落護中旦，主富要是香檢查最電動唯機的速潤滑領(lǐng)系統(tǒng)鑰、外守觀、達溫度幅、噪鹿聲、魂振動亂等是熟否有舍異常際情況揮，以謝及通慚風(fēng)系爛統(tǒng)、替滑動言摩擦茫狀況崗和緊錦固情采況，但認真糊做好災(zāi)記錄剛。在每獵月或擇定期曬維護魄中，除主要蒸檢查芽開關(guān)膊、配再線、甘接地騙裝置橋等有億無松茫動、溫破損序現(xiàn)象否，并憲及時氣進行旦修理繭或更嫁換；霉檢查潑粉塵演堆積旋的情滑況，壁及時腦清掃退；檢直查引筒線和尤配線醒有無感損傷潔和老澇化貧。每年弓維護孩的內(nèi)姐容除秀上述介項目伍外，面還要府檢查她和更年換潤占滑劑緊，必段要時請，要留解體禍電動寨機，笛進行灘抽心性檢查秩、清硬掃或炎清洗富油垢向，檢糠查絕焦緣電掙阻并詠進行鳳干燥種處理戰(zhàn)，檢蛇查零侮部件停生銹炭和腐過蝕情敬況宮。三相濁異步車電動段機的板使用客、維掘護及故僚障處玩理3．三啞相異據(jù)步電播動機匯的維癢護輔

助

故

障

現(xiàn)

象可

能

的

原

因檢

查

和

排

除

方

法無任何聲響電源未能真正接通檢查電源線路是否完好，熔斷器是否熔斷，起動設(shè)備、控制線路、過載保護是否正確有開關(guān)動作聲或電動機嗡嗡聲電源缺相或電壓過低檢查線路，恢復(fù)三相或查找電壓過低原因并排除定子繞組接線錯誤對照銘牌檢查接線，糾正錯誤定子或繞線電動機轉(zhuǎn)子繞組斷路找出斷路點接好，若已燒壞則需重新繞制負載過大或傳動機構(gòu)卡死減小負載或排除機械故障繞線式電動機轉(zhuǎn)子回路開路找出開路點，加以修復(fù)三相錦異步矛電動銷機的四使用刻、維磚護及故鋪障處歐理4．三涼相異鵲步電無動機獲的常也見故貫障及察其處咽理方花法（1）電劫動機其無法妙起動輔

助

故

障

現(xiàn)

象可

能

的

原

因檢

查

和

排

除

方

法三相電流不平衡匝間短路或某相繞組內(nèi)部接反拆開修理或更換繞組，調(diào)整接線空載時電流偏大電源電壓過高查找原因并排除軸承損壞或裝配不良調(diào)整或更換軸承帶負載后轉(zhuǎn)速過低電源電壓過低調(diào)節(jié)電壓至額定值并設(shè)法穩(wěn)定電壓負載過大核對負載，調(diào)整為額定負載籠型轉(zhuǎn)子繞組松動或斷條更換轉(zhuǎn)子繞線電動機轉(zhuǎn)子繞組一相接觸不良或斷開檢查電刷壓力，電刷與滑環(huán)接觸情況及轉(zhuǎn)子繞組三相黨異步暈電動恭機的拜使用快、維司護及故維障處擺理（2）電崗動機北轉(zhuǎn)速喪不正外常輔

助

故

障

現(xiàn)

象可

能

的

原

因檢

查

和

排

除

方

法溫升過高負載過重或起動過于頻繁

減輕負載或減少起動次數(shù)通風(fēng)不良檢查風(fēng)扇是否正常，風(fēng)道是否暢通定子繞組接線錯誤對照銘牌檢查接線，糾正錯誤電樞過熱定子繞組接地或匝間、相間短路

查找接地或短路部位，加以修復(fù)定、轉(zhuǎn)子相擦

檢查軸承、轉(zhuǎn)子是否變形，并修理或更換電壓過高、過低或缺相檢查恢復(fù)三相電壓并穩(wěn)定電壓為額定值軸承過熱軸承磨損或潤滑不