第一篇：三相異步電動機制動方法及應用

西安科技大學繼續教育學院 《電力拖動技術課程設計》報告書

三相異步電動機制動方法及應用

專 業：電氣自動化 學生姓名： sjcqing 班 級：09電氣自動化大專班 指導老師：

提交日期： 2012 年 3 月

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摘 要

近幾十年來，隨著電力電子技術、微電子技術及現代控制理論的發展，中、小功率電動機在工農業生產及人們的日常生活中都有極其廣泛的的應用。特別是在鄉鎮企業及家用電器中，更需要有大量的中、小功率電動機。由于這種電動機的發展及廣泛的應用，它的使用、保養和維護工作也越來越重要。電機是現代工農業生產和交通運輸的重要設備，與電機配套的控制設備的性能已經成為用戶關注的焦點。電機的控制包括電機的起動、調速和制動。異步電動機由于具有結構簡單、體積小、價格低廉、運行可靠、維修方便、運行效率較高、工作特性較好等優點，因而在電力拖動平臺上得到了廣泛應用。據統計，其耗電量約占全國發電量的40%左右。當電機并入電網時，電機轉速從靜止加速到額定轉速的過程稱為電機的起動過程。異步電動機的起動性能最重要的是起動電流和起動轉矩。因此在電機的起動過程中，如何降低起動電流，增大起動轉矩，一直是機電行業的專家們探討的重要課題。電動機機應用廣泛，種類繁多、性能各異，分類方法也很多。本文是對三相異步電動機做出深入的剖析與設計。三相異步電動機是一種具有高效率、低磨損、低噪聲的電機機種.本設計在介紹三相異步電動機中，關于相數、極數、槽數及繞組連接方式的選擇方法和應遵從的規律詳細的加以說明和介紹。文中主要介紹了幾種常用的制動方式的特點，對不同制動方式進行了技術比較，分析了他們各自的實用場所，為實際應用提供了科學的理論依據。

關鍵詞： 三相異步電動機

結構

制動方式

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Abstract In recent decades, along with the electric power electronic technology, microelectronic technology and modern control theory, medium, small power motors in industrial and agricultural production and people's daily life are extremely extensive application.Especially in the township enterprises and household appliances, needs to have plenty of medium, small power motor.Due to the development of the motor and the widespread application, its use, maintenance and maintenance work is more important.The motor is a modern industrial and agricultural production and transport of the essential equipment, and machine control equipment performance has become a user focus.Motor control includes a motor starting, speed regulation and braking.Asynchronous motor due to its simple structure, small volume, low cost, reliable operation, convenient repair, high efficiency, good working properties, and thus in the electric drive platform has been widely used.According to statistics, its power consumption accounted for about40% of generating capacity.When the motor is connected with the power grid, the motor speed to accelerate from zero to the rated speed of the process is known as the motor starting process.Asynchronous motor starting performance, the most important is the starting current and starting torque.Therefore in the motor starting process, how to reduce the starting current, increase the starting torque, is a mechanical and electrical industry experts to explore the important subject.Motor machine a wide range of applications, a wide range of different classification methods, properties, also a lot of.This article is on the three-phase asynchronous motor to make deep analysis and design.The three-phase asynchronous motor is a kind of high efficiency, low wear, low noise motor models.The design in the design of the three-phase asynchronous motor, on the phase number, the number of poles, slot number and winding connection mode selection method and the laws that should be obeyed.This paper mainly introduces several common braking characteristics, for different braking modes of technology, analyzes their practical places, for practical applications to provide scientific theoretical basis.Key words: three-phase asynchronous motor structure braking method

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前 言

電動機是把電能轉換成機械能的設備。近幾十年隨著科技的發展電動機在機械、冶金、石油、煤炭、化學、航空、交通、農業以及其他各種工業中，被廣泛地應用著。隨著工業自動化程度不斷提高，需要采用各種各樣的控制電機作為自動化系統的元件，人造衛星的自動控制系統中，電機也是不可缺少的。此外在國防、文教、醫療及日常生活中(現代化的家電工業中)電動機也愈來愈廣泛地應用起來

與單相電動機相比，三相異步電動機運行性能好，并可節省各種材料。按轉子結構的不同，三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種?；\式轉子的異步電動機結構簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應用，其主要缺點是調速困難。繞線式三相異步電動機的轉子和定子一樣也設置了三相繞組并通過滑環、電刷與外部變阻器連接。調節變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調節電動機的轉速。而三相異步電動機的制動方法，在其中無疑起到了關鍵性的作用，其在切斷電源以后，利用電氣原理或機械裝置使電動機迅速停轉。其制動方法主要分為，電力制動和機械制動。電力制動和機械制動又可分為若干制動方式。其制動方法和制動原理在第二章會重點介紹。

在本次課題設計中共分為三大章節，第一章為課題介紹，在其中說明了本課題的設計背景、設計意義以及本課題的主要工作。第二章則著重于三相異步電動機制動方法的介紹、分類以及其結構原理。第三章是三相異步電動機的繞組故障分析以及故障處理方法。

此課題在設計過程中，重點介紹了三相異步電動機的制動方法，在查閱相關資料和老師、同學的幫助下完成了相關理論知識的設計，由于個人設計的水平有限，難免有疏漏和欠妥之處，敬請老師和同學指正，謝謝！

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目錄

前 言.........................................................................3 第1章 課題介紹...............................................................5

1.1 課題背景.............................................................................................................................5 1.2 課題意義.............................................................................................................................5 1.3 本課題主要工作.................................................................................................................5 第2章 三相異步電動機的制動方法...............................................6

2.1 何謂三相異步電動機的制動.............................................................................................6 2.2 三相異步電動機的制動介紹.............................................................................................6 2.3 三相異步電動機的制動步驟.............................................................................................8 2.4 回饋制動（又稱發電制動、再生制動）.......................................................................16 第3章 三相異步電動機繞組的故障分析和處理....................................18

3.1 繞組接地.........................................................................................................................18 3.2 繞組短路.........................................................................................................................18 3.3 繞組斷路.........................................................................................................................19 3.4 繞組接錯.........................................................................................................................20 總 結......................................................................21 參考文獻......................................................................22 致 謝......................................................................2

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第1章 課題介紹

1.1 課題背景

由于生產機械的不斷更新和發展，對電動機的起動性能也提出了越來越高的要求。電動機作為重要的動力裝置，已被廣泛用于工業、農業、交通運輸、國防軍事設施以及日常生活中。直流電動機其調速在過去一直占統治地位，但由于本身結構原因，例如換向器的機械強度不高，電刷易于磨損等，遠遠不能適應現代生產向高速大容量化發展的要求。相比之下，三相異步交流電動機擁有延長設備的使用壽命，有強大的降噪能力，操作智能化，維護簡便、通用性強等眾多特性，特別是三相線籠式異步電動機，由于其結構簡單、制造方便、價格低廉，而且堅固耐用，慣量小，運行可靠等優勢，在工業中得到了極為廣泛的應用，也正在發揮著越來越重要的作用。

三相異步電動機在各種電動機中的應用最廣，需求量最大，在工業生產、農業機械化交通運輸、國防工業等電力拖動裝置中有很大的比重，這是因為三相異步電動機具有結構簡單、制造方便、價格低廉、運行可靠等一系列優點，另外還具有較高的運行效率和較好的工作特性，能滿足各行業大多數生產機械的轉動要求。

因此三相交流異步電動機的技術在我國有極為廣泛的發展前景。

1.2 課題意義

通過本課題的設計，了解三相異步電動機的基本自動方式，進一步了解三相異步電動機的結構、工作原理、三相異步電動機的分類及用途、各種制動方式和三相異步電動機在應用中經常出現的問題。本次課程設計將對三相異步電動機的制動控制方式進行分析，進一步分別討論了三相異步電動機的幾種制動方式特性以及在不同設備中的應用情況。

1.3 本課題主要工作

介紹三相異步電動機的基本結構和工作原理，詳細介紹了三相異步電動機的制動方法、控制線路和使用過程中的故障處理。

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第2章 三相異步電動機的制動方法

2.1 何謂三相異步電動機的制動

在切斷電源以后，利用電氣原理或機械裝置使電動機迅速停轉的方法稱為三相異步電動機的制動

2.2 三相異步電動機的制動介紹

制動的方法一般有兩類：機械制動和電力制動。

機械制動：利用機械裝置使電動機斷開電源后迅速停轉的方法叫機械制動。機械制動常用的方法有：電磁抱閘和電磁離合器制動。

電氣制動：電動機產生一個和轉子轉速方向相反的電磁轉矩，使電動機的轉速迅速下降。三相交流異步電動機常用的電氣制動方法有反接制動、能耗制動和回饋制動。2.2.1 機械制動

采用機械裝置使電動機斷開電源后迅速停轉的制動方法。如電磁抱閘、電磁離合離合器等電磁鐵制動器。

（1）電磁抱閘斷電制動控制電路

電磁抱閘抱閘斷電控制電路如圖1所示。合上電源開關QS和開關K,電動機接通電源，同時電磁抱閘線圈YB得電，銜鐵吸合，克服彈簧的拉力使制動器的閘瓦與閘輪分開，電動機正常運轉。斷開開關，電動機失電，同時電磁抱閘線圈YB也失電，銜鐵在彈簧拉力作用下與鐵芯分開，并使制動器的閘瓦緊緊抱住閘輪，電動機被制動而停轉。圖中開關K可采用倒順開關、主令控制器、交流接觸器等控制電動機的正反轉，滿足控制要求。倒順開關接線示意圖如圖2所示。這種制動方法在起重機械上廣泛應用，如行車、卷揚機、電動葫蘆(大多采用電磁離合器制動)等。其優點是能準確定位，可防止電動機突然斷電時重物自行墜落而造成事故。

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7（2）電磁抱閘通電制動控制電路

電磁抱閘斷電制動其閘瓦緊緊抱住閘輪，若想手動調整工作是很困難的。因此，對電動機制動后仍想調整工件的相對位置的機床設備就不能采用斷電制動，而應采用通電制動控制，其電路如圖3所示。當電動機得電運轉時，電磁抱閘線圈無法得電，閘瓦

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2.3 三相異步電動機的制動步驟 2.3.1反接制動的方法

異步電動機反接制動有兩種，一種是在負載轉矩作用下使電動機反轉的倒拉反轉反接制動，這種方法不能準確停車。另一種是依靠改變三相異步電動機定子繞組中三相電源的相序產生制動力矩，迫使電動機迅速停轉的方法。

反接制動的優點是：制動力強，制動迅速。缺點是：制動準確性差，制動過程中沖擊強烈，易損壞傳動零件，制動能量消耗大，不宜經常制動。因此反接制動一般適用于制動要求迅速、系統慣性較大，不經常啟動與制動的場合。（1）速度繼電器（文字符號KS）

速度繼電器是依靠速度大小使繼電器動作與否的信號，配合接觸器實現對電動機的反接制動，故速度繼電器又稱為反接制動繼電器。

感應式速度繼電器是靠電磁感應原理實現觸頭動作的。從結構上看，與交流電機類似，速度繼電器主要由定子、轉子和觸頭三部分組成。定子的結構與籠型異步電動機相似，是一個籠型空心圓環，有硅鋼片沖壓而成，并裝有籠型繞組。轉子是一個圓柱形永久磁鐵。

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速度繼電器的結構原理圖

速度繼電器的符號

速度繼電器的軸與電動機的軸相連接。轉子固定在軸上，定子與軸同心。當電動機轉動時，速度繼電器的轉子隨之轉動，繞組切割磁場產生感應電動勢和電流，此電流和永久磁鐵的磁場作用產生轉矩，使定子向軸的轉動方向偏擺，通過定子柄撥動觸頭，使常閉觸頭斷開、常開觸頭閉合。當電動機轉速下降到接近零時，轉矩減小，定子柄在彈簧力的作用下恢復原位，觸頭也復原。常用的感應式速度繼電器有JY1和JFZ0系列。JY1系列能在3000r/min的轉速下可靠工作。JFZ0型觸頭動作速度不受定子柄偏轉快慢的影響，觸頭改用微動開關。一般情況下，速度繼電器的觸頭在轉速達到120r/min以上時能動作，當轉速低于100r/min左右時觸頭復位。

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（2）反接制動的控制線路

單向啟動反接制動控制線路

當電動機正常運轉需制動時，將三相電源相序切換，然后在電動機轉速接近零時將電源及時切掉。控制電路是采用速度繼電器來判斷電動機的零速點并及時切斷三相電源的。速度繼電器KS的轉子與電動機的軸相連，當電動機正常運轉時，速度繼電器的常開觸頭閉合，當電動機停車轉速接近零時，KS的常開觸頭斷開，切斷接觸器的線圈電路。

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3）反接制動控制線路工作原理分析（A）單向啟動

（a）單向啟動原理示意圖

（西安工程技術學院）反接制動

(B

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（b）反接制動原理示意圖

2.3.2 能耗制動的方法

當電動機切斷交流電源后，立即在定子繞組的任意二相中通入直流電，迫使電動機迅速停轉的方法叫能耗制動。

（1）能耗制動的方法

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先斷開電源開關，切斷電動機的交流電源，這時轉子仍沿原方向慣性運轉；隨后向電動機兩相定子繞組通入直流電，使定子中產生一個恒定的靜止磁場，這樣作慣性運轉的轉子因切割磁力線而在轉子繞組中產生感應電流，又因受到靜止磁場的作用，產生電磁轉矩，正好與電動機的轉向相反，使電動機受制動迅速停轉。由于這種制動方法是在定子繞組中通入直流電以消耗轉子慣性運轉的動能來進行制動的，所以稱為能耗制動。

能耗制動的優點是制動準確、平穩，且能量消耗較小。缺點是需附加直流電源裝置，設備費用較高，制動力較弱，在低速時制動力矩小。所以，能耗制動一般用于要求制動準確、平穩的場合。

（2）能耗制動控制線路

對于10KW以上容量較大的電動機，多采用有變壓器全波整流能耗制動控制線路。如圖2-74所示為有變壓器全波整流單向啟動能耗制動控制線路，該線路利用時間繼電器來進行自動控制。其中直流電源由單相橋式整流器VC供給，TC是整流變壓器，電阻R是用來調節直流電流的，從而調節制動強度。

單向啟動能耗制動控制線路

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(3)線路工作原理分析如下

（A）單向啟動運轉

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（B）雙向啟動運轉

2.4 回饋制動（又稱發電制動、再生制動）

這種制動方法主要用在起重機械和多速異步電動機上。

當起重機在高處開始下放重物時，電動機轉速n小于同步轉速n1，這時電動機處于電動運行狀態，但由于重力的作用，在重物的下放過程中，會使電動機的轉速n大于同步轉速n1，這時電動機處于發電運行狀態，轉子相對于旋轉磁場切割磁力線的運動方向會發生改變，其轉子電流和電磁轉矩的方向都與電動運行時相反，電磁力矩變為制動力矩，從而限制了重物的下降速度，不致于重物下降得過快，保證了設備和人身安全。

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對多速電動機變速時，如使電動機由二級變為四級時，定子旋轉磁場的同步轉速n1由3000轉／分變為1500轉／分，而轉子由于慣性仍以原來的轉速n(接近3000轉／分)旋轉，此時n>n1，電動機產生發電制動作用。

發電制動是一種比較經濟的制動方法。制動時不需改變線路即可從電動運行狀態自動地轉入發電制動狀態，把機械能轉換成電能再回饋到電網，節能效果顯著。缺點是應用范圍較窄，僅當電動機轉速大于同步轉速時才能實現發電制動。

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第3章 三相異步電動機繞組的故障分析和處理

繞組是電動機的組成部分,老化,受潮、受熱、受侵蝕、異物侵入、外力的沖擊都會造成對繞組的傷害,電機過載、欠電壓、過電壓,缺相運行也能引起繞組故障。繞組故障一般分為繞組接地、短路、開路、接線錯誤?，F在分別說明故障現象、產生的原因及檢查方法。

3.1 繞組接地

指繞組與鐵心或與機殼絕緣破壞而造成的接地。

3.1.1 故障現象

機殼帶電、控制線路失控、繞組短路發熱,致使電動機無法正常運行。3.1.2 產生原因

繞組受潮使絕緣電阻下降；電動機長期過載運行；有害氣體腐蝕；金屬異物侵入繞組內部損壞絕緣；重繞定子繞組時絕緣損壞碰觸鐵心；繞組端部碰觸端蓋機座；定、轉子磨擦引起絕緣灼傷；引出線絕緣損壞與殼體相碰；過電壓(如雷擊)使絕緣擊穿。

3.1.3 處理方法

(1)繞組受潮引起接地的應先進行烘干,當冷卻到60——70℃左右時,澆上絕緣漆后再烘干。

(2)繞組端部絕緣損壞時,在接地處重新進行絕緣處理,涂漆,再烘干。(3)繞組接地點在槽內時,應重繞繞組或更換部分繞組元件。

3.2 繞組短路

由于電動機電流過大、電源電壓變動過大、單向運行、機械碰傷、制造不良等造成絕緣損壞所至,分繞組匝間短路、繞組間短路、繞組極間短路和繞組相間短路。3.2.1 故障現象

離子的磁場分布不均,三相電流不平衡而使電動機運行時振動和噪聲加劇,嚴重時

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電動機不能啟動,而在短路線圈中產生很大的短路電流,導致線圈迅速發熱而燒毀。3.2.2 產生原因

電動機長期過載,使絕緣老化失去絕緣作用；嵌線時造成絕緣損壞；繞組受潮使絕緣電阻下降造成絕緣擊穿；端部和層間絕緣材料沒墊好或整形時損壞；端部連接線絕緣損壞；過電壓或遭雷擊使絕緣擊穿；轉子與定子繞組端部相互摩擦造成絕緣損壞；金屬異物落入電動機內部和油污過多。3.2.3 短路處理方法

(1)短路點在端部?？捎媒^緣材料將短路點隔開,也可重包絕緣線,再上漆重烘干。

(2)短路在線槽內。將其軟化后,找出短路點修復,重新放入線槽后,再上漆烘干。(3)對短路線匝少于1/12的每相繞組,串聯匝數時切斷全部短路線,將導通部分連接,形成閉合回路,供應急使用。

(4)繞組短路點匝數超過1/12時,要全部拆除重繞。

3.3 繞組斷路

由于焊接不良或使用腐蝕性焊劑,焊接后又未清除干凈,就可能造成壺焊或松脫；受機械應力或碰撞時線圈短路，短路與接地故障也可使導線燒毀。在并燒的幾根導線中有一根或幾根導線短路時，另幾根導線由于電流的增加而溫度上升,引起繞組發熱而斷路。一般分為一相繞組端部斷線、匝間斷路、并聯支路處斷路、多根導線并燒中一根斷路、轉子斷路。3.3.1 故障現象

電動機不能啟動,三相電流不平衡,有異常噪聲或振動大,溫升超過允許值或冒煙。

3.3.2 產生原因

(1)在檢修和維護保養時碰斷或因制造質量問題。

(2)繞組各元件、極(相)組和繞組與引接線等接線頭焊接不良,長期運行過熱脫焊。

(3)受機械力和電磁場力使繞組損傷或拉斷。

(4)匝間或相間短路及接地造成繞組嚴重燒焦或熔斷等。3.3.3 斷路處理方法

(1)斷路在端部時,連接好后焊牢,包上絕緣材料,套上絕緣管,綁扎好,再烘干。(2)繞組由于匝間、相間短路和接地等原因而造成繞組嚴重燒焦的一般應更換新

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繞組。

(3)對斷路點在槽內的,屬少量斷點的做應急處理,采用分組淘汰法找出斷點,并在繞組端斷部將其連接好并絕緣合格后使用。

(4)對籠形轉子斷路的可采用焊接法、冷接法或換條法修復。

3.4 繞組接錯

繞組接錯造成不完整的旋轉磁場,致使啟動困難、三相電流不平衡、噪聲大等癥狀,嚴重時若不及時處理會燒壞繞組。主要有下列幾種情況:某極相中一只或幾只線圈嵌反或頭尾接錯；極(相)組接反；某相繞組接反； 多路并聯繞組支路接錯；“△”型、“Y”型接法錯誤。3.4.1 故障現象

電動機不能啟動、空載電流過大或不平衡過大,溫升太快或有劇烈振動并有很大的噪聲、燒斷保險絲等現象。3.4.2 產生原因

誤將“△”型接成“Y”型；維修保養時三相繞組有一相首尾接反；減壓啟動是觸頭位置選擇不合適或內部接線錯誤；新電機在下線時,繞組連接錯誤；舊電機觸頭判斷不對。3.4.3 處理方法

(1)一個線圈或線圈組接反,則空載電流有較大的不平衡,應進廠返修。(2)引出線錯誤的應正確判斷首尾后重新連接。

(3)減壓啟動接錯的應對照接線圖或原理圖,認真校對重新接線。(4)新電機下線或重接新繞組后接線錯誤的,應送廠返修。

(5)定子繞組一相接反時,接反的一相電流特別大,可根據這個特點查找故障并進行維修。

(6)把“Y”型接成“△”型或匝數不夠,則空載電流大,應及時更正。怎樣測量三相異步電動機六股引出線的相同端頭用干電池和萬用表判別。

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總 結

實踐證明，在工農業生產中，根據實際需要，科學地選用三相異步電動機的制動方法可以提高生產效率，收到很好的經濟效益。在運行中對電動機進行科學的維護保養，使電動機長期處于非常好的技術狀態，延長使用壽命，提高工農業生產的效率是非常有必要的。電動機從發展至今，一代代的產品問世，都是圍繞著基本的工作原理而開發的，如何去運行和維護電動機是我們目前主要工作的重中之重。它在我國經濟建設中擔當著重要的角色。電動機經歷了100多年的技術發展，電動機自身的理論基本成熟。隨著電工技術的發展，對電能的轉換、控制以及高效使用的要求越來越高。電磁材料的性能不斷提高，電工、電子技術的廣泛應用，為電動機的發展注入了新的活力。未來電動機將會沿著體積更小、機電能量轉換效率更高、控制更加靈活的方向繼續發展。

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參考文獻

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【2】 唐介.電機與拖動[J].高等教育出版社，2007.12頁碼11～16

【3】 趙君有，王秀麗.電機與拖動[J].中國電力出版社，2009.7頁碼17～19

【4】 聶志強.電力拖動控制線路技術[J].哈爾濱工業大學，2008.3頁碼20～2

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致 謝

經過一個多月的時間，在各位老師、同學的幫助下，在我的不斷努力下，我的課程設計終于要完成了。從設計中我學到許多知識，也理解了做任何事都要細心的道理。知識的積累是一點一滴的，在設計中我也感受頗深。在此我要真誠的感謝老師給予我的指導，在設計過程中老師嚴格督促我的畢業設計進度，及時的幫我解決我在設計中遇到的各種問題和困難，在設計中一直對我嚴格要求，在整個課程設計過程中都給予我耐心的指導和講解，并主動為我提供各種相關技術資料，在老師的幫助和指導下我順利完成了本次課程設計，也讓我在這次課程設計中受益匪淺，在此謹向老師致以深切的謝意！

在這次課程設計中我也遇到了許多困難，且得到了學校里其他老師的幫助和指導，我也要感謝我的母校西安工程技術學院，是她提供了良好的學習環境和生活環境，讓我的三年大學生活豐富多彩，為我的人生留下精彩的一筆。

感謝評閱和閱讀本設計論文的老師為此付出的辛勤勞動！

在此還要感謝西安工程技術學院的全體老師，感謝他們對我的培養！最后祝愿各位老師：合家歡樂！工作順利！身體健康！

第二篇：關于三相異步電動機調速與制動問題的研究

網絡高等教育

專

科

生

畢

業

大

作

業

題

目：關于三相異步電動機調速與制動問題的研究

學習中心： 浙江電大奧鵬學習中心

層 次： 高中起點?？? 專 業： 電力系統自動化技術

年 級： 2010年秋 季 學 號： 201011852184 學 生： 胡天飛 指導教師： 王 凱

完成日期： 2012年08月30日

大連理工大學網絡高等教育畢業大作業模板

內容摘要

目前，電力拖動是各行業生產機械的主要拖動形式；因此，三相異步電動機已經被廣泛應用在各行各業和日常生活等領域。隨著生產機械的不斷更新和發展，對電動機的調速性能與制動問題要求越來越高。三相異步電動機由于三相異步電動機因其成本低，結構簡單，可靠性高和維護少等優點在各種工業領域中得到廣泛的應用，但其調速性能和制動性能都不如直流電動機，因此如何改進異步電動機的調速性能和制動問題，以提高調速性能和制動問題，就顯得特別重要。本篇文章通過對鼠籠式三相異步電動機工作過程的分析，著重討論了三相異步電動機 的調速和制動性能，介紹了三相異步電動機常用的調速和制動方法。

關鍵詞：三相異步電動機；調速；制動

I

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目 錄

內容摘要...........................................................................................................................I 引 言..............................................................1 第1章 三相異步電動機工作原理.......................................2 第2章 三相異步電動機的調速方法.....................................4 2.1繞線式電動機轉子串電阻調速..................錯誤！未定義書簽。2.2液力耦合器調速..............................錯誤！未定義書簽。2.3變極對數調速................................錯誤！未定義書簽。2.4串級凋速....................................錯誤！未定義書簽。2.5電磁轉差離合器調速..........................錯誤！未定義書簽。2.6改變定子電壓調速............................錯誤！未定義書簽。2.7變頻調速....................................錯誤！未定義書簽。第3章 三相異步電動機的制動方法.....................................5 3.l 反接制動.....................................................5 3.2發電機制動..................................錯誤！未定義書簽。3.3能耗制動....................................錯誤！未定義書簽。第4章 結語........................................錯誤！未定義書簽。

II

完整論文加QQ:1479352057

引

言

三相異步電機主要用作電動機，拖動各種生產機械。三相異步電動機的調速方法有變極調速，變頻調速和變轉差率調速。其中變轉差串調速包括繞線轉子異步電動機的轉子串接電阻調速、串級調速和降壓調速。三相異步電動機有三種削動狀態：能耗制動、反接制動(電源兩相反接和倒拉反轉)和回饋這三種制動狀態的機械特性曲線、能量轉換關系及用途．特點等均與直流電動機制動狀態。本文主要針對變頻調速及能耗制動作出了詳細研究。

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第1章 三相異步電動機工作原理

當電動機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱交流電后，將產生一個旋轉磁場，該旋轉磁場切割轉子繞組，從而在轉子繞組中產生感應電流（轉子繞組是閉合通路），載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力，從而在電機轉軸上形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉，并且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。當導體在磁場內切割磁力線時，在導體內產生感應電流，“感應電機”的名稱由此而來。感應電流和磁場的聯合作用向電機轉子施加驅動力。我們讓閉合線圈ABCD在磁場B內圍繞軸xy旋轉。如果沿順時針方向轉動磁場，閉合線圈經受可變磁通量，產生感應電動勢，該電動勢會產生感應電流(法拉第定律)。根據楞次定律，電流的方向為:感應電流產生的效果總是要阻礙引起感應電流的原因。因此，每個導體承受相對于感應磁場的運動方向相反的洛侖茲力F。確定侮個導體力F方向的一個簡單的方法是采用右手三手指定則(磁場對電流作用將拇指置于感應磁場的方向，食指為力的方向。將中指置于感應電流的方向。這樣一來，閉合線圈承受一定的轉矩，從而沿與感應子磁場相同方向旋轉，該磁場稱為旋轉磁場。閉合線圈旋轉所產生的電動轉矩平衡了負載轉矩。

旋轉磁場的產生:三組繞組問彼此相差120度，每一組繞組都由三相交流電源中的一相供電.繞組與具有相同電相位移的交流電流相互交叉，每組產生一個交流正弦波磁場。此磁場總是沿相同的軸，當繞組的電流位于峰值時，磁場也位于峰值。每組繞組產生的磁場是兩個磁場以相反方向旋轉的結果，這兩個磁場值都是恒定的，相當于峰值磁場的一半。此磁場.在供電期內完成旋轉。其速度取決于電源頻率(f)和磁極對數(P)。這稱作“同步轉速”轉差率只有當閉合線圈有感應電流時，才存在驅動轉矩。轉矩由閉合線圈的電流確定，且只有當環內的磁通量發生變化時才存在。因此，閉合線圈和旋轉磁場之間必須有速度差。因而，遵照上述原理工作的電機被稱作“異步電機”。同步轉速(ns)和閉合線圈速度(n)之問的差值稱作“轉差”，用同步轉速的百分比表示。運行過程中，轉子電流頻率為電源頻率乘以轉差率。當電動機起動時，轉子電流頻率處于最大值，等于定子電流頻率。轉子電流頻率隨著電機轉速的增加而逐步降低。處于恒穩態的轉差率與電機負載有關系。它受電源電壓的影響，如果負載較低，則轉差率較小，如果電機供電電壓低于額定值，則轉差率增大。同步轉速 三相異步電動機的同步轉速與電源頻率成正比，與定子的對數成反比。

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實際上，即使電壓.正確無誤，如果供電頻率高于異步電機的額定頻率，一也未必能夠提高電機轉速。必須首先確定其機械和電氣容量。由于存在轉差率，帶負載的異步電機的轉速稍稍低于表格中給出的同步轉速。改變電動機的旋轉方向,改變電源的相序即可實現,即交換通入到電機的三相電壓接到電機端子中任意兩相就行.完整論文加QQ:1479352057

第2章 三相異步電動機的調速方法

在電力拖動調速系統中，特別是在寬調速和快速可逆拖動系統中，多采用直流電動機拖動，其原因是直流電動機具有良好的調速性能。但是，直流電動機存在價格高、維護困難、需要專門的直流電源等一系列缺點。相比之下，交流電動機具有價格低、遠行可靠、維護方便等一系列優點，因此在各個應用領域都希望盡可能采用交流電動機拖動。近年來，由于電力電子技術和計算機技術的發展，使得交流調速技術II益成熟，交流調運裝置的容量不斷擴大，性能不斷提高，使得交流調速已顯示出逐步取代直流調速的趨勢。下面就三相異步電動機的幾種調速方法做了一一介紹。

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第3章 三相異步電動機的制動方法

和直流電動機一樣，異步電動機在拖動生產機械時也有制動要求，如起重機把重物下降時，電氣機車下坡時就需要制動。所謂制動是指電動機產生的電磁轉矩和轉子的旋轉方向相反。具體來說，異步電動機的制動方法主要有以下三種方法。

3.l 反接制動

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參考文獻

[1]何秀偉.電機測試技術.北京:機械工業出版社，1988 [2]崔淑梅，鄭萍，朱春波.多功能實用電機測試線路.微電機，1995(4)[3]姚立海，姚立敏，黃進.基于DAQ的電機測試系統.電測與儀表，1997(4)[4]陳伯時編，電力拖動自動控制系統，北京，機械工業出版社，[5]滿木李編，電機原理及驅動，北京，潔華出版社，1997.2000.6

第三篇：三相異步電動機論文,doc.deflate

三相異步電動機維修及故障排除

XXX（學號：XXXXXXXX）

（XXXX學院XXX系XXX，內蒙古 呼和浩特（010022））

指導教師：XXX 摘要：

介紹三相異步電動機的結構特點及損壞情況，根據近幾年在三相異步電動機檢修中的經驗，總結出三相異步電動機的檢修方法及在試運轉試驗中常見的幾種故障及排除方法。

關鍵詞：三相異步電動機；檢修；定子繞組；單相運行的原因

概況

經過摸索，不斷總結經驗，目前為止三相異步電動機的檢修質量和判斷故障點的速度都得到了很大的提高，得到了廣大客戶的認可。三相異步電動機又叫感應電動機，它是一種結構簡單、堅固耐用、使用和維護方便、運行可靠的電動機，它主要是：由定子和轉子組成。目前絕大多數動力設備，如機床、起重設備、運輸機械、鼓風機、各種泵類以及日常生活中的電扇、醫療設備等裝置中廣泛應用。三相異步電動機要定期檢修，方能保證可靠運行。它的檢修有一般維修，也有恢復性大修。隨著使用年限的增長，使用數量的增多，損壞情況也不斷增加，恢復性大修數量也逐年上升。結構特點及損壞情況

三相異步電動機是由固定部分—定子和轉動部分—轉子組成的，定子與轉子之間留有相對運動所必須的空氣隙。定子是電動機的靜止部分，主要由定子鐵心、定子繞組和機座等部件組成。定子鐵心它作為電動機的磁路，一般由0.35～0.5mm的硅鋼片疊壓而成，鋼片的表面涂有絕緣漆，內圓表面沖有均勻分布的槽，槽內嵌放定子繞組。定子繞組的作用是通入三相交流電流，產生旋轉磁場。通常繞組是用高強度漆包線繞制成各種型式的線圈，嵌入定子槽內。機座是固定定子鐵心和定子繞組，并以兩個端蓋支承轉子，同時起到保護整個電動機和發散電動機運行中所產生熱量的作用。轉子是電動機的旋轉部分，主要由轉子鐵心、轉子繞組、轉軸、端蓋等部件組成。轉子鐵心它作為電動機的磁路是由0.35～0.5mm的硅鋼片疊壓而成，固定在轉軸上。轉子表面沖有均勻分布的槽，槽內嵌放轉子繞組。轉子繞組用以切割定子磁場，產生感應電勢和電流，并在旋轉磁場作用下使轉子轉動。轉軸用以傳遞轉矩，支撐轉子的重量，一般由鋼及合金經過機械加工而成。端蓋一般為鑄鐵件裝在機座的兩側，起支撐轉子的作用。三相異步電動機主要有下面幾種損壞情況。

1.1滾動軸承安裝不正確造或潤滑脂不合適，造成軸和軸承發生磨擦，使軸磨損嚴重而損壞。

1.2定子繞組損壞。主要原因是電機過載、匝間、相間、短路、對地擊穿等造成定子繞組損壞。

2三相電動機的定期檢修

為了避免和減少三相異步電動機突然損壞事故，三相異步電動機需要定期保養和檢修。如遇有電動機過熱和定子繞組絕緣太低時，須

緣的材料。75kW以下的定子繞組更換大多采用B級絕緣。漆包線，槽絕緣、槽楔、絕緣套管、引接線及浸漬漆等均需采用B級絕緣的材料。電機更換繞組的原則是：按原樣修復，尤其是線圈匝數不可隨意變動，匝數變化將明顯影響電機的主要性能，線徑則只要接近原總面積即可，繞組形式、線圈跨距也不要變動。

2.3總裝和檢查性試驗。在完成定、轉子的修理后，備好合格的軸承、軸套、密封圈等即可進行總裝。裝配完成后用手轉動轉子，轉動應均勻、靈活，轉子應有一定的軸向竄動量，其竄動量應在檢修標準規定的范圍內：完成總裝后再檢查一下直流電阻和絕緣電阻等，認為電氣性能正常后，將三相異步電動機做耐壓實驗，最后進行試運轉觀察其電流、轉速、振動等有無異常。三相異步電動機的恢復性大修

繞組損壞的三相異步電動機，需進行恢復性大修。損壞情況一般是定子繞組發生對地、相間擊穿，線圈匝間短路，過載而造成繞組燒毀。均需更換定子線圈。定子繞組更換75kW以上的定子繞組更換大電動機的容kW/0.50.75/12/27.5/1015/2040/50·75/100180/200250/正常氣隙:m m/0.25/0.30/0.35/0.40/0.50/0.65/0.80/1.00//增大的氣隙/m m/0.40/0.50/0.65/0.65/0.80/1.00/1.25/1.50//正常氣隙:m m/0.30/0.35/0.50/0.65/0.80/1.00/1.25/1.50//增大的氣隙:m m/0.50/0.50/0.80/1.00/1.25/1.50/1.75。電動機單相運行產生的原因及預防措施

保持輕載電流不變，第三相電流約增加1.2倍左右。//所以角型接線的電動機在單相運行時，其線電流和相電流不但隨斷線處的不同發生變化，而且還根據負載不同發生變化。//綜上所述，造成電動機單相運行的原因無非是以下的幾種原因造成的：

（1）環境惡劣或某種原因造成一相電源斷相。

（2）保險非正常性熔斷。

（3）啟動設備及導線、觸頭燒傷或損壞、松動，接觸不良，選擇不當等造成電源斷一相。

（4）電動機定子繞組一相斷路。

（5）新電機本身故障。

（6）啟動設備本身故障。

5其他常見的電機故障及排除方法

（1）通電后電動機不能轉動，但無異響，也無異味和冒煙。則檢電源回路開關，熔絲、接線盒處是否有斷點，如有則進行修復。

（2）通電后電動機不轉，然后熔絲燒斷則說明可能缺一相電源或子繞組相間短路、定子繞組接地、定子繞組接線錯誤等原因。然后一一排除這些故障。首先檢查刀閘是否有一相未合好，電源回路是耐壓機、匝間試驗儀、電橋逐一排除查找出故障點。

光陰似箭，歲月如梭，不知不覺我即將走完大學生涯，回想這一路走來的日子，父母的疼愛關心，老師的悉心教誨，朋友的支持幫助一直陪伴著我，讓我漸漸長大，慢慢走向成熟。首先，我要衷心感謝一直以來給予我無私幫助和關愛的老師們，特別是我的導師XXX老師和班主任以及教過我的各位老師。謝謝你們這三年以來對我的關心和照顧，從你們身上，我學會了如何學習，如何工作，如何做人。再次，我還要認真地謝謝我身邊所有的朋友和同學，謝謝你們，你們對我的關心幫助和支持是我不斷前進的動力之一，我的大學生活因為有你們而更加精彩。最后，我要感謝我的父母及家人，沒有人比你們更愛我，你們對我的關愛讓我深深感受到了生活的美好，謝謝你們一直以來給予我的理解、鼓勵和支持，你們是我不斷取得進步的永恒動力。

XX系

20XX年X月X日

第四篇：三相異步電動機電子教案

第3章

三相異步電動機

教學要求

理解三相異步電動機有關概念及工作原理，清楚其定子、轉子的結構形式，能正確分析三相異步電動機的磁場。會分析三相異步電動機運行時的電磁過程，掌握其等效電路的作法。清楚其運行過程中功率的傳遞情況，能夠計算其功率和轉矩。

教學重點

三相異步電動機的結構、工作原理、等效電路、功率和轉矩、工作特性、等效電路、功率和轉矩、工作特性、機械特性表達式、調速原理等。

教學難點

三相異步電動機的定子繞組的磁動勢和電動勢計算、相量圖、能耗轉差調速。

課時安排

本章安排14課時，其中實驗4課時。

教學大綱

3.1 三相異步電動機的基本知識

3.1.1 三相異步電動機的基本結構 1.定子部分 2.轉子部分 3.氣隙

3.1.2 三相異步電動機的基本工作原理 1.旋轉磁場的產生 2.基本工作原理 3.轉差率

3.1.3 三相異步電動機的銘牌數據 1.型號 2.額定值

3.1.4 三相異步電動機的特點與分類 1.三相異步電動機的特點 2.三相異步電動機的分類

3.2 三相異步電動機的電磁關系

3.2.1 三相異步電動機的磁動勢 1.定子磁動勢 2.轉子磁動勢 3.合成磁動勢

3.2.2 三相異步電動機的感應電動勢 3.3三相異步電動機的等效電路與相量圖

3.3.1 三相異步電動機的等效折算 1.頻率折算 2.轉子繞組折算

3.3.2 三相異步電動機的等效電路 1.折算后的基本方程 2.T形等效電路 3.簡化等效電路 4.相量圖

3.4 三相異步電動機的功率平衡、轉矩平衡和工作特性

3.4.1 三相異步電動機的功率平衡 3.4.2 三相異步電動機的轉矩平衡 3.4.3 三相異步電動機的工作特性 1.轉速特性 2.轉矩特性 3.定子電流特性 4.定子功率因數特性

3.5 三相異步電動機的機械特性

3.5.1 三相異步電動機機械特性的表達式 1.物理表達式 2.參數表達式 3.實用表達式

3.5.2 三相異步電動機的固有機械特性 3.5.3 三相異步電動機的人為機械特性 1.降低定子電壓的人為機械特性 2.轉子串聯電阻的人為機械特性

3.6 三相異步電動機的啟動

3.6.1 三相籠型異步電動機的啟動 1.直接啟動 2.降壓啟動

3.6.2 三項繞線型異步電動機的啟動 1.轉子串聯電阻啟動

2.轉子串聯頻敏變阻器啟動

3.7 三相異步電動機的制動

3.7.1 三相異步電動機能耗制動 3.7.2 三相異步電動機反接制動 1.電源反接制動 2.倒拉反接制動

3.7.3 三相異步電動機回饋制動 1.正向回饋制動 2.反向回饋制動

3.8 三相異步電動機的調速

3.8.1 三相異步電動機的變極調速 1.變極原理

2.變極調速時的容許輸出

3.8.2 三相異步電動機的變頻調速 3.8.3 三相異步電動機的變轉差率調速 1.轉子串聯電阻調速 2.串級調速 3.改變定子電壓調速

主要概念

定子槽、氣隙、旋轉磁場、轉差率、同步轉速、能耗制動、回饋制動等。

第五篇：三相異步電動機個人總結

個人總結 學遠程培訓課程有感

經過這段時間的學習，我從中受益非淺，不光學習到了新的知識，還從中受到啟發，想想自己在實際工作中所犯的錯誤，心里感到慚愧，為了更好的在今后實際工作應用和理論相結合，我的一點歸納和理解。三相異步電動機又叫感應電動機，它是一種結構簡單、堅固耐用、使用和維護方便、運行可靠的電動機，它主要是：由定子和轉子組成。三相異步電動機主要有下面幾種損壞情況：（1）滾動軸承安裝不正確造或潤滑脂不合適，造成軸和軸承發生磨擦，使軸磨損嚴重而損壞。（2）定子繞組損壞。主要原因是電機過載、匝間、相間、短路、對地擊穿等造成定子繞組損壞。三相異步電動機的檢修方法是：將電動機進行解體，對各零件先進行清理，再對它們作表觀檢查，是否有異常。然后對關鍵部位的尺寸進行測量，對電機繞組作電氣檢查。

主回路方面易出現的故障

⑴接觸器的動靜觸頭接觸不良。其主要原因是：接觸器選擇不當，觸頭的滅弧能力小，?使動靜觸頭粘在一起，三相觸頭動作不同步，造成缺相運行。預防措施：選擇比較適合的接觸器。⑵使用環境惡劣如潮濕、?振動、有腐蝕性氣體和散熱條件差等，造成觸頭損壞或接線氧化，接觸不良而造成缺相運行。預防措施：選擇滿足環境要求的電氣元件，防護措施要得當，強制改善周圍環境，定期更換元器件。⑶不定期檢查，接觸器觸頭磨損嚴重，表面凸凹不平，使接觸壓力不足而造成缺相運行。預防措施：根據實際情況，確定合理的檢查維護周期，進行嚴細認真的維護工作。⑷熱繼電器選擇不當，使熱繼電器的雙金屬片燒斷，造成缺相運行。預防措施：選擇合適的熱繼電器，盡量避免過負荷現象。⑸安裝不當，造成導線斷線或導線受外力損傷而斷相。預防措施：在導線和電纜的施工過程中，要嚴格執行“規范”嚴細認真，文明施工。⑹電器元件質量不合格，容量達不到標稱的容量，造成觸點損壞、粘死等不正常的現象。預防措施：選擇適合的元器件，安裝前應進行認真的檢查。⑺電動機本身質量不好，線圈繞組焊接不良或脫焊；引線與線圈接觸不良。預防措施：選擇質量較好的電動機。常見的電機故障及排除方法（1）通電后電動機不能轉動，但無異響，也無異味和冒煙。則檢查電源回路開關，熔絲、接線盒處是否有斷點。（2）通電后電動機不轉，然后熔絲燒斷則說明可能缺一相電源或定子繞組相間短路、定子繞組接地、定子繞組接線錯誤等原因。（3）電動機空載電流不平衡，三相相差大則可能是重繞時，定子三相繞組匝數不相等、繞組首尾端接錯、電源電壓不平衡、繞組存在匝間短路、線圈反接等故障。（4）電動機空載電流平衡，但數值大?？赡苁切迯蜁r，定子繞組匝數減少過多，或Y接電動機誤接為Δ，或電機裝配中，轉子裝反，使定子鐵芯未對齊，有效長度減短?；虼笮薏鸪f繞組時，使用熱拆法不當，使鐵芯燒損。

通過對三相異步電動機的學習，不斷在實踐中總結經驗，使我對電動機的認知有了很大的提高。我們不僅初步理順了電動機的工作原理，還對電動機有了更清楚的認識,這對以后的工作起到了更主要的作用,從而達到了為企業增效的目的。