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5.1三相异步电动机的基本知识
5.1三相异步电动机的基本知识
5.1.1三相异步电动机的安装
1．电动机安装的基本要求
（1）电动机所用的器材设备，必须适应使用环境的需要。如易爆危险场所，须采用防爆式品种；多尘场所要采用密封式产品等。
（2）电动机必须安装在固定的底座上，各种器材的安装须牢固可靠。
（3）电动机及其他器材的绝缘电阻必须在0.5兆欧以上。
（4）电动机及其开关等设备的外壳上应钉有标明主要性能数据的铭牌。
（5）线路导线的绝缘应良好，连接要正规，电源线的截面积必须满足载流量的需要，其最小截面积规定，铜芯线不得小于1平方毫米，铝芯线不得小于2.5平方毫米。电动机线路在室内水平敷设时，离地低于2米的导线，以及垂直敷设时，离地低于1.3米的导线，均应穿钢管或硬塑料管加以保护。
2．电动机的控制保护装置安装的基本要求
（1）电动机对控制保护装置的要求
电动机的控制保护装置的具体组成，应能满足实际需要，保证安全为原则，基本要求如下：
①每台电动机必须装备一只能单独进行操作的控制开关和能单独进行短路和过载保护
的保护装置。
②使用的开关设备，要具有可靠地接通和切断电动机工作电流以及切断故障电流的能力，质量必须可靠，结构应完整，操作机构的功能健全。
③开关和保护装置的每个单独元件上应标有电压和电流的额定值，以及能明显反映电路“通”和“断”的标志。
（2）电动机开关设备的选装要求
①功率在0.5千瓦以下的电动机，允许用插头和插座作为电源通断的直接控制；如进行频繁操作的，则应在插座板上安装一道熔断器。
②功率在3千瓦以下的电动机，允许采用HK型瓷底胶盖闸刀开关，开关规格必须大于电动机额定电流的2.5倍。必须在开关内安装熔体的部分用铜丝接通，然后在开关的后一
级另安装一道熔断器，作为过载和短路保护。
③功率在3千瓦以上的电动机，常用的开关有HH型刀开关、DZ型自动空气开关、接触器和HZ组合开关等。各类开关的选用在第一章介绍过或查阅有关电工手册。
④功率较大（大于11KW）的电动机，起动电流较大，为不影响其他电气设备的正常运行和线路的安全，必须加装起动设备，进行降压起动，减小起动电流。常用的起动设备有星-三角起动器和自耦变压器起动器等。
（3）电动机短路保护用的熔断器和熔体的选配
一般中小型电动机比较普遍采用熔断器作为电动机的短路保护。选用原则如下：
①熔断器的规格必须选得大于电动机额定电流的三倍。常用的熔断器品种有RClA型（瓷插式）和RL型（螺旋式）两种。RL型多用于控制箱中。
②小容量的三相异步电动机一般适用的熔丝规格见表5-6。如果熔丝经常熔断，不可随意加粗，应检查熔断原因。
电动机的容量（KW） 熔丝材料 熔丝规格（直径毫米） 熔丝额定电流（A）
0.6 铅、锡丝 0.81 3.75
0.8、1.0、1.1 铅、锡丝 0.98 5.0
1.5、1.7 铅、锡丝 1.51 10.0
2.2、2.8 铅、锡丝 1.75 12.0
3.0 铅、锡丝 1.98 15.0
4.0、4.5 铜丝 0.60 20.0
5.5 铜丝 0.70 25.0
7.0 铜丝 0.80 29.0
7.5 铜丝 0.90 37.0
10.0 铜丝 1.00 44.0
表5-6 小容量的三相异步电动机熔丝规格
3.电动机的安装
电动机的安装工作内容包括搬运、安装和校正等。
（1）电动机的搬运
小型电动机是由人力来搬运。可以用铁棒穿过电动机吊环，也可以用绳子拴在电动机的吊环或底座上，用杠棒搬运。不允许用绳子套在电动机的皮带盘或转轴上来抬电动机。大、中型电动机—般用起重机械搬运。
（2）电动机的安装
①电动机的座墩
②电动机与座墩的安装方法
③导线的敷设
（3）电动机的校正
①电动机的水平校正
②皮带传动的校正，使电动机的轴与被驱动机械的轴保持平行，两皮带轮宽度的中心线应在一条直线上。
③联轴器传动的校正。
④齿轮传动的校正。
（4）电动机操作开关的安装
电动机的操作开关必须安装在操作时能监视到电动机的起动和被拖动机械的运转情况的位置上；各种机床的操作开关，必须装在最便于操作，又不易被人体或工件等触碰产生误动作的位置上；开关装在墙上时，宜装在电动机的右侧。
如果开关需要装在远离电动机的地方，则必须在电动机附近，加装紧急时切断电源用的应急开关，同时还要加装开关合闸前的预示警告装置，以便处于电动机及被拖动机械周围的人得到警告。
操作开关的安装位置，还应保证操作者操作时的安全。
（5）控制开关的安装
①小型电动机不需作频繁操作的，或不需作换向和变速操作，一般只需一个开关。
②需频繁操作的，或需进行换向和变速操作的则装两个开关（称两级控制），前一个开关作控制电源用，叫控制开关，常采用铁壳开关、自动空气开关和转换开关。后一个开关用来
直接操作电动机的叫操作开关。如果采用起动器的，则起动器就是操作开关。
③凡采用无明显分断点的开关，如电磁开关，必须装两个开关，在前一级装一个有明显分断点的开关，如刀开关、转换开关等作控制开关。凡容易产生误操作的开关，如手柄倒顺开关、按钮开关等，也必须在前一级加装控制开关，以防止开关误动作而造成事故。
（6）熔断器的安装
熔断器必须与开关装在同一块木台上，或同一个控制箱内。凡作为保护用的熔断器，必须装在控制开关的后级和操作开关（包括起动开关）的前级。
用自动空气开关作控制并关时，而所采用操作开关又无保护装置，就应在自动空气开关
的前一级装一道熔断器作双重保护，当热脱扣器或电磁脱扣器失灵时，可以由熔断器起保护
作用，同时可兼作隔离开关，以便维修时切断电源。
采用倒顺开关和电磁开关作操作开关，而前级用转换开关作控制开关时（一般机床常采
用这种结构形式），必须在两级开关之间安装一道熔断器。
每道熔断器在三相回路中应安装三个型号、规格相同的熔丝，分别串接在三根相线上。
（7）电压表和电流表的安装
有些大、中型或要求较高的电动机，为了监视电源电压和额定电流，在控制板上应同时装有电压表和电流表。
电压表通常只用一只，通过换相开关进行换相测量，电压表的量程为450伏或500伏。要求较高的应装三个电流表，一般要求的，可只装一个电流表串接在第二相。
电流表的规格必须可以通过电动机起动电流，宜选用大于额定电流2~3倍的量程。
若电动机额定电流大于50安时，则需要使用电流互感器将大电流变成小电流，电流互感器的规格同样要大于电动机额定电流的2~3倍，配用电流互感器的电流表的规格，可选用5安的。
5.1.2电动机绕组的检测技能训练
1．实训目的
（1）学习电动机绕组出线端的判断方法。
（2）学习测量电动机绕组电阻值的方法。
（3）掌握调压器、万用表及电桥的使用方法。
2．实训设备及器材
三相电动机（JO2-42-4，7.5KW）、单相调压器、直流双臂电桥（QJ26-1）、万用表（MF47）、
24V指示灯、导线、白胶布若干及电工常用工具一套。
3．实训内容
（1）判断电动机出线端的组别
方法一：导通法。万用表拨到电阻R×1KΩ挡，一支表笔接电动机任一根出线，另一支表笔分别接其余出线，测得有阻值时两表笔所接的出线即是同一绕组。同样可区分其余出线的组别。判断后做好标记。
方法二：电压表法。将小量程电压表一端接电动机任一根出线，另一端分别接其余出线，同时转动电动机轴。当表针摆动时，电压表所接的两根出线属同一绕组。同样可区分其余出线的组别。判断后做好标记。
用万用表的电压1V挡代替电压表也可以进行判断。但应注意，必须缓慢转动电动机轴，防止指针大幅度反打损坏表头。
（2）电动机绕组首末端判断
方法一：绕组串联示灯法。
①将调压器二次输出电压调到36V后断开一次电源，将电动机任一相绕组的两根出线接到调压器二次输出端子上。
②将电动机其余两相绕组的出线各取一根短接好，另外两根出线接指示灯。
③接通调压器一次电源后观察指示灯。灯亮时，表明短接的两根出线为电动机两相绕组的异名端（即一首一尾）；灯不亮则表明短接的两线为两相绕组的同名端（即同为首或尾）。用同样的方法可判断另一相首末端。
注意：接通电源前应仔细检查接线，防止短路事故。观察指示灯亮（或暗）后立即切断电源，避免电动机绕组和调压器绕组过热。
方法二：绕组串联电压表法。
按图接线，与示灯法的区别是用交流电压表代替示灯。操作步骤与上项方法相同。当电压表有显示时，接表的两根出线为电动机两相绕组的异名端。如无电压表，可用万用表交流50V挡代替。
方法三：电流表法。
①将电动机任一绕组的两根出线通过一只常开按钮接到电池两端。
②将万用表拨到直流0.5mA挡，两支表笔接其余任意一相绕组的两出线。
③注意观察表头，按下按钮时，如表针正向摆动，表明电池正极和万用表黑表笔所接的出线为电动机两相绕组的同名端；若表针反向摆动，则表明电池正极与红表笔所接的出线为两相绕组的同名端。判断后作好标记。
方法四：万用表法。
用万用表检查绕组的首、尾端可参见下图进行接线，用万用表的毫安挡测试。转动电动机的转子，如表的指针不动，说明三相绕组是首首相联，尾尾相联。如指针摆动，可将任一相绕组引出线首尾位置调换后再试，直到表针不动为止。
（3）测量电动机绕组的电阻值
方法一：万用表法。
用万用表的电阻挡测量电动机绕组的电阻值误差很大。
例如：7.5kW电动机的一相绕组电阻值约为1.2Ω，而万用表的电阻R×1挡最小刻度为1（Ω），所以测量结果的准确值为1Ω，而其余的0.2Ω是估计值。需要检查各绕组的电阻值差别时就不符合要求了。
用万用表测量功率为几十～几百瓦的小电动机绕组时尚可，但也不很准确。
测量前先进行万用表的机械调零，根据待测电动机的阻值选用适当的挡位后，再将两支表笔短接进行调零。如指针摆不到0位时，则应更换电池。
方法二：电桥法。
用电桥测量电动机绕组的电阻可以得到准确的测量值。使用QJ26-1型直流双臂电桥可以测量11Ω以下的电阻，相对误差仅±2％。
具体操作步骤如下：
①验表
检查电桥的两组电源，如电池电压不足则应更换。
按下检流计按钮G，调节检流计上方的零位调节旋钮，使指针指零位；
然后打开9V电压开关W，如指针偏离零位，则调节W使指针回零，松开按钮G。
②接线。从待测绕组的首端和尾端接线端子各引出两根连线（使用的导线应尽量粗一些，截面2.5mm2以上，尽量短些，以能接入电桥为限）。两根导线不得绞接。应各自弯成圆环状，两导线圆环中间加一圆垫片，依次套入接线端子紧固牢靠。将两接线端子上、下面的两根联线分别接入电桥的电流端钮（C1、C2）和电位端（P1、P2）。
③根据万用表测得的绕组电阻值适当选择比较臂的电阻值、比率臂的比值。
④测量。按下电源按钮B，稍候再按下检流计按钮G，如检流计指针偏向“＋”方向，则增大比较臂阻值（反之则减小比较臂的阻值），直到电桥平衡（即检流计指针指零）。先松开G，再松开B，防止绕组感应电动势损坏检流计。
⑤读取比较臂阻值和比率臂的比值，按下式计算：
待测绕组的电阻值＝比率×比较臂阻值（两读数盘数值之和）
同样可测得其余两相绕组的阻值。并记录测量结果：第一相绕组电阻（ ）Ω；第二相绕组电阻（ ）Ω；第三相绕组电阻（ ）Ω。
5.1.3 异步电动机的选用原则
1.常用的异步电动机的型号、结构和用途
2．电动机的选配
（1）电动机的选配必须适应各种不同机械设备和不同的工作环境的需要，根据机械设备对电动机的起动特性、机械特性的要求选择电动机种类。选用原则如下：
①无特殊的变速、调速要求的一般机械设备，可选用机械特性较硬的鼠笼式异步电动机。
②要求起动特性好、在不大的范围内平滑调速的设备，应选用绕线式异步电动机。
③有特殊要求的设备，则选用特殊结构的电动机。例如小型卷扬机、升降设备及电动葫芦，可选用锥型转子制动电动机。
④根据电动机的使用场合选择它的结构型式。在灰尘较少而无腐蚀性气体的场合，可选用一般的防护式电动机；而潮湿、灰尘多或含腐蚀性气体的场合应选用封闭式电动机；在有易爆气体的场合，则选用防爆式电动机。
（2）电动机功率要严格按机械设备的实际需要选配，不可任意增加或减小容量。在具有同样功率的情况下，要选用电流小的电动机。
电动机的容量（功率）应当根据所拖动的机械负荷选择。如果电动机的容量选得过小，则造成电动机过载发热。长时间的过载将引起电动机绝缘破坏，甚至烧毁电动机。所以选择电动机容量时应留有余地，一般应使电动机的额定功率比拖动的负荷稍大—些，当然也不可过大，否则会使电动机的效率、功率因数下降，造成电力的浪费。
（3）电动机的转速应根据机械设备的要求选配，可选择高速电动机或齿轮减速电动机，还可以选用多速电动机。
（4）电动机工作电压的选定，应以不增加起动控制设备的投资为原则。
（5）电动机温升的选择，应根据具体使用环境的实际要求。高温高湿和通风不良等环境，应选用具有较高温升的电动机，当然电动机允许温度越高，价格也越高。
谢谢观看

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