電動機的結構分類
壹、三相異步電動機的結構,由定子、轉子和其它附件組成。
(壹)定子(靜止部分)
1、定子鐵心
作用:電機磁路的壹部分,並在其上放置定子繞組。
構造:定子鐵心壹般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的矽鋼片沖制、疊壓而成,在鐵心的內圓沖有均勻分布的槽,用以嵌放定子繞組。
定子鐵心槽型有以下幾種:
半閉口型槽:電動機的效率和功率因數較高,但繞組嵌線和絕緣都較困難。壹般用於小型低壓電機中。
半開口型槽:可嵌放成型繞組,壹般用於大型、中型低壓電機。所謂成型繞組即繞組可事先經過絕緣處理後再放入槽內。
開口型槽:用以嵌放成型繞組,絕緣方法方便,主要用在高壓電機中。
2、定子繞組
作用:是電動機的電路部分,通入三相交流電,產生旋轉磁場。
構造:由三個在空間互隔120°電角度、對稱排列的結構完全相同繞組連接而成,這些繞組的各個線圈按壹定規律分別嵌放在定子各槽內。
定子繞組的主要絕緣項目有以下三種:(保證繞組的各導電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣)。
⑴對地絕緣:定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。
⑵相間絕緣:各相定子繞組間的絕緣。
⑶匝間絕緣:每相定子繞組各線匝間的絕緣。
電動機接線盒內的接線:
電動機接線盒內都有壹塊接線板,三相繞組的六個線頭排成上下兩排,並規定上排三個接線樁自左至右排列的編號為1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三個接線樁自左至右排列的編號為6(W2)、4(U2)、5(V2),.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時均應按這個序號排列。
3、機座
作用:固定定子鐵心與前後端蓋以支撐轉子,並起防護、散熱等作用。
構造:機座通常為鑄鐵件,大型異步電動機機座壹般用鋼板焊成,微型電動機的機座采用鑄鋁件。封閉式電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積,防護式電機的機座兩端端蓋開有通風孔,使電動機內外的空氣可直接對流,以利於散熱。
(二)轉子(旋轉部分)
1、三相異步電動機的轉子鐵心:
作用:作為電機磁路的壹部分以及在鐵心槽內放置轉子繞組。
構造:所用材料與定子壹樣,由0.5毫米厚的矽鋼片沖制、疊壓而成,矽鋼片外圓沖有均勻分布的孔,用來安置轉子繞組。通常用定子鐵心沖落後的矽鋼片內圓來沖制轉子鐵心。壹般小型異步電動機的轉子鐵心直接壓裝在轉軸上,大、中型異步電動機(轉子直徑在300~400毫米以上)的轉子鐵心則借助與轉子支架壓在轉軸上。
2、三相異步電動機的轉子繞組
作用:切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流,並形成電磁轉矩而使電動機旋轉。
構造:分為鼠籠式轉子和繞線式轉子。
⑴鼠籠式轉子:轉子繞組由插入轉子槽中的多根導條和兩個環行的端環組成。若去掉轉子鐵心,整個繞組的外形像壹個鼠籠,故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉子繞組,對於100KW以上的電動機采用銅條和銅端環焊接而成。
⑵繞線式轉子:繞線轉子繞組與定子繞組相似,也是壹個對稱的三相繞組,壹般接成星形,三個出線頭接到轉軸的三個集流環上,再通過電刷與外電路聯接。
特點:結構較復雜,故繞線式電動機的應用不如鼠籠式電動機廣泛。但通過集流環和電刷在轉子繞組回路中串入附加電阻等元件,用以改善異步電動機的起、制動性能及調速性能,故在要求壹定範圍內進行平滑調速的設備,如吊車、電梯、空氣壓縮機等上面采用。
(三)三相異步電動機的其它附件
1、端蓋:支撐作用。
2、軸承:連接轉動部分與不動部分。
3、軸承端蓋:保護軸承。
4、風扇:冷卻電動機。
二、直流電動機采用八角形全疊片結構,串勵繞組,適用於需要正、反轉的自動控制技術中。根據用戶需要也可以制成帶串勵繞組。中心高100~280mm的電動機無補償繞組,但中心高250mm、280mm的電動機根據具體情況和需要可以制成帶補償繞組,中心高315~450mm的電動機帶有補償繞組。中心高500~710mm的電動機外形安裝尺寸及技術要求均符合IEC國際標準,電機的機械尺寸公差符合ISO國際標準。 電動機分類原理 換向器 沒有換向器 機電 電子 定子線圈由電壓驅動 電機有壹個換向器,用來開啟或是關閉轉子線圈 開啟或是關閉定子線圈,通過檢測轉子位置,或離散傳感器,或從線圈反饋,或開環反饋。 電子機械換向器 電子開關 驅動 交流 直流 直流 轉子 鐵 轉子是鐵磁,不是永久磁化,沒有線圈 磁阻:磁滯,同步磁阻電機 可變磁組電機/開關磁阻電機 可變磁組電機/開關磁阻電機,步進電機,加速器 磁鐵 轉子是永久磁化,沒有線圈 永磁同步電動機/無刷交流電機 無刷直流電機 銅(通常加磁芯) 轉子有線圈 鼠籠式電機 永磁繞組定子:通用電機(交直流兩用馬達) 通過反相器控制電動機變頻 1)冷卻:電機在進行能量轉換時,總是有壹小部分損耗轉變成熱量,它必須通過電機外殼和周圍介質不斷將熱量散發出去,這個散發熱量的過程,我們就稱為冷卻。
2)冷卻介質:傳遞熱量的氣體或液體介質。
3)初級冷卻介質:溫度低於電機某部件的氣體或液體介質,它與電機的該部件相接觸,並將其放出的熱量帶走。
4)次級冷卻介質:溫度低於初級冷卻介質的氣體或液體介質,通過電機的外表面或冷卻器將初級冷卻介質放出的熱量帶走。
5)最終冷卻介質:熱量傳遞到最後的冷卻介質。
6)周圍冷卻介質:電機周圍環境的氣體或液體介質。
7)遠方介質:壹種遠離電機的介質,通過進、出口管或通道吸入電機熱量和排出冷卻介質至遠方。
8)冷卻器:使壹種冷卻介質的熱量傳遞到另外壹種冷卻介質,並保持兩種冷卻介質分開的裝置。 1、電機冷卻方法代號主要由冷卻方法標誌(IC)、冷卻介質的回路布置代號、冷卻介質代號以及冷卻介質運動的推動方法代號所組成。
IC+回路布置代號+冷卻介質代號+推動方法代號
2、冷卻方法標誌代號是英文國際冷卻(International Cooling)的字母縮寫,用IC表示。
3、冷卻介質的回路布置代號用特征數字表示,我們公司主要采用的有0、4、6、8等,下面分別說壹下它們的含義。
4、冷卻介質代號有如下規定: 冷卻介質 特征代號 空氣 A 氫氣 H 氮氣 N 二氧化碳 C 水 W 油 U 如果冷卻介質為空氣,則描述冷卻介質的字母A可以省略,我們所采用的冷卻介質基本上都為空氣。
5、冷卻介質運動的推動方法,主要介紹四種。 特征數字 含義 簡述 0 依靠溫度差促使冷卻介質運動 自由對流 1 冷卻介質運動與電機轉速有關,或因轉子本身的作用,也可以是由轉子拖運的整體風扇或泵的作用,促使介質運動 自循環 6 由安裝在電機上的獨立部件驅動介質運動,該部件所需動力與主機轉速無關,例如背包風機或風機等 外裝式獨立部件驅動 7 與電機分開安裝的獨立的電氣或機械部件驅動冷卻介質運動,或是依靠冷卻介質循環系統中的壓力驅動冷卻介質運動 分裝式獨立部件驅動 6、冷卻方法代號的標記有簡化標記法和完整標記法兩種,我們應優先使用簡化標記法,簡化標記法的特點有,如果冷卻介質為空氣,則表示冷卻介質代號的A,在簡化標記中可以省略,如果冷卻介質為水,推動方式為7,則在簡化標記中,數字7可以省略。
7、比較常用的冷卻方式有IC01、IC06、IC411、IC416、IC611、IC81W等。
舉例說明 :IC411 完整標記法為 IC4A1A1
“IC”為冷卻方式標誌代號;
“4”為冷卻介質回路布置代號(機殼表面冷卻)
“A’’為冷卻介質代號(空氣)
第壹個“1”為初級冷卻介質推動方法代號(自循環)
第二個“1”為次級冷卻介質推動方法代號(自循環)
IC06:自帶鼓風機的外通風;
ICl7:冷卻空氣進口為管道,出口為百葉窗排風;
IC37:即冷卻空氣進出口均為管道;
IC611:全封閉帶空氣/空氣冷卻器;
ICW37A86:全封閉帶空氣/水冷卻器。
並有多種派生形式,如自通風型、帶軸向風機型、封閉型、空/空冷卻器型等。 交流電機
異步電機
Y系列(低壓,高壓,變頻,電磁制動)
JSJ系列(低壓,高壓,變頻,電磁制動)
同步電機
TD系列
TDMK系列
直流電機
普通直流電機
Z2系列
Z4系列
專用直流電機
ZTP鐵路電機
ZSN水泥回轉窯
電動機的使用和控制非常方便,具有自起動 、加速、制動、反轉、掣住等能力,能滿足各種運行要求;電動機的工作效率較高,又沒有煙塵、氣味,不汙染環境,噪聲也較小。由於它的壹系列優點,所以在工農業生產、交通運輸、國防、商業及家用電器、醫療電器設備等各方面廣泛應用。 1.按工作電源分類根據電動機工作電源的不同,可分為直流電動機和交流電動機。其中交流電動機還分為單相電動機和三相電動機。
2.按結構及工作原理分類電動機按結構及工作原理可分為直流電動機,異步電動機和同步電動機。同步電動機還可分為永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同布電動機。異步電動機可分為感應電動機和交流換向器電動機。感應電動機又分為三相異步電動機等。
相異步電動機和罩極異步電動機等。交流換向器電動機又分為單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。
3.按起動與運行方式分類電動機按起動與運行方式可分為電容起動式單相異步電動機、電容運轉式單相異步電動機、電容起動運轉式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。
4.按用途分類電動機按用途可分為驅動用電動機和控制用電動機。驅動用電動機又分為電動工具(包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具)用電動機、家電(包括洗衣機、電風扇、電冰箱、空調器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、照相機、電吹風、電動剃須刀等)用電動機及其它通用小型機械設備(包括各種小型機床、小型機械、醫療器械、電子儀器等)用電動機。控制用電動機又分為步進電動機和伺服電動機等。
5.按轉子的結構分類電動機按轉子的結構可分為籠型感應電動機(舊標準稱為鼠籠型異步電動機)和繞線轉子感應電動機(舊標準稱為繞線型異步電動機)。
6.按運轉速度分類電動機按運轉速度可分為高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調速電動機。
7.按防護型式分為
開啟式(如IP11、IP22):電動機除必要的支撐結構外,對於轉動及帶電部分沒有專門的保護。
封閉式(如IP44、IP54):電動機機殼內部的轉動部分及帶電部分有必要的機械保護,以防止意外的接觸,但並不明顯的妨礙通風。防護式電動機按其通風防護結構不同,又分為:
網罩式:電動機的通風口用穿孔的遮蓋物遮蓋起來,使電動機的轉動部分及帶電部分不能與外物相接觸。
防滴式:電動機通風口的結構能夠防止垂直下落的液體或固體直接進入電動機內部。
防濺式:電動機通風口的結構可以防止與垂直接成100度角範圍內任何方向的液體或固體進入電動機內部。
封閉式:電動機機殼的結構能夠阻止機殼內外空氣的自由交換,但並不要求完全的密封。
防水式:電動機機殼的結構能夠阻止具有壹定壓力的水進入電動機內部。
水密式:當電動機浸在水中時,電動機機殼的結構能阻止水進入電動機內部。
潛水式:電動機在額定的水壓下,能長期在水中運行。
隔爆式:電動機機殼的結構足以阻止電動機內部的氣體爆炸傳遞到電動機外部,而引起電動機外部的燃燒性氣體的爆炸。
例:IP44標誌電動機能防護大於1MM的固體異物入內,同時能防濺水。
IP後面第壹位數字的意義
0 無防護,沒有專門的防護
1 能防止直徑大於50MM的固體異物進入機殼內,能防止人體的大面積(如手)偶然觸及殼內帶電或運動部分,但不能防止有意識的接近這些部分。
2 能防止直徑大於12MM的固體異物進入機殼內,能防止手指觸及殼內帶電或運動部分
3 能防止直徑大於2.5MM的固體異物進入機殼內,能防止厚度(或直徑)大於2.5的工具、金屬等觸及殼內帶電或運動部分。
4 能防止直徑大於1MM的固體異物進入機殼內,能防止厚度(或直徑)大於1MM的工具、金屬等觸及殼內帶電或運動部分。
5 能防止灰塵進入達到影響產品正常運行的程度,完全防止觸及殼內帶電或運動部分。
6 完全防止灰塵進入,完全防止觸及殼內帶電或運動部分。
IP後面第二位數字的意義
0 無防護,沒有專門的防護。
1 防滴,垂直的滴水應不能直接進入產品內部。
2 15゜防滴,與鉛垂線成15度角範圍內的滴水應不能直接進入產品內部。
3 防淋水,與鉛垂線成60度角範圍內的淋水應不能直接進入產品內部。
4 防濺水,任何方向的濺水對產品應無有害的影響。
5 防噴水,任何方向的噴水對產品應無有害的影響。
6 猛烈的海浪或強力噴水對產品應無有害的影響。
7 防浸水,產品在規定的時間和壓力下浸在水中,進水量對產品應無有害影響。
8 潛水,產品在規定的壓力下長時間浸在水中,進水量對產品應無有害影響。
8.按通風冷卻方式分為
⒈ 自冷式:電動機僅依靠表面的輻射和空氣的自然流動獲得冷卻。
⒉ 自扇冷式:電動機由本身驅動的風扇,供給冷卻空氣以冷卻電動機表面或其、內部。
⒊ 他扇冷式:供給冷卻空氣的風扇不是由電動機本身驅動,而是獨立驅動的。
⒋ 管道通風式:冷卻空氣不是直接由電動機外部進入電動機或直接由電動機內部排出,而是經過管道引入或排出電動機,管道通風的風機可以是自扇冷式或他扇冷式。
⒌ 液體冷卻:電動機用液體冷卻。
⒍ 閉路循環氣體冷卻:冷卻電動機的介質循環在包括電動機和冷卻器的封閉回路裏,卻介質經過電動機時吸收熱量,經過冷卻器時放出熱量。
⒎ 表面冷卻和內部冷卻:冷卻介質不經過電動機導體內部稱為表面冷卻,冷卻介質經過電動機導體內部者稱為內部冷卻。
9.按安裝結構型式:
電動機安裝型式通常用代號表示。代號采用國際安裝的縮寫字母IM表示,在IM 的第壹個字母表示安裝類型代號,B表示臥式安裝,V表示立式安裝;第二位數字表示特征代號,用阿拉伯數字表示。
例如IMB5型表示機座無底座,端蓋上有大凸緣,軸伸在凸緣端。
安裝型式有B3、BB3、B5、B35、BB5、BB35、V1、V5、V6等。
10.按絕緣等級分為:A級、E級、B級、F級、H級、C級。 絕 緣 等 級 Y A E B F H C 工 作 極 限溫 度 ℃ 90 105 120 130 155 180 >180 溫 升℃ 50 60 75 80 100 125 11.按額定工作制分為:連續、斷續、短時工作制。
連續工作制(SI):電動機在銘牌規定的額定值條件下,保證長期運行
短時工作制(S2):電動機在銘牌規定的額定值條件下,只能在限定的時間內短時運行。短時運行的持續時間標準有四種:10min 、30min 、60min及90min。
斷續工作制(S3):電動機在銘牌規定的額定值條件下只能斷續周期性使用,用每周期10min的百分比表示。如:FC=25%;其中包括S4—S10都屬於幾種不同條件的斷續運行工作制。 Y(IP44)系列異步電動機
電動機容量從0.55~200kW,B級絕緣,防護等級IP44,達到國際電工委員會(IEC)標準,產品達到20世紀70年代末國際水平,全系列加權平均效率比JO2系列提高0.43%,年產量約2000萬kW。
Yx系列高效電動機
容量1.5~90kW,有2,4,6等3種極數。全系列電動機效率平均比Y(IP44)系列高3%左右,接近國際先進水平。適用於單方向運行,年工作時間在3000h以上。負載率大於50%的場合,節電效果顯著。該系列電動機產量不高,年產量約1萬kW。
變極調速電機
主要產品有在國內已批量生產的YD(90.45~160kW),YDT(0.17~160kW),YDB(0.35~82kW),YD(0.2~24kW),YDFW(630~4000kW)等8個系列產品,達到國際平均應用水平。
電磁滑差調速電機
中國已批量生產YCT(0.55~90kW),YCT2(15~250kW),YCTD(0.55~90kW),YCTE(5.5~630kW),YCTJ(0.55~15kW)等8個系列產品,達到國際平均應用水平,其中YCTE系列的技術水平最高,最有發展前途。