電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈(也就是定子繞組)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子(如鼠籠式閉合鋁框)形成磁電動(dòng)力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動(dòng)機(jī)按使用電源不同分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī),電力系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)大部分是交流電機(jī),可以是同步電機(jī)或者是異步電機(jī)(電機(jī)定子磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速)。
1.電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù),作為電機(jī)保護(hù)的一項(xiàng)重要措施應(yīng)用廣泛,它的原理就是電動(dòng)機(jī)過載運(yùn)行時(shí),電流增加,繞組過熱,若時(shí)間過長就會(huì)損壞絕緣。過載保護(hù)的功能是,及時(shí)切斷電源,限制電動(dòng)機(jī)過熱時(shí)間,以防絕緣損壞。它分為兩種方式,一種是熱效應(yīng)元件動(dòng)作控制觸點(diǎn)的接通和斷開,其典型代表是使用雙金屬片動(dòng)作的普通熱繼電器。另外一種是使用過電流檢測電路直接檢測電流大小,最終驅(qū)動(dòng)電磁繼電器或固態(tài)繼電器斷開電源其典型代表是過電流繼電器和各種類型的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器。它也具有短路保護(hù)功能。
2.所謂溫度保護(hù)就是反應(yīng)溫度高低的保護(hù)。電動(dòng)機(jī)的各種保護(hù)方式都以絕緣發(fā)熱溫度為依據(jù)即絕緣等級(Y、A、E、B、F、H、C等)例如前面說的兩種過載保護(hù)雖然直接反應(yīng)的物理量是電流,但實(shí)質(zhì)上是熱量限制。
在電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行過程中,有這樣一種情況
即電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行電流未超過額定值,但由于通風(fēng)不良,環(huán)境溫度高等原因,電動(dòng)機(jī)往往已過熱,達(dá)到了危險(xiǎn)程度。對此過載保護(hù)亳無反應(yīng),因此還應(yīng)實(shí)施溫度保護(hù)。溫度保護(hù)是直接裝在電動(dòng)機(jī)本體上,直接感受其溫度。通常由電機(jī)制造商完成,將其裝于繞組端部或定子鐵芯槽中,也可以裝在軸承室檢側(cè)軸承溫度。常用pTc熱敏電阻作報(bào)警和跳閘,用pt100鉑熱電阻測量溫度。
3.在像電動(dòng)機(jī)、變頻器等單一的電路保護(hù)中,過載保護(hù)和過流保護(hù)是沒有區(qū)別的,過載保護(hù)和過流保護(hù)都是以電流為參照值,電流超過容許值跳閘。
嚴(yán)格的意義來說,無論原理和實(shí)際運(yùn)用,過載保護(hù)和過流保護(hù)區(qū)別都大。過載保護(hù)(也稱過負(fù)荷保護(hù))都與電壓和功率有關(guān)系,要電流大,電壓高或正常,負(fù)荷超過額定功率值時(shí)才發(fā)生保護(hù)動(dòng)作。而過流保護(hù),不管電壓和功率多少,只要電流超過額定值時(shí)就發(fā)生保護(hù)動(dòng)作。
在電力系統(tǒng)中,過載保護(hù)超過額定功率只會(huì)發(fā)故障提醒信號,提醒運(yùn)行人員已經(jīng)超負(fù)荷,要采取措施降低負(fù)荷運(yùn)行,而過流保護(hù)是發(fā)事故跳閘信號,事故信號發(fā)出的同時(shí)保護(hù)已經(jīng)動(dòng)作跳閘。
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電動(dòng)機(jī)的功率大小應(yīng)該根據(jù)設(shè)備所需要的功率來選擇,盡量使電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)轉(zhuǎn)。選擇電動(dòng)機(jī)功率時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):
(1>如果電動(dòng)機(jī)功率選得過小.就會(huì)出現(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象,造成電動(dòng)機(jī)長期過載.使其絕緣因發(fā)熱而損壞.甚至電動(dòng)機(jī)被燒毀。
(2)如果電動(dòng)機(jī)功率選得過大.就會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象.其輸出機(jī)械功率不能得到充分利用,功率因數(shù)和效率都不高,不但對用戶和電網(wǎng)不利。而且還會(huì)造成電能浪費(fèi)。
要正確選擇電動(dòng)機(jī)的功率,必須經(jīng)過以下計(jì)算或比較:
(1)對于恒定負(fù)載連續(xù)工作方式,如果知道負(fù)載的功率(即生產(chǎn)機(jī)械軸上的功率)Pl(kw).可按下式計(jì)算所需電動(dòng)機(jī)的功率P(kw):P=P1/n1n2式中n1為生產(chǎn)機(jī)械的效率;n2為電動(dòng)機(jī)的效率。即傳動(dòng)效率。
按上式求出的功率,不一定與產(chǎn)品功率相同。因此.所選電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于計(jì)算所得的功率。
例:某生產(chǎn)機(jī)械的功率為3.95kw.機(jī)械效率為70%、如果選用效率為0.8的電動(dòng)機(jī),試求該電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)為多少kw?
解:P=P1/n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw
由于沒有7.1kw這—規(guī)格.所以選用7.5kw的電動(dòng)機(jī)。
(2)短時(shí)工作定額的電動(dòng)機(jī).與功率相同的連續(xù)工作定額的電動(dòng)機(jī)相比.最大轉(zhuǎn)矩大,重量小,價(jià)格低。因此,在條件許可時(shí),應(yīng)盡量選用短時(shí)工作定額的電動(dòng)機(jī)。
(3)對于斷續(xù)工作定額的電動(dòng)機(jī),其功率的選擇、要根據(jù)負(fù)載持續(xù)率的大小,選用專門用于斷續(xù)運(yùn)行方式的電動(dòng)機(jī)。負(fù)載持續(xù)串Fs%的計(jì)算公式為
FS%=tg/(tg+to)×100%式中tg為工作時(shí)間,t。為停止時(shí)間min;tg十to為工作周期時(shí)間min。
此外.也可用類比法來選擇電動(dòng)機(jī)的功率。所謂類比法。就是與類似生產(chǎn)機(jī)械所用電動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行對比。具體做法是:了解本單位或附近其他單位的類似生產(chǎn)機(jī)械使用多大功率的電動(dòng)機(jī),然后選用相近功率的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行試車。試車的目的是驗(yàn)證所選電動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械是否匹配。驗(yàn)證的方法是:使電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn),用鉗形電流表測量電動(dòng)機(jī)的工作電流,將測得的電流與該電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)出的額定電流進(jìn)行對比。
如果電功機(jī)的實(shí)際工作電流與銘脾上標(biāo)出的額定電流上下相差不大.則表明所選電動(dòng)機(jī)的功率合適。如果電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作電流比銘牌上標(biāo)出的額定電流低70%左右.則表明電動(dòng)機(jī)的功率選得過大(即“大馬拉小車”應(yīng)調(diào)換功率較小的電動(dòng)機(jī)。如果測得的電動(dòng)機(jī)工作電流比銘牌上標(biāo)出的額定電流大40%以上.則表明電動(dòng)機(jī)的功率選得過小(即"小馬拉大車"),應(yīng)調(diào)換功率較大的電動(dòng)機(jī)。
一看:就是查看電動(dòng)機(jī)的外觀。要求電動(dòng)機(jī)的表面油漆層光滑平整,銘牌安裝端正,標(biāo)志齊全(銘牌上應(yīng)標(biāo)有:型號、編號、額定功率、額定電流、額定電壓、溫升、接法、轉(zhuǎn)速、噪聲、頻率、防護(hù)等級、質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)編號、工作制、絕緣等級、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家等);封閉式電動(dòng)機(jī)的機(jī)座散熱筋應(yīng)完整無損,附件齊全。
二轉(zhuǎn):就是用手轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸,使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。質(zhì)量合格的電動(dòng)機(jī)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、無停滯現(xiàn)象、無異音、慣動(dòng)量較好、軸向基本無竄動(dòng)量。
三聽:就是讓電動(dòng)機(jī)接通運(yùn)行15-25min,聽電動(dòng)機(jī)的聲音。通電后電動(dòng)機(jī)發(fā)出的聲音應(yīng)是平穩(wěn)、輕快、均勻的,使人聽了有“機(jī)器音樂”的感覺。通常能聽到較細(xì)的“嗡嗡”電磁噪聲,和細(xì)小的“沙沙”機(jī)械噪聲。如果出現(xiàn)尖叫、沉悶、摩擦、振動(dòng)等刺耳的雜音,說明電動(dòng)機(jī)質(zhì)量欠佳;運(yùn)行停止后,用手摸電機(jī)座和端蓋應(yīng)不感到發(fā)熱,軸承溫度不高;仔細(xì)查看,應(yīng)無漏油、甩油現(xiàn)象。
四查:就是打開接線盒,檢查接線。要求各相線首尾端標(biāo)志清晰完整,各聯(lián)絡(luò)片壓實(shí)壓緊,螺母齊全,有接地螺栓。
五測:就是測絕緣電阻和電流。用額定電壓500v的,測量出線端相線與相線之間及相線對機(jī)座之間的絕緣電阻,合格電機(jī)的絕緣電阻應(yīng)大于0.5mω。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),用鉗型電流表測電機(jī)空載時(shí)各相的電流,三相電流中任何一相與三相平均值的偏差不得大于平均值的10%,空載電流應(yīng)為額定電流的25%-50%。