史上最全的電機知識 從分類到選型

電機，在設備領域是無處不在

這是一個不孤單的設備

靠譜的泵需要靠譜的電機

電機的好壞直接影響著設備能否正常運行

電機類型、軟啟動方式，選型步驟，損壞原因方式處理方法，優(yōu)劣電機區(qū)別。..。.這一個個問題都是電機幸福指數的重要反映。

下面就讓我們一同看看

電機基礎知識

01 各類電機的區(qū)別

1 直流、交流電機區(qū)別 直流電機結構示意圖

交流電機結構示意圖

顧名思義 直流電機使用直流電做為電源， 而交流電機是使用交流電做為電源。 從結構上說，直流電機的原理相對簡單，但結構復雜，不便于維護。 而交流電機原理復雜但結構相對簡單，而且比直流電機便于維護。 在價格方面，功率相同的直流電機高于交流電機。 包括控制速度的調速裝置，也是直流高于交流的價格，當然結構和維護也有很大的差異。 而在性能方面，因直流電機的速度穩(wěn)定，轉速控制精準，是交流電機無法達到的，所以在轉速的嚴格要求下不得不采用直流電機替代交流電機。 交流電機調速相對復雜，但卻由于化工廠使用交流電源而應用廣泛。

2 同步、異步兩類電機區(qū)別

轉子的旋轉速度與定子一樣，那就叫同步電動機。 如若不一致，則叫異步電動機。 3 普通、變頻兩類電機區(qū)別 首先明確一點，普通電機并不能當變頻電機來使用。 普通電機是按恒頻恒壓來設計的，不可能完全適應變頻器調速的要求，因此不能當做變頻電機使用。 變頻器對電機的影響 主要在電動機的效率和溫升 變頻器在運行中能產生不同程度的諧波電壓和電流，使電動機在非正弦電壓、電流下運行，里面的高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉子銅耗、鐵耗及附加損耗增加。 其中最為顯著的是轉子銅耗，這些損耗會使電動機額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，普通電動機溫升一般要增加10%－20%。

變頻器載波頻率從幾千赫到十幾千赫，使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓，使電動機的匝間絕緣承受較為嚴重的考驗。 普通電動機采用變頻器供電時，會使由電磁、機械、通風等因素所引起的震動和噪聲變的更加復雜。 而變頻電源中含有的各次諧波與電動機電磁部分固有空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力，從而加大噪聲。 由于電動機的工作頻率范圍寬，轉速變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各結構件的固有振動頻率。 當電源頻率較低時，電源中的高次諧波所引起的損耗較大；其次變通電機轉速降低時，冷卻風量與轉速的三次方成正比減小，致使電機熱量散發(fā)不出去，溫升急劇增加，難以實現恒轉矩輸出。（我們推薦你關注“機械工程師”公眾號，第一時間掌握干貨知識、行業(yè)信息） 如何區(qū)分普通電機和變頻電機？普通電機和變頻電機結構上的區(qū)別

01.絕緣等級要求更高

一般變頻電機的絕緣等級為F級或更高，加強對地絕緣和線匝絕緣強度，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。

02.變頻電機的振動、噪聲要求更高

變頻電機要充分考慮電動機構件及整體的剛性，盡力提高其固有頻率，以避開與各次力波產生共振現象。

03.變頻電機冷卻方式不同

變頻電機一般采用強迫通風冷卻，即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅動。

04.保護措施要求不同

對容量超過160KW變頻電動機應采用軸承絕緣措施。主要是易產生磁路不對稱，也會產生軸電流，當其他高頻分量所產生的電流結合一起作用時，軸電流將大為增加，從而導致軸承損壞，所以一般要采取絕緣措施。對恒功率變頻電動機，當轉速超過3000/min時，應采用耐高溫的特殊潤滑脂，以補償軸承的溫度升高。

05.散熱系統(tǒng)不同

變頻電機散熱風扇采用獨立電源供電，保證持續(xù)的散熱能力。

電機基礎知識02

電機的選型

電機選型需要的基本內容有：

所驅動的負載類型、額定功率、額定電壓、額定轉速、其他條件。

負載類型

·直流電機

·異步電機

·同步電機

負載平穩(wěn)，對起、制動無特殊要求的連續(xù)運行的生產機械，宜優(yōu)先選用普通鼠籠型異步電動機，其廣泛用于機械、水泵、風機等。

起動、制動比較頻繁，要求有較大的起動、制動轉矩的生產機械，如橋式起重機、礦井提升機、空氣壓縮機、不可逆軋鋼機等，應采用繞線式異步電動機。

無調速要求，需要轉速恒定或要求改善功率因數的場合，應采用同步電動機，例如中、大容量的水泵，空氣壓縮機、提升機、磨機等。

調速范圍要求在1∶3以上，且需連續(xù)穩(wěn)定平滑調速的生產機械，宜采用他勵直流電動機或用變頻調速的鼠籠式異步電動機或同步電機，例如大型精密機床、龍門刨床、軋鋼機、提升機等。

要求起動轉距大，機械特性軟的生產機械，使用串勵或復勵直流電動機，例如電車、電機車、重型起重機等。

一般來說，提供了驅動的負載類型、電機的額定功率、額定電壓、額定轉速便可以將電機大致確定下來。

但如果要最優(yōu)化地滿足負載要求，這些基本參數就遠遠不夠了。

還需要提供的參數包括：

頻率，工作制，過載要求，絕緣等級，防護等級，轉動慣量，負載阻力矩曲線，安裝方式，環(huán)境溫度，海拔高度，戶外要求等（根據具體情況提供）

電機基礎知識03

電機選型的步驟

電動機運行或故障時，

可通過看、聽、聞、摸四種方法來及時預防和排除故障，

以保證電動機的安全運行。

一、看

觀察電動機運行過程中有無異常，其主要表現為以下幾種情況。

1.定子繞組短路時，可能會看到電動機冒煙。

2.電動機嚴重過載或缺相運行時，轉速會變慢且有較沉重的“嗡嗡”聲。

3.電動機維修網正常運行，但突然停止時，會看到接線松脫處冒火花;保險絲熔斷或某部件被卡住等現象。

4.若電動機劇烈振動，則可能是傳動裝置被卡住或電動機固定不良、底腳螺栓松動等。

5.若電動機內接觸點和連接處有變色、燒痕和煙跡等，則說明可能有局部過熱、導體連接處接觸不良或繞組燒毀等。

二、聽

電動機正常運行時應發(fā)出均勻且較輕的“嗡嗡”聲，無雜音和特別的聲音。

若發(fā)出噪聲太大，包括電磁噪聲、軸承雜音、通風噪聲、機械摩擦聲等，均可能是故障先兆或故障現象。

1. 對于電磁噪聲，如果電動機發(fā)出忽高忽低且沉重的聲音，則原因可能有以下幾種：

（1）定子與轉子間氣隙不均勻，此時聲音忽高忽低且高低音間隔時間不變，這是軸承磨損從而使定子與轉子不同心所致。（我們推薦你關注“機械工程師”公眾號，第一時間掌握干貨知識、行業(yè)信息）

（2）三相電流不平衡。這是三相繞組存在誤接地、短路或接觸不良等原因，若聲音很沉悶則說明電動機嚴重過載或缺相運行。

（3）鐵芯松動。電動機在運行中因振動而使鐵芯固定螺栓松動造成鐵芯硅鋼片松動，發(fā)出噪聲。

2.對于軸承雜音，應在電動機運行中經常監(jiān)聽。

監(jiān)聽方法是：將螺絲刀一端頂住軸承安裝部位，另一端貼近耳朵，便可聽到軸承運轉聲。若軸承運轉正常，其聲音為連續(xù)而細小的“沙沙”聲，不會有忽高忽低的變化及金屬摩擦聲。

若出現以下幾種聲音，則為不正?，F象：

（1）軸承運轉時有“吱吱”聲，這是金屬摩擦聲，一般為軸承缺油所致，應拆開軸承加注適量潤滑脂。

（2）若出現“唧哩”聲，這是滾珠轉動時發(fā)出的聲音，一般為潤滑脂干涸或缺油引起，可加注適量油脂。

（3）若出現“喀喀”聲或“嘎吱”聲，則為軸承內滾珠不規(guī)則運動而產生的聲音，這是軸承內滾珠損壞或電動機長期不用，潤滑脂干涸所致。

3.若傳動機構和被傳動機構發(fā)出連續(xù)而非忽高忽低的聲音，可分以下幾種情況處理。

（1）周期性“啪啪”聲，為皮帶接頭不平滑引起。

（2）周期性“咚咚”聲，為聯(lián)軸器或皮帶輪與軸間松動以及鍵或鍵槽磨損引起。

（3）不均勻的碰撞聲，為風葉碰撞風扇罩引起。

三、聞

通過聞電動機的氣味也能判斷及預防故障。

打開接線盒用鼻子嗅

看是否有焦糊味，若發(fā)現有特殊的油漆味，說明電動機內部溫度過高；若發(fā)現有很重的糊味或焦臭味，則可能是絕緣層維修網被擊穿或繞組已燒毀。

如果沒有味道，還需要用兆歐表測其繞組與外殼之間的絕緣阻值低于0.5兆，得進行烘干處理。阻值為零，說明已經損壞。

四、摸

摸電動機一些部位的溫度也可判斷故障原因。

為確保安全，用手摸時應用手背去碰觸電動機外殼、軸承周圍部分。

若發(fā)現溫度異常，其原因可能有以下幾種：

1.通風不良。如風扇脫落、通風道堵塞等。

2.過載。致使電流過大而使定子繞組過熱。

3.定子繞組匝間短路或三相電流不平衡。

4.頻繁啟動或制動。

5.若軸承周圍溫度過高，則可能是軸承損壞或缺油所致。

電機軸承溫度規(guī)定、出現異常的原因及處理

規(guī)程規(guī)定，滾動軸承最高溫度不超過95℃，滑動軸承最高溫度不超過80℃。并且溫升不超過55℃（溫升為軸承溫度減去測試時的環(huán)境溫度）。

軸承溫升過高的原因及處理：

（1）原因：軸彎曲，中心線不準。

處理：重新找中心。

（2）原因：基礎螺絲松動。

處理：擰緊基礎螺絲。

（3）原因：潤滑油不干凈。

處理：更換潤滑油。

（4）原因：潤滑油使用時間過長，未更換。

處理：洗凈軸承，更換潤滑油。

（5）原因：軸承中滾珠或滾柱損壞。

處理：更換新軸承。

解決方法：

1.打開模塊蓋板，更換模塊中已經損壞的保險、充電電阻等元器件。

2.更換損壞的光通子板或者保護二極管。

3.光纖按照標示正常連接，光纖損壞的話進行更換。

4.更換模塊電源板。