Základní znalosti elektromotorů

1. Úvod do elektromotorů

Elektromotor je zařízení, které přeměňuje elektrickou energii na mechanickou energii. Využívá napájenou cívku (tj. vinutí statoru) ke generování rotujícího magnetického pole a působení na rotor (jako je uzavřený hliníkový rám v kleci nakrátko) za vzniku magnetoelektrického točivého momentu.

Elektromotory se dělí na stejnosměrné motory a střídavé motory podle různých použitých zdrojů energie. Většina motorů v energetickém systému jsou střídavé motory, což mohou být synchronní motory nebo asynchronní motory (rychlost magnetického pole statoru motoru neudržuje synchronní rychlost s rychlostí otáčení rotoru).

Elektromotor se skládá převážně ze statoru a rotoru a směr síly působící na nabuzený vodič v magnetickém poli souvisí se směrem proudu a směrem magnetické indukční čáry (směr magnetického pole). Principem práce elektromotoru je vliv magnetického pole na sílu působící na proud, což způsobuje otáčení motoru.

2. Rozdělení elektromotorů

① Klasifikace podle pracovního napájecího zdroje

Podle různých zdrojů pracovního výkonu elektromotorů je lze rozdělit na stejnosměrné motory a střídavé motory. Střídavé motory se také dělí na jednofázové motory a třífázové motory.

② Klasifikace podle struktury a principu práce

Elektromotory lze podle konstrukce a principu činnosti rozdělit na stejnosměrné motory, asynchronní motory a synchronní motory. Synchronní motory lze také rozdělit na synchronní motory s permanentními magnety, reluktanční synchronní motory a hysterezní synchronní motory. Asynchronní motory lze rozdělit na indukční motory a střídavé komutátorové motory. Asynchronní motory se dále dělí na třífázové asynchronní motory a asynchronní motory se stíněným pólem. Střídavé komutátorové motory se také dělí na jednofázové sériové buzené motory, střídavé stejnosměrné dvouúčelové motory a odpudivé motory.

③ Klasifikováno podle spouštění a provozního režimu

Elektromotory lze rozdělit na kondenzátorově spouštěné jednofázové asynchronní motory, kondenzátorem ovládané jednofázové asynchronní motory, kondenzátorově spouštěné jednofázové asynchronní motory a dělené fáze jednofázové asynchronní motory podle jejich spouštěcího a provozního režimu.

④ Klasifikace podle účelu

Elektromotory lze podle účelu rozdělit na motory hnací a motory řídící.

Elektromotory pro pohon se dále dělí na elektrické nářadí (včetně vrtacích, leštících, leštících, drážkovacích, řezacích a expanzních nástrojů), elektromotory pro domácí spotřebiče (včetně praček, elektrických ventilátorů, ledniček, klimatizací, rekordérů, videorekordérů, DVD přehrávače, vysavače, fotoaparáty, elektrické fukary, elektrické holicí strojky atd.) a další obecná drobná mechanická zařízení (včetně různých malých obráběcích strojů, malých strojů, lékařského vybavení, elektronických přístrojů atd.).

Řídicí motory se dále dělí na krokové motory a servomotory.
⑤ Klasifikace podle struktury rotoru

Podle struktury rotoru lze elektromotory rozdělit na indukční motory s klecí (dříve známé jako asynchronní motory s kotvou nakrátko) a indukční motory s vinutým rotorem (dříve známé jako asynchronní motory s vinutím).

⑥ Klasifikováno podle provozní rychlosti

Elektromotory lze rozdělit na vysokorychlostní motory, nízkorychlostní motory, motory s konstantní rychlostí a motory s proměnnou rychlostí podle jejich provozní rychlosti.

⑦ Klasifikace podle ochranné formy

A. Otevřený typ (například IP11, IP22).

Kromě nezbytné nosné konstrukce nemá motor speciální ochranu rotujících a živých částí.

b. Uzavřený typ (například IP44, IP54).

Rotující a živé části uvnitř krytu motoru potřebují nezbytnou mechanickou ochranu, aby se zabránilo náhodnému kontaktu, ale nijak výrazně nebrání ventilaci. Ochranné motory jsou rozděleny do následujících typů podle jejich různých ventilačních a ochranných konstrukcí.

ⓐ Typ krytu ze síťoviny.

Větrací otvory motoru jsou zakryty perforovanými kryty, aby se rotující a živé části motoru nedostaly do kontaktu s vnějšími předměty.

ⓑ Odolné proti kapání.

Konstrukce větracího otvoru motoru může zabránit přímému vniknutí vertikálně padajících kapalin nebo pevných látek do vnitřku motoru.

ⓒ Odolné proti stříkající vodě.

Konstrukce větracího otvoru motoru může zabránit vniknutí kapalin nebo pevných látek do vnitřku motoru v libovolném směru v rozsahu vertikálního úhlu 100°.

ⓓ Zavřeno.

Struktura pláště motoru může bránit volné výměně vzduchu uvnitř a vně pláště, ale nevyžaduje úplné utěsnění.

ⓔ Vodotěsné.
Struktura pláště motoru může zabránit vniknutí vody s určitým tlakem do vnitřku motoru.

ⓕ Vodotěsné.

Když je motor ponořen do vody, struktura krytu motoru může zabránit vniknutí vody do vnitřku motoru.

ⓖ Styl potápění.

Elektromotor může pracovat ve vodě po dlouhou dobu pod jmenovitým tlakem vody.

ⓗ Odolnost proti výbuchu.

Struktura pláště motoru je dostatečná k tomu, aby zabránila přenosu exploze plynu uvnitř motoru na vnější stranu motoru, což způsobí explozi hořlavého plynu vně motoru. Oficiální účet „Literatura strojírenství“, inženýrská čerpací stanice!

⑧ Klasifikováno podle metod ventilace a chlazení

A. Vlastní chlazení.

Elektromotory se při chlazení spoléhají výhradně na povrchové záření a přirozené proudění vzduchu.

b. Ventilátor s vlastním chlazením.

Elektromotor je poháněn ventilátorem, který dodává chladicí vzduch pro chlazení povrchu nebo vnitřku motoru.

C. Chladil ventilátorem.

Ventilátor přivádějící chladicí vzduch není poháněn samotným elektromotorem, ale je poháněn samostatně.

d. Typ ventilace potrubí.

Chladicí vzduch není přímo přiváděn nebo vypouštěn z vnějšku motoru nebo z vnitřku motoru, ale je přiváděn nebo odváděn z motoru potrubím. Ventilátory pro ventilaci potrubí mohou být chlazeny vlastním ventilátorem nebo jiným ventilátorem.

E. Chlazení kapalinou.

Elektromotory jsou chlazeny kapalinou.

F. Uzavřený okruh chlazení plynu.

Cirkulace média pro chlazení motoru je v uzavřeném okruhu, který zahrnuje motor a chladič. Chladicí médium absorbuje teplo při průchodu motorem a uvolňuje teplo při průchodu chladičem.
G. Povrchové chlazení a vnitřní chlazení.

Chladicí médium, které neprochází vnitřkem vodiče motoru, se nazývá povrchové chlazení, zatímco chladící médium, které prochází vnitřkem vodiče motoru, se nazývá vnitřní chlazení.

⑨ Klasifikace podle formuláře struktury instalace

Instalační forma elektromotorů je obvykle reprezentována kódy.

Kód je reprezentován zkratkou IM pro mezinárodní instalaci,

První písmeno v IM představuje kód typu instalace, B představuje horizontální instalaci a V představuje vertikální instalaci;

Druhá číslice představuje kód funkce, reprezentovaný arabskými číslicemi.

⑩ Klasifikace podle úrovně izolace

A-level, E-level, B-level, F-level, H-level, C-level. Klasifikace úrovně izolace motorů je uvedena v tabulce níže.

⑪ Klasifikováno podle jmenovité pracovní doby

Kontinuální, přerušovaný a krátkodobý pracovní systém.

Continuous Duty System (SI). Motor zajišťuje dlouhodobý provoz pod jmenovitou hodnotou uvedenou na typovém štítku.

Krátká pracovní doba (S2). Motor může pracovat pouze po omezenou dobu pod jmenovitou hodnotou uvedenou na typovém štítku. Existují čtyři typy standardů trvání pro krátkodobý provoz: 10 minut, 30 minut, 60 minut a 90 minut.

Přerušovaný pracovní systém (S3). Motor lze používat pouze přerušovaně a periodicky pod jmenovitou hodnotu uvedenou na typovém štítku, vyjádřenou jako procento 10 minut na cyklus. Například FC=25 %; Mezi nimi patří S4 až S10 k několika přerušovaným pracovním systémům za různých podmínek.

9.2.3 Běžné poruchy elektromotorů

Elektromotory se často při dlouhodobém provozu setkávají s různými závadami.

Pokud je přenos točivého momentu mezi konektorem a reduktorem velký, spojovací otvor na povrchu příruby vykazuje silné opotřebení, což zvyšuje lícovanou mezeru spoje a vede k nestabilnímu přenosu točivého momentu; Opotřebení polohy ložiska způsobené poškozením ložiska hřídele motoru; Opotřebení mezi hlavami hřídele a drážkami pro pero atd. Po výskytu takových problémů se tradiční metody zaměřují hlavně na opravné svařování nebo obrábění po pokovování kartáčem, ale oba mají určité nevýhody.

Tepelné napětí generované vysokoteplotním opravným svařováním nelze zcela eliminovat, což je náchylné k ohybu nebo lomu; Kartáčování je však omezeno tloušťkou povlaku a je náchylné k odlupování a obě metody používají kov k opravě kovu, který nemůže změnit vztah „tvrdé k tvrdému“. Při kombinovaném působení různých sil stále způsobí opětovné opotřebení.

Současné západní země často používají polymerní kompozitní materiály jako metody opravy k řešení těchto problémů. Použití polymerních materiálů pro opravy neovlivňuje tepelné namáhání svařování a tloušťka opravy není omezena. Kovové materiály ve výrobku zároveň nemají flexibilitu absorbovat nárazy a vibrace zařízení, vyhnout se možnosti opětovného opotřebení a prodloužit životnost součástí zařízení, což podnikům šetří spoustu prostojů a vytváří obrovskou ekonomickou hodnotu.
(1) Jev poruchy: Motor se po připojení nemůže spustit

Důvody a způsoby zacházení jsou následující.

① Chyba zapojení vinutí statoru – zkontrolujte zapojení a opravte chybu.

② Přerušený obvod ve vinutí statoru, zkrat uzemnění, přerušený obvod ve vinutí vinutého motoru rotoru – identifikujte místo poruchy a odstraňte jej.

③ Nadměrné zatížení nebo zaseknutý převodový mechanismus – zkontrolujte převodový mechanismus a zatížení.

④ Přerušený obvod v obvodu rotoru motoru vinutého rotoru (špatný kontakt mezi kartáčem a sběracím kroužkem, přerušený obvod v reostatu, špatný kontakt ve vedení atd.) – identifikujte bod přerušeného obvodu a opravte jej.

⑤ Napájecí napětí je příliš nízké – zkontrolujte příčinu a odstraňte ji.

⑥ Ztráta fáze napájení – zkontrolujte obvod a obnovte třífázový.

(2) Poruchový jev: Příliš vysoký nárůst teploty motoru nebo kouření

Důvody a způsoby zacházení jsou následující.

① Přetížení nebo příliš časté spouštění – snižte zátěž a snižte počet startů.

② Ztráta fáze během provozu – zkontrolujte obvod a obnovte třífázový proud.

③ Chyba zapojení vinutí statoru – zkontrolujte zapojení a opravte.

④ Vinutí statoru je uzemněné a mezi závity nebo fázemi je zkrat – zjistěte místo uzemnění nebo zkratu a opravte jej.

⑤ Rozbité vinutí rotoru klece – vyměňte rotor.

⑥ Chybějící fáze chodu vinutí rotoru – identifikujte bod poruchy a opravte jej.

⑦ Tření mezi statorem a rotorem – Zkontrolujte ložiska a rotor, zda nejsou zdeformované, opravte nebo vyměňte.

⑧ Špatné větrání – zkontrolujte, zda není větrání volné.

⑨ Příliš vysoké nebo příliš nízké napětí – Zkontrolujte příčinu a odstraňte ji.

(3) Poruchový jev: Nadměrné vibrace motoru

Důvody a způsoby zacházení jsou následující.

① Nevyvážený rotor – vyrovnání vyvážení.

② Nevyvážená řemenice nebo ohnuté prodloužení hřídele – zkontrolujte a opravte.

③ Motor není vyrovnán s osou zatížení – zkontrolujte a upravte osu jednotky.

④ Nesprávná instalace motoru – zkontrolujte montážní a základové šrouby.

⑤ Náhlé přetížení – snižte zátěž.

(4)Fault fenomén: Abnormální zvuk během provozu
Důvody a způsoby zacházení jsou následující.

① Tření mezi statorem a rotorem – Zkontrolujte ložiska a rotor, zda nejsou zdeformované, opravte nebo vyměňte.

② Poškozená nebo špatně namazaná ložiska – vyměňte a vyčistěte ložiska.

③ Provoz se ztrátou fáze motoru – zkontrolujte bod přerušení a opravte jej.

④ Kolize čepele s pláštěm – zkontrolujte a odstraňte závady.

(5) Jev poruchy: Otáčky motoru jsou při zatížení příliš nízké

Důvody a způsoby zacházení jsou následující.

① Napájecí napětí je příliš nízké – zkontrolujte napájecí napětí.

② Nadměrná zátěž – zkontrolujte zátěž.

③ Poškozené vinutí rotoru klece – vyměňte rotor.

④ Špatný nebo rozpojený kontakt jedné fáze skupiny vodičů rotoru vinutí – zkontrolujte přítlak kartáče, kontakt mezi kartáčem a sběracím kroužkem a vinutí rotoru.
(6) Jev poruchy: Skříň motoru je pod napětím

Důvody a způsoby zacházení jsou následující.

① Špatné uzemnění nebo vysoký zemnící odpor – Zemnící vodič připojte podle předpisů, abyste odstranili špatné uzemnění.

② Vinutí jsou vlhké – procházejí sušením.

③ Poškození izolace, kolize vodičů – Namočte barvu pro opravu izolace a znovu připojte vodiče. 9.2.4 Provozní postupy motoru

① Před demontáží použijte stlačený vzduch k odfouknutí prachu z povrchu motoru a otřete jej dočista.

② Vyberte pracovní místo pro demontáž motoru a vyčistěte prostředí na místě.

③ Seznámení s konstrukčními charakteristikami a technickými požadavky na údržbu elektromotorů.

④ Připravte si potřebné nářadí (včetně speciálního nářadí) a vybavení pro demontáž.

⑤ Aby bylo možné dále porozumět závadám v provozu motoru, lze před demontáží provést kontrolní test, pokud to podmínky dovolí. Za tímto účelem se motor testuje zatížením a podrobně se kontroluje teplota, zvuk, vibrace a další podmínky každé části motoru. Testuje se také napětí, proud, rychlost atd. Poté se zátěž odpojí a provede se samostatná inspekční zkouška naprázdno, aby se změřil proud naprázdno a ztráta naprázdno, a byly provedeny záznamy. Oficiální účet „Literatura strojírenství“, inženýrská čerpací stanice!

⑥ Odpojte napájení, odstraňte vnější kabeláž motoru a uchovejte si záznamy.

⑦ Vyberte vhodný napěťový megohmetr pro testování izolačního odporu motoru. Aby bylo možné porovnat hodnoty izolačního odporu naměřené během poslední údržby a určit trend změny izolace a izolační stav motoru, měly by být hodnoty izolačního odporu naměřené při různých teplotách převedeny na stejnou teplotu, obvykle převedenou na 75 ℃.

⑧ Otestujte poměr absorpce K. Když je poměr absorpce K>1,33, znamená to, že izolace motoru nebyla ovlivněna vlhkostí nebo že stupeň vlhkosti není silný. Pro srovnání s předchozími údaji je také nutné převést poměr absorpce naměřený při jakékoli teplotě na stejnou teplotu.

9.2.5 Údržba a opravy elektromotorů

Když motor běží nebo nefunguje správně, existují čtyři způsoby, jak poruchám včas předejít a odstranit, a to pohledem, poslechem, čichem a dotykem, aby byl zajištěn bezpečný provoz motoru.

(1) Podívejte se

Sledujte, zda se během provozu motoru nevyskytují nějaké abnormality, které se projevují zejména v následujících situacích.

① Když je vinutí statoru zkratováno, může být z motoru vidět kouř.

② Když je motor silně přetížen nebo dojde k výpadku fáze, rychlost se zpomalí a ozve se silné „bzučení“.

③ Když motor běží normálně, ale náhle se zastaví, mohou se na uvolněném spojení objevit jiskry; Jev spálené pojistky nebo zaseknutí součásti.

④ Pokud motor prudce vibruje, může to být způsobeno zaseknutím převodového zařízení, špatným upevněním motoru, uvolněnými základovými šrouby atd.

⑤ Pokud se na vnitřních kontaktech a spojích motoru objeví změna barvy, stopy spálení a kouřové skvrny, znamená to, že může docházet k místnímu přehřátí, špatnému kontaktu na spojích vodičů nebo spáleným vinutím.

(2) Poslouchejte

Motor by měl během normálního provozu vydávat rovnoměrný a lehký „bzučivý“ zvuk, bez jakéhokoli hluku nebo zvláštních zvuků. Pokud je vydáváno příliš mnoho hluku, včetně elektromagnetického hluku, hluku ložisek, hluku ventilace, hluku mechanického tření atd., může se jednat o předzvěst nebo jev poruchy.

① V případě elektromagnetického šumu, pokud motor vydává hlasitý a těžký zvuk, může to mít několik důvodů.

A. Vzduchová mezera mezi statorem a rotorem je nerovnoměrná a zvuk kolísá od vysokých k nízkým se stejným časovým intervalem mezi vysokými a nízkými zvuky. To je způsobeno opotřebením ložisek, které způsobuje, že stator a rotor nejsou soustředné.

b. Třífázový proud je nesymetrický. To je způsobeno nesprávným uzemněním, zkratem nebo špatným kontaktem třífázového vinutí. Pokud je zvuk velmi tupý, znamená to, že motor je silně přetížen nebo dochází fáze.

C. Uvolněné železné jádro. Vibrace motoru během provozu způsobují uvolnění upevňovacích šroubů železného jádra, což způsobí uvolnění plechu z křemíkové oceli železného jádra a vydávání hluku.

② Hluk ložisek by měl být během provozu motoru často monitorován. Metodou monitorování je přitlačení jednoho konce šroubováku proti montážní oblasti ložiska a druhý konec je blízko u ucha, abyste slyšeli zvuk chodu ložiska. Pokud ložisko funguje normálně, jeho zvuk bude souvislý a malý „šustivý“ zvuk, bez kolísání výšky nebo zvuku kovového tření. Pokud se objeví následující zvuky, je to považováno za abnormální.

A. Při chodu ložiska se ozývá „skřípání“, což je zvuk kovového tření, obvykle způsobený nedostatkem oleje v ložisku. Ložisko by mělo být rozebráno a doplněno vhodným množstvím mazacího tuku.

b. Pokud se ozývá „skřípání“, je to zvuk vydávaný při otáčení koule, obvykle způsobený zasycháním mazacího tuku nebo nedostatkem oleje. Lze přidat přiměřené množství maziva.

C. Pokud se ozývá „cvakání“ nebo „skřípání“, jedná se o zvuk generovaný nepravidelným pohybem kuličky v ložisku, který je způsoben poškozením kuličky v ložisku nebo dlouhodobým používáním motoru. a vysušení mazacího tuku.

③ Pokud převodový mechanismus a hnaný mechanismus vydávají nepřetržité, nikoli kolísavé zvuky, lze s nimi zacházet následujícími způsoby.

A. Pravidelné „praskání“ jsou způsobeny nerovnými spoji pásu.

b. Pravidelné „bouchání“ je způsobeno uvolněnou spojkou nebo řemenicí mezi hřídeli, stejně jako opotřebovanými pery nebo drážkami pro pero.

C. Nerovnoměrný zvuk nárazu je způsoben nárazem lopatek větru do krytu ventilátoru.
(3) Vůně

Díky zápachu motoru lze také identifikovat závady a předcházet jim. Pokud je zjištěn zvláštní zápach barvy, znamená to, že vnitřní teplota motoru je příliš vysoká; Pokud je zjištěn silný zápach spáleniny nebo spáleniny, může to být způsobeno porušením izolační vrstvy nebo spálením vinutí.

(4) Dotkněte se

Příčinu poruchy může určit také dotyk teploty některých částí motoru. Aby byla zajištěna bezpečnost, měli byste se při dotyku dotýkat okolních částí krytu motoru a ložisek hřbetem ruky. Pokud jsou zjištěny teplotní abnormality, může to mít několik důvodů.

① Špatné větrání. Například odpojení ventilátoru, zablokované ventilační potrubí atd.

② Přetížení. Způsobuje nadměrný proud a přehřívání vinutí statoru.

③ Zkrat mezi vinutím statoru nebo nevyváženost třífázového proudu.

④ Časté startování nebo brzdění.

⑤ Pokud je teplota kolem ložiska příliš vysoká, může to být způsobeno poškozením ložiska nebo nedostatkem oleje.