1. Introduktion till elmotorer
En elmotor är en anordning som omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi. Den använder en aktiverad spole (dvs. statorlindning) för att generera ett roterande magnetfält och verka på rotorn (till exempel en burformad aluminiumram) för att bilda ett magnetoelektriskt rotationsmoment.
Elmotorer delas in i likströmsmotorer och växelströmsmotorer beroende på de olika kraftkällor som används. De flesta motorerna i kraftsystemet är växelströmsmotorer, vilka kan vara synkronmotorer eller asynkronmotorer (motorns statormagnetfälthastighet bibehåller inte synkron hastighet med rotorns rotationshastighet).
En elmotor består huvudsakligen av en stator och en rotor, och riktningen på den kraft som verkar på den spänningssatta ledningen i magnetfältet är relaterad till strömmens riktning och riktningen på den magnetiska induktionslinjen (magnetfältets riktning). En elmotors funktionsprincip är effekten av ett magnetfält på den kraft som verkar på strömmen, vilket får motorn att rotera.
2. Uppdelning av elmotorer
① Klassificering efter fungerande strömförsörjning
Beroende på de olika arbetskraftkällorna för elmotorer kan de delas in i likströmsmotorer och växelströmsmotorer. Växelströmsmotorer delas också in i enfasmotorer och trefasmotorer.
② Klassificering efter struktur och arbetsprincip
Elmotorer kan delas in i likströmsmotorer, asynkronmotorer och synkronmotorer enligt deras struktur och arbetsprincip. Synkronmotorer kan också delas in i permanentmagnetsynkronmotorer, reluktanssynkronmotorer och hysteressynkronmotorer. Asynkronmotorer kan delas in i induktionsmotorer och växelströmskommutatormotorer. Induktionsmotorer delas vidare in i trefasiga asynkronmotorer och skuggade polasynkronmotorer. Växelströmskommutatormotorer delas också in i enfasiga seriemagnetiserade motorer, växelströmslikströmsmotorer med dubbelfunktion och repulsiva motorer.
③ Klassificerad efter start- och driftläge
Elmotorer kan delas in i kondensatorstartade enfasiga asynkronmotorer, kondensatordrivna enfasiga asynkronmotorer, kondensatorstartade enfasiga asynkronmotorer och delade enfasiga asynkronmotorer enligt deras start- och driftlägen.
④ Klassificering efter syfte
Elmotorer kan delas in i drivmotorer och styrmotorer enligt deras syfte.
Elmotorer för drivning är vidare indelade i elverktyg (inklusive borr-, polerings-, slits-, skär- och expansionsverktyg), elmotorer för hushållsapparater (inklusive tvättmaskiner, elektriska fläktar, kylskåp, luftkonditioneringsapparater, inspelare, videoinspelare, DVD-spelare, dammsugare, kameror, elektriska blåsmaskiner, elektriska rakapparater etc.) och annan allmän liten mekanisk utrustning (inklusive olika små maskinverktyg, små maskiner, medicinsk utrustning, elektroniska instrument etc.).
Styrmotorer delas vidare in i stegmotorer och servomotorer.
⑤ Klassificering efter rotorstruktur
Beroende på rotorns struktur kan elmotorer delas in i burinduktionsmotorer (tidigare kända som asynkronmotorer med ekorrbur) och induktionsmotorer med lindad rotor (tidigare kända som asynkronmotorer med lindad rotor).
⑥ Klassificerad efter driftshastighet
Elmotorer kan delas in i högvarvsmotorer, lågvarvsmotorer, motorer med konstant hastighet och motorer med variabel hastighet beroende på deras driftshastighet.
⑦ Klassificering efter skyddsform
a. Öppen typ (t.ex. IP11, IP22).
Förutom den nödvändiga stödstrukturen har motorn inget särskilt skydd för roterande och spänningsförande delar.
b. Sluten typ (t.ex. IP44, IP54).
De roterande och spänningsförande delarna inuti motorhöljet behöver nödvändigt mekaniskt skydd för att förhindra oavsiktlig kontakt, men det hindrar inte ventilationen avsevärt. Skyddsmotorer delas in i följande typer beroende på deras olika ventilations- och skyddsstrukturer.
ⓐ Nätöverdrag.
Motorns ventilationsöppningar är täckta med perforerade skydd för att förhindra att motorns roterande och spänningsförande delar kommer i kontakt med yttre föremål.
ⓑ Dropptålig.
Motorventilens struktur kan förhindra att vertikalt fallande vätskor eller fasta ämnen tränger direkt in i motorns inre.
ⓒ Stänkskyddad.
Motorventilens struktur kan förhindra att vätskor eller fasta ämnen tränger in i motorns inre i någon riktning inom ett vertikalt vinkelområde på 100 °.
Stängt.
Motorhöljets struktur kan förhindra fritt luftutbyte inuti och utanför höljet, men det kräver inte fullständig tätning.
ⓔ Vattentät.
Motorhöljets struktur kan förhindra att vatten med ett visst tryck tränger in i motorns inre.
ⓕ Vattentät.
När motorn är nedsänkt i vatten kan motorhöljets struktur förhindra att vatten tränger in i motorns insida.
ⓖ Dykstil.
Elmotorn kan arbeta i vatten under lång tid under nominellt vattentryck.
ⓗ Explosionssäker.
Motorhöljets struktur är tillräcklig för att förhindra att gasexplosionen inuti motorn överförs till motorns utsida, vilket orsakar explosion av brännbar gas utanför motorn. Officiellt konto "Maskinteknisk litteratur", ingenjörens bensinstation!
⑧ Klassificerad efter ventilations- och kylmetoder
a. Självkylning.
Elmotorer förlitar sig enbart på ytstrålning och naturligt luftflöde för kylning.
b. Självkyld fläkt.
Elmotorn drivs av en fläkt som tillför kylluft för att kyla motorns yta eller insida.
c. Han kyldes med fläkt.
Fläkten som tillför kylluft drivs inte av själva elmotorn, utan är oberoende av varandra.
d. Typ av rörledningsventilation.
Kylluft in- eller utströmmar inte direkt från motorns utsida eller från motorns insida, utan in- eller utströmmar från motorn genom rörledningar. Fläktar för rörledningsventilation kan vara självkylda eller andra fläktkylda.
e. Vätskekylning.
Elmotorer kyls med vätska.
f. Sluten krets för gaskylning.
Mediets cirkulation för kylning av motorn sker i en sluten krets som inkluderar motorn och kylaren. Kylmediet absorberar värme när det passerar genom motorn och avger värme när det passerar genom kylaren.
g. Ytkylning och intern kylning.
Kylmediet som inte passerar genom motorledarens insida kallas ytkylning, medan kylmediet som passerar genom motorledarens insida kallas intern kylning.
⑨ Klassificering efter installationsstrukturformulär
Installationsformen för elmotorer representeras vanligtvis av koder.
Koden representeras av förkortningen IM för internationell installation,
Den första bokstaven i IM representerar installationstypkoden, B representerar horisontell installation och V representerar vertikal installation;
Den andra siffran representerar funktionskoden, representerad av arabiska siffror.
⑩ Klassificering efter isoleringsnivå
A-nivå, E-nivå, B-nivå, F-nivå, H-nivå, C-nivå. Motorernas isolationsklassificering visas i tabellen nedan.
⑪ Klassificerad enligt nominell arbetstid
Kontinuerligt, intermittent och kortsiktigt arbetssystem.
Kontinuerligt driftsystem (SI). Motorn säkerställer långvarig drift under det nominella värdet som anges på typskylten.
Korttidsdrift (S2). Motorn kan endast köras under en begränsad tidsperiod under det nominella värdet som anges på typskylten. Det finns fyra typer av tidsstandarder för korttidsdrift: 10 min, 30 min, 60 min och 90 min.
Intermittent driftsystem (S3). Motorn kan endast användas intermittent och periodiskt under det nominella värdet som anges på typskylten, uttryckt som en procentandel av 10 minuter per cykel. Till exempel, FC = 25 %; Bland dessa tillhör S4 till S10 flera intermittenta driftsystem under olika förhållanden.
9.2.3 Vanliga fel på elmotorer
Elmotorer stöter ofta på olika fel under långvarig drift.
Om momentöverföringen mellan kontakten och reduceraren är stor, uppvisar anslutningshålet på flänsytan kraftigt slitage, vilket ökar anslutningens passningsgap och leder till instabil momentöverföring; Slitage av lagerpositionen orsakat av skador på motoraxellagret; Slitage mellan axelhuvuden och kilspår, etc. Efter att sådana problem uppstått fokuserar traditionella metoder huvudsakligen på reparationssvetsning eller bearbetning efter borstplätering, men båda har vissa nackdelar.
Den termiska spänningen som genereras av högtemperaturreparationssvetsning kan inte helt elimineras, vilket är benäget för böjning eller brott. Borstplätering begränsas dock av beläggningens tjocklek och är benäget att flagna, och båda metoderna använder metall för att reparera metallen, vilket inte kan ändra förhållandet "hårt mot hårt". Under den kombinerade verkan av olika krafter kommer det fortfarande att orsaka återslitage.
Samtida västländer använder ofta polymerkompositmaterial som reparationsmetoder för att hantera dessa problem. Användningen av polymermaterial för reparation påverkar inte svetsningens termiska stress, och reparationstjockleken är inte begränsad. Samtidigt har metallmaterialen i produkten inte flexibiliteten att absorbera utrustningens stötar och vibrationer, vilket undviker risken för återslitage och förlänger livslängden på utrustningskomponenter, vilket sparar mycket driftstopp för företag och skapar enormt ekonomiskt värde.
(1) Felfenomen: Motorn kan inte starta efter att den har anslutits
Orsakerna och hanteringsmetoderna är följande.
① Fel på statorlindningens ledningsdragning – kontrollera ledningarna och korrigera felet.
② Avbrott i statorlindningen, kortslutning till jordning, avbrott i lindningen på den lindade rotormotorn – identifiera felpunkten och åtgärda den.
③ Överbelastning eller fastklämd transmissionsmekanism – kontrollera transmissionsmekanism och belastning.
④ Avbrott i rotorkretsen på en lindad rotormotor (dålig kontakt mellan borsten och släpringen, avbrott i reostaten, dålig kontakt i ledningen, etc.) – identifiera avbrottspunkten och reparera den.
⑤ Nätspänningen är för låg – kontrollera orsaken och åtgärda den.
⑥ Fasbortfall i strömförsörjningen – kontrollera kretsen och återställ trefasspänningen.
(2) Felfenomen: Motortemperaturen stiger för högt eller det ryker
Orsakerna och hanteringsmetoderna är följande.
① Överbelastad eller för ofta startad – minska belastningen och minska antalet starter.
② Fasbortfall under drift – kontrollera kretsen och återställ trefasspänningen.
③ Fel på statorlindningens ledningsdragning – kontrollera och korrigera ledningarna.
④ Statorlindningen är jordad och det finns en kortslutning mellan varven eller faserna – identifiera jordnings- eller kortslutningsplatsen och reparera den.
⑤ Bortrotorns lindning är trasig – byt ut rotorn.
⑥ Fasfel i den lindade rotorlindningen – identifiera felpunkten och reparera den.
⑦ Friktion mellan stator och rotor – Kontrollera lager och rotor för deformation, reparera eller byt ut.
⑧ Dålig ventilation – kontrollera om ventilationen är fri.
⑨ För hög eller för låg spänning – Kontrollera orsaken och åtgärda den.
(3) Felfenomen: Överdriven motorvibration
Orsakerna och hanteringsmetoderna är följande.
① Obalanserad rotor – nivelleringsbalans.
② Obalanserad remskiva eller böjd axelförlängning – kontrollera och korrigera.
③ Motorn är inte i linje med lastaxeln – kontrollera och justera enhetens axel.
④ Felaktig installation av motorn – kontrollera installations- och fundamentskruvarna.
⑤ Plötslig överbelastning – minska belastningen.
(4) Felfenomen: Onormalt ljud under drift
Orsakerna och hanteringsmetoderna är följande.
① Friktion mellan stator och rotor – Kontrollera lager och rotor för deformation, reparera eller byt ut.
② Skadade eller dåligt smorda lager – byt ut och rengör lagren.
③ Fasbortfall i motorn – kontrollera avbrott och reparera.
④ Kollision mellan blad och hölje – kontrollera och åtgärda fel.
(5) Felfenomen: Motorns varvtal är för lågt vid belastning
Orsakerna och hanteringsmetoderna är följande.
① Nätspänningen är för låg – kontrollera nätspänningen.
② För hög belastning – kontrollera belastningen.
③ Bortrotorns lindning är trasig – byt ut rotorn.
④ Dålig eller frånkopplad kontakt i en fas i lindningsrotorns trådgrupp – kontrollera borsttrycket, kontakten mellan borsten och släpringen samt rotorlindningen.
(6) Felfenomen: Motorhöljet är spänningsförande
Orsakerna och hanteringsmetoderna är följande.
① Dålig jordning eller högt jordningsmotstånd – Anslut jordledningen enligt föreskrifterna för att eliminera fel på grund av dålig jordning.
② Lindningarna är fuktiga – torka dem.
③ Isoleringsskada, ledningskollision – Doppa färg för att reparera isoleringen, återanslut ledningarna. 9.2.4 Motorns driftsätt
① Använd tryckluft för att blåsa bort damm från motorns yta och torka den ren innan demontering.
② Välj arbetsplats för motordemontering och rengör miljön på plats.
③ Bekant med de strukturella egenskaperna och underhållstekniska kraven för elmotorer.
④ Förbered nödvändiga verktyg (inklusive specialverktyg) och utrustning för demontering.
⑤ För att ytterligare förstå defekterna i motorns funktion kan ett inspektionstest utföras före demontering om förhållandena tillåter. För detta ändamål testas motorn med belastning, och temperatur, ljud, vibrationer och andra förhållanden för varje del av motorn kontrolleras i detalj. Spänning, ström, hastighet etc. testas också. Därefter kopplas lasten bort och ett separat tomgångsinspektionstest utförs för att mäta tomgångsströmmen och tomgångsförlusten, och register förs. Officiellt konto "Maskinteknisk litteratur", ingenjörens bensinstation!
⑥ Stäng av strömförsörjningen, ta bort motorns externa ledningar och för register.
⑦ Välj en lämplig spänningsmegohmmeter för att testa motorns isolationsresistans. För att jämföra isolationsresistansvärdena som mättes under det senaste underhållet och för att fastställa trenden för isolationsförändringar och motorns isolationsstatus, bör isolationsresistansvärdena som mättes vid olika temperaturer omvandlas till samma temperatur, vanligtvis omvandlat till 75 ℃.
⑧ Testa absorptionsförhållandet K. När absorptionsförhållandet K > 1,33 indikerar det att motorns isolering inte har påverkats av fukt eller att fuktgraden inte är allvarlig. För att jämföra med tidigare data är det också nödvändigt att konvertera absorptionsförhållandet som mätts vid valfri temperatur till samma temperatur.
9.2.5 Underhåll och reparation av elmotorer
När motorn är igång eller inte fungerar som den ska finns det fyra metoder för att förebygga och åtgärda fel i tid, nämligen att titta, lyssna, lukta och röra, för att säkerställa att motorn fungerar säkert.
(1) Titta
Observera om det finns några avvikelser under motorns drift, vilka huvudsakligen manifesteras i följande situationer.
① När statorlindningen kortsluts kan rök komma från motorn.
2 När motorn är kraftigt överbelastad eller hamnar i urfas, minskar hastigheten och det kommer att höras ett tungt "surrande" ljud.
③ När motorn går normalt men plötsligt stannar kan det uppstå gnistor vid den lösa anslutningen; det kan förekomma att en säkring har gått eller att en komponent har fastnat.
④ Om motorn vibrerar våldsamt kan det bero på att transmissionsenheten har fastnat, motorn är dåligt fäst, lösa fundamentbultar etc.
⑤ Om det finns missfärgning, brännmärken och rökfläckar vid motorns interna kontakter och anslutningar, indikerar det att det kan vara lokal överhettning, dålig kontakt vid ledaranslutningarna eller brända lindningar.
(2) Lyssna
Motorn ska avge ett jämnt och lätt "surrande" ljud under normal drift, utan buller eller speciella ljud. Om för mycket buller avges, inklusive elektromagnetiskt buller, lagerbuller, ventilationsbuller, mekaniskt friktionsbuller etc., kan det vara ett förstadium till eller fenomen som tyder på ett fel.
① Om motorn avger ett högt och tungt ljud kan det finnas flera orsaker till elektromagnetiskt brus.
a. Luftgapet mellan statorn och rotorn är ojämnt, och ljudet varierar från högt till lågt med samma tidsintervall mellan höga och låga ljud. Detta orsakas av lagerslitage, vilket gör att statorn och rotorn inte är koncentriska.
b. Trefasströmmen är obalanserad. Detta beror på felaktig jordning, kortslutning eller dålig kontakt i trefaslindningen. Om ljudet är mycket dovt indikerar det att motorn är kraftigt överbelastad eller har urfas.
c. Lös järnkärna. Motorns vibrationer under drift gör att järnkärnans fästbultar lossnar, vilket gör att kiselplåten i järnkärnan lossnar och avger ljud.
② Lagerljud bör övervakas ofta under motordrift. Övervakningsmetoden är att trycka ena änden av skruvmejseln mot lagrets monteringsområde och den andra änden nära örat för att höra ljudet av lagret. Om lagret fungerar normalt kommer ljudet att vara ett kontinuerligt och litet "prassel"-ljud, utan höjdfluktuationer eller metallfriktionsljud. Om följande ljud uppstår anses det vara onormalt.
a. Det hörs ett "gnissel" när lagret går, vilket är ett metallfriktionsljud, vanligtvis orsakat av brist på olja i lagret. Lagret bör demonteras och smörjas med en lämplig mängd smörjfett.
b. Om det hörs ett "knarrande" ljud är det ljudet som uppstår när kulan roterar, vanligtvis orsakat av att smörjfett har torkat eller att det inte finns någon olja. En lämplig mängd fett kan tillsättas.
c. Om det hörs ett "klickande" eller "gnisselande" ljud är det ljudet som genereras av kulans oregelbundna rörelse i lagret, vilket orsakas av skador på kulan i lagret eller långvarig användning av motorn, samt torkning av smörjfettet.
③ Om transmissionsmekanismen och den drivna mekanismen avger kontinuerliga snarare än fluktuerande ljud kan de hanteras på följande sätt.
a. Periodiska "poppande" ljud orsakas av ojämna remskarvar.
b. Periodiskt "dunkande" ljud orsakas av lös koppling eller remskiva mellan axlarna, samt slitna kil eller kilspår.
c. Det ojämna kollisionsljudet orsakas av att vindbladen kolliderar med fläktkåpan.
(3) Lukt
Genom att känna lukten av motorn kan fel också identifieras och förebyggas. Om en speciell lukt av färg upptäcks indikerar det att motorns innertemperatur är för hög; om en stark lukt av bränt eller bränt material upptäcks kan det bero på att isoleringsskiktet har gått sönder eller att lindningen har bränts.
(4) Beröring
Att vidröra temperaturen på vissa delar av motorn kan också avgöra orsaken till felet. För att säkerställa säkerheten bör man använda handryggen för att vidröra omgivande delar av motorhöljet och lagren vid beröring. Om temperaturavvikelser upptäcks kan det finnas flera orsaker.
① Dålig ventilation. Såsom lossnande fläkt, blockerade ventilationskanaler etc.
② Överbelastning. Orsakar för hög ström och överhettning av statorlindningen.
③ Kortslutning mellan statorlindningarna eller obalans i trefasströmmen.
④ Frekvent start eller inbromsning.
⑤ Om temperaturen runt lagret är för hög kan det orsakas av lagerskador eller brist på olja.
Publiceringstid: 6 oktober 2023
