1. Introduktion till elmotorer
En elmotor är en enhet som omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi. Den använder en spänningssatt spole (dvs. statorlindning) för att generera ett roterande magnetfält och verka på rotorn (såsom en ekorrbur stängd aluminiumram) för att bilda ett magnetoelektriskt vridmoment.
Elmotorer är indelade i DC-motorer och AC-motorer enligt de olika kraftkällor som används. De flesta av motorerna i kraftsystemet är växelströmsmotorer, som kan vara synkronmotorer eller asynkronmotorer (motorns statormagnetiska fälthastighet upprätthåller inte synkron hastighet med rotorns rotationshastighet).
En elmotor består huvudsakligen av en stator och en rötor, och riktningen för kraften som verkar på den strömförande ledningen i magnetfältet är relaterad till strömriktningen och riktningen för den magnetiska induktionslinjen (magnetfältets riktning). Arbetsprincipen för en elmotor är effekten av ett magnetfält på kraften 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 DC-motorer och AC-motorer. AC-motorer är också uppdelade i enfasmotorer och trefasmotorer.
② Klassificering efter struktur och arbetsprincip
Elmotorer kan delas in i DC-motorer, 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 AC-kommutatormotorer. Induktionsmotorer är vidare uppdelade i trefasasynkronmotorer och skuggade asynkronmotorer. AC-kommutatormotorer är också uppdelade i enfasiga serier exciterade motorer, AC DC dubbeländamålsmotorer och repulsiva motorer.
③ Klassificerad efter start och driftläge
Elmotorer kan delas in i kondensatorstartade enfas asynkronmotorer, kondensatordrivna enfas asynkronmotorer, kondensatorstartade enfas asynkronmotorer och splitfas enfas asynkronmotorer enligt deras start- och driftslägen.
④ Klassificering efter syfte
Elmotorer kan delas in i drivmotorer och styrmotorer efter deras syfte.
Elmotorer för körning är vidare uppdelade i elektriska verktyg (inklusive borrning, polering, polering, slitsning, skärning och expanderande verktyg), elmotorer för hushållsapparater (inklusive tvättmaskiner, elektriska fläktar, kylskåp, luftkonditioneringsapparater, inspelare, videobandspelare, DVD-spelare, dammsugare, kameror, elektriska blåsmaskiner, elektriska rakapparater, etc.) och annan allmän liten mekanisk utrustning (inklusive olika små verktygsmaskiner, små maskiner, medicinsk utrustning, elektroniska instrument, etc.).
Styrmotorer är vidare uppdelade i stegmotorer och servomotorer.
⑤ Klassificering efter rotorstruktur
Beroende på rotorns struktur kan elmotorer delas in i burinduktionsmotorer (tidigare kända som asynkronmotorer för ekorrbur) och lindade rotorinduktionsmotorer (tidigare kända som lindade asynkronmotorer).
⑥ Klassificerad efter driftshastighet
Elmotorer kan delas in i höghastighetsmotorer, låghastighetsmotorer, konstanthastighetsmotorer och motorer med variabel hastighet beroende på deras driftshastighet.
⑦ Klassificering efter skyddsform
a. Öppen typ (som IP11, IP22).
Förutom den nödvändiga stödstrukturen har motorn inget speciellt skydd för de roterande och spänningsförande delarna.
b. Stängd typ (som IP44, IP54).
De roterande och spänningsförande delarna inuti motorhöljet behöver nödvändigt mekaniskt skydd för att förhindra oavsiktlig kontakt, men det hindrar inte ventilationen nämnvärt. Skyddsmotorer är indelade i följande typer beroende på deras olika ventilations- och skyddsstrukturer.
ⓐ Nätskyddstyp.
Motorns ventilationsöppningar är täckta med perforerade höljen för att förhindra att de roterande och spänningsförande delarna av motorn kommer i kontakt med externa föremål.
ⓑ Droppbeständig.
Motorventilens struktur kan förhindra vertikalt fallande vätskor eller fasta ämnen från att direkt komma in i motorns inre.
ⓒ Stänksäker.
Motorventilens struktur kan förhindra att vätskor eller fasta ämnen kommer in i motorns inre i någon riktning inom ett vertikalt vinkelområde på 100°.
ⓓ Stängd.
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 kommer in i motorns inre.
ⓕ Vattentät.
När motorn är nedsänkt i vatten kan strukturen på motorhöljet förhindra att vatten kommer in i motorns inre.
ⓖ Dykstil.
Elmotorn kan arbeta i vatten under lång tid under märkt vattentryck.
ⓗ Explosionssäker.
Motorkåpans struktur är tillräcklig för att förhindra att gasexplosionen inuti motorn överförs till utsidan av motorn, vilket orsakar explosionen av brännbar gas utanför motorn. Officiellt konto "Mechanical Engineering Literature", ingenjörs bensinstation!
⑧ Klassificerad efter ventilations- och kylningsmetoder
a. Självkylande.
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 ytan eller det inre av motorn.
c. Han fläktkyld.
Fläkten som levererar kylluft drivs inte av själva elmotorn utan drivs självständigt.
d. Ventilationstyp rörledning.
Kylluft tillförs eller släpps inte direkt in från utsidan av motorn eller från insidan av motorn, utan införs eller släpps ut från motorn genom rörledningar. Fläktar för rörledningsventilation kan vara självfläktkyld eller annan fläktkyld.
e. Vätskekylning.
Elmotorer kyls med vätska.
f. Gaskylning med sluten krets.
Mediecirkulationen för kylning av motorn sker i ett slutet kretslopp 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 insidan av motorledaren kallas ytkylning, medan kylmediet som passerar insidan av motorledaren kallas intern kyla.
⑨ Klassificering efter installationsstruktur
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. Isolationsnivåklassificeringen av motorer visas i tabellen nedan.
⑪ Klassificerad enligt nominell arbetstid
Kontinuerligt, intermittent och kortvarigt fungerande system.
Continuous Duty System (SI). Motorn säkerställer långtidsdrift under det märkvärde som anges på märkskylten.
Korttidsarbetstid (S2). Motorn kan endast fungera under en begränsad tid under det märkvärde som anges på märkskylten. Det finns fyra typer av varaktighetsstandarder för kortvarig drift: 10 min, 30 min, 60 min och 90 min.
Intermittent arbetssystem (S3). Motorn kan endast användas intermittent och periodvis under det märkvärde som anges på märkskylten, uttryckt i procent av 10 minuter per cykel. Till exempel, FC=25%; Bland dem hör S4 till S10 till flera intermittenta operativsystem under olika förhållanden.
9.2.3 Vanliga fel på elmotorer
Elmotorer stöter ofta på olika fel under långvarig drift.
Om vridmomentöverföringen mellan kopplingen och reduceringen är stor, visar anslutningshålet på flänsytan kraftigt slitage, vilket ökar anslutningens passningsgap och leder till instabil vridmomentöverföring; Slitage av lagerläget orsakat av skada på motoraxellagret; Slitage mellan axelhuvuden och kilspår etc. Efter uppkomsten av sådana problem fokuserar traditionella metoder främst 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 att böjas eller brottas; Borstplätering begränsas dock av beläggningens tjocklek och är benägen att flagna, och båda metoderna använder metall för att reparera metallen, vilket inte kan ändra förhållandet "hårt till hårt". Under den kombinerade verkan av olika krafter kommer det fortfarande att orsaka återslitage.
Samtida västerländska länder använder ofta polymerkompositmaterial som reparationsmetoder för att lösa dessa problem. Appliceringen av polymermaterial för reparation påverkar inte termisk svetsspänning, och reparationstjockleken är inte begränsad. Samtidigt har metallmaterialen i produkten inte flexibiliteten att absorbera stötar och vibrationer från utrustningen, undvika risken för återslitage och förlänga livslängden för utrustningskomponenter, vilket sparar mycket stillestånd för företag och skapa enormt ekonomiskt värde.
(1) Felfenomen: Motorn kan inte starta efter att ha anslutits
Skälen och hanteringsmetoderna är följande.
① Statorlindningskabelfel – kontrollera ledningarna och rätta till felet.
② Öppen krets i statorlindningen, kortslutningsjordning, öppen krets i lindningen av lindad rotormotor – identifiera felpunkten och eliminera den.
③ Överbelastning eller växellåda som har fastnat – kontrollera växellådsmekanismen och belastningen.
④ Öppen krets i rotorkretsen på en lindad rotormotor (dålig kontakt mellan borsten och släpringen, öppen krets i reostaten, dålig kontakt i ledningen, etc.) – identifiera den öppna kretspunkten och reparera den.
⑤ Nätspänningen är för låg – kontrollera orsaken och eliminera den.
⑥ Fasbortfall strömförsörjning – kontrollera kretsen och återställ trefasen.
(2) Felfenomen: Motortemperaturen stiger för högt eller ryker
Skälen och hanteringsmetoderna är följande.
① Överbelastad eller startat för ofta – minska belastningen och minska antalet starter.
② Fasbortfall under drift – kontrollera kretsen och återställ trefasen.
③ Ledningsfel i statorlindningen – kontrollera ledningarna och korrigera den.
④ Statorlindningen är jordad och det finns en kortslutning mellan varven eller faserna – identifiera jordnings- eller kortslutningsplatsen och reparera den.
⑤ Hållarens rotorlindning trasig – byt ut rotorn.
⑥ Fasdrift av lindad rotorlindning saknas – 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
Skälen och hanteringsmetoderna är följande.
① Obalanserad rotor – utjämningsbalans.
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
Skälen 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 Motorfasbortfall – kontrollera punkten för öppen krets och reparera den.
④ Knivkollision med hölje – kontrollera och eliminera fel.
(5) Felfenomen: Motorns hastighet är för låg vid belastning
Skälen och hanteringsmetoderna är följande.
① Nätspänningen är för låg – kontrollera nätspänningen.
② Överbelastning – kontrollera belastningen.
③ Burrotorlindningen trasig – byt ut rotorn.
④ Dålig eller frånkopplad kontakt för en fas av lindningsrotortrådgruppen – kontrollera borsttrycket, kontakten mellan borsten och släpringen och rotorlindningen.
(6) Felfenomen: Motorhöljet är strömförande
Skälen och hanteringsmetoderna är följande.
① Dålig jordning eller högt jordningsmotstånd – Anslut jordledningen enligt föreskrifter för att eliminera dåliga jordningsfel.
② Lindningarna är fuktiga – genomgå torkningsbehandling.
③ Isolationsskada, elektrodkollision – Doppa färg för att reparera isolering, återanslut kablarna. 9.2.4 Motordriftsprocedurer
① Innan demontering, använd tryckluft för att blåsa bort dammet på motorns yta och torka rent.
② Välj arbetsplats för demontering av motorn 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 en belastning, och temperaturen, ljudet, vibrationerna och andra förhållanden för varje del av motorn kontrolleras i detalj. Även spänning, ström, hastighet etc. testas. Sedan kopplas lasten bort och ett separat tomgångsinspektionstest utförs för att mäta tomgångsströmmen och tomgångsförlusten, och registreringar görs. Officiellt konto "Mechanical Engineering Literature", ingenjörs bensinstation!
⑥ Koppla av strömförsörjningen, ta bort motorns externa ledningar och föra register.
⑦ Välj en lämplig spännings-megohmmeter för att testa motorns isolationsresistans. För att jämföra isolationsresistansvärdena uppmätta under det senaste underhållet för att bestämma trenden för isolationsförändringar och isolationsstatus för motorn, bör isolationsresistansvärdena uppmätta vid olika temperaturer omvandlas till samma temperatur, vanligtvis omvandlas 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 omvandla absorptionsförhållandet uppmätt vid valfri temperatur till samma temperatur.
9.2.5 Underhåll och reparation av elmotorer
När motorn är igång eller inte fungerar, finns det fyra metoder för att förhindra och eliminera fel i tid, nämligen att titta, lyssna, lukta och röra, för att säkerställa säker drift av motorn.
(1) Titta
Observera om det finns några avvikelser under driften av motorn, som främst manifesteras i följande situationer.
① När statorlindningen är kortsluten kan rök ses från motorn.
② När motorn är kraftigt överbelastad eller går ur fas kommer hastigheten att sakta ner och det kommer att höras ett kraftigt "surrande" ljud.
③ När motorn går normalt, men plötsligt stannar, kan gnistor uppstå vid den lösa anslutningen; Fenomenet att en säkring har gått eller att en komponent har fastnat.
④ Om motorn vibrerar våldsamt kan det bero på att transmissionsanordningen fastnar, dålig fixering av motorn, lösa fundamentbultar etc.
⑤ Om det finns missfärgning, brännmärken och rökfläckar vid motorns inre kontakter och anslutningar, indikerar det att det kan finnas 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 brus, lagerljud, ventilationsljud, mekaniskt friktionsljud, etc., kan det vara en föregångare eller fenomen till ett fel.
① För elektromagnetiskt brus, om motorn avger ett högt och tungt ljud, kan det finnas flera orsaker.
a. Luftgapet mellan statorn och rotorn är ojämnt och ljudet fluktuerar från högt till lågt med samma intervalltid 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 med trefaslindningen. Om ljudet är mycket matt indikerar det att motorn är kraftigt överbelastad eller går ur fas.
c. Lös järnkärna. Motorns vibration under drift gör att fästbultarna i järnkärnan lossnar, vilket gör att järnkärnan i kiselstålplåten lossnar och avger ljud.
② För lagerbrus bör det övervakas ofta under motordrift. Övervakningsmetoden är att trycka ena änden av skruvmejseln mot lagrets monteringsområde, och den andra änden är nära örat för att höra ljudet av lagret som springer. Om lagret fungerar normalt kommer dess ljud att vara ett kontinuerligt och litet "prassel" ljud, utan några höjdfluktuationer eller metallfriktionsljud. Om följande ljud uppstår anses det vara onormalt.
a. Det hörs ett "gnisslande" ljud när lagret går, vilket är ett metallfriktionsljud, vanligtvis orsakat av brist på olja i lagret. Lagret bör demonteras och fyllas på med en lämplig mängd smörjfett.
b. Om det finns ett "knarrande" ljud är det ljudet som hörs när kulan roterar, vanligtvis orsakat av uttorkning av smörjfett eller brist på olja. En lämplig mängd fett kan tillsättas.
c. Om det finns ett "klickande" eller "knarrande" ljud, är det ljudet som genereras av den oregelbundna rörelsen av kulan i lagret, som orsakas av skadan av kulan i lagret eller långvarig användning av motorn , och 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 axlar, samt slitna kilar eller kilspår.
c. Det ojämna kollisionsljudet orsakas av att vindbladen kolliderar med fläktkåpan.
(3) Lukt
Genom att känna lukten av motorn kan även fel identifieras och förebyggas. Om en speciell färglukt hittas, indikerar det att motorns inre temperatur är för hög; Hittas en stark bränd eller bränd lukt kan det bero på att isoleringsskiktet har gått sönder eller att lindningen brinner.
(4) Peka på
Att röra vid temperaturen på vissa delar av motorn kan också fastställa orsaken till felet. För att garantera säkerheten bör handryggen användas för att vidröra de omgivande delarna av motorhuset och lagren vid beröring. Om temperaturavvikelser hittas kan det finnas flera orsaker.
① Dålig ventilation. Såsom fläktlossning, blockerade ventilationskanaler osv.
② Överbelastning. Orsakar för hög ström och överhettning av statorlindningen.
③ Kortslutning mellan statorlindningar eller trefas strömobalans.
④ Frekvent start eller inbromsning.
⑤ Om temperaturen runt lagret är för hög kan det bero på lagerskador eller brist på olja.
Posttid: 2023-okt-06
