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二、電動機(jī)種類和安裝
(一)電動機(jī)分類
(1)按工作電源分類:根據(jù)電動機(jī)工作電源的不同,可分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī),其中交流電動機(jī)還分為單相電動機(jī)和三相電動機(jī)。
(2)按結(jié)構(gòu)及工作原理分類:可分為異步電動機(jī)和同步電動機(jī)。同步電動機(jī)還可分為永磁同步電動機(jī)、磁阻同步電動機(jī)和磁滯同步電動機(jī)。異步電動機(jī)可分為感應(yīng)電動機(jī)和交流換向器電動機(jī)。感應(yīng)電動機(jī)又分為三相異步電動機(jī)、單相異步電動機(jī)和罩極異步電動機(jī)。交流換向器電動機(jī)又分為單相串勵電動機(jī)、交直流兩用電動機(jī)和推斥電動機(jī)。
(3)按啟動與運(yùn)行方式分類:可分為電容啟動式電動機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動機(jī)、電容啟動運(yùn)轉(zhuǎn)式電動機(jī)和分相式電動機(jī)。
(4)按用途分類:可分為驅(qū)動用電動機(jī)和控制用電動機(jī)。驅(qū)動用電動機(jī)又分為電動工具用電動機(jī)、家電用電動機(jī)及其他通用小型機(jī)械設(shè)備用電動機(jī)??刂朴秒妱訖C(jī)又分為步進(jìn)電動機(jī)和伺服電動機(jī)等。
(5)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類:可分為籠型感應(yīng)電動機(jī)和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)。
(6)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類:可分為高速電動機(jī)、低速電動機(jī)、恒速電動機(jī)、調(diào)速電動機(jī)。
(二)電動機(jī)的型號及選擇
1.型號
目前電動機(jī)更新?lián)Q代產(chǎn)品(Y系列)已然取代了老產(chǎn)品(J2、J02、JR、JR02等),新產(chǎn)品的特點(diǎn)是電動機(jī)效率比較高、節(jié)能、噪聲低、振動小、溫升低、重量輕等。Y系列電動機(jī)型號,如圖4.5.1所示。
常用的產(chǎn)品代號有:
Y—小型三相交流鼠籠異步電動機(jī)(取代J2系列);
YR—小型三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)(取代JR、JR2、JR02系列);
YZ、YZR—冶金、起重用異步電動機(jī)(取代JZ2、JZR2);
YB—隔爆型電動機(jī)(取代BJ02);
Y-W—戶外用、Y-F—腐蝕型、Y-WF—戶外防腐蝕型電動機(jī);
YD—變極多速三相異步電動機(jī)(取代JD02、JD03系列);
YLB—立式深井泵用異步電動機(jī)。
2.電動機(jī)的選擇
(1)電動機(jī)形式的選擇。形式的選擇關(guān)系著安全運(yùn)行和設(shè)備成本,需根據(jù)環(huán)境條件確, 定電動機(jī)形式:開啟式、防護(hù)式、封閉式、密閉式或防爆式。
(2)功率的選擇。負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小是選擇電動機(jī)功率的主要依據(jù),功率選得大固然安全,但功率因數(shù)低會增加投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。電動機(jī)銘牌標(biāo)出的額定功率是指電動機(jī)軸輸出的機(jī)械功率。為了提高設(shè)備自然功率因數(shù),應(yīng)盡量使電動機(jī)滿載運(yùn)行,電動機(jī)的效率一般為80%以上。
3.電動機(jī)的啟動方法
(1)直接啟動。直接啟動也稱全壓啟動,僅用一個控制設(shè)備即可。其特點(diǎn)為:
①啟動電流大,一般為額定電流的4?7倍。
②啟動方法簡單,但一般僅適用于容量7.5kW以下的三相異步電動機(jī)。具體接線方法有星形連接和三角形連接。
(2)減壓啟動。當(dāng)電動機(jī)容量較大時,為了降低啟動電流,常采用減壓啟動。
①星一三角啟動法(Y-A)當(dāng)電動機(jī)正常工作時為三角形連接時,先用星形連接啟動。由于定子電壓降低了倍,從而降低了啟動電流,啟動后立刻改為三角形連接運(yùn)行。
②自耦減壓啟動控制柜(箱)減壓啟動。
這種啟動方法不管電動機(jī)是星接或三角接都可使用。它可以對三相籠型異步電動機(jī)作不頻繁自耦減壓啟動,以減少電動機(jī)啟動電流對輸電網(wǎng)絡(luò)的影響,并可加速電動機(jī)轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速和人為停止電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。對電動機(jī)具有過載、斷相、短路等保護(hù)。
③繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)啟動方法。
為了減小啟動電流,繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)采用在轉(zhuǎn)子電路中串入電阻的方法啟動,這樣不僅降低了啟動電流,而且提高了啟動轉(zhuǎn)矩。啟動前把電阻調(diào)到最大值,合上開關(guān)后轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動,隨著轉(zhuǎn)速的增加,逐漸減少電阻,待電動機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后,把啟動電阻短路,
即切除全部啟動電阻。
④軟啟動器。
軟啟動器與頻率轉(zhuǎn)換器相似,同樣以電子和可控硅為基礎(chǔ)。采用軟啟動器,可以控制電動機(jī)的電壓,使其在啟動過程中逐漸地升高,很自然地限制啟動電流,這就意味著電動機(jī)可以平穩(wěn)地啟動,機(jī)械和電應(yīng)力也降至最小;該裝置還有一種附帶的功能,即可用來“軟”停機(jī)。由于該啟動器采用電子式電路,可以相對比較容易地通過安全和事故指示燈增強(qiáng)其基本功能,改善電動機(jī)的保護(hù),簡化故障查找,如失相、過電流和超高溫保護(hù),以及正常運(yùn)行、電動機(jī)滿電壓和某些故障指示。像斜坡電壓和初始電壓等所有設(shè)定值都可以很容易地在啟動器面板上設(shè)定。
另外,軟啟動器除了完全能夠滿足電動機(jī)平穩(wěn)啟動這一基本要求外,還具有很多優(yōu)點(diǎn),比如可靠性高、維護(hù)量小、電動機(jī)保護(hù)良好以及參數(shù)設(shè)置簡單等。
⑤變頻啟動。
變 頻器是把工頻電源(50Hz)變換成各種頻率的交流電源,以實現(xiàn)電機(jī)變速運(yùn)行的設(shè)備,其中控制電路完成對主電路的控制,整流電路將交流電變換成直流電,直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波,逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說,有時還需要一個進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。變頻調(diào)速是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的。低壓通用變頻輸出電壓為380?650V,輸出功率為0.75?400kW,工作頻率為0?400Hz。
(三)電機(jī)的安裝
(1)電機(jī)基礎(chǔ)、地腳螺栓孔、溝道、孔洞、預(yù)埋件及電纜管位置和質(zhì)量,應(yīng)符合設(shè)計要求和國家現(xiàn)行的建筑工程施工及驗收規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。
(2)基礎(chǔ)驗收。一般基礎(chǔ)承重量不應(yīng)小于電機(jī)重量3倍,基礎(chǔ)各邊應(yīng)超出電機(jī)底座邊緣100?150mm。
(3)電機(jī)設(shè)備開箱檢查及安裝前檢查。檢查的主要項目:
1)檢查電機(jī)的功率、型號、電壓是否符合。
2)檢查電機(jī)外殼有無損傷,風(fēng)罩、風(fēng)葉是否完好,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動是否靈活,軸向竄動是否超過規(guī)定范圍。
3)拆開接線盒,用萬用表測量三相繞組是否斷路,必要時可用電橋測量三組繞組的.電流電阻。檢查偏差是否在允許范圍內(nèi)。
4)使用兆歐表測量電動機(jī)的各相繞組與機(jī)殼之間的絕緣電阻。
(4)電機(jī)抽芯檢查按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求進(jìn)行。
(5)基礎(chǔ)處理(放線、鏟麻面),配制墊鐵、地腳螺栓及電機(jī)底板。
(6)電機(jī)整體安裝,其步驟是:
1)基礎(chǔ)檢查;
2)基礎(chǔ)上放上楔形墊鐵;
3)將電機(jī)吊到墊鐵上,并調(diào)節(jié)楔形墊鐵使電機(jī)達(dá)到要求;
4)調(diào)整電機(jī)與連接機(jī)器的軸線,兩軸中心線必須在一條直線上;
5)經(jīng)過調(diào)整后,將其與傳動裝置連接起來;
6)二次灌漿。
電機(jī)解體安裝除按上述步驟外,還要進(jìn)行裝配等安裝。
(7)電機(jī)干燥。長期停置不用電機(jī),其絕緣電阻不能滿足下列要求時,必須進(jìn)行干燥:
1)1kV以下電機(jī)使用1000V搖表,絕緣電阻值不應(yīng)低于1MΩ/kV;
2)1kV及以上電機(jī)使用2500V搖表,定子繞組絕緣電阻不應(yīng)低于1MΩ/kV,轉(zhuǎn)子繞組絕緣電阻不應(yīng)低于0.5MΩ/kV,并做吸收比(R00/R15)試驗,吸收比不小于1.3。
干燥方法為:外部干燥法(熱風(fēng)干燥法、電阻器加鹽干燥法、燈泡照射干燥法),通電干燥法(磁鐵感應(yīng)干燥法、直流電干燥法、外殼鐵損干燥法、交流電干燥法)。
(8)電機(jī)控制和保護(hù)設(shè)備安裝應(yīng)符合下列要求:
1)電機(jī)控制及保護(hù)設(shè)備一般設(shè)置在電動機(jī)附近,以保證能監(jiān)視到啟動、運(yùn)行狀況。
2)每臺電動機(jī)均應(yīng)安裝控制和保護(hù)設(shè)備,對遙控及多點(diǎn)控制的電動機(jī),應(yīng)在各控制點(diǎn)裝設(shè)“停”、“啟”信號,并在電機(jī)附近設(shè)置斷開電源裝置;備用電機(jī)除裝設(shè)可靠的電氣連鎖或機(jī)械連鎖外,應(yīng)在操作回或主回路中裝設(shè)斷開裝置。
3)電機(jī)、控制設(shè)備和所拖動的設(shè)備應(yīng)逐臺編號。在啟動器的操作手柄上,應(yīng)標(biāo)明“啟動”、“運(yùn)行”、“停止”、“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”等相應(yīng)字樣。
4)裝設(shè)過流和短路保護(hù)裝置(或需裝設(shè)斷相和保護(hù)裝置),保護(hù)整定值一般為:采用熱元件時,按電動機(jī)額定電流的1.1?1.25倍;采用熔絲(片)時,按電機(jī)額定電流的1.5?2. 5倍。
(9)電動機(jī)啟動接線(三相異步電動機(jī)啟動)。
1)三相鼠籠式異步電動機(jī)的啟動接線。啟動接線要采用相應(yīng)的啟動方法,如直接啟動和降壓啟動兩種。直接啟動一般用于小容量電機(jī)。降壓啟動可采用自耦降壓啟動器和Y-△降壓啟動器。
2)三相繞線式異步電動機(jī)的啟動接線。啟動時,轉(zhuǎn)子繞組中接入全部電阻。啟動過程中,將電阻逐段切除,最后將轉(zhuǎn)子繞組短接,啟動完畢。
3)變頻啟動電機(jī)。
變頻器型號不同,接線各異,但大部分電源輸人端子R、S、T為三相380V交流電源輸入端子,N可選。U、V、W為變頻器輸出端子,接電動機(jī)。
4)軟啟動電機(jī)。
大多數(shù)軟啟動器在晶閘管兩側(cè)有旁路接觸器觸頭,其優(yōu)點(diǎn)是:
①控制柜具有了兩種啟動方式(直接啟動、軟啟動)。
②軟啟動結(jié)束,旁路接觸器閉合,使軟啟動器退出運(yùn)行,直至停車時,再次投入,這樣即延長了軟啟動器的壽命,又使電網(wǎng)避免了諧波污染,還可減少軟啟動器中的晶閘管發(fā)熱損耗。
(10)電機(jī)試運(yùn)行。
電動機(jī)第一次啟動一般在空載情況下進(jìn)行,空載運(yùn)行時間為2h,并記錄電機(jī)空載電流。電機(jī)在試運(yùn)行中應(yīng)進(jìn)行下列檢查:
1)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合要求,無雜聲;
2)換向器、滑環(huán)及電刷的工作情況正常;
3)檢查電機(jī)溫度,不應(yīng)有過熱現(xiàn)象;
4)振動(雙振幅值)不應(yīng)大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值;
5)滑動軸承溫升不應(yīng)超過45℃,滾動軸承溫升不應(yīng)超過60℃;
6)交流電機(jī)帶負(fù)荷連接啟動次數(shù),如無產(chǎn)品規(guī)定時,可規(guī)定為:在冷態(tài)時可連接啟動2次,在熱態(tài)時可連接啟動1次。
(11)電機(jī)驗收應(yīng)提交有關(guān)資料和文件。
(責(zé)任編輯:gx)