Coneixements bàsics de motors elèctrics

1. Introducció als motors elèctrics

Un motor elèctric és un dispositiu que converteix l'energia elèctrica en energia mecànica. Utilitza una bobina energitzada (és a dir, l'enrotllament de l'estator) per generar un camp magnètic giratori i actuar sobre el rotor (com ara un marc d'alumini tancat amb gàbia d'esquirol) per formar un parell de rotació magnetoelèctric.

Els motors elèctrics es divideixen en motors de corrent continu i motors de corrent altern segons les diferents fonts d'alimentació utilitzades. La majoria dels motors del sistema d'alimentació són motors de corrent altern, que poden ser motors síncrons o asíncrons (la velocitat del camp magnètic de l'estator del motor no manté la velocitat síncrona amb la velocitat de rotació del rotor).

Un motor elèctric consta principalment d'un estator i un rotor, i la direcció de la força que actua sobre el cable energitzat en el camp magnètic està relacionada amb la direcció del corrent i la direcció de la línia d'inducció magnètica (direcció del camp magnètic). El principi de funcionament d'un motor elèctric és l'efecte d'un camp magnètic sobre la força que actua sobre el corrent, fent que el motor giri.

2. Divisió de motors elèctrics

① Classificació per font d'alimentació de treball

Segons les diferents fonts d'alimentació dels motors elèctrics, es poden dividir en motors de corrent continu i motors de corrent altern. Els motors de corrent altern també es divideixen en motors monofàsics i motors trifàsics.

② Classificació per estructura i principi de funcionament

Els motors elèctrics es poden dividir en motors de corrent continu, motors asíncrons i motors síncrons segons la seva estructura i principi de funcionament. Els motors síncrons també es poden dividir en motors síncrons d'imants permanents, motors síncrons de reluctància i motors síncrons d'histèresi. Els motors asíncrons es poden dividir en motors d'inducció i motors de commutador de corrent altern. Els motors d'inducció es divideixen a més en motors asíncrons trifàsics i motors asíncrons de pol ombrejat. Els motors de commutador de corrent altern també es divideixen en motors excitats en sèrie monofàsics, motors de corrent altern de doble propòsit i motors repulsius.

③ Classificat per mode d'inici i funcionament

Els motors elèctrics es poden dividir en motors asíncrons monofàsics arrencats per condensador, motors asíncrons monofàsics operats per condensador, motors asíncrons monofàsics arrencats per condensador i motors asíncrons monofàsics de fase dividida segons els seus modes d'arrencada i funcionament.

④ Classificació per finalitat

Els motors elèctrics es poden dividir en motors d'accionament i motors de control segons el seu propòsit.

Els motors elèctrics per a la conducció es divideixen encara més en eines elèctriques (incloses eines de perforació, polit, ranurat, tall i expansió), motors elèctrics per a electrodomèstics (incloses rentadores, ventiladors elèctrics, neveres, aires condicionats, gravadores, gravadores de vídeo, reproductors de DVD, aspiradores, càmeres, bufadors elèctrics, afaitadores elèctriques, etc.) i altres equips mecànics petits en general (incloses diverses màquines-eina petites, maquinària petita, equips mèdics, instruments electrònics, etc.).

Els motors de control es divideixen a la seva vegada en motors pas a pas i servomotors.
⑤ Classificació per estructura del rotor

Segons l'estructura del rotor, els motors elèctrics es poden dividir en motors d'inducció de gàbia (abans coneguts com a motors asíncrons de gàbia d'esquirol) i motors d'inducció de rotor bobinat (abans coneguts com a motors asíncrons bobinats).

⑥ Classificat per velocitat de funcionament

Els motors elèctrics es poden dividir en motors d'alta velocitat, motors de baixa velocitat, motors de velocitat constant i motors de velocitat variable segons la seva velocitat de funcionament.

⑦ Classificació per forma protectora

a. Tipus obert (com ara IP11, IP22).

A excepció de l'estructura de suport necessària, el motor no té una protecció especial per a les parts giratòries i actives.

b. Tipus tancat (com ara IP44, IP54).

Les parts giratòries i actives de l'interior de la carcassa del motor necessiten la protecció mecànica necessària per evitar el contacte accidental, però això no dificulta significativament la ventilació. Els motors protectors es divideixen en els següents tipus segons les seves diferents estructures de ventilació i protecció.

ⓐ Tipus de coberta de malla.

Les obertures de ventilació del motor estan cobertes amb recobriments perforats per evitar que les parts giratòries i actives del motor entrin en contacte amb objectes externs.

ⓑ Resistent a les gotes.

L'estructura de la ventilació del motor pot evitar que els líquids o sòlids que caiguin verticalment entrin directament a l'interior del motor.

ⓒ Resistent a esquitxades.

L'estructura de la ventilació del motor pot evitar que líquids o sòlids entrin a l'interior del motor en qualsevol direcció dins d'un rang d'angle vertical de 100 °.

ⓓ Tancat.

L'estructura de la carcassa del motor pot impedir el lliure intercanvi d'aire dins i fora de la carcassa, però no requereix un segellat complet.

ⓔ Impermeable.
L'estructura de la carcassa del motor pot evitar que l'aigua amb una certa pressió entri a l'interior del motor.

ⓕ Estanc.

Quan el motor està submergit en aigua, l'estructura de la carcassa del motor pot evitar que l'aigua entri a l'interior del motor.

ⓖ Estil de busseig.

El motor elèctric pot funcionar en aigua durant molt de temps sota la pressió nominal de l'aigua.

ⓗ A prova d'explosió.

L'estructura de la carcassa del motor és suficient per evitar que l'explosió de gas de l'interior del motor es transmeti a l'exterior del motor, provocant l'explosió de gas combustible a l'exterior del motor. Relat oficial de "Literatura d'Enginyeria Mecànica", gasolinera d'enginyers!

⑧ Classificat per mètodes de ventilació i refrigeració

a. Autorefrigeració.

Els motors elèctrics depenen únicament de la radiació superficial i del flux d'aire natural per a la seva refrigeració.

b. Ventilador autorefrigerat.

El motor elèctric és accionat per un ventilador que subministra aire de refrigeració per refredar la superfície o l'interior del motor.

c. El ventilador es va refredar.

El ventilador que subministra aire de refrigeració no és accionat pel propi motor elèctric, sinó que és accionat de manera independent.

d. Tipus de ventilació per canonades.

L'aire de refrigeració no s'introdueix ni s'expulsa directament des de l'exterior o de l'interior del motor, sinó que s'introdueix o s'expulsa des del motor a través de canonades. Els ventiladors per a la ventilació de canonades poden ser autorefrigerats o refrigerats per altres ventiladors.

e. Refrigeració líquida.

Els motors elèctrics es refreden amb líquid.

f. Refrigeració per gas de circuit tancat.

La circulació del medi refrigerant per refredar el motor es fa en un circuit tancat que inclou el motor i el refrigerador. El medi refrigerant absorbeix calor quan passa pel motor i allibera calor quan passa pel refrigerador.
g. Refrigeració superficial i refredament intern.

El medi refrigerant que no passa per l'interior del conductor del motor s'anomena refrigeració superficial, mentre que el medi refrigerant que passa per l'interior del conductor del motor s'anomena refrigeració interna.

⑨ Classificació per forma d'estructura d'instal·lació

La forma d'instal·lació dels motors elèctrics normalment es representa mitjançant codis.

El codi es representa amb l'abreviatura IM per a instal·lació internacional,

La primera lletra d'IM representa el codi de tipus d'instal·lació, la B representa la instal·lació horitzontal i la V representa la instal·lació vertical;

El segon dígit representa el codi de característica, representat amb números aràbics.

⑩ Classificació per nivell d'aïllament

Nivell A, nivell E, nivell B, nivell F, nivell H, nivell C. La classificació del nivell d'aïllament dels motors es mostra a la taula següent.

⑪ Classificats segons les hores de treball nominals

Sistema de treball continu, intermitent i a curt termini.

Sistema de servei continu (SI). El motor garanteix un funcionament a llarg termini per sota del valor nominal especificat a la placa de identificació.

Hores de funcionament a curt termini (S2). El motor només pot funcionar durant un període limitat de temps per sota del valor nominal especificat a la placa de identificació. Hi ha quatre tipus d'estàndards de durada per al funcionament a curt termini: 10 min, 30 min, 60 min i 90 min.

Sistema de funcionament intermitent (S3). El motor només es pot utilitzar de manera intermitent i periòdica per sota del valor nominal especificat a la placa de identificació, expressat com a percentatge de 10 minuts per cicle. Per exemple, FC = 25%; Entre ells, els sistemes de funcionament intermitent de l'S4 a l'S10 pertanyen a diversos sistemes de funcionament intermitent en diferents condicions.

9.2.3 Avaria comuna dels motors elèctrics

Els motors elèctrics sovint presenten diversos errors durant el funcionament a llarg termini.

Si la transmissió de parell entre el connector i el reductor és gran, el forat de connexió a la superfície de la brida mostra un desgast important, cosa que augmenta el buit d'ajust de la connexió i provoca una transmissió de parell inestable; El desgast de la posició del coixinet causat per danys al coixinet de l'eix del motor; Desgast entre els capçals de l'eix i les ranures de les chavetes, etc. Després de l'aparició d'aquests problemes, els mètodes tradicionals se centren principalment en la reparació de la soldadura o el mecanitzat després del xapat amb raspall, però tots dos tenen certs inconvenients.

La tensió tèrmica generada per la soldadura de reparació a alta temperatura no es pot eliminar completament, cosa que fa que sigui propensa a flexionar-se o fracturar-se; tanmateix, el recobriment amb raspall està limitat pel gruix del recobriment i és propens a pelar-se, i ambdós mètodes utilitzen metall per reparar el metall, cosa que no pot canviar la relació "dur a dur". Sota l'acció combinada de diverses forces, encara causarà desgast.

Els països occidentals contemporanis sovint utilitzen materials compostos polimèrics com a mètodes de reparació per abordar aquests problemes. L'aplicació de materials polimèrics per a la reparació no afecta la tensió tèrmica de la soldadura i el gruix de la reparació no és limitat. Al mateix temps, els materials metàl·lics del producte no tenen la flexibilitat per absorbir l'impacte i la vibració de l'equip, evitant la possibilitat de desgast i allargant la vida útil dels components de l'equip, estalviant molt temps d'inactivitat per a les empreses i creant un enorme valor econòmic.
(1) Fenomen de fallada: El motor no es pot engegar després de connectar-lo

Els motius i els mètodes de gestió són els següents.

① Error de cablejat del bobinatge de l'estator: comproveu el cablejat i corregiu l'error.

② Circuit obert al debanament de l'estator, curtcircuit a terra, circuit obert al debanament del motor de rotor bobinat: identifiqueu el punt d'avaria i elimineu-lo.

③ Càrrega excessiva o mecanisme de transmissió encallat: comproveu el mecanisme de transmissió i la càrrega.

④ Circuit obert al circuit del rotor d'un motor de rotor bobinat (contacte deficient entre la raspall i l'anell lliscant, circuit obert al reòstat, contacte deficient al cable, etc.): identifiqueu el punt del circuit obert i repareu-lo.

⑤ La tensió d'alimentació és massa baixa: comproveu-ne la causa i elimineu-la.

⑥ Pèrdua de fase de l'alimentació: comproveu el circuit i restableu el corrent trifàsic.

(2) Fenomen d'error: augment de la temperatura del motor massa alt o fum

Els motius i els mètodes de gestió són els següents.

① Sobrecarregat o arrencat amb massa freqüència: reduïu la càrrega i el nombre d'arrencades.

② Pèrdua de fase durant el funcionament: comproveu el circuit i restableu el corrent trifàsic.

③ Error de cablejat del bobinatge de l'estator: comproveu el cablejat i corregiu-lo.

④ El bobinatge de l'estator està connectat a terra i hi ha un curtcircuit entre espires o fases: identifiqueu la ubicació de la connexió a terra o del curtcircuit i repareu-la.

⑤ Debanat del rotor de la gàbia trencat: substituïu el rotor.

⑥ Funcionament de fase perduda del bobinatge del rotor bobinat: identifiqueu el punt d'avaria i repareu-lo.

⑦ Fricció entre l'estator i el rotor: comproveu si els coixinets i el rotor estan deformats, repareu-los o substituïu-los.

⑧ Mala ventilació: comproveu si la ventilació no està obstruïda.

⑨ Tensió massa alta o massa baixa: comproveu-ne la causa i elimineu-la.

(3) Fenomen de fallada: vibració excessiva del motor

Els motius i els mètodes de gestió són els següents.

① Rotor desequilibrat: equilibri d'anivellament.

② Politja desequilibrada o extensió d'eix doblegada: comproveu-la i corregiu-la.

③ El motor no està alineat amb l'eix de càrrega: comproveu i ajusteu l'eix de la unitat.

④ Instal·lació incorrecta del motor: comproveu els cargols d'instal·lació i de fonamentació.

⑤ Sobrecàrrega sobtada: reduïu la càrrega.

(4) Fenomen de fallada: So anormal durant el funcionament
Els motius i els mètodes de gestió són els següents.

① Fricció entre l'estator i el rotor: comproveu si els coixinets i el rotor estan deformats, repareu-los o substituïu-los.

② Rodaments danyats o mal lubricats: substituïu i netegeu els rodaments.

③ Funcionament amb pèrdua de fase del motor: comproveu el punt de circuit obert i repareu-lo.

④ Xoc de la pala amb la carcassa: comprovar i eliminar els defectes.

(5) Fenomen de fallada: la velocitat del motor és massa baixa quan està sota càrrega

Els motius i els mètodes de gestió són els següents.

① El voltatge de la font d'alimentació és massa baix: comproveu el voltatge de la font d'alimentació.

② Càrrega excessiva: comproveu la càrrega.

③ Enrotllament del rotor de la gàbia trencat: substituïu el rotor.

④ Contacte deficient o desconnectat d'una fase del grup de cables del rotor de bobinatge: comproveu la pressió de la raspall, el contacte entre la raspall i l'anell lliscant i el bobinatge del rotor.
(6) Fenomen de fallada: La carcassa del motor està en funcionament

Els motius i els mètodes de gestió són els següents.

① Mala connexió a terra o alta resistència a terra: connecteu el cable de terra segons les normatives per eliminar errors de mala connexió a terra.

② Els debanaments estan humits: sotmeten-se a un tractament d'assecat.

③ Danys a l'aïllament, col·lisió de cables: submergiu la pintura per reparar l'aïllament i torneu a connectar els cables. 9.2.4 Procediments de funcionament del motor

① Abans de desmuntar-lo, utilitzeu aire comprimit per bufar la pols de la superfície del motor i netegeu-la.

② Seleccioneu el lloc de treball per al desmuntatge del motor i netegeu l'entorn in situ.

③ Familiaritzat amb les característiques estructurals i els requisits tècnics de manteniment dels motors elèctrics.

④ Prepareu les eines necessàries (incloses les eines especials) i l'equip per al desmuntatge.

⑤ Per tal de comprendre millor els defectes en el funcionament del motor, si les condicions ho permeten, es pot dur a terme una prova d'inspecció abans del desmuntatge. Per a això, es prova el motor amb càrrega i es comproven detalladament la temperatura, el so, la vibració i altres condicions de cada part del motor. També es proven el voltatge, el corrent, la velocitat, etc. A continuació, es desconnecta la càrrega i es realitza una prova d'inspecció sense càrrega per separat per mesurar el corrent sense càrrega i la pèrdua sense càrrega, i es fan registres. Compte oficial de "Literatura d'Enginyeria Mecànica", gasolinera d'enginyers!

⑥ Talleu l'alimentació, desconnecteu el cablejat extern del motor i guardeu-ne els registres.

⑦ Seleccioneu un megaòhmetre de tensió adequat per provar la resistència d'aïllament del motor. Per tal de comparar els valors de resistència d'aïllament mesurats durant l'últim manteniment per determinar la tendència del canvi d'aïllament i l'estat d'aïllament del motor, els valors de resistència d'aïllament mesurats a diferents temperatures s'han de convertir a la mateixa temperatura, normalment convertida a 75 ℃.

⑧ Proveu la relació d'absorció K. Quan la relació d'absorció K > 1,33, indica que l'aïllament del motor no s'ha vist afectat per la humitat o que el grau d'humitat no és greu. Per comparar amb dades anteriors, també cal convertir la relació d'absorció mesurada a qualsevol temperatura a la mateixa temperatura.

9.2.5 Manteniment i reparació de motors elèctrics

Quan el motor està en marxa o no funciona correctament, hi ha quatre mètodes per prevenir i eliminar les avaries de manera oportuna, és a dir, mirar, escoltar, olorar i tocar, per garantir el funcionament segur del motor.

(1) Mira

Observeu si hi ha alguna anomalia durant el funcionament del motor, que es manifesta principalment en les situacions següents.

① Quan el debanat de l'estator està curtcircuitat, es pot veure fum del motor.

② Quan el motor està molt sobrecarregat o es desfasa, la velocitat disminuirà i se sentirà un fort so de "brunzit".

③ Quan el motor funciona normalment, però s'atura de sobte, poden aparèixer espurnes a la connexió fluixa; el fenomen d'un fusible que s'ha fundit o d'un component enganxat.

④ Si el motor vibra violentament, pot ser degut a un bloqueig del dispositiu de transmissió, una mala fixació del motor, cargols de fonamentació solts, etc.

⑤ Si hi ha decoloració, marques de cremat i taques de fum als contactes i connexions internes del motor, indica que hi pot haver un sobreescalfament local, un contacte deficient a les connexions dels conductors o debanats cremats.

(2) Escolta

El motor ha d'emetre un so de "brunzit" uniforme i lleuger durant el funcionament normal, sense cap soroll ni sons especials. Si s'emet massa soroll, incloent-hi soroll electromagnètic, soroll de coixinets, soroll de ventilació, soroll de fricció mecànica, etc., pot ser un precursor o un fenomen d'un mal funcionament.

① Pel que fa al soroll electromagnètic, si el motor emet un so fort i greu, hi pot haver diverses raons.

a. L'espai entre l'estator i el rotor és desigual, i el so fluctua d'agut a greu amb el mateix interval de temps entre els sons aguts i greus. Això és causat pel desgast dels coixinets, que fa que l'estator i el rotor no siguin concèntrics.

b. El corrent trifàsic està desequilibrat. Això es deu a una connexió a terra incorrecta, un curtcircuit o un contacte deficient del bobinatge trifàsic. Si el so és molt sord, indica que el motor està greument sobrecarregat o fora de fase.

c. Nucli de ferro fluix. La vibració del motor durant el funcionament fa que els cargols de fixació del nucli de ferro s'afluixin, cosa que fa que la làmina d'acer al silici del nucli de ferro s'afluixi i emeti soroll.

② Pel que fa al soroll del rodament, s'ha de controlar freqüentment durant el funcionament del motor. El mètode de control consisteix a prémer un extrem del tornavís contra la zona de muntatge del rodament i l'altre extrem a prop de l'orella per sentir el so del rodament en moviment. Si el rodament funciona normalment, el so serà un so continu i petit de "cruiximent", sense fluctuacions d'alçada ni so de fricció metàl·lica. Si es produeixen els sons següents, es considera anormal.

a. Hi ha un so de "grinyol" quan el rodament està en funcionament, que és un so de fricció metàl·lica, generalment causat per una manca d'oli al rodament. Cal desmuntar el rodament i afegir-hi una quantitat adequada de greix lubricant.

b. Si hi ha un so de "grinyol", és el so que es fa quan la bola gira, generalment causat per l'assecat del greix lubricant o la manca d'oli. Es pot afegir una quantitat adequada de greix.

c. Si hi ha un so de "clic" o "grinyol", és el so generat pel moviment irregular de la bola al rodament, que és causat pel dany de la bola al rodament o l'ús a llarg termini del motor i l'assecat del greix lubricant.

③ Si el mecanisme de transmissió i el mecanisme accionat emeten sons continus en lloc de fluctuants, es poden gestionar de les maneres següents.

a. Els sons "espetecs" periòdics són causats per unions desiguals de la corretja.

b. El so de "cop" periòdic és causat per un acoblament o una politja fluixa entre els eixos, així com per clavetes o ranures de chaveta desgastades.

c. El so de col·lisió desigual és causat per la col·lisió de les pales del vent amb la coberta del ventilador.
(3) Olfacte

En olorar l'olor del motor, també es poden identificar i prevenir avaries. Si es troba una olor especial de pintura, indica que la temperatura interna del motor és massa alta; si es troba una forta olor de cremat o cremat, pot ser degut a la ruptura de la capa d'aïllament o a la crema del bobinatge.

(4) Toca

Tocar la temperatura d'algunes parts del motor també pot determinar la causa del mal funcionament. Per garantir la seguretat, s'ha d'utilitzar el dors de la mà per tocar les parts circumdants de la carcassa del motor i els coixinets en tocar-los. Si es troben anomalies de temperatura, hi pot haver diverses raons.

① Mala ventilació. Com ara un ventilador que s'ha desprès, conductes de ventilació bloquejats, etc.

② Sobrecàrrega. Provoca un corrent excessiu i un sobreescalfament del debanat de l'estator.

③ Curtcircuit entre els debanaments de l'estator o desequilibri de corrent trifàsic.

④ Arrencada o frenada freqüent.

⑤ Si la temperatura al voltant del rodament és massa alta, pot ser causada per danys al rodament o per manca d'oli.