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, bobinatge de l'estator) per generar un camp magnètic giratori i actuar sobre el rotor (com un marc d'alumini tancat amb una 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 CA, que poden ser motors síncrons o motors 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 està format principalment per 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 en funcionament

Segons les diferents fonts d'energia de treball dels motors elèctrics, es poden dividir en motors de corrent continu i motors de corrent alterna. Els motors de CA 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'imant permanent, motors síncrons de reluctància i motors síncrons d'histèresi. Els motors asíncrons es poden dividir en motors d'inducció i motors de commutador de CA. Els motors d'inducció es divideixen a més en motors asíncrons trifàsics i motors asíncrons de pols ombrejats. Els motors de commutador de CA també es divideixen en motors excitats en sèrie monofàsica, motors AC DC de doble propòsit i motors repulsius.

③ Classificat per mode d'inici i funcionament

Els motors elèctrics es poden dividir en motors asíncrons monofàsics amb condensador, motors asíncrons monofàsics amb condensadors, motors asíncrons monofàsics amb condensadors i motors asíncrons monofàsics dividits segons els seus modes d'arrencada i funcionament.

④ Classificació per finalitat

Els motors elèctrics es poden dividir en motors de conducció i motors de control segons la seva finalitat.

Els motors elèctrics per a la conducció es divideixen a més en eines elèctriques (incloent eines de perforació, poliment, poliment, ranurat, tall i expansió), motors elèctrics per a electrodomèstics (incloses rentadores, ventiladors elèctrics, neveres, aparells d'aire condicionat, gravadores, gravadores de vídeo, etc.). Reproductors de DVD, aspiradores, càmeres, bufadors elèctrics, maquines d'afaitar elèctriques, etc.) i altres petits equips mecànics generals (incloent diverses petites màquines eina, petita maquinària, equips mèdics, instruments electrònics, etc.).

Els motors de control es divideixen a més 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 de bobina).

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 de protecció

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

Llevat 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 dins de la carcassa del motor necessiten la protecció mecànica necessària per evitar el contacte accidental, però no dificulta significativament la ventilació. Els motors de protecció 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 revestiments perforats per evitar que les parts giratòries i actives del motor entrin en contacte amb objectes externs.

ⓑ Resistent al degoteig.

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

ⓒ A prova d'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 evitar 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.

ⓕ Impermeable.

Quan el motor està submergit a l'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 a l'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 dins del motor es transmeti a l'exterior del motor, provocant l'explosió de gas combustible fora del motor. Compte oficial "Mechanical Engineering Literature", benzinera d'enginyer!

⑧ Classificat per mètodes de ventilació i refrigeració

a. Autorefrigeració.

Els motors elèctrics es basen únicament en la radiació superficial i el flux d'aire natural per a la 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. Es va refredar el ventilador.

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

d. Tipus de ventilació per canonada.

L'aire de refrigeració no s'introdueix ni descarrega directament des de l'exterior del motor o des de l'interior del motor, sinó que s'introdueix o descarrega des del motor a través de canonades. Els ventiladors per a la ventilació de la canonada poden ser refrigerats per un ventilador automàtic o amb un altre ventilador.

e. Refrigeració líquida.

Els motors elèctrics es refreden amb líquid.

f. Circuit tancat de refrigeració de gas.

La circulació mitjana per refredar el motor és en un circuit tancat que inclou el motor i el refrigerador. El medi de refrigeració absorbeix calor quan passa pel motor i allibera calor quan passa pel refrigerador.
g. Refrigeració superficial i refrigeració interna.

El medi de refrigeració que no passa per l'interior del conductor del motor s'anomena refrigeració superficial, mentre que el medi de refrigeració 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 es representa normalment per codis.

El codi està representat per l'abreviatura IM per a instal·lació internacional,

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

El segon dígit representa el codi de la característica, representat per xifres àrabs.

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 Classificat segons les hores de treball nominals

Sistema de treball continu, intermitent i de curta durada.

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

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

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

9.2.3 Falles habituals dels motors elèctrics

Els motors elèctrics sovint es troben amb diversos errors durant el funcionament a llarg termini.

Si la transmissió del parell entre el connector i el reductor és gran, el forat de connexió a la superfície de la brida mostra un desgast greu, que augmenta la bretxa d'ajust de la connexió i condueix a 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, 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 raspall, però tots dos tenen certs inconvenients.

L'estrès tèrmic generat per la soldadura de reparació a alta temperatura no es pot eliminar completament, que és propens a la flexió o la fractura; Tanmateix, el raspall està limitat pel gruix del recobriment i és propens a pelar-se, i ambdós mètodes utilitzen metall per reparar el metall, que no pot canviar la relació "difícil a dur". Sota l'acció combinada de diverses forces, encara provocarà un desgast.

Els països occidentals contemporanis sovint utilitzen materials compostos de polímers com a mètodes de reparació per abordar aquests problemes. L'aplicació de materials polímers per a la reparació no afecta l'estrès tèrmic de la soldadura i el gruix de la reparació no està limitat. Al mateix temps, els materials metàl·lics del producte no tenen la flexibilitat d'absorbir l'impacte i la vibració de l'equip, evitar la possibilitat de tornar a desgastar-se i allargar la vida útil dels components de l'equip, estalviant molt temps d'inactivitat per a les empreses i generant un gran valor econòmic.
(1) Fenomen d'error: el motor no pot arrencar després de connectar-se

Els motius i els mètodes de tractament són els següents.

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

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

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

④ Circuit obert al circuit del rotor d'un motor de rotor bobinat (mal contacte entre el raspall i l'anell lliscant, circuit obert al reòstat, mal contacte 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 la font d'alimentació: comproveu el circuit i restaureu la trifàsica.

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

Els motius i els mètodes de tractament són els següents.

① Sobrecàrrega o arrencada amb massa freqüència: reduïu la càrrega i reduïu el nombre d'inicis.

② Pèrdua de fase durant el funcionament: comproveu el circuit i restaureu la trifàsica.

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 girs o fases: identifiqueu la ubicació de la presa de terra o el curtcircuit i repareu-lo.

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

⑥ Falta el funcionament de la fase del bobinat del rotor bobinat: identifiqueu el punt d'error i repareu-lo.

⑦ Fricció entre l'estator i el rotor: comproveu que els coixinets i el rotor no estiguin deformats, repareu-los o substituïu-los.

⑧ Ventilació deficient: comproveu si la ventilació no està obstruïda.

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

(3) Fenomen d'avaria: vibració excessiva del motor

Els motius i els mètodes de tractament són els següents.

① Rotor desequilibrat - equilibri d'anivellament.

② Politja desequilibrada o extensió de l'eix doblegada: comproveu i corregiu.

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 la instal·lació i els cargols de base.

⑤ Sobrecàrrega sobtada: reduir la càrrega.

(4) Fenomen d'error: so anormal durant el funcionament
Els motius i els mètodes de tractament són els següents.

① Fricció entre l'estator i el rotor: comproveu que els coixinets i el rotor no estiguin deformats, repareu-los o substituïu-los.

② Coixinets danyats o mal lubricats: substituïu i netegeu els coixinets.

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

④ Col·lisió de la fulla amb la carcassa: comproveu i elimineu els errors.

(5) Fenomen d'error: la velocitat del motor és massa baixa quan està sota càrrega

Els motius i els mètodes de tractament són els següents.

① La tensió de la font d'alimentació és massa baixa: comproveu la tensió 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 bobinat: comproveu la pressió del raspall, el contacte entre el raspall i l'anell lliscant i el bobinatge del rotor.
(6) Fenomen d'error: la carcassa del motor està activa

Els motius i els mètodes de tractament són els següents.

① Pobre connexió a terra o resistència de connexió a terra alta: connecteu el cable de terra d'acord amb les normatives per eliminar errors de connexió a terra deficients.

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

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

① Abans del desmuntatge, utilitzeu aire comprimit per treure la pols de la superfície del motor i netejar-lo.

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 entendre millor els defectes en el funcionament del motor, es pot realitzar una prova d'inspecció abans del desmuntatge si les condicions ho permeten. Per a això, es prova el motor amb una càrrega i es comprova detalladament la temperatura, el so, la vibració i altres condicions de cada part del motor. També es comprova el voltatge, corrent, velocitat, etc. A continuació, es desconnecta la càrrega i es realitza una prova d'inspecció sense càrrega independent per mesurar el corrent sense càrrega i la pèrdua sense càrrega, i es fan registres. Compte oficial "Mechanical Engineering Literature", benzinera d'enginyer!

⑥ Talleu la font d'alimentació, traieu el cablejat extern del motor i manteniu registres.

⑦ Seleccioneu un megòhmetre de tensió adequat per provar la resistència d'aïllament del motor. Per 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 funciona o funciona malament, hi ha quatre mètodes per prevenir i eliminar errors 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 manifesti principalment en les situacions següents.

① Quan el bobinatge de l'estator està en curtcircuit, es pot veure fum del motor.

② Quan el motor està molt sobrecarregat o es desfasa, la velocitat es reduirà i hi haurà un fort so de "brum".

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

④ Si el motor vibra violentament, pot ser que es degui a un encallament del dispositiu de transmissió, una mala fixació del motor, cargols de base solts, etc.

⑤ Si hi ha decoloració, marques de cremada i taques de fum als contactes interns i les connexions del motor, això indica que pot haver-hi un sobreescalfament local, un mal contacte a les connexions del conductor o bobinatges cremats.

(2) Escolta

El motor ha d'emetre un so "brumitost" uniforme i lleuger durant el funcionament normal, sense cap soroll ni sons especials. Si s'emet massa soroll, com ara 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 Per al soroll electromagnètic, si el motor emet un so fort i pesat, hi pot haver diversos motius.

a. L'espai d'aire entre l'estator i el rotor és desigual i el so fluctua d'alt a baix amb el mateix interval de temps entre sons alts i baixos. 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 mal contacte del bobinatge trifàsic. Si el so és molt avorrit, indica que el motor està molt sobrecarregat o està fora de fase.

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

② Per al soroll dels coixinets, s'ha de controlar amb freqüència durant el funcionament del motor. El mètode de control consisteix a prémer un extrem del tornavís contra la zona de muntatge del coixinet i l'altre extrem està a prop de l'orella per escoltar el so del rodament. Si el coixinet funciona amb normalitat, el seu so serà un soroll continu i petit, sense fluctuacions d'alçada ni soroll de fricció metàl·lica. Si es produeixen els sons següents, es considera anormal.

a. Hi ha un so "grinyolant" quan el coixinet està en marxa, que és un so de fricció metàl·lica, generalment causat per la manca d'oli al coixinet. El coixinet s'ha de desmuntar i afegir-hi una quantitat adequada de greix lubricant.

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

c. Si hi ha un so de "clic" o "grinyit", és el so generat pel moviment irregular de la bola al coixinet, que és causat pel dany de la bola al coixinet 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 manejar de les maneres següents.

a. Els sons periòdics de "pop" són causats per articulacions desiguals del cinturó.

b. Els sorolls periòdics són causats per l'acoblament o la politja solts entre els eixos, així com per claus o ranures desgastades.

c. El so de col·lisió desigual és causat pel fet que les pales del vent xoquen amb la coberta del ventilador.
(3) Olor

Amb l'olor de l'olor del motor, també es poden identificar i prevenir falles. Si es troba una olor especial de pintura, indica que la temperatura interna del motor és massa alta; Si es troba una forta olor cremada o cremada, pot ser deguda a la ruptura de la capa d'aïllament o a la crema de l'enrotllament.

(4) Toqueu

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 quan es toquen. Si es troben anomalies de temperatura, hi pot haver diverses raons.

① Poca ventilació. Com ara despreniment del ventilador, conductes de ventilació bloquejats, etc.

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

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

④ Arrancada o frenada freqüent.

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