序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇三相異步電動(dòng)機(jī)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

The Design and Application of Inquiry-based Teaching Methods in the Teaching of Single-phase Induction Motor

Abstract Studying from three-phase asynchronous motor and the design of its open-phase running experimental， the inquiry teaching method in single-phase asynchronous motor is discussed. The teaching practice has proved that the inquiry teaching method is effective. Not only students' interest in learning has been cultivated through the integration of theory with practice， and students' subjective initiative has been greatly improved. Its result is very good.

Key words inquiry teaching method； asynchronous motor； open-phase

電機(jī)是所有電相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生必學(xué)的重要設(shè)備之一。目前，大部分作者在安排有關(guān)電機(jī)方面教材的篇章思路基本上是分為兩大篇，直流電機(jī)篇和交流電機(jī)篇。交流電機(jī)篇主要是對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理及性能參數(shù)進(jìn)行分析，對(duì)單相異步電動(dòng)機(jī)則是一概而過(guò)，然而在實(shí)際生活中使用最多的還是單相異步電動(dòng)機(jī)，例如電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等，因此，讓學(xué)生學(xué)好單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理具有很強(qiáng)的實(shí)踐意義。經(jīng)過(guò)幾次教學(xué)后發(fā)現(xiàn)，按照傳統(tǒng)的講授式的方式分析單相異步電動(dòng)機(jī)工作原理后，達(dá)不到理想的效果。經(jīng)比較分析多種教學(xué)方法，后著重采用了探究式教學(xué)方法來(lái)設(shè)計(jì)分析單相異步電動(dòng)機(jī)，效果較好。

1 知識(shí)準(zhǔn)備

一般，單相異步電動(dòng)機(jī)是在三相異步電動(dòng)機(jī)介紹之后才進(jìn)行，而且三相異步電動(dòng)機(jī)的介紹詳細(xì)，單相異步電動(dòng)機(jī)的介紹簡(jiǎn)略，所以教學(xué)的思路期望能從三相異步電動(dòng)機(jī)來(lái)推導(dǎo)單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。

經(jīng)詳細(xì)分析三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理后，得知三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理大體上可分為兩部分內(nèi)容：一要產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，二轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流受力后能轉(zhuǎn)動(dòng)。產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是關(guān)鍵，這也需兩個(gè)條件：一是各相繞組在空間上要相隔一定角度；二是流進(jìn)各相繞組的電流要有相位差。

單相異步電動(dòng)機(jī)與三相異步電動(dòng)機(jī)均屬于異步電動(dòng)機(jī)類(lèi)，從大類(lèi)上來(lái)說(shuō)工作原理相類(lèi)似，最大的區(qū)別就在于前者供電電源為單相交流電，而后者為三相。經(jīng)電路分析知，三相交流電若缺任一相后就相當(dāng)于單相交流電了，以此類(lèi)推，那么三相異步電動(dòng)機(jī)缺相后的運(yùn)行情況就跟單相異步電動(dòng)機(jī)相類(lèi)似了。

2 探究式教學(xué)法的課堂設(shè)計(jì)

2.1 課堂前的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

經(jīng)上節(jié)分析，只要知道三相異步電動(dòng)機(jī)缺一相后的運(yùn)行情況就能類(lèi)推單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。可經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三相異步電動(dòng)機(jī)缺一相后的運(yùn)行情況。

主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備：三相交流電源（對(duì)稱(chēng)）、三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）采用三相交流電源將三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)，觀察起動(dòng)情況；待電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)一段時(shí)間后，突然拆出其供電電源中的任一相電源（注意小心操作，以免觸電），觀察電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況；（2）斷電待電動(dòng)機(jī)完全停穩(wěn)后，讓電動(dòng)機(jī)在缺一相電的情況下起動(dòng)，觀察起動(dòng)情況。實(shí)驗(yàn)完畢后，得觀察結(jié)果如表1。

實(shí)驗(yàn)可以在上課前單獨(dú)準(zhǔn)備，也可作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的一部分，由于實(shí)驗(yàn)存在一定的危險(xiǎn)性，建議一定需注意安全。需注意的是在實(shí)驗(yàn)前需排除三相異步電動(dòng)機(jī)在缺相情況自起動(dòng)的可能性，可依據(jù)文獻(xiàn)①進(jìn)行操作。

2.2 探究式教學(xué)法的課堂設(shè)計(jì)

以上述實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中始終堅(jiān)持探究式教學(xué)的目標(biāo)性、主體性、環(huán)境性、方法性、過(guò)程性及終結(jié)性六個(gè)原則，②設(shè)計(jì)流程如下：

（1）由缺相不能起動(dòng)①不能起動(dòng)原因是沒(méi)有形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)嗎？②沒(méi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的原因是不是流進(jìn)兩相繞組（不包括缺相對(duì)應(yīng)的那相繞組）的電流不存在相位差？

（2）引入圖1③若采用圖1電路，仍由單相電源供電，流入A、B繞組的電流是否存在相位差？

（3）畫(huà)出、的向量圖如圖2

④、的相位差能否通過(guò)選擇電容量使其接近90度？

進(jìn)而分析、相位差為9 0度時(shí)的磁場(chǎng)情況，得出單相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)原理。

（4）由缺相能運(yùn)行⑤異步電動(dòng)機(jī)在正常起動(dòng)后，各相繞組電流不存在相位差的情況下可不可以運(yùn)行？⑥圖1所示異步電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S電動(dòng)機(jī)能否繼續(xù)運(yùn)行？

分析電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理。

（5）由缺相運(yùn)行存在輕微異常聲響，可推出此時(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行不是特別平穩(wěn)，同時(shí)可推斷電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)對(duì)運(yùn)行平穩(wěn)性能要求不是很高。⑦若對(duì)單相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)性能要求很高，仍需在正常起動(dòng)后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S嗎？

引出電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)。

由于電阻式、電容起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)式等其它單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)及運(yùn)轉(zhuǎn)原理與電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)類(lèi)似，所以無(wú)需再一一分析。

3 探究式教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)法的比較

探究式教學(xué)方法注重引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，思考問(wèn)題，從而解決問(wèn)題。實(shí)踐證明，這種教學(xué)方法能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力，能開(kāi)闊學(xué)生的創(chuàng)新思路，能提高學(xué)生實(shí)踐及理論推導(dǎo)能力，最重要的是它是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的重要途徑和手段。③④用探究式教學(xué)方法來(lái)講解單相異步電動(dòng)機(jī)工作情況，與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比較，存在以下的不同：

4 總結(jié)

本論文從三相異步電動(dòng)機(jī)的缺相起動(dòng)及缺相運(yùn)行出發(fā)，采用探究式教學(xué)法對(duì)單相異步電動(dòng)機(jī)的教學(xué)進(jìn)行了探討，經(jīng)教學(xué)實(shí)踐證明，該方法的有效性，學(xué)生的主觀能動(dòng)性得到了較大的提高。但是今后還有很多地方需要繼續(xù)努力，在以后的教學(xué)中仍需繼續(xù)重視以人為本的教學(xué)原則，因材施教，仍需注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以便更好地培養(yǎng)其學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性?？傊?，教學(xué)方法的研究是需要不斷地探索、不斷地更新，才能有利于培養(yǎng)更高素質(zhì)的人才。

注釋

① 梅素珍.三相異步電動(dòng)機(jī)電源缺相也能自起動(dòng)的原因[J].電工技術(shù)，1995.11：50-60.

篇（2）

電機(jī)控制系統(tǒng) 諧波

中圖分類(lèi)號(hào)： TN773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

變頻器最初用途是速度控制。隨著技術(shù)發(fā)展和社會(huì)對(duì)能源運(yùn)用效率要求的日益提高，逐漸被用于節(jié)能領(lǐng)域。該技術(shù)尤其在風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)能方面得到了廣泛應(yīng)用。以前，在工業(yè)生產(chǎn)的流程中，風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速通常使用的是用滑差調(diào)速電動(dòng)機(jī)、耦合器等進(jìn)行調(diào)速，以滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)的需要。根據(jù)各單位的實(shí)際需要，通常使用的是用耦合器對(duì)風(fēng)機(jī)、泵進(jìn)行20%-80%調(diào)速，或加裝風(fēng)門(mén)、閥門(mén)對(duì)風(fēng)量、流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。但電機(jī)在工頻狀態(tài)下運(yùn)行，多余的動(dòng)能通過(guò)耦合器轉(zhuǎn)化成熱能讓冷卻水帶走或損失在風(fēng)門(mén)和閥門(mén)上。這樣從能源使用上和生產(chǎn)維護(hù)上都不經(jīng)濟(jì)，結(jié)合現(xiàn)在變頻器的技術(shù)在風(fēng)機(jī)泵類(lèi)設(shè)備中的應(yīng)用，為節(jié)能降耗工作提供了很好的解決辦法。采用變頻調(diào)節(jié)控制技術(shù)，取消原來(lái)的耦合器及相應(yīng)的冷卻水泵、冷卻水和風(fēng)門(mén)、閥門(mén)等裝置，降低生產(chǎn)中的能源及資源消耗。做好清潔生產(chǎn)、節(jié)能降耗。在變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，要降低變頻器產(chǎn)生諧波對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的危害。

一、變頻技術(shù)和變頻器

變頻技術(shù)以其顯著的節(jié)能效果廣泛的應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備和家用電器。變頻技術(shù)是改變電源頻率的技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中通過(guò)變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)改變電源頻率。變頻器的應(yīng)用，須結(jié)合三相異步電動(dòng)機(jī)的特性，因?yàn)樽冾l器與三相異步電動(dòng)機(jī)有著密切的聯(lián)系。

二、三相異步電動(dòng)機(jī)的作用和特性：

1. 三相異步電動(dòng)機(jī)的作用： 通過(guò)三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)（正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)）來(lái)帶動(dòng)其它設(shè)備做各種各樣的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。

2. 三相異步電動(dòng)機(jī)的特性：

1) 運(yùn)轉(zhuǎn)方式：靠旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子額定電流為約等于其功率的二倍額定電流為約等于其功率的二倍V/F控制變頻器力矩力電機(jī)力力轉(zhuǎn)。

2) 接線(xiàn)方式：有星形（Y形）和三角形（形）兩種，Y形接線(xiàn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電流小，但力矩也小，三角形（形）接線(xiàn)時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流大，但力矩大；

3) 變 速：n=60f (1-K)/p

n―電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 60―常數(shù) p―極對(duì)數(shù)

f ―電源頻率 k―滑差系數(shù)

公式說(shuō)明：只要改變電源頻率“f”或極對(duì)數(shù)“p”，就可以改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

三相異步電動(dòng)機(jī)有2極、4極、6極、8極……,工業(yè)用的三相異步電動(dòng)機(jī)一般極數(shù)不會(huì)超過(guò)8極，極數(shù)越多，轉(zhuǎn)速越慢，但力矩就越大，極數(shù)越少，轉(zhuǎn)速就越快，但力矩就越??；每種極數(shù)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速如下：

a) 2極──2950轉(zhuǎn)/分（理想3000轉(zhuǎn)/分，即同步轉(zhuǎn)速）

b) 4極──1450轉(zhuǎn)/分（理想1500轉(zhuǎn)/分，即同步轉(zhuǎn)速）

c) 6極──950轉(zhuǎn)/分（理想1000轉(zhuǎn)/分，即同步轉(zhuǎn)速）

d) 8極──700轉(zhuǎn)/分（理想750轉(zhuǎn)/分，即同步轉(zhuǎn)速）

三、 變頻器的作用：

變頻器具有：調(diào)速的作用：三相異步電動(dòng)機(jī)，變頻控制后可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能，由輸出頻率控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，三相異步電動(dòng)機(jī)由靜態(tài)至最高速線(xiàn)性加速。通常變頻器的頻率調(diào)節(jié)范圍是：0-650HZ。啟動(dòng)時(shí)電機(jī)由0轉(zhuǎn)速線(xiàn)性加速，對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)沒(méi)有危害。

四、 變頻器的工作原理

變頻器將三相380V(220V)/50HZ交流電通過(guò)整流橋整流變成脈動(dòng)直流電，通過(guò)電解電容濾波后變成平滑的直流電，控制板對(duì)IPM、IGBT或模塊的控制后將平滑的直流電變成三相頻率可變的交流電，通過(guò)線(xiàn)路傳輸給電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)變頻運(yùn)行。

五、實(shí)際應(yīng)用案例：以某單位一臺(tái)40MW鍋爐鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)變頻技術(shù)應(yīng)用改造為例

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備介紹：

40MW鍋爐于1989年建成投運(yùn)，鼓風(fēng)機(jī)用于為鍋爐燃燒送風(fēng)，引風(fēng)機(jī)用于排煙，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)未改造前風(fēng)管上均裝有風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)裝置，用以調(diào)節(jié)風(fēng)量，以滿(mǎn)足鍋爐運(yùn)行工藝要求，鼓、引風(fēng)電均用自耦降壓?jiǎn)?dòng)方式?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備鼓風(fēng)機(jī)的電機(jī)參數(shù)如下表1所示，引風(fēng)機(jī)的電機(jī)參數(shù)如下表2所示。

表1

表2

2、變頻改造前后優(yōu)缺點(diǎn)比較

原系統(tǒng)采用風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)風(fēng)量，電機(jī)工頻運(yùn)行，其能耗大、效率低、調(diào)節(jié)精度低，維護(hù)工作量很大。改造后變頻調(diào)速是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)定子供電頻率來(lái)改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)速的，是無(wú)附加轉(zhuǎn)差損耗的高效調(diào)速方式。優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速效率高，啟動(dòng)能耗低，調(diào)速范圍廣，可實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，調(diào)速精度高，操作簡(jiǎn)便，且易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的控制自動(dòng)化。

3、效益分析

改造前平均鼓、引風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流：70.8 A；負(fù)載率：60.3 %，改造后平均運(yùn)行電流：26.2A；負(fù)載率：33.3%，通過(guò)一個(gè)運(yùn)行期的性能考核分析：改造后節(jié)能：60.3%-33.3%=27%，27%×185kW=50kW?h；一年按運(yùn)行100天計(jì)算，可節(jié)約電量：50×24×100=12萬(wàn)度。通過(guò)以上案例分析，由此可見(jiàn)，在滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的條件下，采用變頻調(diào)速節(jié)能效果明顯著，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命、降低了故障率。

4、變頻技術(shù)在風(fēng)機(jī)泵類(lèi)設(shè)備中應(yīng)用的主要特點(diǎn)

1、低頻力矩大、輸出平穩(wěn)

2、高性能矢量控制

3、轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、穩(wěn)速精度高

4、減速停車(chē)速度快

六：降低變頻器諧波危害，提高電能質(zhì)量

變頻其產(chǎn)生的高次諧波對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的危害日益嚴(yán)重。通常采用變頻器隔離、接地或采用無(wú)源濾波器、有源濾波器、架設(shè)無(wú)功補(bǔ)償器裝置以及綠色變頻器等方法，將變頻器產(chǎn)生的諧波控制在最小范圍之內(nèi)以抑制電網(wǎng)污染、提高電能質(zhì)量，這些值得研究推廣。

電網(wǎng)諧波產(chǎn)生的危害主要有：

1)、諧波使電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的諧波損耗，降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率。同時(shí)大量的3次諧波流過(guò)中性線(xiàn)會(huì)使線(xiàn)路過(guò)熱甚至發(fā)生火災(zāi)。

2)、諧波影響各種電器設(shè)備的正常工作，使電機(jī)發(fā)生機(jī)械振動(dòng)、噪聲和過(guò)熱，使變壓器局部嚴(yán)重過(guò)熱，使電容器、電纜等設(shè)備過(guò)熱，造成設(shè)備的絕緣老化、壽命縮短以至損壞。

3)、 諧波會(huì)引起電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，引起嚴(yán)重事故。

4)、諧波會(huì)對(duì)鄰近的通訊系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通訊質(zhì)量，重者導(dǎo)致信息丟失，使通訊系統(tǒng)無(wú)法正常工作。

5)、諧波會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作，并使電器測(cè)量以表計(jì)量不準(zhǔn)確。

目前諧波的治理方法：

1）、將變頻器的隔離、屏蔽、接地；

2）、加裝交流電抗器和直流電抗器；

3）、加裝無(wú)源濾波器；

4）、加裝有源濾波器；

5）、加裝無(wú)功功率靜止型無(wú)功補(bǔ)償裝置；

6）、線(xiàn)路分開(kāi)；

7）、電路的多重化、多元化；

8）、變頻器控制方式的完善；

篇（3）

一般性能的節(jié)能調(diào)速在過(guò)去大量的所謂不變速交流傳動(dòng)中，風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械總?cè)萘繋缀跽脊I(yè)電氣傳動(dòng)總?cè)萘康囊话耄渲胁簧賵?chǎng)合并不是不需要調(diào)速，只是因?yàn)檫^(guò)去交流電機(jī)本身不調(diào)速，不得不依賴(lài)擋板和閥門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)送風(fēng)和供水的流量，許多電能因而白白的被浪費(fèi)掉了。如果換成交流調(diào)速系統(tǒng)，把消耗再擋板和閥門(mén)上的能量節(jié)省下來(lái)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)、水泵平均約可節(jié)能20%，效果是很可觀的。

高性能交流調(diào)速系統(tǒng)許多在工藝上就需要調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，過(guò)去多用直流傳動(dòng)，鑒于交流電機(jī)比直流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、工作可靠、維護(hù)方便、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、效率高，如果改成交流調(diào)速，顯然能夠帶來(lái)不少的效益。但是，由于交流電機(jī)原理上的原因，其電磁轉(zhuǎn)矩難以像直流電機(jī)那樣直接通過(guò)電流實(shí)行靈活的即時(shí)控制。70年代初發(fā)明了矢量控制技術(shù)，通過(guò)坐標(biāo)變換，把交流電機(jī)的定子電流分解成勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量，用來(lái)分別控制磁通和轉(zhuǎn)矩，就可以獲得和直流電機(jī)相媲美的高動(dòng)態(tài)性能，從而使交流電機(jī)的調(diào)速技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展。

特大容量及高轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速直流電機(jī)換向器的換向能力限制了它的容量和轉(zhuǎn)速，其極限容量與轉(zhuǎn)速的乘積約為10KW·r/min，超過(guò)這個(gè)數(shù)值時(shí)，直流電機(jī)的設(shè)計(jì)與制造就非常困難了。交流電機(jī)則不受這個(gè)限制，因此，特大容量的傳動(dòng)，如厚板札機(jī)、礦井卷?yè)P(yáng)機(jī)等，和極高轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)，如高速磨頭、離心機(jī)等，都以采用交流調(diào)速為宜。

一、起重機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

物料搬運(yùn)成為人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的重要組成部分，距今已有五千多年的發(fā)展歷史。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，自動(dòng)化程度的提高，作為物料搬運(yùn)重要設(shè)備的起重機(jī)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用越來(lái)越廣，作用愈來(lái)愈大，對(duì)起重機(jī)的要求也越來(lái)越高。起重機(jī)正經(jīng)歷著一場(chǎng)巨大的變革。發(fā)展趨勢(shì)：大型化和專(zhuān)用化、輕型化和多樣化、自動(dòng)化和智能化、成套化和系統(tǒng)化、新型化和實(shí)用化。

二、電動(dòng)葫蘆

電動(dòng)葫蘆，簡(jiǎn)稱(chēng)電葫蘆。由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和卷筒或鏈輪組成，分鋼絲繩電動(dòng)葫蘆和環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆兩種。通常用自帶制動(dòng)器的鼠籠型錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)（本次設(shè)計(jì)既是選用此種電機(jī)）（或另配電磁制動(dòng)器的圓柱形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)）驅(qū)動(dòng)，起重量一般為0.1～80t，起升高度為3～30m。多數(shù)電動(dòng)葫蘆由人用按鈕在地面跟隨操縱，也可在司機(jī)室內(nèi)操縱或采用有線(xiàn)（無(wú)線(xiàn)）遠(yuǎn)距離控制。電動(dòng)葫蘆除可單獨(dú)使用外，還可同手動(dòng)、鏈動(dòng)或電動(dòng)小車(chē)裝配在一起，懸掛在建筑物的頂棚或起重機(jī)的梁上使用。

三、三相異步電動(dòng)機(jī)及工作原理簡(jiǎn)介

三相異步電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成，定子和轉(zhuǎn)子之間是空氣隙。三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良、制造成本低、維修費(fèi)用省、堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。正常情況下，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n不同步，這是因?yàn)槿绻?，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間不再有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體不再切割磁場(chǎng)，就沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，也就沒(méi)有了轉(zhuǎn)子電流和電磁轉(zhuǎn)矩，無(wú)法維持電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。

三相異步電動(dòng)機(jī)有一個(gè)很重要的參數(shù)：轉(zhuǎn)差率——用s表示，其定義式為在很多情況下，用s表示電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速比直接用轉(zhuǎn)速n方便得多，使很多運(yùn)算大為簡(jiǎn)化。一般異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率在0.02～0.05之間。大部分廠家生產(chǎn)的異步電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有下列數(shù)據(jù)：1．額定功率P：電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)軸端輸出的機(jī)械功率，單位一般為kw

2．額定電壓U：電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)定子加的線(xiàn)電壓，單位為v或kv

3．額定電流I：定子加額定電壓、軸端輸出額定功率時(shí)的定子線(xiàn)電流，單位為A

4．額定頻率f：我國(guó)工頻為50Hz

5．額定轉(zhuǎn)速n：電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為r/min

四、籠形轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)

籠形轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)、效率高、價(jià)格低、控制設(shè)備簡(jiǎn)單和維護(hù)使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在各種應(yīng)用領(lǐng)域中使用最廣泛。但這種電機(jī)的啟動(dòng)性能較差，即啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩低而啟動(dòng)電流很大。因此在選擇使用時(shí)應(yīng)考慮啟動(dòng)問(wèn)題，即：1．啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tk應(yīng)大于負(fù)載靜轉(zhuǎn)矩Tl；2．啟動(dòng)電流在供電電網(wǎng)上造成的瞬間電壓降不能超過(guò)容許值；3．在啟動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的能量損失要小。

本次設(shè)計(jì)用電機(jī)為錐形轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)。常用的電動(dòng)葫蘆用錐形轉(zhuǎn)子制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)有：YEZS、YREZ、YBFZ和YBEZX等幾種。該類(lèi)型電機(jī)的主要特點(diǎn)是利用其錐形轉(zhuǎn)子的特殊結(jié)構(gòu)在通電時(shí)產(chǎn)生磁拉力，打開(kāi)制動(dòng)機(jī)構(gòu)，使電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

該類(lèi)電動(dòng)機(jī)的定額是斷續(xù)周期工作制S，負(fù)載持續(xù)率不低于25%，每小時(shí)等效起動(dòng)次數(shù)不低于120次。電源頻率為50Hz，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min。4.5KW及以下的額定轉(zhuǎn)速為1380r/min。7.5KW以上的額定轉(zhuǎn)速為1400r/min。允許最大轉(zhuǎn)速為3750r/min。新晨：

【參考文獻(xiàn)】

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三相異步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)往往與其控制方式有一定關(guān)系，如電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，往往產(chǎn)生4-7倍額定電流的起動(dòng)電流。若由接觸器或斷路器來(lái)控制，則電器的觸頭應(yīng)能承受起動(dòng)電流的接通和分?jǐn)嗫己耍词故强深l繁操作的接觸器也會(huì)引起觸頭磨損加劇，以致?lián)p壞電器；對(duì)塑料外殼式斷路器，即使是不頻繁操作，也很難達(dá)到要求。因此，使用中往往與起動(dòng)器串聯(lián)在主回路中一起使用，此時(shí)由起動(dòng)器中的接觸器來(lái)承載接通起動(dòng)電流的考核，而其他電器只承載通常運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的電動(dòng)機(jī)過(guò)載電流分?jǐn)嗟目己耍劣诒Ｗo(hù)功能，由配套保護(hù)裝置來(lái)完成。

此外，對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制還可以采用無(wú)觸點(diǎn)方式，即采用軟起動(dòng)控制系統(tǒng)。電動(dòng)機(jī)主回路由晶閘管來(lái)接通和分?jǐn)唷Ｓ械臑榱吮苊庠谶@些元件上的持續(xù)損耗，正常運(yùn)行中采用真空接觸器承載主回路負(fù)載。這種控制有程控或非程控；近控或遠(yuǎn)控；慢速起動(dòng)或快速起動(dòng)等多種方式。另外，依賴(lài)電子線(xiàn)路，很容易做到如電子式繼電器那樣的各種保護(hù)功能。電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置電動(dòng)機(jī)的損壞主要是繞組過(guò)熱或絕緣性能降低引起的，而繞組的過(guò)熱往往是流經(jīng)繞組的電流過(guò)大引起的。對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)主要有電流、溫度檢測(cè)兩大類(lèi)型。下面作些介紹。

（一）電流檢測(cè)型保護(hù)裝置

熱繼電器利用負(fù)載電流流過(guò)經(jīng)校準(zhǔn)的電阻元件，使雙金屬熱元件加熱后產(chǎn)生彎曲，從而使繼電器的觸點(diǎn)在電動(dòng)機(jī)繞組燒壞以前動(dòng)作。其動(dòng)作特性與電動(dòng)機(jī)繞組的允許過(guò)載特性接近。熱繼電器雖則動(dòng)作時(shí)間準(zhǔn)確性一般，但對(duì)電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)有效的過(guò)載保護(hù)。隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷完善和改進(jìn)，除有溫度補(bǔ)償外，它還具有斷相保護(hù)及負(fù)載不平衡保護(hù)功能等。

帶有熱-磁脫扣的電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器熱式作過(guò)載保護(hù)用，結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理同熱繼電器，其雙金屬熱元件彎曲后有的直接頂脫扣裝置，有的使觸點(diǎn)接通，最后導(dǎo)致斷路器斷開(kāi)。電磁鐵的整定值較高，僅在短路時(shí)動(dòng)作。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格低、動(dòng)作特性符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、保護(hù)可靠，故日前仍被大量采用。特別是小容量斷路器尤為顯著。電子式過(guò)電流繼電器通過(guò)內(nèi)部各相電流互感器檢測(cè)故障電流信號(hào)，經(jīng)電子電路處理后執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。電子電路變化靈活，動(dòng)作功能多樣，能廣泛滿(mǎn)足各種類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。其特點(diǎn)是：①多種保護(hù)功能。主要有三種：過(guò)載保護(hù)，過(guò)載保護(hù)十?dāng)嘞啾Ｗo(hù)，過(guò)載保護(hù)十?dāng)嘞啾Ｗo(hù)+反相保護(hù)。②動(dòng)作時(shí)間可選擇(符合GBl4048．4-93 標(biāo)準(zhǔn))。標(biāo)準(zhǔn)型(10級(jí))：7.2In(In為電動(dòng)機(jī)額定電流)，4-1Os動(dòng)作，用于標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)，速動(dòng)型 (10A級(jí))：7.2In時(shí)，2-1Os動(dòng)作，用于潛水電動(dòng)機(jī)或壓縮電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)。慢動(dòng)型(30級(jí))：7.2In時(shí)，9-30s動(dòng)作，用于如鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)等起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)。③電流整定范圍廣。其最大值與最小值之

比一般可達(dá)3-4 倍，甚至更大倍數(shù)，特別適用于電動(dòng)機(jī)容量經(jīng)常變動(dòng)的場(chǎng)合。④有故障顯示。由發(fā)光二極管顯示故障類(lèi)別，便于檢修。

固態(tài)繼電器它是一種從完成繼電器功能的簡(jiǎn)單電子式裝置發(fā)展到具有各種功能的微處理器裝置。其成本和價(jià)格隨功能而異，最復(fù)雜的繼電器實(shí)際上只能用于較大型、較昂貴的電動(dòng)機(jī)或重要場(chǎng)合。它監(jiān)視、測(cè)量和保護(hù)的主要功能有：最大的起動(dòng)沖擊電流和時(shí)間；熱記憶；大慣性負(fù)載的長(zhǎng)時(shí)間加速；斷相或不平衡相電流；相序；欠電壓或過(guò)電壓；過(guò)電流(過(guò)載)運(yùn)行；堵轉(zhuǎn)；失載；電動(dòng)機(jī)繞組溫度和負(fù)載的軸承溫度；超速或失速。

上述每一種信息均可編程輸入微處理器，主要是加上需要的時(shí)限，以確保在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生損壞之前，將電源切斷。還可用發(fā)光二極管或數(shù)字顯示故障類(lèi)別和原因，也可以對(duì)外向計(jì)算機(jī)輸出數(shù)據(jù)。軟起動(dòng)器的主電路采用晶閘管，控制其分?jǐn)嗷蚪油ǖ谋Ｗo(hù)裝置一般做成故障檢測(cè)模塊，用來(lái)完成對(duì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)前后的異常故障檢測(cè)，如斷相、過(guò)熱、短路、漏電和不平衡負(fù)載等故障，并發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作指令。其特點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用單片機(jī)即可完成，適用于工業(yè)控制。

(二)溫度檢測(cè)型保護(hù)裝置

雙金屬片溫度繼電器它直接埋入電動(dòng)機(jī)繞組中。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載使繞組溫度升高至接近極限值時(shí)，帶有一觸頭的雙金屬片受熱產(chǎn)生彎曲，使觸點(diǎn)斷開(kāi)而切斷電路。

熱保護(hù)器它是裝在電動(dòng)機(jī)本體上使用的熱動(dòng)式過(guò)載保護(hù)繼電器。與溫度繼電器不同的是帶2個(gè)觸頭的碗形雙金屬片作為觸橋串在電動(dòng)機(jī)回路，既有流過(guò)的過(guò)載電流使其發(fā)熱，又有電動(dòng)機(jī)溫度使其升溫，達(dá)到一定值時(shí)，雙金屬片瞬間反跳動(dòng)作，觸點(diǎn)斷開(kāi)，分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)電流。它可作小型三相電動(dòng)機(jī)的溫度、過(guò)載和斷相保護(hù)。

熱敏電阻溫度繼電器它直接埋入電動(dòng)機(jī)繞組中，一旦超過(guò)規(guī)定溫度，其電阻值急劇增大10-1000倍。使用時(shí)，配以電子電路檢測(cè)，然后使繼電器動(dòng)作。保護(hù)裝置與三相交流異步異步電動(dòng)機(jī)的協(xié)調(diào)配合。為了確保三相異步電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行及對(duì)其進(jìn)行有效的保護(hù)，必須考慮三相異步電動(dòng)機(jī)與保護(hù)裝置之間的協(xié)調(diào)配合。特別是大容量電網(wǎng)中使用小容量異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，保護(hù)的協(xié)調(diào)配合更為突出。

a.過(guò)載保護(hù)裝置與電動(dòng)機(jī)的協(xié)調(diào)配合

過(guò)載保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)比電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間略長(zhǎng)一點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)裝置的特性只有躲開(kāi)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的特性，才能確保其正常運(yùn)轉(zhuǎn)；但其動(dòng)作時(shí)間又不能太長(zhǎng)，其特性只能在電動(dòng)機(jī)熱特性之下才能起到過(guò)載保護(hù)作用。過(guò)載保護(hù)裝置瞬時(shí)動(dòng)作電流應(yīng)比電動(dòng)機(jī)起動(dòng)沖擊電流略大一點(diǎn)。如有的保護(hù)裝置帶過(guò)載瞬時(shí)動(dòng)作功能，則其動(dòng)作電流應(yīng)比起動(dòng)電流的峰值大一些，才能使電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)。過(guò)載保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)比導(dǎo)線(xiàn)熱特性小一點(diǎn)，才能起到供電線(xiàn)路后備保護(hù)的功能。

b.過(guò)載保護(hù)裝置與短路保護(hù)裝置的協(xié)調(diào)配合一般過(guò)載保護(hù)裝置不具有分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰?。一旦在運(yùn)行中發(fā)生短路，需要由串聯(lián)在主電路中的短路保護(hù)裝置來(lái)切斷電路。若故障電流較小，屬于過(guò)載范圍，則仍應(yīng)由過(guò)載保護(hù)裝置切斷電路。故兩者的動(dòng)作之間應(yīng)有選擇性。短路保護(hù)裝置特性是以熔斷器作代表說(shuō)明的，與過(guò)載保護(hù)特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)電流為I1，若考慮熔斷器特性的分散性，則交點(diǎn)電流有I2及I3兩個(gè)，此時(shí)就要求I2及以下的過(guò)電流應(yīng)由過(guò)載保護(hù)裝置來(lái)切斷電路，I3及以上直到允許的極限短路電流則由短路保護(hù)裝置來(lái)切斷電路，以滿(mǎn)足選擇性要求。顯然，在I2-I3范圍內(nèi)就很難確保有選擇性。因此要求該范圍應(yīng)盡量小。

（三）結(jié)束語(yǔ)

三相異步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)是涉及電氣裝置和機(jī)械設(shè)備可靠、正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵之一。直接檢測(cè)電動(dòng)機(jī)繞組的溫度來(lái)保護(hù)過(guò)載引起的過(guò)熱是很有效的保護(hù)方式，但由于需直接埋入電動(dòng)機(jī)繞組里，價(jià)格較貴、維修困難等原因，僅在部分頻繁操作場(chǎng)合使用；從經(jīng)濟(jì)性考慮，采用電流檢測(cè)型更為有利，加熱繼電器仍是一種價(jià)廉、簡(jiǎn)單、可靠的電動(dòng)機(jī)保護(hù)形式；對(duì)動(dòng)作性能要求較高及功能要求全或價(jià)格昂貴的大容量電動(dòng)機(jī)保護(hù)，則可采用電子式或固態(tài)繼電器；對(duì)一般要求，則采用帶熱-磁脫扣的電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器更為實(shí)用。但不管采用何種保護(hù)裝置，必須考慮過(guò)載保護(hù)裝置與電動(dòng)機(jī)、過(guò)載保護(hù)裝置與短路保護(hù)裝置的協(xié)調(diào)配合。

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篇（5）

中圖分類(lèi)號(hào)：TM343 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）01（b）-0128-01

電動(dòng)機(jī)作為一種被廣泛使用的設(shè)備，在任何工廠或者發(fā)電廠中都必須配置電動(dòng)機(jī)，特別是在工廠中，一旦自備的電動(dòng)機(jī)發(fā)生了相關(guān)故障，則非?？赡苤率拐麄€(gè)工廠都停電，給工程帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在電動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)可能會(huì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成巨大的啟動(dòng)電壓壓降，同時(shí)也給整個(gè)系統(tǒng)的電能質(zhì)量造成巨大的影響。因此，為了減少電動(dòng)機(jī)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)電壓的影響，必須合理選擇電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式，確保電動(dòng)機(jī)的安全啟動(dòng)。本文對(duì)電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)方式進(jìn)行比較分析。

1 電動(dòng)機(jī)突然而劇烈的啟動(dòng)造成的危害

通常情況下，在異步電動(dòng)機(jī)中，其全壓?jiǎn)?dòng)電流與額定電流有一個(gè)數(shù)量關(guān)系，即全壓?jiǎn)?dòng)電流為額定電流的4～7倍，如果啟動(dòng)電流過(guò)大，則將對(duì)電動(dòng)機(jī)的壽命進(jìn)行降低，導(dǎo)致變壓器的二次電壓出現(xiàn)大幅度的降低，這就減少了電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，甚至有可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)根本無(wú)法啟動(dòng)的局面。異步電動(dòng)機(jī)還會(huì)對(duì)同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的其他供電設(shè)備造成影響，如果交流電動(dòng)機(jī)突然出現(xiàn)了劇烈的啟動(dòng)現(xiàn)象，則其可能造成大量的損失，如下幾點(diǎn)。

（1）進(jìn)行Y-v啟動(dòng)會(huì)造成啟動(dòng)電流或電壓發(fā)生瞬變，導(dǎo)致相關(guān)電氣故障的發(fā)生，同時(shí)還可能造成電壓發(fā)生劇烈的變化，造成整個(gè)電網(wǎng)中其他電氣設(shè)備出現(xiàn)故障。

（2）造成運(yùn)行故障。電動(dòng)機(jī)突然啟動(dòng)將造成管路系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的壓力振動(dòng)，其會(huì)對(duì)所帶的貨物產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞。

（3）對(duì)經(jīng)濟(jì)效益造成嚴(yán)重的影響。電動(dòng)機(jī)的一旦發(fā)生了故障，都會(huì)造成停運(yùn)和維修的故障損失，致使電動(dòng)機(jī)的運(yùn)營(yíng)成本造成嚴(yán)重的增加。

2 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式分析

2.1 全壓直接起動(dòng)方式分析

作為電動(dòng)機(jī)最為簡(jiǎn)單的啟動(dòng)方式之一，電動(dòng)機(jī)的全壓直接啟動(dòng)就是將其定子繞組上直接加額定電壓，然后直接進(jìn)行啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的全壓直接起動(dòng)主要適用于負(fù)載和電網(wǎng)容量允許的條件下。

電動(dòng)機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)的優(yōu)點(diǎn)是其起動(dòng)的轉(zhuǎn)矩較大，且起動(dòng)的時(shí)間較短，所使用的起動(dòng)設(shè)備較為簡(jiǎn)單，易于操作和維護(hù)，啟動(dòng)設(shè)備的故障率較低。在對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行全壓起動(dòng)時(shí)，由于起動(dòng)電流很大，如對(duì)于鼠籠型電動(dòng)機(jī)其起動(dòng)電流一般為額定電流的6～8倍，如果此時(shí)電動(dòng)機(jī)功率較大，則過(guò)大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流將造成配電網(wǎng)電壓的降低，直接影響其直接連接的其他電氣設(shè)備的正常工作。

2.2 Y-起動(dòng)方式分析

Y-的起動(dòng)方式就是將連接的電動(dòng)機(jī)，在其起動(dòng)時(shí)接成Y 型，當(dāng)電動(dòng)機(jī)完成起動(dòng)后其速度將接近運(yùn)行。利用這種方式對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行起動(dòng)時(shí)，定子繞組的電壓實(shí)際上為整個(gè)電源電壓的50%，而起動(dòng)電流也較小，僅為直接啟動(dòng)方式的30%，這樣就保證了其起動(dòng)的轉(zhuǎn)矩也較小，整個(gè)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊力也較小，允許較多次數(shù)的起動(dòng)。利用Y-起動(dòng)方式進(jìn)行起動(dòng)時(shí)還無(wú)需增加其他設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，因此這種起動(dòng)方式適用于頻繁起動(dòng)的小型電機(jī)。

Y-的起動(dòng)方式主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，且投資較小。當(dāng)電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載較低時(shí)，可以采用Y-的起動(dòng)方式，其額定轉(zhuǎn)矩可以與相關(guān)的負(fù)載進(jìn)行匹配，這樣就能夠提高電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率。

2.3 自耦變壓器起動(dòng)分析

利用自藕變壓器的降壓起動(dòng)也可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。利用自藕變壓器起動(dòng)能夠有效實(shí)現(xiàn)帶負(fù)載起動(dòng)，這種起動(dòng)方式在大容量的電動(dòng)機(jī)上經(jīng)常使用。利用這種起動(dòng)方式能夠有效實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩的起動(dòng)，并可利用抽頭有效實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)。通常自藕變壓器可以通過(guò)接觸器有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，通過(guò)自藕變壓器起動(dòng)可實(shí)現(xiàn)低成本的起動(dòng)，其性?xún)r(jià)比較高，在電機(jī)起動(dòng)中應(yīng)用較為廣泛。

3 電動(dòng)機(jī)的幾種降壓?jiǎn)?dòng)分析

通常在10 kW及以下的小型電機(jī)中，其都是可以進(jìn)行直接啟動(dòng)的，而對(duì)于10 kW及以上的電動(dòng)機(jī)中則通常采用降壓?jiǎn)?dòng)的啟動(dòng)方式。為了對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行減小，以防止其對(duì)相關(guān)機(jī)械設(shè)備所產(chǎn)生的沖擊，如果電動(dòng)機(jī)允許進(jìn)行全壓?jiǎn)?dòng)，則其也可采用其他啟動(dòng)方式，即降壓?jiǎn)?dòng)。

在三相異步電動(dòng)機(jī)中，通常所采用的降壓?jiǎn)?dòng)方法有以下幾種：利用定子串進(jìn)行降壓?jiǎn)?dòng)，進(jìn)行Y-方式的降壓?jiǎn)?dòng)，進(jìn)行軟啟動(dòng)器的降壓?jiǎn)?dòng)。利用這些方法都可以有效實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)電流的降低，對(duì)線(xiàn)路的電壓降落進(jìn)行減小，確保電氣設(shè)備的有效運(yùn)行。

3.1 串電阻降壓?jiǎn)?dòng)方式

通常在定子電路中采用串電阻的方式來(lái)對(duì)定子的繞組上的電壓進(jìn)行有效的降低，在電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)程中，一旦電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值時(shí)，就應(yīng)該采用切電阻的方式來(lái)有效的限制啟動(dòng)電流，確保電動(dòng)機(jī)能夠在全壓的方式下進(jìn)行有效的運(yùn)行。在對(duì)定子串的降壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)程中，其電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流將隨定子的電壓成正比，而其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩則與電壓的平方成正相關(guān)。

串電阻降壓?jiǎn)?dòng)的缺點(diǎn)是其將消耗大量的電能，且串電阻降壓?jiǎn)?dòng)的成本較高，這種啟動(dòng)方式在啟動(dòng)不頻繁的電動(dòng)機(jī)中經(jīng)常使用。

3.2 自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)方式

通常將自耦變壓器視為啟動(dòng)補(bǔ)償器，在自耦變壓器中其電源和初級(jí)是相連的，而自耦變壓器的次級(jí)是與電動(dòng)機(jī)直接相連的。在自耦變壓器中其次級(jí)是具有3個(gè)及以上的抽頭的，因此利用自藕變壓器方式可以實(shí)現(xiàn)3個(gè)不同大小的電壓。

使用自耦變壓器的方式進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)其可以靈活選擇啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并有效選擇啟動(dòng)電流。在電動(dòng)進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)，在定子繞組進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)其所得到的啟動(dòng)電壓將是二次側(cè)的電壓，如果啟動(dòng)完畢，則可將自耦變壓器進(jìn)行切除。這樣電動(dòng)機(jī)就能過(guò)直接連接到相關(guān)的電源，即連接至一次側(cè)。在變壓器降壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)程中，其啟動(dòng)的轉(zhuǎn)矩與電流通常都是按平方值進(jìn)行降低的，即獲得同樣的轉(zhuǎn)矩，則其所獲得的電流將比降壓?jiǎn)?dòng)的電流小的多，因此通常將自耦變壓器視為啟動(dòng)的補(bǔ)償器。

采用自耦變壓器的啟動(dòng)方式通常在大容量的電動(dòng)機(jī)中進(jìn)行使用。這種方法的主要缺點(diǎn)是其價(jià)格較為昂貴，且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，相對(duì)體積較大，不能夠進(jìn)行頻繁的操作。

4 結(jié)論

上述電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式中分析比較中，其具有控制電路簡(jiǎn)單的共同特點(diǎn)。但由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩是不可調(diào)的，因此在整個(gè)啟動(dòng)的過(guò)程中將產(chǎn)生巨大的沖擊電流，這樣就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。在對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行軟啟動(dòng)時(shí)雖然沒(méi)有沖擊電流，但恒流啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的繼電保護(hù)特性具有選擇性，因此，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在直接啟動(dòng)不能滿(mǎn)足要求時(shí)，首先考慮的是軟啟動(dòng)降壓?jiǎn)?dòng)器。

參考文獻(xiàn)

篇（6）

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，高等院校要積極主動(dòng)地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。對(duì)于地方性高校工科專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，就是要積極主動(dòng)地服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，科研與生產(chǎn)和教學(xué)相結(jié)合，為地方培養(yǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)型人才。長(zhǎng)期以來(lái)，我們不斷探索，并付諸具體實(shí)踐，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強(qiáng)了人才的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。本文以電氣技術(shù)、自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的科研與教學(xué)為例，介紹一些具體做法。

一、以研產(chǎn)學(xué)結(jié)合為基礎(chǔ)，不斷深化教學(xué)內(nèi)容改革

（一）科學(xué)研究聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，并以此拓展、加深教學(xué)內(nèi)容

在本地，異步電動(dòng)機(jī)用電量占電力負(fù)荷的60%以上，為了緩解用電矛盾，電動(dòng)機(jī)的節(jié)能，就具有至關(guān)重要的作用。在講授《電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《電拖》）課程“異步電動(dòng)機(jī)的效率與損耗”時(shí)，還結(jié)合本地生產(chǎn)中電機(jī)節(jié)能方面存在的問(wèn)題，從“減少有功損耗”與“減少無(wú)功”兩方面詳細(xì)論述了實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法，大大深化和豐富了教材內(nèi)容。有些學(xué)生還開(kāi)發(fā)性地應(yīng)用到其它感性負(fù)載（如硅整流設(shè)備）中，取得了較好的節(jié)電效果。

在本地農(nóng)村，由于村落分散，輸電線(xiàn)路長(zhǎng)，加之農(nóng)忙與農(nóng)閑用電負(fù)荷變化很大，且農(nóng)閑輕負(fù)荷時(shí)間長(zhǎng)等原因，使得農(nóng)電變壓器的損耗大。在講授《電拖》課程“變壓器的工作特性”時(shí)，還深入講述變壓器節(jié)電運(yùn)行的多項(xiàng)措施，并介紹了實(shí)際應(yīng)用中的具體做法，被學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用在各自的家鄉(xiāng)，收到了好的節(jié)電效果，得到了供電部門(mén)的表?yè)P(yáng)。

本地屬于農(nóng)業(yè)大省農(nóng)業(yè)大市，農(nóng)用電動(dòng)機(jī)較多，而配變?nèi)萘枯^小、供電線(xiàn)路長(zhǎng)且阻抗大，因此農(nóng)用電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)可不考慮對(duì)高壓系統(tǒng)的影響，加之農(nóng)用電動(dòng)機(jī)容量較小，起動(dòng)次數(shù)少，因而對(duì)電網(wǎng)與電機(jī)壽命的影響都小。在講授《電拖》課程“三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)”時(shí)，還結(jié)合本地農(nóng)用電動(dòng)機(jī)的具體情況，對(duì)教材中允許直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的容量公式進(jìn)行了修正，擴(kuò)大了允許直接起動(dòng)的農(nóng)用電動(dòng)機(jī)容量，減少了擴(kuò)大容量的電動(dòng)機(jī)所用的降壓起動(dòng)設(shè)備，節(jié)省了開(kāi)支。

在講授《電路分析》課程“高頻交流電”時(shí)，補(bǔ)充講解了高頻設(shè)備的電磁輻射及其防護(hù)措施，以滿(mǎn)足本地在通訊、廣播電視及醫(yī)療等方面工作人員的需要。在講授《供電技術(shù)》課程“供電系統(tǒng)的保護(hù)”時(shí)，補(bǔ)充講述了電力系統(tǒng)諧波的產(chǎn)生、危害與抑制方法，更好地滿(mǎn)足電力工作人員的需要。在講授《電拖》課程“單相異步電動(dòng)機(jī)”電容時(shí)，還對(duì)單相電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電容的正確選取提出了具體的計(jì)算公式與確定方法；在講授“儀用互感器”時(shí)，還對(duì)互感器的接線(xiàn)方式及使用注意事項(xiàng)作了深入分析，以滿(mǎn)足本地農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)與城市工礦企業(yè)電氣人員的需要。

（二）科學(xué)研究面向生產(chǎn)需要，并以此調(diào)整、補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容

在我市有線(xiàn)電廠、無(wú)線(xiàn)電一廠等多家單位，由于生產(chǎn)需要，工程技術(shù)人員不僅要掌握普通可控硅方面的知識(shí)，還要掌握雙向可控硅與可關(guān)斷可控硅知識(shí)。根據(jù)這一實(shí)際，我們把《變流技術(shù)》教材中在本地應(yīng)用很少的“斬波器”省略（學(xué)生自學(xué)），而補(bǔ)充講解雙向可控硅與可關(guān)斷可控硅知識(shí)，并結(jié)合教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具體介紹了普通型、雙向型、可關(guān)斷三種類(lèi)型可控硅的電極確定、觸發(fā)性能檢測(cè)、電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)及使用注意事項(xiàng)，受到了學(xué)生與廠方的好評(píng)。

我們還把《電拖》教材中分析電拖系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程情況的繁瑣推導(dǎo)省略掉，而采用電路過(guò)渡過(guò)程的“三要素”法求取電拖系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程，快速、簡(jiǎn)捷明了、實(shí)用；把電機(jī)“轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)”中的頻敏變阻器的結(jié)構(gòu)讓同學(xué)們自學(xué)，而補(bǔ)充講解頻敏變阻器選用與調(diào)整的實(shí)用知識(shí)。

在講授《電拖》課程“三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)”時(shí)，還把在電源容量較小時(shí)工廠起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的特殊方法介紹給同學(xué)們。因?yàn)殡娫慈萘枯^小，電機(jī)難以采用降壓起動(dòng)，更不能采用直接起動(dòng)，而工廠采用小電機(jī)拖動(dòng)大電機(jī)的起動(dòng)方法，有效地解決了這一難題，同學(xué)們?cè)鲩L(zhǎng)了實(shí)踐知識(shí)。在講授“直流電機(jī)的換向”、“電機(jī)負(fù)載率的測(cè)定”與“變壓器參數(shù)的測(cè)定”時(shí)，把工廠維護(hù)直流電動(dòng)機(jī)換向的方法與電機(jī)負(fù)載率和變壓器線(xiàn)圈匝數(shù)的簡(jiǎn)單適用的測(cè)定方法介紹給學(xué)生。

在講授《變流技術(shù)》課程“可控硅的保護(hù)”時(shí)，還把工廠實(shí)用的選擇快速熔斷器的具體方法和使用快速熔斷器應(yīng)注意的事項(xiàng)介紹給學(xué)生。

二、以研產(chǎn)學(xué)結(jié)合為契機(jī)，不斷增強(qiáng)培養(yǎng)人才的適應(yīng)性

（一）把課堂教學(xué)中的相關(guān)內(nèi)容轉(zhuǎn)入工廠講授

本地許多工廠中生產(chǎn)用的電機(jī)等電氣設(shè)備，因接地保護(hù)工作做得不周，常出現(xiàn)停機(jī)、損壞設(shè)備，有時(shí)甚至造成人身傷亡。根據(jù)這一實(shí)際，在講授《電工學(xué)》課程“接地與接零保護(hù)”時(shí)，由于教材只簡(jiǎn)單介紹其基本原理，我們把學(xué)生帶到工廠，對(duì)照實(shí)際設(shè)備全面講述了接地裝置的安全、安裝與檢修要求以及接地電阻的測(cè)量方法，師生還檢查、修理了現(xiàn)場(chǎng)的一些接地保護(hù)裝置。

電氣專(zhuān)業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后一走上工作崗位大都要與工廠使用得最多的電機(jī)打交道，許多已畢業(yè)的學(xué)生參加工作后還登門(mén)求教電機(jī)檢修方面的知識(shí)。根據(jù)這一普遍要求，在講授《電拖》課程“電機(jī)的結(jié)構(gòu)”、“電機(jī)繞組的排列與絕緣”等內(nèi)容時(shí)，把學(xué)生帶到電機(jī)制造廠和使用電機(jī)較多的工廠，利用工廠的工具儀表，與技術(shù)人員、工人師傅一起，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生邊學(xué)邊用，學(xué)用結(jié)合，當(dāng)場(chǎng)就能掌握一些電機(jī)檢修方面的方法與知識(shí)。

在指導(dǎo)學(xué)生電工實(shí)習(xí)、帶學(xué)生下廠對(duì)一般電氣設(shè)備與線(xiàn)路進(jìn)行實(shí)際操作的同時(shí)，還著重對(duì)本地應(yīng)用較多且前景廣闊的PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)造成對(duì)PLC的干擾這一重要問(wèn)題，同工廠技術(shù)人員、學(xué)生一起進(jìn)行了研討與實(shí)驗(yàn)，提出了一些行之有效的抗干擾措施，使學(xué)生學(xué)到了實(shí)用的知識(shí)，如從抗電源干擾、抗線(xiàn)間干擾、抗負(fù)載干擾、抗環(huán)境干擾四個(gè)方面采取有效手段。

（二）把生產(chǎn)實(shí)際中的有關(guān)問(wèn)題引入課堂教學(xué)

本地一工廠的吊車(chē)在輕載運(yùn)行時(shí)制動(dòng)失效，我們對(duì)此進(jìn)行了原因分析，提出了改進(jìn)措施，收到了好的效果。在講授“異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)”時(shí)，結(jié)合這一實(shí)例給同學(xué)們深入挖掘了制動(dòng)失效的多種原因,同學(xué)們不僅從理論上弄清了這一問(wèn)題，而且還提出了另外一些實(shí)用的改進(jìn)措施。

在講授 “電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)”時(shí)，把當(dāng)時(shí)本地工廠損壞一臺(tái)200KW大電機(jī)與多臺(tái)小電機(jī)的事故介紹給同學(xué)們，分析事故原因在于造成電動(dòng)機(jī)的缺相運(yùn)行與集電環(huán)、軸承過(guò)熱，電機(jī)的勵(lì)磁保護(hù)與絕緣保護(hù)失效，師生還共同討論了應(yīng)該采取的繼電保護(hù)措施。

國(guó)家技術(shù)人員聯(lián)合研制的起重機(jī)控制設(shè)備20多年來(lái)廣泛應(yīng)用在全國(guó)的大中型吊車(chē)上，但由于控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)中考慮不完善，對(duì)操作人員有技術(shù)上的特殊要求，人性化不夠、勞動(dòng)強(qiáng)度大，因而在廠里和碼頭上經(jīng)常需要修理，于是我們進(jìn)行了故障診斷和集體研究，發(fā)現(xiàn)它有幾個(gè)值得改進(jìn)的地方。在講授《工廠電氣控制設(shè)備》時(shí)，在課堂上進(jìn)行仔細(xì)介紹，并提出一些在生產(chǎn)實(shí)際中可能遇到的類(lèi)似問(wèn)題，讓學(xué)生去討論，甚至讓個(gè)別學(xué)生作為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，學(xué)生興趣很濃，勁頭很足,收效很大。

三、形成研產(chǎn)學(xué)良性互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多贏互促局面

（一）在課堂教學(xué)中引入科研

在講授《電拖》課程“繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速”時(shí)，把當(dāng)時(shí)為市電機(jī)廠進(jìn)行的一項(xiàng)科研工作“異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻電感起動(dòng)與調(diào)速”的情況進(jìn)行了詳細(xì)介紹，使同學(xué)們開(kāi)闊了思路，增加了學(xué)習(xí)與研究的興趣。在講授“三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性”時(shí)，還把教師自己研究的利用銘牌數(shù)據(jù)計(jì)算工作特性的方法告訴同學(xué)們，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到：不用儀表試驗(yàn)測(cè)取，只需較簡(jiǎn)單的計(jì)算就可求得工作特性，方便實(shí)用。

在《變流技術(shù)》課程中講述雙向可控硅的結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用情況時(shí)，把老師和幾位同學(xué)為廠礦機(jī)關(guān)大樓的路燈及室外路燈研制的“路燈節(jié)電控制器”、“簡(jiǎn)易調(diào)光電路”和農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)用的“溫控器”、“土壤測(cè)濕儀”介紹給同學(xué)們，使同學(xué)們認(rèn)識(shí)到：用雙向可控硅構(gòu)成的控制器更加工作可靠、線(xiàn)路簡(jiǎn)單、使用方便，增強(qiáng)了同學(xué)們的創(chuàng)新開(kāi)發(fā)意識(shí)。

在講授《供電技術(shù)》課程“電力網(wǎng)絡(luò)的基本接線(xiàn)方式”時(shí)，把教師研究的“變壓器切換過(guò)程中不間斷供電”的接線(xiàn)方法介紹給同學(xué)們，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到：選用恰當(dāng)組別標(biāo)號(hào)的變壓器，先與要被切換下來(lái)的變壓器并聯(lián)供電，再切除原變壓器，就能做到不間斷供電，克服以往變壓器切換時(shí)需停電的弊端，從而開(kāi)發(fā)了學(xué)生的思維。

（二）在科研工作中啟發(fā)教學(xué)

在為市開(kāi)關(guān)廠進(jìn)行“異步電動(dòng)機(jī)的電容補(bǔ)償與阻容起動(dòng)裝置”及“電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)裝置”兩項(xiàng)科研工作中，把開(kāi)辟的異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的一種新方法與自起動(dòng)電路補(bǔ)充到《電拖》教材“三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)”內(nèi)容中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)教學(xué),所介紹的自起動(dòng)電路，具有逆向思維的觀點(diǎn)，電路簡(jiǎn)單、功能齊全、可靠實(shí)用，使學(xué)生開(kāi)闊了思路。在研究“三相變壓器的聯(lián)接組別標(biāo)號(hào)”與“變壓器的并聯(lián)運(yùn)行”時(shí)，把探索出的組別標(biāo)號(hào)變化規(guī)律與并聯(lián)運(yùn)行的新規(guī)律引入教材“三相變壓器”內(nèi)容中，并啟發(fā)他們?nèi)绾伟堰@些規(guī)律應(yīng)用到實(shí)際工作中去。

由國(guó)家勞動(dòng)部資助，常德市新藝勞保用品總廠承擔(dān)的科研項(xiàng)目“機(jī)床用超聲波安全生產(chǎn)保護(hù)裝置”，由楊斌文教授主要負(fù)責(zé)研制。他把其中應(yīng)用的負(fù)反饋信號(hào)放大電路引入《電工學(xué)》教材“晶體三極管的放大電路”中，啟發(fā)學(xué)生如何把多種反饋電路選擇性地應(yīng)用到實(shí)際放大器中。還把和同學(xué)們?yōu)楣S、實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)制作的“變壓器過(guò)熱報(bào)警器”與“失電報(bào)警器”所用振蕩電路引入《電工學(xué)》“晶體管振蕩電路”中；把為工礦企業(yè)研究的“無(wú)功補(bǔ)償后的增容問(wèn)題”引入《供電技術(shù)》課程“工廠供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理”教學(xué)中，啟發(fā)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。

篇（7）

【摘要】三相籠型異步電動(dòng)機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用，適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行高效等良好性能，被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)技術(shù)研究等各個(gè)領(lǐng)域。本論文從三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)控制綜合分析了減壓起動(dòng)控制方法的控制過(guò)程中數(shù)量關(guān)系并闡述了其各自的特點(diǎn)及適用范圍，且對(duì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制方法未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)做了進(jìn)一步探討與展望，對(duì)高效利用電動(dòng)機(jī)性能、延長(zhǎng)其使用壽命及有效減弱對(duì)電網(wǎng)的沖擊力等方面的探究具有重要的意義。

關(guān)鍵詞 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)；減壓起動(dòng)控制；軟起動(dòng)；綜述

Study on Approach of Starting Control by Pressure Reduction of Three-phase Cage-type Asynchronous Motors

YE Xin-ying

（Fujian Forestry Vocational & Technical College,Nanping Fujian 353000, China）

【Abstract】Due to desirable properties of simple structure, solidity and durability, high adaptability and efficient operation, three-phase cage-type asynchronous motor is extensively applied in the fields of industrial and agricultural production, national defense and scientific and technological research. From the perspective of starting control by pressure reduction, the author comprehensively analyzes the quantitative relation of the approaches of the control, respectively illuminates their characteristics and application range and further forecasts the future development trend of approach of motor starting control. The study in this paper is of great significance for the improvement of control circuit performance, motor service life prolongation, utilizing motor performance in energy-efficient manner and remarkable reduction of impact force imposed on power grid.

【Key words】Three-phase cage-type asynchronous motors；starting control by reducing pressure；soft start；comprehensive illumination

0　概述

近些年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，電動(dòng)機(jī)作為生產(chǎn)機(jī)械的原動(dòng)力，不僅廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、人民物質(zhì)生活改善的各個(gè)領(lǐng)域，而且還在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)技術(shù)研究等方面都得到了極為廣泛的應(yīng)用。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械，一般都采用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，各式各樣的微型電動(dòng)機(jī)用作檢測(cè)、放大、執(zhí)行元件。即使在國(guó)防建設(shè)和科學(xué)技術(shù)研究等方面，電動(dòng)機(jī)也是不可缺少的。所以三相籠型異步電動(dòng)機(jī)能廣泛應(yīng)用于電力拖動(dòng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)中,但其起動(dòng)控制問(wèn)題一直困擾著研究人員，也是業(yè)內(nèi)人士廣為關(guān)注的問(wèn)題，因此國(guó)內(nèi)外都十分重視電動(dòng)機(jī)的研究和開(kāi)發(fā)，且進(jìn)展很快。由此可見(jiàn)，電動(dòng)機(jī)是一種常用且必備的機(jī)電設(shè)備，加大對(duì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制的探討與研究，才能更有效的為今后的智能化、機(jī)械化、自動(dòng)化系統(tǒng)打下良好的基礎(chǔ)。

電動(dòng)機(jī)接上電源，轉(zhuǎn)速由零開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，直至穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的過(guò)程，稱(chēng)為起動(dòng)過(guò)程。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式有直接起動(dòng)和減壓起動(dòng)兩種。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，加載電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓為電動(dòng)機(jī)的額定電壓，屬于直接起動(dòng)。直接起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是電氣設(shè)備少、電路簡(jiǎn)單、維修量較少。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流一般為額定電流的4～7倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1～2倍。對(duì)于電源容量在180kVA以上，電動(dòng)機(jī)功率在7kW以下的三相異步電動(dòng)機(jī)可采用直接起動(dòng)，這種起動(dòng)方法適用于小容量三相籠形異步電動(dòng)機(jī)的空載或輕載起動(dòng)。但是盡管直接起動(dòng)操作簡(jiǎn)單，維修方便，但這種起動(dòng)方式仍有諸多不足，對(duì)于需要頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，過(guò)大的起動(dòng)電流會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱，縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命；同時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組在電動(dòng)力的作用下，會(huì)發(fā)生變形，可能引起短路進(jìn)而燒毀電動(dòng)機(jī)；另外，在電源變壓器容量不夠大而電動(dòng)機(jī)功率較大的情況下，直接起動(dòng)將導(dǎo)致電源變壓器輸出電壓下降，不僅會(huì)減小電動(dòng)機(jī)本身的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而且會(huì)影響同一供電線(xiàn)路中其他電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，有時(shí)甚至使它們停下來(lái)或無(wú)法帶負(fù)載起動(dòng)。因此，較大功率的電動(dòng)機(jī)需要采用減壓起動(dòng)。

減壓起動(dòng)是指利用起動(dòng)設(shè)備將電壓適當(dāng)降低后加到電動(dòng)機(jī)定子繞組上進(jìn)行起動(dòng)，待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，再使其電壓恢復(fù)到額定值正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于定子繞組中的電流和加在繞組上的電壓成正比例，所以降低電壓可以減小起動(dòng)電流，不致在電路中產(chǎn)生過(guò)大的電壓降，并減少對(duì)電路電壓的影響。

三相籠形異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)的方法很多，常見(jiàn)的減壓起動(dòng)方式只有四種：定子繞組串接電阻減壓起動(dòng)，自耦變壓器減壓起動(dòng)，ㄚ-減壓起動(dòng)，延邊三角形減壓起動(dòng)。盡管方法不同，但其目的都是為了限制起動(dòng)電流，減小供電網(wǎng)絡(luò)因電動(dòng)機(jī)起動(dòng)所造成的電壓降。但問(wèn)題是在限制起動(dòng)電流的同時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也受到限制，因此，有必要對(duì)這個(gè)四種減壓方法進(jìn)行詳細(xì)論述對(duì)比，針對(duì)不同的使用場(chǎng)合，合理選擇其起動(dòng)方式，這樣才能改善控制電路性能、延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)使用壽命、高效節(jié)能的利用電動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性及有效減弱對(duì)電網(wǎng)的沖擊力影響。

1　減壓起動(dòng)控制過(guò)程數(shù)量關(guān)系分析

1.1　定子繞組串接電阻減壓起動(dòng)

定子繞組串接電阻減壓起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)在三相定子電路中串接電阻，通過(guò)電阻分壓使電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓降低，起動(dòng)后再將電阻短接，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。

由此可見(jiàn)：一般情況下，若起動(dòng)電壓是全壓起動(dòng)的一半，則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是全壓起動(dòng)的1/4。

1.2　自耦變壓器減壓起動(dòng)

自耦變壓器減壓起動(dòng)是指依靠自耦變壓器來(lái)降低加在電動(dòng)機(jī)三相定子繞組上的電壓，達(dá)到限制起動(dòng)電流目的的。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，定子繞組得到的電壓是自耦變壓器的二次電壓，起動(dòng)結(jié)束后，自耦變壓器被切除，電動(dòng)機(jī)便在全電壓選穩(wěn)定運(yùn)行。

由此可見(jiàn)：其起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為全電壓直接起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的1/3。

1.4　延邊三角形—三角形減壓起動(dòng)

延邊三角形—三角形減壓起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)將定子繞組的一部分接成星形（丫），另一部分接成三角形（），從圖形上看構(gòu)成延邊三角形減壓起動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)結(jié)束后，再將定子繞組接成三角形（）進(jìn)行正常運(yùn)行。

由上述ㄚ-減壓起動(dòng)淺析可知，接成星形（Y）起動(dòng)時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)每相繞組所承受的電壓只有三角形（）接法的1/√3，所以起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也只有三角形（）接法時(shí)的1/3。正因?yàn)楦飨嗬@組所承受的電壓降低了，才使得起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩相應(yīng)下降。同理，延邊三角形減壓起動(dòng)時(shí)，之所以能降低起動(dòng)電流，也是因?yàn)槿嗬@組接成延邊三角形時(shí)，繞組所承受的相電壓有所降低，而降低程度取決于電動(dòng)機(jī)繞組的抽頭比例。由延邊三角形減壓起動(dòng)定義可知，電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)定子繞組的一部分接成星形（Y），另一部分接成三角形（），則接成星形（Y）部分的繞組線(xiàn)圈越多，電動(dòng)機(jī)的相電壓也就降得越低，但降低程度不會(huì)低至額定電壓的1/√3，因?yàn)檫@種起動(dòng)方式介于星形（Y）-三角形（）減壓起動(dòng)方式之間，即起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子每相繞組所承受的電壓，比接成全星形接法時(shí)大，比接成全三角形接法時(shí)小；同理，起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也比接成全星形接法時(shí)大，比接成全三角形接法時(shí)小。因此，形象的說(shuō)，延邊三角形減壓起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的相電壓在380/√3～380V之間，起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩在額定值的1／3～1倍之間。

實(shí)驗(yàn)研究證明：在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下，當(dāng)抽頭比為1：1，即延邊三角形接法下，星形（Y）部分繞組線(xiàn)圈匝數(shù)與三角形（）部分繞組線(xiàn)圈匝數(shù)比為1：1時(shí)，電動(dòng)機(jī)的每相繞組所承受的電壓約為251V，起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低約為額定值的0.44倍；當(dāng)抽頭比為1：2時(shí)，電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)電壓約為274V，起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低約為額定值的0.52倍；當(dāng)抽頭比為2：1時(shí)，電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)電壓約為237V，起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低約為額定值的0.38倍。

由此可知，恰當(dāng)選擇不同的抽頭比例，便可以達(dá)到適當(dāng)降低起動(dòng)電流，而又不至于損失較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的目的。

2　探討與展望

通過(guò)對(duì)這些常見(jiàn)的減壓起動(dòng)控制方法的數(shù)量關(guān)系分析可知它們的特點(diǎn)各異，可根據(jù)實(shí)際需要確定相應(yīng)的方法，總結(jié)如表1所列。

綜上所述：四種常見(jiàn)的減壓起動(dòng)控制方法均能實(shí)現(xiàn)有效降低起動(dòng)電壓的目的，降壓起動(dòng)控制旨在限制起動(dòng)電流，減小沖擊電流對(duì)電網(wǎng)的影響，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的減少并不是我們所想要的。從電網(wǎng)角度看，要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流??；從機(jī)械角度看，又要求其轉(zhuǎn)矩大。在電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)特性中，最主要的是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流，總是希望能在起動(dòng)電流比較小的情況下，獲得較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。這兩者似乎總存在著某種矛盾，但是可根據(jù)這四種減壓起動(dòng)控制方法的起動(dòng)特性，結(jié)合實(shí)際情況需要，在不同的情況下采用不同的起動(dòng)方法。

近些年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)及微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外相繼開(kāi)發(fā)出一系列電子式設(shè)備用于三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制，以取代傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方法。把傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法稱(chēng)為硬起動(dòng)。所謂電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)，就是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中，在電動(dòng)機(jī)主回路串聯(lián)變頻變壓器件或分壓器件，使電動(dòng)機(jī)端電壓從某一設(shè)定值自動(dòng)無(wú)級(jí)上升至全壓，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)上升至額定轉(zhuǎn)速的一種電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法。這種電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)方法在主電路一般都采用三相晶閘管交流調(diào)壓電路，當(dāng)變頻變壓器件接到起動(dòng)指令后，便進(jìn)行計(jì)算輸出晶閘管的觸發(fā)信號(hào)，通過(guò)控制晶閘管的導(dǎo)通時(shí)刻，使得變頻變壓器件按所設(shè)計(jì)的模式調(diào)節(jié)輸出電壓，以控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程。當(dāng)起動(dòng)完成后，變頻變壓器件會(huì)短路掉所有的晶閘管，使電動(dòng)機(jī)逐漸投入電網(wǎng)運(yùn)行，以避免不必要的電能損耗。這種電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)方法具備兩個(gè)基本特點(diǎn)：一是在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)加速，無(wú)機(jī)械沖擊；二是盡可能降低起動(dòng)電流，切換時(shí)沒(méi)有電流沖擊。由于電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)方法具備很多傳統(tǒng)減壓起動(dòng)方法不具備的優(yōu)點(diǎn)及其健全保護(hù)功能，所以，它運(yùn)行安全、經(jīng)濟(jì)、可靠，適應(yīng)性強(qiáng)、配置靈活，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密控制、精密調(diào)整。盡管它有諧波含量大、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小、價(jià)格略貴等方面缺點(diǎn)，然而瑕不掩瑜，一些歐美國(guó)家的公司像西門(mén)子、ABB研制了基于單片機(jī)的軟起動(dòng)控制器，已大量投放市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)一些公司也看到了軟起動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)潛力，紛紛加入到研制軟起動(dòng)裝置的行列來(lái)。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)技術(shù)逐步成熟，普及越來(lái)越廣泛，不過(guò)在一般負(fù)載中較少應(yīng)用，適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動(dòng)場(chǎng)合，可以頻繁起動(dòng)。相信電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)技術(shù)會(huì)逐步占領(lǐng)市場(chǎng)，為今后實(shí)現(xiàn)智能控制系統(tǒng)化打下良好的基礎(chǔ)。

3　結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及人們對(duì)智能化生活的向往，電動(dòng)機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、適應(yīng)性強(qiáng)、價(jià)格低廉等優(yōu)良特性而被各個(gè)領(lǐng)域廣泛采用。本論文從三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)控制綜合分析了減壓起動(dòng)控制方法的控制過(guò)程中數(shù)量關(guān)系并闡述了其各自的特點(diǎn)及適用范圍，且對(duì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制方法未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)做了進(jìn)一步探討與展望，不同的使用場(chǎng)合可根據(jù)電動(dòng)機(jī)本身和電網(wǎng)的限制、設(shè)備成本及這些減壓起動(dòng)控制方法的起動(dòng)特性，參照實(shí)際情況需要，合理的選擇相應(yīng)的起動(dòng)方式，這樣才能高效利用電動(dòng)機(jī)性能、延長(zhǎng)其使用壽命和有效減弱對(duì)電網(wǎng)的沖擊力。

參考文獻(xiàn)

［1］胡紅明.異步電機(jī)軟起動(dòng)研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2010.

［2］饒蜀華.電工電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2011.

篇（8）

在專(zhuān)業(yè)課程體系中的定位 《電機(jī)應(yīng)用技術(shù)》是浙江大學(xué)城市學(xué)院自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)方向課程，該課程的學(xué)習(xí)將為后續(xù)《電氣控制與PLC應(yīng)用》《交直流調(diào)速技術(shù)》和畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程環(huán)節(jié)建立必要的基礎(chǔ)，是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)承上啟下的重要專(zhuān)業(yè)課程。

在專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)中的定位 該課程定位于讓學(xué)生樹(shù)立以交直流電機(jī)為控制對(duì)象的完整的自動(dòng)控制系統(tǒng)的概念，結(jié)合已學(xué)過(guò)的電路原理、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、單片機(jī)、電力電子技術(shù)等課程，搭建以電機(jī)為控制對(duì)象的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并完成對(duì)電機(jī)性能的調(diào)試和控制。

與核心課程群中其他課程在知識(shí)體系與能力培養(yǎng)上的整體設(shè)計(jì) 《電機(jī)應(yīng)用技術(shù)》與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的其他核心課程之間的關(guān)系，如下圖所示。在一個(gè)完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，《計(jì)算機(jī)控制》《單片機(jī)》《PLC》是控制手段，《電力電子技術(shù)》《數(shù)電》《模電》提供電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，《電機(jī)應(yīng)用技術(shù)》構(gòu)成系統(tǒng)的控制對(duì)象，《運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)》和《控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》提供系統(tǒng)的理論概念和分析方法，《自動(dòng)控制理論》《系統(tǒng)建模與仿真》《智能控制》偏重原理性地介紹和理論的分析，主要定位培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)概念和理論分析能力。

基礎(chǔ)知識(shí)要求 要求掌握直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和基本工作原理、直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)、變壓器基本工作原理和變壓器組別判斷、交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和基本工作原理、三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)、同步電機(jī)、微特電機(jī)以及電動(dòng)機(jī)的容量選擇等。知識(shí)點(diǎn)：電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式;直流電機(jī)的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、用途、運(yùn)行特性以及他勵(lì)直流電機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng);變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理、變壓器空載運(yùn)行和負(fù)載運(yùn)行特性、變壓器的接線(xiàn)組別判斷;三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、用途、工作特性、參數(shù)的測(cè)定、運(yùn)行特性、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速問(wèn)題;了解伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、測(cè)速發(fā)電機(jī)、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和基本工作原理。

能力培養(yǎng)要求 培養(yǎng)學(xué)生了解直流電機(jī)、變壓器、交流電機(jī)的運(yùn)行特性分析，同時(shí)結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的電路原理、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、單片機(jī)、電力電子技術(shù)等課程，搭建以電機(jī)為控制對(duì)象的閉環(huán)系統(tǒng)，樹(shù)立閉環(huán)反饋系統(tǒng)的整體概念，完成對(duì)電機(jī)的性能分析和控制。技能點(diǎn)：能夠搭建以電機(jī)為控制對(duì)象的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并對(duì)電機(jī)性能進(jìn)行分析，同時(shí)借助單片機(jī)等控制手段完成對(duì)電機(jī)的智能控制，能夠獨(dú)立完成閉環(huán)系統(tǒng)硬件搭建和調(diào)試，掌握PID等經(jīng)典控制算法在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用。

實(shí)踐教學(xué)要求 利用課外時(shí)間以三四人的小組為單位，搭建直流電機(jī)的閉環(huán)控制系統(tǒng)，要求完成硬件系統(tǒng)搭建、軟件程序編寫(xiě)與調(diào)試以及報(bào)告的撰寫(xiě)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，增加學(xué)生對(duì)電機(jī)理論知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，完成理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)換。

作業(yè)要求 隨堂課后作業(yè)、課外引導(dǎo)性項(xiàng)目實(shí)踐設(shè)計(jì)、網(wǎng)上在線(xiàn)測(cè)試。隨堂與課堂講授知識(shí)點(diǎn)匹配的作業(yè)要求跟隨進(jìn)度完成;課外引導(dǎo)性項(xiàng)目實(shí)踐設(shè)計(jì)分6周完成，完成硬件系統(tǒng)搭建、軟件程序編寫(xiě)與調(diào)試以及報(bào)告的撰寫(xiě)，實(shí)施分組進(jìn)行。

篇（9）

【摘　要】主要介紹了異步電機(jī)的節(jié)能技術(shù)，對(duì)離心連接方式、變頻調(diào)速起動(dòng)方式、降壓起動(dòng)方式、固態(tài)起動(dòng)器起動(dòng)方式進(jìn)行了深入的研究。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的損耗進(jìn)行了分析，并對(duì)節(jié)能控制抗干擾的技術(shù)進(jìn)行了初步的描述。

關(guān)鍵詞 異步電動(dòng)機(jī)；節(jié)能；抗干擾；變頻調(diào)速；變頻節(jié)能；損耗

0　前言

作為一種重要的動(dòng)力設(shè)備，異步電動(dòng)機(jī)的用電量是非常大的。這些異步電動(dòng)機(jī)一般都是按照設(shè)計(jì)的負(fù)載進(jìn)行選擇的，但在實(shí)際使用中，大都經(jīng)常處在輕載，甚至在空載下運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率低，效率不高，電能的浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。因此在目前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)不斷發(fā)展，能源日趨緊張，環(huán)保要求日趨高漲的情況下，提高電機(jī)運(yùn)行效率可以極大緩解能源緊張狀況，提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)效益，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1　異步電動(dòng)機(jī)節(jié)能控制的基本方法

異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，一般有三種方式可以達(dá)到節(jié)能的目的：一是變頻節(jié)能；二是降低定子電壓節(jié)能；三是優(yōu)化電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)節(jié)能。本論文將重點(diǎn)研究電機(jī)智能軟啟動(dòng)節(jié)能控制方式。

異步電機(jī)是以反電勢(shì)來(lái)平衡外電壓的，反電勢(shì)隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加而逐漸增大，電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)之初反電勢(shì)為零，所以起動(dòng)時(shí)沖擊電流很大，約為額定電流的5~7倍。對(duì)于功率較大的異步電機(jī)起動(dòng)時(shí)電流會(huì)達(dá)到幾千安培，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成很大的沖擊，使電源電壓下降，影響同一電網(wǎng)上的其它設(shè)備的起動(dòng)和正常工作?；谝陨系脑?，電動(dòng)機(jī)一般不允許直接起動(dòng)，必須對(duì)其起停加以控制。

可以實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)軟起動(dòng)的方式主要有：離心連接方式、變頻調(diào)速起動(dòng)方式、降壓起動(dòng)方式。

1.1　離心連接方式

包括液力耦合器，電磁轉(zhuǎn)差離合器等多種形式。其基本原理是在電機(jī)和負(fù)載之間加入中間級(jí)以起到緩沖作用，離心連接可用于調(diào)速，但調(diào)速范圍不大，精度低。這種起動(dòng)方式可以防止起動(dòng)時(shí)對(duì)負(fù)載設(shè)備的沖擊，但不能防止起動(dòng)過(guò)程中沖擊電流對(duì)電網(wǎng)的影響。

1.2　變頻調(diào)速起動(dòng)方式

變頻調(diào)速系統(tǒng)除進(jìn)行電機(jī)調(diào)速外，還可以實(shí)現(xiàn)平滑起動(dòng)。在電機(jī)起動(dòng)加速時(shí)，逆變器輸出頻率做線(xiàn)性增長(zhǎng)，隨頻率增大電壓隨之增高，可使電機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流限制在1.5IN左右。對(duì)于有調(diào)速要求的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，宜采用變頻器調(diào)速方式。但這種電機(jī)控制器的電路復(fù)雜，成本較高，當(dāng)不需要精確調(diào)速時(shí)，不適合應(yīng)用這種起動(dòng)方式。

1.3　降壓起動(dòng)方式

包括常規(guī)的降壓起動(dòng)和固態(tài)軟起動(dòng)器起動(dòng)兩種方法。常規(guī)的降壓起動(dòng)方式主要有：定子電路中串入起動(dòng)電抗、星—三角形起動(dòng)、自耦變壓器降壓起動(dòng)等。這類(lèi)起動(dòng)控制可以達(dá)到減小起動(dòng)時(shí)的機(jī)械及電器沖擊的基本要求，但它們僅僅是名義上的軟起動(dòng)控制器，因?yàn)樗鼈儗⑵饎?dòng)階段分為兩個(gè)或多個(gè)步驟，起動(dòng)電流由一級(jí)向相鄰一級(jí)跳變時(shí)會(huì)產(chǎn)生跳躍沖擊，且這類(lèi)控制器均以接觸器為主要部件，雖然經(jīng)過(guò)不斷的設(shè)計(jì)改進(jìn)，但還是存在不可消除的缺點(diǎn)，如體積大、機(jī)械磨損、觸頭燒熔、工作噪聲、工作時(shí)的射頻干擾和機(jī)械震動(dòng)，為此，起動(dòng)設(shè)備需要經(jīng)常維修，實(shí)踐表明，這類(lèi)起動(dòng)器的性能比電機(jī)本身還要差。

另外一種降壓起動(dòng)方式是用固態(tài)起動(dòng)器起動(dòng)。固態(tài)起動(dòng)器是一種新型的無(wú)觸點(diǎn)起動(dòng)器，通過(guò)半導(dǎo)體元件來(lái)控制。在三相電路的每一相有兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)連接，控制輸出的觸發(fā)脈沖即可調(diào)整晶閘管的輸出電壓。

2　異步電動(dòng)機(jī)的損耗分析

2.1　恒定損耗

恒定損耗是指異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)固有損耗，它與電動(dòng)機(jī)材料、制造工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)速等參數(shù)有關(guān)，而與負(fù)載大小無(wú)關(guān)。恒定損耗包括鐵心損耗（含空載雜散損耗）及機(jī)械損耗。

2.1.1　鐵心損耗

鐵心損耗pFe（含空載雜散損耗）亦稱(chēng)鐵耗，指主磁場(chǎng)在電動(dòng)機(jī)鐵心中交變所引起的渦流損耗和磁滯損耗。異步電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率很小，轉(zhuǎn)子鐵心中磁通變化的頻率很小，一般僅為每秒1~3周，故異步電動(dòng)機(jī)鐵耗主要為定子鐵心損耗。

鐵耗大小取決于組成電動(dòng)機(jī)的鐵心材料性能、頻率及磁通密度，近似公式pFe≈kf1.3B2，k為系數(shù)，B為磁通密度，f為轉(zhuǎn)子磁通變化的頻率。

空載雜散損耗pσs是指空載電流通過(guò)定子繞組的漏磁通在定子機(jī)座、端蓋等金屬中產(chǎn)生的損耗，一般空載電流近似不變，因此這些損耗也是恒定的。鐵耗一般占異步電動(dòng)機(jī)總損耗的20%~25%。

2.1.2　機(jī)械損耗

機(jī)械損耗PΩ通常包括通風(fēng)系統(tǒng)損耗pV及軸承摩擦損耗pr，繞線(xiàn)式轉(zhuǎn)子還有電刷摩擦損耗。通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)摩損耗主要為產(chǎn)生冷卻電機(jī)的氣流所需的風(fēng)扇總功率。，H為風(fēng)扇有效壓力，V為氣體流量，η為風(fēng)扇效率?？梢?jiàn)，合理的選用冷卻風(fēng)扇所用材料及合理的風(fēng)道設(shè)計(jì)等可降低通風(fēng)系統(tǒng)損耗，具體的不在本文涉及范圍。

軸承摩擦損耗主要與軸承型號(hào)，裝配水平，脂有關(guān)。對(duì)于滾動(dòng)軸承，軸承摩擦損耗一般形式為： pr=9.81GVsμ，G為軸承承受的負(fù)荷，Vs為軸徑線(xiàn)速度，μ為摩擦系數(shù)。

機(jī)械損耗一般占總損耗的10%~50%，電動(dòng)機(jī)容量越大，由于通風(fēng)損耗變大，在總損耗中比重也增大。

2.2　負(fù)載損耗

負(fù)載損耗主要是指電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，定子、轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)電流而引起的損耗，亦稱(chēng)銅耗。pCu=mI2r，m為相數(shù)，I為每相電流，r為每相電阻。銅耗約占總損耗的20%~70%，電動(dòng)機(jī)容量越大，銅耗占比例越小。

2.3　雜散損耗

雜散損耗主要由定子漏磁通和定子、轉(zhuǎn)子的各種高次諧波在導(dǎo)線(xiàn)、鐵心及其他金屬部件內(nèi)所引起的損耗。這些損耗約占總損耗的10%~15%。

3　異步電動(dòng)機(jī)節(jié)能控制方法

3.1　異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓節(jié)能

對(duì)于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載，降低端電壓不僅可以降低電動(dòng)機(jī)本身的鐵耗和銅耗，而且輸出功率的降低進(jìn)一步減小了電動(dòng)機(jī)的輸入功率，節(jié)能率更高?；蛘呖梢岳斫鉃榻档碗妱?dòng)機(jī)端電壓同時(shí)提高了電動(dòng)機(jī)本身和負(fù)載的效率。

降壓節(jié)能電動(dòng)機(jī)

異步電動(dòng)機(jī)采用降壓節(jié)能運(yùn)行方式時(shí)，必須滿(mǎn)足兩個(gè)先決條件：首先，必須保證電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行；第二，轉(zhuǎn)子電流不能超過(guò)額定允許值，否則會(huì)造成轉(zhuǎn)子過(guò)熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀電機(jī)。

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不僅與電壓的平方成正比，與負(fù)載率成反比，而且還與電動(dòng)機(jī)本身的承載能力有關(guān)。

功率因數(shù)在空載時(shí)數(shù)值很小，僅為0.1～0.15，隨著負(fù)載率增加而遞增。通常6、8、10極電動(dòng)機(jī)遞增幅度比2、4極電動(dòng)機(jī)來(lái)得大，小容量電動(dòng)機(jī)的增幅度比大容量遞增幅度來(lái)得大。不同系列、不同類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)效率、功率因數(shù)均不相同。一般說(shuō)來(lái)，同容量的鼠籠型電動(dòng)機(jī)的效率、功率因數(shù)要比繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)高；轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)效率、功率因數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)低的高；同一類(lèi)型電動(dòng)機(jī)容量大的電動(dòng)機(jī)的效率、功率因數(shù)比容量小的電動(dòng)機(jī)高。對(duì)于同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其效率曲線(xiàn)也不是一成不變的，使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，維護(hù)保養(yǎng)不良將使各種損耗增加，導(dǎo)致效率曲線(xiàn)的下降。

要使電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須合理選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型、容量與負(fù)載機(jī)械特性適應(yīng)，力求有最高的運(yùn)行效率；對(duì)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)要提高電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率；加強(qiáng)維護(hù)檢修，采取各種改造措施減少損耗，提高電動(dòng)機(jī)的效率。

在恒定負(fù)載長(zhǎng)期輕載運(yùn)行時(shí)，不宜采用降低端電壓而應(yīng)更換小容量電機(jī)。需注意的是：降低定子端電壓并不顯著降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，即電機(jī)轉(zhuǎn)差率在允許范圍之內(nèi)；

電動(dòng)機(jī)本身的空載電流較大，或者電網(wǎng)電壓偏高的場(chǎng)合也很適宜降壓節(jié)電運(yùn)行。

降低端電壓有利于電機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高效率，改善功率因數(shù)。輕載時(shí)，降低定子端電壓，可以提高電動(dòng)機(jī)效率，但必須降壓合適，否則就不能達(dá)到節(jié)能效果。

3.2　異步電動(dòng)機(jī)變頻節(jié)能

電氣傳動(dòng)的PWM控制技術(shù)是調(diào)速傳動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是電氣傳動(dòng)自動(dòng)控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。PWM控制技術(shù)是利用半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷把直流電壓變成電壓脈沖序列，并通過(guò)控制電壓脈沖寬度或周期以達(dá)到變壓的目的，或者控制電壓脈沖寬度和脈沖列的周期以達(dá)到變壓變頻目的的一種控制技術(shù)。

在交流變頻傳動(dòng)中，使用較早的控制技術(shù)是VVVF控制技術(shù)，該控制技術(shù)分為兩種：一是把VV與VF分開(kāi)完成，即先把交流電整流為直流的同時(shí)進(jìn)行相控調(diào)壓，而后逆變?yōu)榭烧{(diào)頻率的交流電，這種前后分開(kāi)控制的VVVF控制技術(shù)稱(chēng)為脈沖幅值調(diào)制方式（pulseAmplitudeModulation）。二是將VV與VF集中于逆變器一起來(lái)完成，即前面為不可控整流器，中間直流電壓恒定，而后由逆變器既完成變頻又完成變壓，這種控制技術(shù)稱(chēng)為脈沖寬度調(diào)制技術(shù)（PulseWidthModulation）。這種控制技術(shù)整流器無(wú)須控制，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，而且以全波整流代替相控整流，提高了輸入端的功率因數(shù)，減小了高次諧波對(duì)電網(wǎng)的影響。

PWM控制技術(shù)有許多種，而且在不斷發(fā)展之中，從控制思它們分為四類(lèi)：（1）等脈寬PWM法，（2）正弦波PWM法，即s流跟蹤型PWM法，（3）磁鏈追蹤型PWM法（SVPWM法，也稱(chēng)電壓法）。具體實(shí)現(xiàn)的技術(shù)有:自然采樣法，對(duì)稱(chēng)規(guī)則采樣法、特定諧調(diào)制技術(shù)，相位調(diào)制技術(shù)，面積等效法等10多種調(diào)制技術(shù)。

等脈寬PWM法的每一脈沖的寬度均相等，改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法可以實(shí)現(xiàn)電壓與頻率的協(xié)調(diào)變化，其缺點(diǎn)是輸出電壓除基波外，包含較多的諧波分量。

SPWM法克服了等脈寬PWM法的缺點(diǎn)，它從電動(dòng)機(jī)供電電源的角度出發(fā)，著眼于如何產(chǎn)生一個(gè)可調(diào)頻調(diào)壓的三相正弦波電源，它是以一個(gè)正弦波作為基準(zhǔn)波（稱(chēng)為調(diào)制波），用等幅的三角波（稱(chēng)為載波）與基準(zhǔn)正弦波相交，由它們的交點(diǎn)確定逆變器的開(kāi)關(guān)模式。

電流跟蹤型PWM法采用電壓源型逆變器，卻是控制輸出電流的，其基本思想是將電動(dòng)機(jī)定子電流的檢測(cè)信號(hào)與正弦波電流給定信號(hào)相比較，如果實(shí)際電流大于給定值，則通過(guò)逆變器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作使之減小，反之使之增大，這樣實(shí)際電流波形圍繞給定的正弦波做鋸齒狀變化，而且開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)頻率越高電流波動(dòng)就越小，使用這種方法，電動(dòng)機(jī)的電壓數(shù)學(xué)模型改成電流模型，可使控制簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)加快，還可以防止逆變器過(guò)電流。

磁鏈追蹤型PWM法，把電動(dòng)機(jī)與逆變器看為一體，著眼于如何使電動(dòng)機(jī)獲得幅值恒定的圓形磁場(chǎng)為目標(biāo)，它以三相對(duì)稱(chēng)正弦電壓供電時(shí)交流電動(dòng)機(jī)中的理想磁鏈為基準(zhǔn)，用逆變器不同的開(kāi)關(guān)模式所產(chǎn)生的磁鏈有效矢量來(lái)逼近基準(zhǔn)圓，理論分析和實(shí)驗(yàn)表明SVPWM調(diào)制具有脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩小、噪音低，直流電壓利用率高（比普通的SPWM調(diào)制約高15%）。

在進(jìn)行電機(jī)調(diào)速時(shí)，通常要考慮的一個(gè)重要因素是希望保持電機(jī)中每極磁通量為額定值，并保持不變。因?yàn)槿绻磐ㄌ?，沒(méi)有充分利用電機(jī)鐵心，這是一種浪費(fèi)；如果過(guò)分增大磁通，又會(huì)使鐵心飽和，從而導(dǎo)致過(guò)大的勵(lì)磁電流，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使繞組因過(guò)熱而損壞電機(jī)。對(duì)于直流電機(jī)，勵(lì)磁系統(tǒng)是獨(dú)立的，只要對(duì)電樞反應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償，保持磁通恒定是很容易做到的。而在異步電動(dòng)機(jī)中，磁通是定子和轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)合成的，故要達(dá)到磁通恒定的目的就困難得多。

4　抗干擾技術(shù)

異步電機(jī)節(jié)電控制器的工作環(huán)境比較復(fù)雜和惡劣，其應(yīng)用的可靠性、安全性就成為一個(gè)非常突出的問(wèn)題。影響系統(tǒng)可靠、安全運(yùn)行的主要因素是來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部和外部的各種電氣干擾，以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、元器件選擇、安裝和外部環(huán)境條件等。這些因素對(duì)節(jié)電控制器造成的干擾后果主要表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面。

單片機(jī)系統(tǒng)常用的抗電磁干擾的硬件措施有濾波技術(shù)、去藕電容技術(shù)、屏蔽技術(shù)與信號(hào)隔離技術(shù)、接地技術(shù)等。常用的軟件措施主要有數(shù)字濾波、軟件冗余、程序運(yùn)行監(jiān)視及故障自動(dòng)恢復(fù)技術(shù)等。現(xiàn)在介紹主要的硬件抗干擾措施。

4.1　濾波技術(shù)

濾波是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要措施。濾波器可以顯著地減小傳導(dǎo)干擾的電平，因?yàn)楦蓴_頻譜成份不同于有用信號(hào)的頻率，濾波器對(duì)于這些與有用信號(hào)頻率不同的成份有良好的抑制能力，從而起到其它干擾抑制難以起到的作用。所以，采用濾波網(wǎng)絡(luò)無(wú)論是抑制干擾源和消除干擾藕合，或是增強(qiáng)設(shè)備的抗干擾能力，都是有力措施。此技術(shù)在本設(shè)計(jì)中的直流電源電路、同步信號(hào)檢測(cè)、電流過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)等電路中都有用到。

4.2　去藕電容技術(shù)

數(shù)字電路信號(hào)電平轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，并在傳輸線(xiàn)和供電電源內(nèi)阻上產(chǎn)生較大的壓降，形成嚴(yán)重的干擾。為了抑制這種干擾，在電路中適當(dāng)配置去藕電容。去藕電容一方面提供和吸收該集成電路開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)瞬間的充放電能量，另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。

4.3　屏蔽技術(shù)與信號(hào)隔離技術(shù)

屏蔽技術(shù)可以抑制外部電磁干擾的作用，屏蔽是用屏蔽體把通過(guò)空間進(jìn)行電場(chǎng)、磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)藕合的部分隔離開(kāi)來(lái)，割斷其空間場(chǎng)的藕合通道。良好的屏蔽是和接地緊密相連的，因而可以大大降低噪聲藕合，取得較好的抗干擾效果。在本系統(tǒng)中可采用鋁盒將內(nèi)部電路板屏蔽起來(lái)，對(duì)外只留有幾個(gè)接口。此技術(shù)體現(xiàn)在電路板的制作上。

信號(hào)的隔離目的之一是從電路上把干擾源和易干擾的部分隔離開(kāi)來(lái)，使單片機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)僅保持信號(hào)聯(lián)系，但不直接發(fā)生電的聯(lián)系。隔離的實(shí)質(zhì)是把引進(jìn)的干擾通道切斷，從而達(dá)到隔離現(xiàn)場(chǎng)干擾的目的。常用的隔離方式有光電隔離、變壓器隔離、繼電器隔離等。本控制器的同步信號(hào)檢測(cè)、電流過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)等電路中都采用了光電隔離技術(shù)；晶閘管驅(qū)動(dòng)電路中采用了變壓器隔離技術(shù)。

4.4　接地技術(shù)

接地技術(shù)是抑制噪聲的重要手段，良好的接地可以在很大程度上抑制系統(tǒng)內(nèi)部噪聲藕合，防止外部干擾的侵入，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。接地目的有三個(gè)：其一是為各電路的工作提供基準(zhǔn)電位；其二是為了安全；其三是為了抑制干擾。

4.5　電路抗干擾技術(shù)

由于可控硅開(kāi)關(guān)高次諧波、外部干擾等在采用屏蔽和濾波后仍不能滿(mǎn)足抑制和防止干擾的要求，可以結(jié)合電路屏蔽，采取平衡措施等電路技術(shù)，在電路設(shè)計(jì)合理布置地線(xiàn)，還可采用其它一些電路技術(shù)，例如接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，整形電路，積分電路和選通電路等等?？傊捎秒娐芳夹g(shù)也是抑制和防止干擾的重要措施。此外，實(shí)際的無(wú)源元件并不是理想的，其特性與理想的特性是有差異的。元件本身可能就是一個(gè)干擾源，因此選用優(yōu)質(zhì)無(wú)源元件非常重要。也可以利用元件具有的特性進(jìn)行抑制和防止干擾。

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篇（10）

1電機(jī)繞組局部燒毀的原因及對(duì)策

1.1由于電機(jī)本身密封不良，加之環(huán)境跑冒滴漏，使電機(jī)內(nèi)部進(jìn)水或進(jìn)入其它帶有腐蝕性液體或氣體，電機(jī)繞組絕緣受到浸蝕，最嚴(yán)重部位或絕緣最薄弱點(diǎn)發(fā)生一點(diǎn)對(duì)地、相間短路或匝間短路現(xiàn)象，從而導(dǎo)致電機(jī)繞組局部燒壞。

相應(yīng)對(duì)策：①盡量消除工藝和機(jī)械設(shè)備的跑冒滴漏現(xiàn)象；②檢修時(shí)注意搞好電機(jī)的每個(gè)部位的密封，例如在各法蘭涂少量704密封膠，在螺栓上涂抹油脂，必要時(shí)在接線(xiàn)盒等處加裝防滴濺盒，如電機(jī)暴漏在易侵入液體和污物的地方應(yīng)做保護(hù)罩；③對(duì)在此環(huán)境中運(yùn)行的電機(jī)要縮短小修和中修周期，嚴(yán)重時(shí)要及時(shí)進(jìn)行中修。

1.2由于軸承損壞，軸彎曲等原因致使定、轉(zhuǎn)子磨擦（俗稱(chēng)掃膛）引起鐵心溫度急劇上升，燒毀槽絕緣、匝間絕緣，從面造成繞組匝間短路或?qū)Φ亍胺排凇薄?yán)重時(shí)會(huì)使定子鐵心倒槽、錯(cuò)位、轉(zhuǎn)軸磨損、端蓋報(bào)廢等。軸承損壞一般由下列原因造成：①軸承裝配不當(dāng)，如冷裝時(shí)不均勻敲擊軸承內(nèi)圈使軸受到磨損，導(dǎo)致軸承內(nèi)圈與軸承配合失去過(guò)盈量或過(guò)盈量變小，出現(xiàn)跑內(nèi)圈現(xiàn)象，裝電機(jī)端蓋時(shí)不均勻敲擊導(dǎo)致端蓋軸承室與軸承外圈配合過(guò)松出現(xiàn)跑外圈現(xiàn)象。無(wú)論跑內(nèi)圈還是跑外圈均會(huì)引起軸承運(yùn)行溫升急劇上升以致燒毀，特別是跑內(nèi)圈故障會(huì)造成轉(zhuǎn)軸嚴(yán)重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會(huì)造成軸承溫度急劇上升，只要軸承完好，允許間斷性跑外圈現(xiàn)象存在。②軸承腔內(nèi)未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內(nèi)的微小剛性物質(zhì)未徹底清理干凈，運(yùn)行時(shí)軸承滾道受損引起溫升過(guò)高燒毀軸承。③軸承重新更換加工，電機(jī)端蓋嵌套后過(guò)盈量大或橢圓度超標(biāo)引起軸承滾珠游隙過(guò)小或不均勻?qū)е螺S承運(yùn)行時(shí)磨擦力增加，溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉(zhuǎn)子鐵心軸向錯(cuò)位或重新對(duì)轉(zhuǎn)軸機(jī)加工后精度不夠，致使軸承內(nèi)、外圈不在一個(gè)切面上而引起軸承運(yùn)行“吃別勁”后溫升高直至燒毀。⑤由于電機(jī)本體運(yùn)行溫升過(guò)高，且軸承補(bǔ)充加油脂不及時(shí)造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號(hào)油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質(zhì)量問(wèn)題，例如滾道銹斑、轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、游隙超標(biāo)、保持架變形等。⑧備機(jī)長(zhǎng)期不運(yùn)行，油脂變質(zhì)，軸承生銹而又未進(jìn)行中修。

相應(yīng)對(duì)策：①卸裝軸承時(shí)，一般要對(duì)軸承加熱至80℃~100℃，如采用軸承加熱器，變壓器油煮等，只有這樣，才能保證軸承的裝配質(zhì)量。②安裝軸承前必須對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的清洗，軸承腔內(nèi)不能留有任何雜質(zhì)，填加油脂時(shí)必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉(zhuǎn)軸機(jī)加工及電機(jī)端蓋嵌套工作。④組裝電機(jī)時(shí)一定要保證定、轉(zhuǎn)子鐵心對(duì)中，不得錯(cuò)位。⑤電機(jī)外殼潔凈見(jiàn)本色，通風(fēng)必須有保證，冷卻裝置不能有積垢，風(fēng)葉要保持完好。⑥禁止多種油脂混用。⑦安裝軸承前先要對(duì)軸承進(jìn)行全面仔細(xì)的完好性檢查。⑧對(duì)于長(zhǎng)期不用的電機(jī)，使用前必須進(jìn)行必要的解體檢查，更新軸承油脂。

1.3由于繞組端部較長(zhǎng)或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦，導(dǎo)致繞組局部燒壞。

相應(yīng)對(duì)策：電機(jī)在更新繞組時(shí)，必須按原數(shù)據(jù)嵌線(xiàn)。檢修電機(jī)時(shí)任何剛性物體不準(zhǔn)碰及繞組，電機(jī)轉(zhuǎn)子抽芯時(shí)必須將轉(zhuǎn)子抬起，杜絕定、轉(zhuǎn)子鐵芯相互磨擦。動(dòng)用明火時(shí)必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機(jī)回裝前要對(duì)繞組的完好性進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的檢查確診。

1.4由于長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載或過(guò)熱運(yùn)行，繞組絕緣老化加速，絕緣最薄弱點(diǎn)碳化引起匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪返痊F(xiàn)象使繞組局部燒毀。

相應(yīng)對(duì)策：①盡量避免電動(dòng)機(jī)過(guò)載運(yùn)行。②保證電動(dòng)機(jī)潔凈并通風(fēng)散熱良好。③避免電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)，必要時(shí)需對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡試驗(yàn)。

1.5電機(jī)繞組絕緣受機(jī)械振動(dòng)（如啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊，所拖動(dòng)設(shè)備振動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡等）作用，使繞組出現(xiàn)匝間松馳、絕緣裂紋等不良現(xiàn)象，破壞效應(yīng)不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦，從而加速了絕緣老化，最終導(dǎo)致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。

相應(yīng)對(duì)策：①盡可能避免頻繁啟動(dòng)，特別是高壓電機(jī)。②保證被拖動(dòng)設(shè)備和電機(jī)的振動(dòng)值在規(guī)定范圍內(nèi)。

2三相異步電動(dòng)機(jī)一相或兩相繞組燒毀（或過(guò)熱）的原因及對(duì)策

如果出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)一相或兩相繞組燒壞（或過(guò)熱），一般都是因?yàn)槿毕噙\(yùn)行所致。當(dāng)電機(jī)不論何種原因缺相后，電動(dòng)機(jī)雖然尚能繼續(xù)運(yùn)行，但轉(zhuǎn)速下降，滑差變大，其中B、C兩相變?yōu)榇?lián)關(guān)系后與A相并聯(lián)，在負(fù)荷不變的情況下，A相電流過(guò)大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，該相繞組必然過(guò)熱而燒毀。為三相異步電動(dòng)機(jī)繞組為Y接法的情況：電源缺相后，電動(dòng)機(jī)尚可繼續(xù)運(yùn)行，但同樣轉(zhuǎn)速明顯下降，轉(zhuǎn)差變大，磁場(chǎng)切割導(dǎo)體的速率加大，這時(shí)B相繞組被開(kāi)路，A、C兩相繞組變?yōu)榇?lián)關(guān)系且通過(guò)電流過(guò)大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，將導(dǎo)致兩相繞組同時(shí)燒壞。