【初學(xué)者】電機(jī)知識(shí)，這里有一份沉甸甸的硬貨

電機(jī)，在設(shè)備領(lǐng)域無(wú)處不在。

電機(jī)類型、軟啟動(dòng)方式，選型步驟，損壞原因方式處理方法，優(yōu)劣電機(jī)區(qū)別在哪.....這一個(gè)個(gè)問題都是電機(jī)幸福指數(shù)的重要反映，下面就帶領(lǐng)大家一同來看看。

各類電機(jī)的區(qū)別

1、直流、交流電機(jī)區(qū)別

直流電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

交流電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

顧名思義，直流電機(jī)使用直流電做為電源。而交流電機(jī)是使用交流電做為電源。

從結(jié)構(gòu)上說，直流電機(jī)的原理相對(duì)簡(jiǎn)單，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于維護(hù)。而交流電機(jī)原理復(fù)雜但結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，而且比直流電機(jī)便于維護(hù)。

直流電動(dòng)機(jī)

在價(jià)格上面，功率相同的直流電機(jī)高于交流電機(jī)，包括控制速度的調(diào)速裝置也是直流調(diào)速裝置高于交流調(diào)速裝置的價(jià)格，當(dāng)然結(jié)構(gòu)和維護(hù)也有很大的差異。

在性能方面，因?yàn)橹绷麟姍C(jī)的速度穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速控制精準(zhǔn)，是交流電機(jī)無(wú)法達(dá)到的，所以在轉(zhuǎn)速的嚴(yán)格要求下不得不采用直流電機(jī)替代交流電機(jī)。

交流電機(jī)調(diào)速相對(duì)復(fù)雜，但由于化工廠使用交流電源而應(yīng)用廣泛。

2、同步、異步兩類電機(jī)區(qū)別

轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與定子是一樣的，那就叫同步電動(dòng)機(jī)，如果不一致，就叫異步電動(dòng)機(jī)。

單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

步進(jìn)電機(jī)的工作原理

3、普通、變頻兩類電機(jī)區(qū)別

首先，普通電機(jī)不能當(dāng)變頻電機(jī)使用。

普通電動(dòng)機(jī)是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的，不可能完全適應(yīng)變頻器調(diào)速的要求，因此不能多做變頻電機(jī)使用。

變頻器對(duì)電機(jī)的影響主要在電動(dòng)機(jī)的效率和溫升

變頻器在運(yùn)行中能產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行，里面的高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗、鐵耗及附加損耗增加，最為顯著的是轉(zhuǎn)子銅耗，這些損耗會(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，普通電動(dòng)機(jī)溫升一般要增加10%－20%。

普通電機(jī)

帶獨(dú)立散熱風(fēng)扇的變頻電機(jī)

電動(dòng)機(jī)的絕緣強(qiáng)度問題

變頻器載波頻率從幾千到十幾千赫，使得電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓，使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)重的考驗(yàn)。

諧波電磁噪聲與震動(dòng)

普通電動(dòng)機(jī)采用變頻器供電時(shí)，會(huì)使由電磁、機(jī)械、通風(fēng)等因素所引起的震動(dòng)和噪聲變的更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次諧波與電動(dòng)機(jī)電磁部分固有空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力，從而加大噪聲。由于電動(dòng)機(jī)的工作頻率范圍寬，轉(zhuǎn)速變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開電動(dòng)機(jī)的各結(jié)構(gòu)件的固有振動(dòng)頻率。

低轉(zhuǎn)速時(shí)的冷卻問題

當(dāng)電源頻率較低時(shí)，電源中的高次諧波所引起的損耗較大；其次變通電機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，冷卻風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的三次方成正比減小，致使電機(jī)熱量散發(fā)不出去，溫升急劇增加，難以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出。

三相定子

電動(dòng)小馬達(dá)

如何區(qū)分普通電機(jī)和變頻電機(jī)？

普通電機(jī)和變頻電機(jī)結(jié)構(gòu)上的區(qū)別

（1）絕緣等級(jí)要求更高

一般變頻電機(jī)的絕緣等級(jí)為F級(jí)或更高，加強(qiáng)對(duì)地絕緣和線匝絕緣強(qiáng)度，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。

（2）變頻電機(jī)的振動(dòng)、噪聲要求更高

變頻電機(jī)要充分考慮電動(dòng)機(jī)構(gòu)件及整體的剛性，盡力提高其固有頻率，以避開與各次力波產(chǎn)生共振現(xiàn)象。

（3）變頻電機(jī)冷卻方式不同

變頻電機(jī)一般采用強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻，即主電機(jī)散熱風(fēng)扇采用獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

（4）保護(hù)措施要求不同

對(duì)容量超過160KW變頻電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用軸承絕緣措施。主要是易產(chǎn)生磁路不對(duì)稱，也會(huì)產(chǎn)生軸電流，當(dāng)其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合一起作用時(shí)，軸電流將大為增加，從而導(dǎo)致軸承損壞，所以一般要采取絕緣措施。對(duì)恒功率變頻電動(dòng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000/min時(shí)，應(yīng)采用耐高溫的特殊潤(rùn)滑脂，以補(bǔ)償軸承的溫度升高。

（5）散熱系統(tǒng)不同

變頻電機(jī)散熱風(fēng)扇采用獨(dú)立電源供電，保證持續(xù)的散熱能力。

電機(jī)剖視

電機(jī)的選型步驟

電機(jī)選型需要的基本內(nèi)容有：所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載類型、額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速、其他條件。

負(fù)載類型

直流電機(jī)

異步電機(jī)

同步電動(dòng)機(jī)

負(fù)載平穩(wěn)，對(duì)起、制動(dòng)無(wú)特殊要求的連續(xù)運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械，宜優(yōu)先選用普通鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，其廣泛用于機(jī)械、水泵、風(fēng)機(jī)等。

起動(dòng)、制動(dòng)比較頻繁，要求有較大的起動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械，如橋式起重機(jī)、礦井提升機(jī)、空氣壓縮機(jī)、不可逆軋鋼機(jī)等，應(yīng)采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)。

無(wú)調(diào)速要求，需要轉(zhuǎn)速恒定或要求改善功率因數(shù)的場(chǎng)合，應(yīng)采用同步電動(dòng)機(jī)，例如中、大容量的水泵，空氣壓縮機(jī)、提升機(jī)、磨機(jī)等。

調(diào)速范圍要求在1∶3以上，且需連續(xù)穩(wěn)定平滑調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，宜采用他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)或用變頻調(diào)速的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)或同步電機(jī)，例如大型精密機(jī)床、龍門刨床、軋鋼機(jī)、提升機(jī)等。

要求起動(dòng)轉(zhuǎn)距大，機(jī)械特性軟的生產(chǎn)機(jī)械，使用串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，例如電車、電機(jī)車、重型起重機(jī)等。

一般來說，提供了驅(qū)動(dòng)的負(fù)載類型、電機(jī)的額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速便可以將電機(jī)大致確定下來。但如果要最優(yōu)化地滿足負(fù)載要求，這些基本參數(shù)就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。還需要提供的參數(shù)包括：頻率，工作制，過載要求，絕緣等級(jí)，防護(hù)等級(jí)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，負(fù)載阻力矩曲線，安裝方式，環(huán)境溫度，海拔高度，戶外要求等，根據(jù)具體情況提供。

電機(jī)故障處理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

電動(dòng)機(jī)運(yùn)行或故障時(shí)，可通過看、聽、聞、摸四種方法來及時(shí)預(yù)防和排除故障，保證電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。

一、看

觀察電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中有無(wú)異常，其主要表現(xiàn)為以下幾種情況。

1.定子繞組短路時(shí)，可能會(huì)看到電動(dòng)機(jī)冒煙。

2.電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重過載或缺相運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速會(huì)變慢且有較沉重的"嗡嗡"聲。

3.電動(dòng)機(jī)維修網(wǎng)正常運(yùn)行，但突然停止時(shí)，會(huì)看到接線松脫處冒火花;保險(xiǎn)絲熔斷或某部件被卡住等現(xiàn)象。

4.若電動(dòng)機(jī)劇烈振動(dòng)，則可能是傳動(dòng)裝置被卡住或電動(dòng)機(jī)固定不良、底腳螺栓松動(dòng)等。

5.若電動(dòng)機(jī)內(nèi)接觸點(diǎn)和連接處有變色、燒痕和煙跡等，則說明可能有局部過熱、導(dǎo)體連接處接觸不良或繞組燒毀等。

二、聽

電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)發(fā)出均勻且較輕的"嗡嗡"聲，無(wú)雜音和特別的聲音。若發(fā)出噪聲太大，包括電磁噪聲、軸承雜音、通風(fēng)噪聲、機(jī)械摩擦聲等，均可能是故障先兆或故障現(xiàn)象。

1. 對(duì)于電磁噪聲，如果電動(dòng)機(jī)發(fā)出忽高忽低且沉重的聲音，則原因可能有以下幾種:

(1)定子與轉(zhuǎn)子間氣隙不均勻，此時(shí)聲音忽高忽低且高低音間隔時(shí)間不變，這是軸承磨損從而使定子與轉(zhuǎn)子不同心所致。

(2)三相電流不平衡。這是三相繞組存在誤接地、短路或接觸不良等原因，若聲音很沉悶則說明電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重過載或缺相運(yùn)行。

(3)鐵芯松動(dòng)。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中因振動(dòng)而使鐵芯固定螺栓松動(dòng)造成鐵芯硅鋼片松動(dòng)，發(fā)出噪聲。

2.對(duì)于軸承雜音，應(yīng)在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中經(jīng)常監(jiān)聽。監(jiān)聽方法是：將螺絲刀一端頂住軸承安裝部位，另一端貼近耳朵，便可聽到軸承運(yùn)轉(zhuǎn)聲。若軸承運(yùn)轉(zhuǎn)正常，其聲音為連續(xù)而細(xì)小的"沙沙"聲，不會(huì)有忽高忽低的變化及金屬摩擦聲。

若出現(xiàn)以下幾種聲音則為不正常現(xiàn)象:

(1)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有"吱吱"聲，這是金屬摩擦聲，一般為軸承缺油所致，應(yīng)拆開軸承加注適量潤(rùn)滑脂。

(2)若出現(xiàn)"唧哩"聲，這是滾珠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音，一般為潤(rùn)滑脂干涸或缺油引起，可加注適量油脂。

(3)若出現(xiàn)"喀喀"聲或"嘎吱"聲，則為軸承內(nèi)滾珠不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的聲音，這是軸承內(nèi)滾珠損壞或電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期不用，潤(rùn)滑脂干涸所致。

3.若傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和被傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)出連續(xù)而非忽高忽低的聲音，可分以下幾種情況處理。

(1)周期性"啪啪"聲，為皮帶接頭不平滑引起。

(2)周期性"咚咚"聲，為聯(lián)軸器或皮帶輪與軸間松動(dòng)以及鍵或鍵槽磨損引起。

(3)不均勻的碰撞聲，為風(fēng)葉碰撞風(fēng)扇罩引起。

三、聞

通過聞電動(dòng)機(jī)的氣味也能判斷及預(yù)防故障。打開接線盒用鼻子嗅?？词欠裼薪购叮舭l(fā)現(xiàn)有特殊的油漆味，說明電動(dòng)機(jī)內(nèi)部溫度過高;若發(fā)現(xiàn)有很重的糊味或焦臭味，則可能是絕緣層維修網(wǎng)被擊穿或繞組已燒毀。如果沒有味道，還需要用兆歐表測(cè)其繞組與外殼之間的絕緣阻值低于0.5兆，得進(jìn)行烘干處理。阻值為零，說明已經(jīng)損壞。

四、摸

摸電動(dòng)機(jī)一些部位的溫度也可判斷故障原因。為確保安全，用手摸時(shí)應(yīng)用手背去碰觸電動(dòng)機(jī)外殼、軸承周圍部分，若發(fā)現(xiàn)溫度異常，其原因可能有以下幾種。

1.通風(fēng)不良。如風(fēng)扇脫落、通風(fēng)道堵塞等。

2.過載。致使電流過大而使定子繞組過熱。

3.定子繞組匝間短路或三相電流不平衡。

4.頻繁啟動(dòng)或制動(dòng)。

5.若軸承周圍溫度過高，則可能是軸承損壞或缺油所致。

電機(jī)軸承溫度規(guī)定、出現(xiàn)異常的原因及處理

規(guī)程規(guī)定，滾動(dòng)軸承最高溫度不超過95℃，滑動(dòng)軸承最高溫度不超過80℃。并且溫升不超過55℃（溫升為軸承溫度減去測(cè)試時(shí)的環(huán)境溫度）；

具體見HG25103-91 軸承溫升過高的原因及處理：

(1)原因：軸彎曲，中心線不準(zhǔn)。

處理；重新找中心。

(2)原因：基礎(chǔ)螺絲松動(dòng)。

處理：擰緊基礎(chǔ)螺絲。

(3)原因：潤(rùn)滑油不干凈。

處理：更換潤(rùn)滑油。

(4)原因：潤(rùn)滑油使用時(shí)間過長(zhǎng)，未更換。

處理：洗凈軸承，更換潤(rùn)滑油。

(5)原因：軸承中滾珠或滾柱損壞。

處理：更換新軸承。

優(yōu)劣電機(jī)你就知曉