三相异步电动机论文范文
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第1篇
1.由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。
相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，例如在各法兰涂少量704密封胶，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应作保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。
2.由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升，只要轴承完好，允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净，运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工，电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高，且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题，例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行，油脂变质，轴承生锈而又未进行中修。
相应对策：①卸装轴承时，一般要对轴承加热至80℃~100℃，如采用轴承加热器，变压器油煮等，只有这样，才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗，轴承腔内不能留有任何杂质，填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中，不得错位。⑤电机外壳洁净见本色，通风必须有保证，冷却装置不能有积垢，风叶要保持完好。⑥禁止多种油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机，使用前必须进行必要的解体检查，更新轴承油脂。
3.由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦，导致绕组局部烧坏。
相应对策：电机在更新绕组时，必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组，电机转子抽芯时必须将转子抬起，杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。
4.由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。
相应对策：①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动，必要时需对电机转子做动平衡试验。
5.电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动，电机转子不平衡等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。
相应对策：①尽可能避免频繁启动，特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。
二、三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因及对策
如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都是因为缺相运行所致。在这里不作深刻的理论分析，仅作简要说明。
当电机不论何种原因缺相后，电动机虽然尚能继续运行，但转速下降，滑差变大，其中B、C两相变为串联关系后与A相并联，在负荷不变的情况下，A相电流过大，长时间运行，该相绕组必然过热而烧毁。
三相异步电动机绕组为Y接法的情况：电源缺相后，电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降，转差变大，磁场切割导体的速率加大，这时B相绕组被开路，A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大，长时间运行，将导致两相绕组同时烧坏。
这里需要特别指出，如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。但在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。
相应对策：无论电动机是在静态还是动态，缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时，由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时，缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时，必须对电机相应的MCC功能单元进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。杜绝缺相运行。
第2篇
关键词 探究式教学法 单相异步电动机 缺相
中图分类号：G424 文献标识码：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
电机是所有电相关专业的学生必学的重要设备之一。目前，大部分作者在安排有关电机方面教材的篇章思路基本上是分为两大篇，直流电机篇和交流电机篇。交流电机篇主要是对三相异步电动机的工作原理及性能参数进行分析，对单相异步电动机则是一概而过，然而在实际生活中使用最多的还是单相异步电动机，例如电风扇、电冰箱、空调、洗衣机等，因此，让学生学好单相异步电动机的工作原理具有很强的实践意义。经过几次教学后发现，按照传统的讲授式的方式分析单相异步电动机工作原理后，达不到理想的效果。经比较分析多种教学方法，后着重采用了探究式教学方法来设计分析单相异步电动机，效果较好。
1 知识准备
一般，单相异步电动机是在三相异步电动机介绍之后才进行，而且三相异步电动机的介绍详细，单相异步电动机的介绍简略，所以教学的思路期望能从三相异步电动机来推导单相异步电动机的工作原理。
经详细分析三相异步电动机的工作原理后，得知三相异步电动机工作原理大体上可分为两部分内容：一要产生旋转磁场，二转子在旋转磁场的作用下产生感应电流受力后能转动。产生旋转磁场是关键，这也需两个条件：一是各相绕组在空间上要相隔一定角度；二是流进各相绕组的电流要有相位差。
单相异步电动机与三相异步电动机均属于异步电动机类，从大类上来说工作原理相类似，最大的区别就在于前者供电电源为单相交流电，而后者为三相。经电路分析知，三相交流电若缺任一相后就相当于单相交流电了，以此类推，那么三相异步电动机缺相后的运行情况就跟单相异步电动机相类似了。
2 探究式教学法的课堂设计
2.1 课堂前的实验设计
经上节分析，只要知道三相异步电动机缺一相后的运行情况就能类推单相异步电动机的工作原理。可经过实验设计三相异步电动机缺一相后的运行情况。
主要实验设备：三相交流电源（对称）、三相鼠笼式异步电动机。
实验内容：（1）采用三相交流电源将三相鼠笼式异步电动机全压起动，观察起动情况；待电动机运行平稳一段时间后，突然拆出其供电电源中的任一相电源（注意小心操作，以免触电），观察电动机的运行情况；（2）断电待电动机完全停稳后，让电动机在缺一相电的情况下起动，观察起动情况。实验完毕后，得观察结果如表1。
实验可以在上课前单独准备，也可作为学生实验内容的一部分，由于实验存在一定的危险性，建议一定需注意安全。需注意的是在实验前需排除三相异步电动机在缺相情况自起动的可能性，可依据文献①进行操作。
2.2 探究式教学法的课堂设计
以上述实验为基础，进行课堂教学设计。在课堂教学设计中始终坚持探究式教学的目标性、主体性、环境性、方法性、过程性及终结性六个原则，②设计流程如下：
（1）由缺相不能起动①不能起动原因是没有形成旋转磁场吗？②没产生旋转磁场的原因是不是流进两相绕组（不包括缺相对应的那相绕组）的电流不存在相位差？
（2）引入图1③若采用图1电路，仍由单相电源供电，流入A、B绕组的电流是否存在相位差？
（3）画出、的向量图如图2
④、的相位差能否通过选择电容量使其接近90度？
进而分析、相位差为9 0度时的磁场情况，得出单相异步电动机起动原理。
（4）由缺相能运行⑤异步电动机在正常起动后，各相绕组电流不存在相位差的情况下可不可以运行？⑥图1所示异步电动机正常起动后，断开开关S电动机能否继续运行？
分析电容起动式单相异步电动机运行原理。
（5）由缺相运行存在轻微异常声响，可推出此时三相异步电动机运行不是特别平稳，同时可推断电容起动式单相异步电动机对运行平稳性能要求不是很高。⑦若对单相异步电动机运行平稳性能要求很高，仍需在正常起动后，断开开关S吗？
引出电容起动式单相异步电动机。
由于电阻式、电容起动和运转式等其它单相异步电动机的起动及运转原理与电容起动式单相异步电动机类似，所以无需再一一分析。
3 探究式教学法与传统教学法的比较
探究式教学方法注重引导学生提出问题，思考问题，从而解决问题。实践证明，这种教学方法能够激发学生的学习兴趣，能培养学生的发散思维能力，能开阔学生的创新思路，能提高学生实践及理论推导能力，最重要的是它是提高课堂教学质量的重要途径和手段。③④用探究式教学方法来讲解单相异步电动机工作情况，与传统的教学方法相比较，存在以下的不同：
4 总结
本论文从三相异步电动机的缺相起动及缺相运行出发，采用探究式教学法对单相异步电动机的教学进行了探讨，经教学实践证明，该方法的有效性，学生的主观能动性得到了较大的提高。但是今后还有很多地方需要继续努力，在以后的教学中仍需继续重视以人为本的教学原则，因材施教，仍需注重培养学生的学习兴趣以便更好地培养其学习的主观能动性。总之，教学方法的研究是需要不断地探索、不断地更新，才能有利于培养更高素质的人才。
注释
① 梅素珍.三相异步电动机电源缺相也能自起动的原因[J].电工技术，1995.11：50-60.
② 唐智松.探究式教学的基本原则[J].中国教育学刊，2001.5：13-16.
第3篇
关键词：三相异步电动机；电力拖动；机械特性；启动；制动；调速
异步电动机具有结构简单、运行可靠、价格低、维护方便等一系列的优点，因此，异步电动机被广泛应用在电力拖动系统中。尤其是随着电力电子技术的发展和交流调速技术的日益成熟，使得异步电动机在调速性能方面大大提高。目前，异步电动机的电力拖动已被广泛地应用在各个工业电气自动化领域中。就三相异步电动机的机械特性出发，主要简述电动机的启动，制动、调速等技术问题。
1三相异步电动机的机械特性论文
三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩Tem之间的关系。由于转速n与转差率S有一定的对应关系，所以机械特性也常用Tem＝f（s）的形式表示。三相异步电动机的电磁转矩表达式有三种形式，即物理表达式、参数表达式和实用表达式。物理表达式反映了异步电动机电磁转矩产生的物理本质，说明了电磁转矩是由主磁通和转子有功电流相互作用而产生的。参数表达式反映了电磁转矩与电源参数及电动机参数之间的关系，利用该式可以方便地分析参数变化对电磁转矩的影响和对各种人为特性的影响。实用表达式简单、便于记忆，是工程计算中常采用的形式。
电动机的最大转矩和启动转矩是反映电动机的过载能力和启动性能的两个重要指标，最大转矩和启动转矩越大，则电动机的过载能力越强，启动性能越好。
三相异步电动机的机械特性是一条非线性曲线，一般情况下，以最大转矩（或临界转差率）为分界点，其线性段为稳定运行区，而非线性段为不稳定运行区。固有机械特性的线性段属于硬特性，额定工作点的转速略低于同步转速。人为机械特性曲线的形状可用参数表达式分析得出，分析时关键要抓住最大转矩、临界转差率及启动转矩这三个量随参数的变化规律。
2三相异步电动机的启动论文
小容量的三相异步电动机可以采用直接启动，容量较大的笼型电动机可以采用降压启动。降压启动分为定子串接电阻或电抗降压启动、Y-D降压启动和自耦变压器降压启动。定子串电阻或电机降压启动时，启动电流随电压一次方关系减小，而启动转矩随电压的平方关系减小，它适用于轻载启动。Y-D降压启动只适用于正常运行时为三角形联结的电动机，其启动电流和启动转矩均降为直接启动时的1/3，它也适用于轻载启动。自耦变压器降压启动时，启动电流和启动转矩均降为直接启动时的l/k2（k为自耦变压器的变比），适合带较大的负载启动。
绕线转子异步电动机可采用转子串接电阻或频敏变阻器启动，其启动转矩大、启动电流小，适用于中、大型异步电动机的重载启动。
软启动器是一种集电机软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新型电动机控制装置，国外称为SoftStarter。它的主要构成是串接于电源与被控电动机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路。运用串接于电源与被控电动机之间的软启动器，以不同的方法，控制其内部晶闸管的导通角，使电动机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至启动结束，赋予电动机全电压，即为软启动。在软启动过程中，电动机启动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。软启动器实际上是个调压器，用于电动机启动时，输出只改变电压并没有改变频率。
3三相异步电动机的制动
三相异步电动机也有三种制动状态：能耗制动、反接制动（电源两相反接和倒拉反转）和回馈制动。这三种制动状态的机械特性曲线、能量转换关系及用途、特点等均与直流电动机制动状态类似。
4三相异步电动机的调速
三相异步电动机的调速方法有变极调速、变频调速和变转差率调速。其中变转差率调速包括绕线转子异步电动机的转子串接电阻调速、串级调速和降压调速。
变极调速是通过改变定子绕组接线方式来改变电机极数，从而实现电机转速的变化。变极调速为有级调速，变极调速时的定子绕组联结方式有三种：Y-YY、顺串Y-反串Y、D-YY。其中Y-YY联结方式属于恒转矩调速方式，另外两种属于恒功率调速方式。变极调速时，应同时对调定子两相接线，这样才能保证调速后电动机的转向不变。
变频调速是现代交流调速技术的主要方向，它可实现无级调速，适用于恒转矩和恒功率负载。
绕线转子电动机的转子串接电阻调速方法简单，易于实现，但调速是有级的，不平滑，且低速时特性软，转速稳定性差，同时转子铜损耗大，电动机的效率低。串级调速克服了转子串接电阻调速的缺点，但设备要复杂得多。
第4篇
关键词：高效永磁同步电动机 现场方案 试验研究 结果分析
中图分类号：TM341 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）09-0273-02
引言
在工业、建筑以及公用设施领域中电动机是重要的原动力设备，也是电能消耗的最大用户，和节电潜力的最大用户。2012年我国各类电动机总装机容量约为5亿千瓦，其中异步电动机的装机容量占全国电动机装机容量的90%，约占全国用电量的60%，占工业用量的75%，系统用电效率比国外先进水平低5%-15%，相当于每年浪费电能约1500亿千瓦时。
目前工业领域中采用的高压中、大功率异步电动机普遍存在效率偏低、功率因数差等浪费电能现象。而高效永磁同步电动机能否达到高效节能目标，现场应用前景如何，已经引起国内各大企业关注。2013年工业和信息化部印发（2013年工业节能与绿色发展专项行动实施方案）提出，选择电机在能效提升和绿色发展方面要取得突破。本文将通过在张家口发电厂首次应用和现场试验进行分析。为企业应用永磁同步电动机提供参考。
一、高压永磁同步电动机概述
1.高压永磁同步电动机的发展历程
电机属于电磁装置，其工作原理是通过磁场实现电能与机械能间的不断转换。在电机的工作过程中，气息磁场是必不可少的。获得磁场的方法有两种，其中一种是通过电流得到。该种电机叫做电励磁电机，这种电机需要具备专门用来产生电流磁场的绕组，同时，为了保证电流的正常流动还需要为电机提供不间断的能量供应。另一种方法是通过永磁体来获得磁场，这可以大大简化电机的结构，同时，因为永磁体一旦磁化（充磁）之后就永久具有磁性，不再需要外界供给能量，这也大大的减少了能量的损耗。
高压永磁同步电动机就是通过永磁体获得磁场的电动机，永磁体材料的发展促进了此种电动机的发展。稀土钴和钕铁硼永磁分别在20世纪60年代和80年代出现，这两种永磁材料的出现极大的促进的电动机的发展，因为这两种材料具有特别适用于电机装置的特性，包括高剩磁密度、高矫顽力、线性退磁曲线以及高磁能积。
我国专家学者自主开发的高效高压永磁同步电动机，采用实心转子磁极铁芯和启动笼复合结构，消弱了齿谐波，减少了转子表面损耗，提高了电机效率。同时，非均匀气隙和优化通风散热，有效的控制了电机温升。该种电机同异步电机相比各项指标显著提供，额定负载效率大于96%，功率因数大于0.98，综合节电率在8%-15%。
2.高压永磁同步电动机的优点
2.1高效率
使用永磁材料产生磁场，代替了原有的电流装置，一定程度上减少了定子电流及其电阻损耗。此外，当电机正常工作时，工作效率因为没有了转子的电阻损耗和磁滞损耗而得到提高。当电机额定工作时，电机的效率在96%以上，低负载工作时，该电机仍然具有相对较高的工作效率，宽幅的高效运行区为负载在不同负荷段运行提供了良好的节电效果。
2.2高功率因数
该种新型永磁电机的转子使用的是永磁材料，不需要感应电流来产生磁场，定子绕组具有阻性负载的特点，这使得该种电机的功率因数在1附近。此外，当电机在20%～120%额定负载范围工作时，电机的功率因数和工作效率都会处于一种相对较高的水平。具体说来，当电机负载较小，即轻载工作时，该种新型电机可以大大的节约能量消耗，而当电机在额定负载工作时，其功率因数是大于0.98的。
2.3启动转矩大
该种永磁电机的转子采用的是一种实心的永磁材料，这使得该种电机的启动转矩明显增大，达到了3.5～4.3范围内，而相同功率的一般电机的启动转矩仅为1.8～2.2倍。
2.4体积小，重量轻
和相同功率的一般电机相比，该种电机的体积约是一般电机的60%，体积明显减少，重量约是一般电机的83%，减轻了约16%。
2.5永磁电动机还具有如下特征：
2.5.1运行时间明显增加；
2.5.2工作过程中的维护费用降低；
2.5.3磁场强度很稳定，不会出现显而易见的退磁现象；
2.5.4电机振动小；
综上所述，新型的永磁电动机较异步电动机相比具有容量大、功率因数高、工作效率高等特点。
二、高压永磁同步电动机的应用分析
1.应用原理
高效高压永磁同步电动机启动时依靠定子旋转磁场与笼型转子相互作用产生的异步转矩实现启动；运行时由转子内嵌的永磁体提供磁场结合定子旋转来维持电动机同步运行。
大唐国际张家口发电厂共有8台30万千瓦机组，装机容量240万千瓦，电厂自用电量占发电量的5%左右，其中电动机是电厂用电的主要设备。通过首次使用山西北方机械制造有限责任公司生产的高效永磁同步电动机，有必要对其经济性、可靠性进行验证。
该公司生产的高效永磁同步电动机，通过了理论分析、实验室试验和国家权威机构检测。但该产品在生产现场应用中缺乏大量的实践数据支持，针对发电企业没有进行试验应用案列，对现场系统、设备没有建立直观理论和实际体系，无法通过试验和监测手段对高效永磁同步电动机进行经济效益分析。
本次现场试验，是TYC4002-6型高效永磁同步电动机首次在生产现场进行运行经济性、安全性、可靠性试验，并和原异步电动机进行比较鉴定。
2.试验方案研究与分析
通过设备筛选和系统可靠性分析，决定在排浆泵的驱动电机进行试用，并成立课题小组进行跟踪、试验、分析，以验证其节电、环保性能指标，为节能技术改造奠定基础。原排浆泵驱动电机为JS148-6三相异步电动机，更换电机为山西北方机械制造有限责任公司生产的TYC4003-6（6kV315kW）高效高压永磁同步电动机。
2.1电机试验方案确定
电机安装地点确定后，我们对现场系统和设备进行规划和调整：
2.1.1确认了用缓冲水箱容积变化来计量系统出力的精确测试方案；
2.1.2将原排浆泵出口阻力不匹配的并列管道进行改进，对排桨泵叶轮、轴封、调整门进行检查更换，对电机地基进行检查，对电测仪表（电压、电流、功率因数、总功率、有功功率、无功功率、有功用电量、无功用电量）进行检验；
2.1.3对S148-6三相异步电动机和TYC4003-6高效永磁同步电动机的技术指标、参数、特性做分析对比；对排浆泵系统、电测系统、轴封水系统、补水系统、水箱结构、监测表计等进行分析评价。
2.2设备主要技术参数
二单元3组一级排桨泵驱动原电机是兰州电机厂生产的JS148-6三相异步电动机额定，代替的高效永磁同步电动机是采用TYC4003-6，在不改变工况和电机控制系统的情况下，进行试验（试用），其电机的主要参数对比如下：
2.3参数收集及试验系统：
试验中电机电压、电流、有功功率、功率因数、有功用电量、无功用电量的数据，均取自配电控制柜电测仪表记录的实际数值。流量是通过标尺测量缓冲水箱水位的变化。
3.应用情况
3.1 TYC4003-6高效高压永磁同步电动机与JS148-6三相异步电动机试验比较发现，在输出有功功率满足现场使用条件下，电机输入功率得到减低，功率因数得到了大幅度的提高达到0.997，永磁同步电动机电流降低了13.65%，无功功率降低了82.89%，节电效果明显。
3.2在同等工况下，高压永磁同步电动机带动的排浆泵比三相异步电动机带动的排浆泵出力明显上升，流量多出18%，即多做功。
3.3电机通过气隙、风道和轴流风扇的优化设计，提高了通风散热效果，有效降低了电机温升。
3.4采用实心磁极和启动笼的复合转子结构，提高了电动机的启动性能。同时因转子表面损耗和杂散损耗的减少，提高了电动机效率。
3.5由于大量无功损耗的降低，使得系统电压稳定，电压质量提高，能够降低变压器的负载率，提高供电系统的经济运行水平，为企业产生间接的经济效益。同时，电机转速升高，对泵或风机的效率产生影响，因出力增加通过对系统调整节电效果显著。
3.6永磁电机绕组温度低比异步电机偏低10多度，前、后轴承温度正常。
3.7永磁电机运行振动小、噪音低，运行平稳。
四、永磁同步电动机应用的方向和前景
将永磁同步电动机在大范围内替换现有的异步电动机还是有诸多困难：
1.永磁同步电动机是一种技术节能新产品，而现有的工艺系统已经很成熟；
2.该新型电动机的价格远高于异步电动机的价格，用户需要投入大量的资金，而获得收益的时间则较长；
3.怎样处理更换下的异步电动机也是一个有待于解决的问题。但是，根据永磁同步电动机的实际运行和对运行数据的计算结果来看，新型的永磁电动机可以减少能量损耗，同时还可以提高功率因数，进而减少无功功率，尤其在降低无功损耗的领域有着广泛的应用前景，可以大大减少企业的运营成本，减低供电系统的安全隐患。永磁同步电动机在电力行业目前已经应用在磨煤机、氧化风机上，结合该电机的特点，认为在负荷调整范围较大的磨煤机和送风机上应用效果会更理想。
五、结束语
与传统的异步电动机相比，高压大功率永磁同步电动机减少了能量损耗，节电效果良好。高压永磁电动机的广泛应用将会使其在电机行业占据重要重要位置，因此，研究高压永磁电动机是很有必要也是非常重要的。高效高压永磁同步电动机创新性强，产品节能效果显著，符合国家节能减排政策，能有效提降低设备能耗，提高企业经济效益，具有推广和应用价值。
参考文献
[1]黄明星.新型永磁电机的设计、分析与应用研究[D].博士学位论文：浙江大学，2008.
[2]赵清.中型高效永磁同步电动机设计关键技术研究[D].博士学位论文：沈阳工业大学，2006.
第5篇
关键词：电动机起动器保护
三相异步电动机的保护往往与其控制方式有一定关系，如电动机直接起动时，往往产生4-7倍额定电流的起动电流。若由接触器或断路器来控制，则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断考核，即使是可频繁操作的接触器也会引起触头磨损加剧，以致损坏电器；对塑料外壳式断路器，即使是不频繁操作，也很难达到要求。因此，使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用，此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核，而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核，至于保护功能，由配套保护装置来完成。
此外，对电动机的控制还可以采用无触点方式，即采用软起动控制系统。电动机主回路由晶闸管来接通和分断。有的为了避免在这些元件上的持续损耗，正常运行中采用真空接触器承载主回路负载。这种控制有程控或非程控；近控或远控；慢速起动或快速起动等多种方式。另外，依赖电子线路，很容易做到如电子式继电器那样的各种保护功能。电动机保护装置电动机的损坏主要是绕组过热或绝缘性能降低引起的，而绕组的过热往往是流经绕组的电流过大引起的。对电动机的保护主要有电流、温度检测两大类型。下面作些介绍。
（一）电流检测型保护装置
热继电器利用负载电流流过经校准的电阻元件，使双金属热元件加热后产生弯曲，从而使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。其动作特性与电动机绕组的允许过载特性接近。热继电器虽则动作时间准确性一般，但对电动机可以实现有效的过载保护。随着结构设计的不断完善和改进，除有温度补偿外，它还具有断相保护及负载不平衡保护功能等。
带有热-磁脱扣的电动机保护用断路器热式作过载保护用，结构及动作原理同热继电器，其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置，有的使触点接通，最后导致断路器断开。电磁铁的整定值较高，仅在短路时动作。其结构简单、体积小、价格低、动作特性符合现行标准、保护可靠，故日前仍被大量采用。特别是小容量断路器尤为显著。电子式过电流继电器通过内部各相电流互感器检测故障电流信号，经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活，动作功能多样，能广泛满足各种类型的电动机的保护。其特点是：①多种保护功能。主要有三种：过载保护，过载保护十断相保护，过载保护十断相保护+反相保护。②动作时间可选择(符合GBl4048．4-93 标准)。标准型(10级)：7.2In(In为电动机额定电流)，4-1Os动作，用于标准电动机过载保护，速动型 (10A级)：7.2In时，2-1Os动作，用于潜水电动机或压缩电动机过载保护。慢动型(30级)：7.2In时，9-30s动作，用于如鼓风机电机等起动时间长的电动机过载保护。③电流整定范围广。其最大值与最小值之
比一般可达3-4 倍，甚至更大倍数，特别适用于电动机容量经常变动的场合。④有故障显示。由发光二极管显示故障类别，便于检修。
固态继电器它是一种从完成继电器功能的简单电子式装置发展到具有各种功能的微处理器装置。其成本和价格随功能而异，最复杂的继电器实际上只能用于较大型、较昂贵的电动机或重要场合。它监视、测量和保护的主要功能有：最大的起动冲击电流和时间；热记忆；大惯性负载的长时间加速；断相或不平衡相电流；相序；欠电压或过电压；过电流(过载)运行；堵转；失载；电动机绕组温度和负载的轴承温度；超速或失速。
上述每一种信息均可编程输入微处理器，主要是加上需要的时限，以确保在电动机起动或运转过程中产生损坏之前，将电源切断。还可用发光二极管或数字显示故障类别和原因，也可以对外向计算机输出数据。软起动器的主电路采用晶闸管，控制其分断或接通的保护装置一般做成故障检测模块，用来完成对电动机起动前后的异常故障检测，如断相、过热、短路、漏电和不平衡负载等故障，并发出相应的动作指令。其特点是系统结构简单，采用单片机即可完成，适用于工业控制。
(二)温度检测型保护装置
双金属片温度继电器它直接埋入电动机绕组中。当电动机过载使绕组温度升高至接近极限值时，带有一触头的双金属片受热产生弯曲，使触点断开而切断电路。
热保护器它是装在电动机本体上使用的热动式过载保护继电器。与温度继电器不同的是带2个触头的碗形双金属片作为触桥串在电动机回路，既有流过的过载电流使其发热，又有电动机温度使其升温，达到一定值时，双金属片瞬间反跳动作，触点断开，分断电动机电流。它可作小型三相电动机的温度、过载和断相保护。
热敏电阻温度继电器它直接埋入电动机绕组中，一旦超过规定温度，其电阻值急剧增大10-1000倍。使用时，配以电子电路检测，然后使继电器动作。保护装置与三相交流异步异步电动机的协调配合。为了确保三相异步电动机的正常运行及对其进行有效的保护，必须考虑三相异步电动机与保护装置之间的协调配合。特别是大容量电网中使用小容量异步电动机时，保护的协调配合更为突出。
a.过载保护装置与电动机的协调配合
过载保护装置的动作时间应比电动机起动时间略长一点。电动机过载保护装置的特性只有躲开电动机起动电流的特性，才能确保其正常运转；但其动作时间又不能太长，其特性只能在电动机热特性之下才能起到过载保护作用。过载保护装置瞬时动作电流应比电动机起动冲击电流略大一点。如有的保护装置带过载瞬时动作功能，则其动作电流应比起动电流的峰值大一些，才能使电动机正常起动。过载保护装置的动作时间应比导线热特性小一点，才能起到供电线路后备保护的功能。
b.过载保护装置与短路保护装置的协调配合一般过载保护装置不具有分断短路电流的能力。一旦在运行中发生短路，需要由串联在主电路中的短路保护装置来切断电路。若故障电流较小，属于过载范围，则仍应由过载保护装置切断电路。故两者的动作之间应有选择性。短路保护装置特性是以熔断器作代表说明的，与过载保护特性曲线的交点电流为I1，若考虑熔断器特性的分散性，则交点电流有I2及I3两个，此时就要求I2及以下的过电流应由过载保护装置来切断电路，I3及以上直到允许的极限短路电流则由短路保护装置来切断电路，以满足选择性要求。显然，在I2-I3范围内就很难确保有选择性。因此要求该范围应尽量小。
（三）结束语
三相异步电动机的保护是涉及电气装置和机械设备可靠、正常运转的关键之一。直接检测电动机绕组的温度来保护过载引起的过热是很有效的保护方式，但由于需直接埋入电动机绕组里，价格较贵、维修困难等原因，仅在部分频繁操作场合使用；从经济性考虑，采用电流检测型更为有利，加热继电器仍是一种价廉、简单、可靠的电动机保护形式；对动作性能要求较高及功能要求全或价格昂贵的大容量电动机保护，则可采用电子式或固态继电器；对一般要求，则采用带热-磁脱扣的电动机保护用断路器更为实用。但不管采用何种保护装置，必须考虑过载保护装置与电动机、过载保护装置与短路保护装置的协调配合。
参考文献：
【1】单德良.三相异步电动机单相运行分析.硕士论文.2009.
【2】何炳光.能源效率标识实施指南.Ⅱ,电动洗衣机、单元式空气调节机、冷水机组.2008
【3】才家刚.三相异步电动机维修.2010.
第6篇
关键词：电动机，电容器，就地无功补偿，无功功率
0.概述
现代工矿企业中，三相异步电动机是最常用的电气设备之一，在企业的生产设备中占有相当大的比例。由于它们都是电感性负荷，所以在企业内部的生产运行中，功率因数一般都比较低，需要从电源中吸收大量的无功功率，才能正常工作，给企业造成较大的电压损失和电能损耗。无功补偿是指采用另加无功补偿装置的办法，让无功负荷与无功补偿装置之间进行无功功率交换，以提高系统的功率因数，降低能耗，从而大大减少供电线路，改善电网电压质量。
许多企业一般都是在企业内部配电室里低压母线上集中安装一些电容器柜，对变配电系统的无功功率进行补偿，这对于提高企业内部的供电能力，节约变配电损耗都有积极作用。可是，由于企业内部的电动机大都通过低压导线连接，分散在各个生产车间，形成企业内部的输配电网络，由此，大量的无功电流仍然在企业内部的输配电线路中流动，这些无功电流在企业内部所造成的损耗，依然不能解决。
电动机无功功率就地补偿，就是把电动机所需要的无功电流局限在电动机设备的最终端，实现无功功率就地平衡，使得整个变配电网络的功率因数都比较高，有效地减少输配电线路的无功损耗。
1.三相异步电动机运行功率因数及损耗
三相异步电动机运行时，所消耗的功率包括有功功率和无功功率两个分量。有功功率是用于电动机产生机械转矩并且驱动负载所需的功率，它的电流随负载的增加而增加，而无功功率，则是用于电动机内部的电场与磁场随着电源频率的反复变化，在负载与电源之间不断地进行能量交换时所消耗的功率。无功电流在负载变化的情况下，其变化很微小，在相位上，电流的变化总是滞后于电压90°，所以是纯电感性质的。在实际运行中，电源供给电动机的总电流是有功电流和无功电流的矢量和，当电动机处于满负荷运行时，有功电流大于无功电流，总电流的功率因数较高，而当负载下降时，有功电流减小，无功电流基本不变，所以功率因数降低。
可以这样认为：当电动机的输出功率一定时，功率因数越低，就意味着其所需的无功功率越大，因而造成的损耗也较大。实践证明，无功功率所产生的电能损耗，主要是发生在输配电线路上的，对于那些距离电源较远，线路电阻比较大，电动机运行功率因数低的终端设备，所造成的无功损耗就更加突出了。
2.无功功率就地补偿原理及电容量的选择
2.1因为在电容负载中产生的超前无功电流与在电感负载中产生的滞后无功电流能够相互补偿，所以在电动机电源终端并联一个适当容量的电容器，就可以使电动机所需的无功电流大部分由并联的电容器供给，从而减少输配电线路上的总电流，降低线路损耗。
若对该电动机的无功功率进行就地补偿，使其无功功率为Q2，视在功率为S2。这时我们可以看出，就地并联安装了一个Qc＝(Q1-Q2）的无功电容量以后，电动机从电源吸收的无功功率就由原来的Q1减到Q2，视在功率S2＜S1，功率因数得到提高。很显然，无功功率就地补偿后，就等于减少了线路输送的视在功率。。
2.2在给电动机选择补偿电容量时，根据电动机功率的大小，以及补偿前后的功率因数值进行如下选择：
即：Qc=Q1-Q2
Qc——补偿电容量
P——电动机功率
一般情况下，选择的补偿电容量，只要能够补偿0.9～0.95就可以了，不宜选择过高补偿，否则会使投资费用大幅度增加。
在选择补偿电容量时，如果无法确定电动机的运行功率因数值，也可以根据以下的经验公式进行选择：
即：Qc＝(1／4～1／3）P
这种选择一般可以达到补偿要求，而且不会出现过补偿的情况。
3.无功功率就地补偿的经济效益
从以上的分析中，我们了解到，电动机无功功率就地补偿后，实际上是节约了线路输送的视在功率，而视在功率转换为有功功率，就相当于节约了有功功率。
P——相当于节约的有功功率
S——节约的视在功率
P——电动机有功功率
S1——补偿前的视在功率
I1——补偿前线路电流
则其节电率为：
×100%＝11.76%
电流节约率：(I1-I2)/ I1×100%＝(105-94)/105×100%＝10.48%
电流节约率＜η说明补偿正确。
注意：电流节约率不等于节电率。
如果每年按运行250天计算，则年可节电为：
(1.73×380×105×0.85×0.1176×24×250)/1000
＝41400kWh
每kWh电价按0.5元计算，年可节约电费：
0.5×41400=20700元
每kVar电容量以55元的价格计算，投资回收期为：
T=(19×55×250)/(20700)=13天
可见，无功功率就地补偿，是一种投资少，见效快的节电措施，仅节约线损这一项，一般在一个月以内就可收回投资。
4.补偿电容器的安装位置及注意事项
4.1安装就地补偿电容器时，应把它并接到电动机控制接触器的负荷侧，或者电动机的进线端，使之与电动机一起投入一起停用。但对于Y-起动的电动机，应将补偿电容器的三个接线端子连接到电动机的D4、D5、D6三个端子上，使电动机在Y连接起动时，同时也将三相电容器短接起来，当起动完毕后，电动机进入连接运行时，电容器与电动机绕组并联，投入正常的运行。。
4.2安装补偿电容器的电动机，不能承受反转或反接制动。
4.3电动机仍在继续运转，并产生相当大的反电势时，不能再起动。。
4.4应避免电容器和电动机产生自激电压。
5.电动机无功功率就地补偿的应用范围
5.1长期连续运行的电动机，经常轻载或空载运行的电动机。
5.2离供电变压器距离较远的电动机，一般不小于10米。
5.3单台容量较大的电动机，一般高压电动机不小于90千瓦，低压电动机不小于5.5千瓦。
参考文献
[1]三相异步电动机经济运行. 国标(GB12497-1995).
[2]供配电系统设计规范. 国标(GB50052－1995).
第7篇
关键词：功率因数；影响因素；补偿方法；容量确定
许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能
1.影响功率因数的主要因素
1.1电感性设备和电力变压器是耗用无功功率的主要设备
大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。根据前段时间数据统计分析，我矿所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60%～70%；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60%～70%。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。电力变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%～15%，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因此，为了改善电力系统和矿山的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。
1.2供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大影响
当供电电压高于额定值的10%时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，根据有关资料统计，当供电电压为额定值的110%时，一般无功将增加35%左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
1.3电网频率的波动也会对异步电动机和变压器的磁化无功功率造成一定的影响
1.4无功补偿原理
当电网电压的波形为正弦波，且电压与电流同相位时，电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率P等于电压U和电流I的乘积，即：P=U×I。
电感性电气设备如电动机和变压器等由于在运行时需要建立磁场，此时所消耗的能量不能转化为有功功率，故被称为无功功率Q。此时电流滞后电压一个角度f。在选择变配电设备时所根据的是视在功率S，即有功功率和无功功率的几何和：
2.采用适当措施，设法提高系统自然功率因数
提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资，仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率，这是一种最经济的提高功率因数的方法。下面将对提高自然功率因数的措施做一些简要的介绍。
2.1合理选用电动机
合理选择电动机，使其尽可能在高负荷率状态下运行。在选择电动机时，既要注意它们的机械特性，又要考虑它们的电气指标。举例说，三相异步电动机（100KW）在空载时功率因数仅为0.11，1/2负载时约为0.72，而满负载时可达0.86。所以核算负荷小于40%的感应电动机，应换以较小容量的电动机，并合理安排和调整工艺流程，改善运行方式，限制空载运转。故从节约电能和提高功率因数的观点出发，必须正确合理的选择电动机的；
2.2提高异步电动机的检修质量
实验表明，异步电动机定子绕组匝数变动和电动机定、转子间的气隙变动是对异步电动机无功功率的大小有很大影响。因此检修时要特别注意不使电动机的气隙增大，以免使功率因数降低。
2.3采用同步电动机或异步电动机同步运行补偿
由电机原理可知，同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功取决于转子中的励磁电流大小，在欠激状态时，定子绕组向电网“吸取”无功，在过激状态时，定子绕组向电网“送出”无功。因此，只要调节电机的励磁电流，使其处于过激状态，就可以使同步电机向电网“送出”无功功率，减少电网输送给我矿的无功功率，从而提高了我矿的功率因数。异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行状态，这就是“异步电动机同步化”。因而只要调节电机的直流励磁电流，使其呈过激状态，即可以向电网输出无功，从而达到提高低压网功率因数的目的。
2.4正确选择变压器容量提高运行效益
对于负载率比较低的变压器，一般采取“撤、换、并、停”等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善本企业电网的自然功率因数。如：对平均负荷小于30%的变压器宜从电网上断开，通过联络线提高负荷率。
通过以上一些提高加权平均功率因数和自然功率因数的叙述，或许我们已经对“功率因数”这个简单的电力术语有了更深的了解和认识。知道了功率因数的提高对电力企业的深远影响，下面我们将简单介绍对用电设备进行人工补偿的方式和对补偿容量的确定方法。
3.设计总结
以上是我浅谈功率因数对我矿供电A电网的影响以及提高功率因数所带来的经济效益和企业效益，介绍了影响功率因数的主要因素以及提高功率因数的一般方法，还阐述了如何确定无功功率的补偿容量及无功功率的三种人工补偿的具体方式，集中探讨了无功补偿技术对我矿的高、低压配电网的影响以及提高功率因数所带来的经济效益和企业效益，介绍了影响功率因数的主要因素和提高功率因数的方法，确保补偿技术经济、合理、安全可靠，达到节约电能的目的，为保证降低电网中的无功功率，提高功率因数，保证有功功率的充分利用，提高系统的供电效率和电压质量，减少线路损耗，降低配电线路的成本，节约电能，通常在高、低压供配电系统中装设电容器无功补偿装置。
4.设计心得体会
通过这次毕业设计论文让我重新对影响大红山供电的因数有了全新的认识，这也是我第一次独立从找资料到写论文，经历了不少艰辛，但收获同样巨大。通过这次设计培养了我独立工作与学习合理安排相互调节的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的工作生活有巨大而重要的影响。
参考文献：
[1]主编：孟祥忠.《现代供电技术》.清华大学出版社，2006年第一版，1-303页。
[2]王兆安，杨君，刘进军，王跃.《谐波控制和无功功率补偿》，机械工业出版社，2006年第二版，1-444页。
第8篇
（福建林业职业技术学院，福建 南平 353000）
【摘要】三相笼型异步电动机由于具有结构简单，坚固耐用，适应性强，运行高效等良好性能，被广泛应用于工农业生产、国防建设、科学技术研究等各个领域。本论文从三相笼型异步电动机的减压起动控制综合分析了减压起动控制方法的控制过程中数量关系并阐述了其各自的特点及适用范围，且对电动机起动控制方法未来的发展趋势做了进一步探讨与展望，对高效利用电动机性能、延长其使用寿命及有效减弱对电网的冲击力等方面的探究具有重要的意义。
关键词 三相笼型异步电动机；减压起动控制；软起动；综述
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
近些年来，随着电力电子技术、半导体技术及计算机技术的快速发展，电动机作为生产机械的原动力，不仅广泛应用于国民经济建设、人民物质生活改善的各个领域，而且还在工农业生产、国防建设、科学技术研究等方面都得到了极为广泛的应用。在工农业生产中，各种各样的生产机械，一般都采用电动机进行驱动；在自动控制系统中，各式各样的微型电动机用作检测、放大、执行元件。即使在国防建设和科学技术研究等方面，电动机也是不可缺少的。所以三相笼型异步电动机能广泛应用于电力拖动与自动控制系统中,但其起动控制问题一直困扰着研究人员，也是业内人士广为关注的问题，因此国内外都十分重视电动机的研究和开发，且进展很快。由此可见，电动机是一种常用且必备的机电设备，加大对电动机起动控制的探讨与研究，才能更有效的为今后的智能化、机械化、自动化系统打下良好的基础。
电动机接上电源，转速由零开始运转，直至稳定运转状态的过程，称为起动过程。三相笼型异步电动机的起动方式有直接起动和减压起动两种。三相笼型异步电动机起动时，加载电动机定子绕组上的电压为电动机的额定电压，属于直接起动。直接起动的优点是电气设备少、电路简单、维修量较少。三相笼型异步电动机直接起动时，起动电流一般为额定电流的4～7倍，起动转矩为额定转矩的1～2倍。对于电源容量在180kVA以上，电动机功率在7kW以下的三相异步电动机可采用直接起动，这种起动方法适用于小容量三相笼形异步电动机的空载或轻载起动。但是尽管直接起动操作简单，维修方便，但这种起动方式仍有诸多不足，对于需要频繁起动的电动机，过大的起动电流会造成电动机的发热，缩短电动机的使用寿命；同时电动机绕组在电动力的作用下，会发生变形，可能引起短路进而烧毁电动机；另外，在电源变压器容量不够大而电动机功率较大的情况下，直接起动将导致电源变压器输出电压下降，不仅会减小电动机本身的起动转矩，而且会影响同一供电线路中其他电气设备的正常运行，有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。因此，较大功率的电动机需要采用减压起动。
减压起动是指利用起动设备将电压适当降低后加到电动机定子绕组上进行起动，待电动机起动运转后，再使其电压恢复到额定值正常运转。由于定子绕组中的电流和加在绕组上的电压成正比例，所以降低电压可以减小起动电流，不致在电路中产生过大的电压降，并减少对电路电压的影响。
三相笼形异步电动机减压起动的方法很多，常见的减压起动方式只有四种：定子绕组串接电阻减压起动，自耦变压器减压起动，ㄚ-减压起动，延边三角形减压起动。尽管方法不同，但其目的都是为了限制起动电流，减小供电网络因电动机起动所造成的电压降。但问题是在限制起动电流的同时，起动转矩也受到限制，因此，有必要对这个四种减压方法进行详细论述对比，针对不同的使用场合，合理选择其起动方式，这样才能改善控制电路性能、延长电动机使用寿命、高效节能的利用电动机起动特性及有效减弱对电网的冲击力影响。
1 减压起动控制过程数量关系分析
1.1 定子绕组串接电阻减压起动
定子绕组串接电阻减压起动是指电动机起动时在三相定子电路中串接电阻，通过电阻分压使电动机定子绕组电压降低，起动后再将电阻短接，电动机全压运行。
由此可见：一般情况下，若起动电压是全压起动的一半，则起动转矩是全压起动的1/4。
1.2 自耦变压器减压起动
自耦变压器减压起动是指依靠自耦变压器来降低加在电动机三相定子绕组上的电压，达到限制起动电流目的的。电动机起动时，定子绕组得到的电压是自耦变压器的二次电压，起动结束后，自耦变压器被切除，电动机便在全电压选稳定运行。
由此可见：其起动电流和起动转矩为全电压直接起动电流和起动转矩的1/3。
1.4 延边三角形—三角形减压起动
延边三角形—三角形减压起动是指电动机在起动时将定子绕组的一部分接成星形（丫），另一部分接成三角形（），从图形上看构成延边三角形减压起动，当电动机起动结束后，再将定子绕组接成三角形（）进行正常运行。
由上述ㄚ-减压起动浅析可知，接成星形（Y）起动时，由于电动机每相绕组所承受的电压只有三角形（）接法的1/√3，所以起动电流和起动转矩也只有三角形（）接法时的1/3。正因为各相绕组所承受的电压降低了，才使得起动电流和起动转矩相应下降。同理，延边三角形减压起动时，之所以能降低起动电流，也是因为三相绕组接成延边三角形时，绕组所承受的相电压有所降低，而降低程度取决于电动机绕组的抽头比例。由延边三角形减压起动定义可知，电动机在起动时定子绕组的一部分接成星形（Y），另一部分接成三角形（），则接成星形（Y）部分的绕组线圈越多，电动机的相电压也就降得越低，但降低程度不会低至额定电压的1/√3，因为这种起动方式介于星形（Y）-三角形（）减压起动方式之间，即起动时，电动机定子每相绕组所承受的电压，比接成全星形接法时大，比接成全三角形接法时小；同理，起动电流和起动转矩也比接成全星形接法时大，比接成全三角形接法时小。因此，形象的说，延边三角形减压起动时，电动机的相电压在380/√3～380V之间，起动电流和起动转矩在额定值的1／3～1倍之间。
实验研究证明：在电动机起动状态下，当抽头比为1：1，即延边三角形接法下，星形（Y）部分绕组线圈匝数与三角形（）部分绕组线圈匝数比为1：1时，电动机的每相绕组所承受的电压约为251V，起动电流和起动转矩降低约为额定值的0.44倍；当抽头比为1：2时，电动机的线电压约为274V，起动电流和起动转矩降低约为额定值的0.52倍；当抽头比为2：1时，电动机的线电压约为237V，起动电流和起动转矩降低约为额定值的0.38倍。
由此可知，恰当选择不同的抽头比例，便可以达到适当降低起动电流，而又不至于损失较大的起动转矩的目的。
2 探讨与展望
通过对这些常见的减压起动控制方法的数量关系分析可知它们的特点各异，可根据实际需要确定相应的方法，总结如表1所列。
综上所述：四种常见的减压起动控制方法均能实现有效降低起动电压的目的，降压起动控制旨在限制起动电流，减小冲击电流对电网的影响，起动转矩的减少并不是我们所想要的。从电网角度看，要求电动机的起动电流小；从机械角度看，又要求其转矩大。在电动机的减压起动特性中，最主要的是起动转矩和起动电流，总是希望能在起动电流比较小的情况下，获得较大的起动转矩。这两者似乎总存在着某种矛盾，但是可根据这四种减压起动控制方法的起动特性，结合实际情况需要，在不同的情况下采用不同的起动方法。
近些年来，随着电力电子技术、半导体技术及微机控制技术的发展，国内外相继开发出一系列电子式设备用于三相笼型异步电动机的起动控制，以取代传统的减压起动方法。把传统的电动机起动方法称为硬起动。所谓电动机软起动，就是在电动机起动过程中，在电动机主回路串联变频变压器件或分压器件，使电动机端电压从某一设定值自动无级上升至全压，电动机转速平稳上升至额定转速的一种电动机起动方法。这种电动机软起动方法在主电路一般都采用三相晶闸管交流调压电路，当变频变压器件接到起动指令后，便进行计算输出晶闸管的触发信号，通过控制晶闸管的导通时刻，使得变频变压器件按所设计的模式调节输出电压，以控制电动机的起动过程。当起动完成后，变频变压器件会短路掉所有的晶闸管，使电动机逐渐投入电网运行，以避免不必要的电能损耗。这种电动机软起动方法具备两个基本特点：一是在整个起动过程中电动机平稳加速，无机械冲击；二是尽可能降低起动电流，切换时没有电流冲击。由于电动机软起动方法具备很多传统减压起动方法不具备的优点及其健全保护功能，所以，它运行安全、经济、可靠，适应性强、配置灵活，实现了电动机驱动的精密控制、精密调整。尽管它有谐波含量大、起动转矩小、价格略贵等方面缺点，然而瑕不掩瑜，一些欧美国家的公司像西门子、ABB研制了基于单片机的软起动控制器，已大量投放市场。国内一些公司也看到了软起动设备市场潜力，纷纷加入到研制软起动装置的行列来。三相笼型异步电动机的软起动技术逐步成熟，普及越来越广泛，不过在一般负载中较少应用，适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合，可以频繁起动。相信电动机软起动技术会逐步占领市场，为今后实现智能控制系统化打下良好的基础。
3 结束语
随着现代科学技术的发展及人们对智能化生活的向往，电动机由于具有结构简单、运行可靠、适应性强、价格低廉等优良特性而被各个领域广泛采用。本论文从三相笼型异步电动机的减压起动控制综合分析了减压起动控制方法的控制过程中数量关系并阐述了其各自的特点及适用范围，且对电动机起动控制方法未来的发展趋势做了进一步探讨与展望，不同的使用场合可根据电动机本身和电网的限制、设备成本及这些减压起动控制方法的起动特性，参照实际情况需要，合理的选择相应的起动方式，这样才能高效利用电动机性能、延长其使用寿命和有效减弱对电网的冲击力。
参考文献
［1］胡红明.异步电机软起动研究[D].武汉：华中科技大学，2010.
［2］饶蜀华.电工电子技术基础[M].北京：北京理工大学出版社，2011.
［3］李伟，熊新国.机床电气控制技术[M].北京：机械工业出版社，2010.
第9篇
关键词：自动化生产线；教学方法；电机与电气控制；PLC；课程设计
中图分类号：G712文献标识码：B文章编号：1006-5962（2013）02-0027-02
高职机电一体化专业课程设置的培养目标是：面向工业企业生产现场，电气控制系统制造公司、机电设备制造公司、机电设备、电气设备、工控设备制造公司或公司、科技开发公司，培养适应社会需要，全面发展，适应本专业相对应职业岗位的高等技术应用性专门人才，主要岗位群定位是自动化设备安装员、自动化设备调试员、中高级维修电工等，本专业有五个主干学科：电气工程、电子工程、机械工程、计算机科学与技术、控制科学与工程，都是为了岗位需要设置的专业知识。其中《自动化生产线安装与调试》作为一门核心专业课在第四学期进行了贯穿和综合。
1自动化生产线的课程设置
机电一体化专业人才培养能力有：识图绘图能力、机电安装调试维修能力、电控系统调试检修能力、自动线调试维护能力、机电设备管理能力及机电产品营销能力等。《自动化生产线安装与调试》前序课程有PLC技术、传感器技术、电机与控制，后序课程有机床维修等。在我们所要实现的教学目标中知识目标涉及到：机械手工作原理、握机械手控制原理、机械手气动原理、熟悉安全操作规程；能力目标有：对已安装的机械手机械部件进行测量；对机械手的气路进行基本调试；根据故障现象判断故障部位；检查分析、找到故障点并分析解决故障；遵守安全操作规程；素质目标有严谨的职业态度、规范的操作习惯、创新精神、团结协作精神、自主学习精神及沟通能力。
此核心课程以项目驱动教学开展课程教学，提升学生的职业能力，以具体自动化生产线为载体，融合认知、安装、调试和检测等内容，实现教、学、做、评一体化教学，突出课程的职业性、实践性和开放性。以学生为主体，采取多样化教学方法。以自动化设备改造为工作过程，涉及电路图分析、电气图设计、程序设计、设备组装、设备运行调试、设备检测、设备维护等行动领域，设置六个学习情境：零配件拆装、传感器检测、气路检测、异步电机检测、步进电机检测、整体检测调试，分成20个任务。
项目一：供料站的安装，有机械拆装、气路拆装、电器拆装三个任务；项目二：加工站的安装，设计任务有加工站组装、光电传感器检测、限位传感器检测三个任务；项目三：装配站的安装，设计任务有装配站组装、电磁阀检测、气缸检测三个任务；项目四 ：分拣站的安装，设计任务有分拣站组装、传送带的检测、异步电机的检测、变频器的检测四个任务；项目五：输送站的安装，设计任务有输送站组装、光纤传感器检测、机械手检测、步进电机的检测、溜板检测四个任务；项目六：整体运行调试，有PLC控制网络构建、程序编写、综合调试三个任务。
2自动化生产线的教学方法与评价设计
2.1教学方法。
（1）讲授法：讲解项目任务，传授项目任务相关的知识点，针对学生实施过程中出现的不足进行知识点的说明。
（2）现场教学法：在符合生产要求的工作环境中进行操作技能和维修应用能力实践，提高职业氛围，在工作过程中提升学生的职业道德、职业素养和岗位适应能力。
（3）任务驱动法：将教学过程融入项目任务中，让学生自主讨论分析实施，学生在工作过程中得到知识。
（4）小组讨论法：学生每六～八人为一个小组，小组讨论分析，讨论解决，分工协作完成项目任务。
六步教学实施：明确任务、讨论分析、制定方案、检测故障、检验效果、总结分析。老师交代目标，注意观察和记录小组对现象分析情况，解答学生提出的问题，对跟主题分析偏离太远的小组予以引导，让学生自行摸索，在后期对学生可能会引起事故或损坏设备和工具的异常操作给予纠正，最后老师组织小组进行故障排除工作汇报，互评，并对每组进行考核评价，再引导学生自行总结。
2.2评价设计。
课程采用过程考核与期终考核相结合、企业考核与校内项目考核相结合、教师考核与学生考核相结合的多元化考核方式，利于理论联系实际，有利于学生的学习创新和思考，更督促他们到实际中去发现和改进，去寻找合适自己的项目和课题。
课程考核为：校内项目，企业，综合实训三大类。当堂课的考核有：教师考核、小组互评、小组自评；教师考核内容为五项：任务分析情况，实施方案制定，任务完成质量、分工协作精神、故障检测手段、安全操作规范、小组总结。
和很多专业课一样，多种教学方法和全面的评价方案，有效保证了教学效果。
3相关课教学
3.1电机与电气控制的教学。
本课程以发电机为主题，以工作任务为导向，以工厂实用型电气控制系统设计、安装、调试与维护情景教学为主线贯穿全课程，用实物进行直观性教学，使学生感性认识强，理性认识够。
典型的教学任务有三相异步电动机全压启动、三相异步电动机长动控制、三相异步电动机正反转控制、三相异步电动机延时启动控制（或三相异步电动机Y-降压启动）、机械手控制等。
课程特色是学生充分利用所学知识、网络资源、闲瑕时间作为期三个月的“继电控制课程设计”。任务书要求能够根据功能要求选择个元器件的类型及其型号；了解个元器件的工作原理和使用方法；把各元器件连接起来实现本课程设计的要求。设计内容和要求：两台电动机都存在重载启动的可能，任何一级传送带停止工作时，其他传送带都必须停止工作，控制线路有必要的保护环节，有故障报警装置。课程设计书要有课题介绍、题目、摘要、总体方案设计、设计目的、控制要求、设计要求、 硬件选型、主电路原理图的设计、 控制电路原理图的设计、重载保护电路设计、欠压保护电路设计、总结。
3.2PLC教学。
PLC是可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称，早期是一种开关逻辑控制装置，随着计算机技术和通信技术的发展，其控制核心采用微处理器，功能有了极大扩展，除了最广泛的取代传统的继电器-接触器控制的开关量逻辑控制外，还有过程控制，数据处理，通信联网与显示打印，PLC接口采用光电隔离，实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。
PLC有5种编程语言：
（1）顺序功能图（SFC）。
顺序功能图常用来编制顺序控制类程序，包含步、动作、转换三个要素。顺序功能编程法是将一个复杂的控制过程分解为小的工作状态，这些状态按顺序连接组合成整体的控制程序。
（2）梯形图（LD）。
梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，是在常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，形象、直观、实用，电气技术人员容易接受，要求用带CRT屏幕显示的图形编程器才能输入图形符号，是目前用得最多的一种PLC编程语言。
（3）功能块图（FBD）。
功能图编程语言是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言，与数字电路中的逻辑图一样，极易表现条件与结果之间的逻辑功能。
（4）指令表（IL）。
采用经济便携的编程器将程序输入到可编程控制器就用指令表，使用的指令语句类似微机中的汇编语言。指令表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，所以在设计时一般使用梯形图语言。如果使用手持式编程器，必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC，在用户程序存储器中，指令按步序号顺序排列。
（5）结构文本（ST）是文字语言。
编程语言的学习是PLC教学的一项重要内容，中间加以不同的应用实例：顺序控制电路、常闭触点输入信号的处理，使用多个定时器接力定时的时序控制电路、三相异步电动机正反转控制电路、钻床刀架运动控制系统的设计，LED数码管显示设计，还经常根据继电器电路图设计梯形图。
增加的学习情境还常有如下任务：洗手间的冲水清洗控制、进库物品的统计、竞赛抢答器装置设计、彩灯或喷泉PLC控制；寻找数组最大值并求和运算、电热水炉温度控制等。
3.3单片机。
单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。用于示波器、报警系统、移动电话、彩电等日常方面，在智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络和通信领域、医用设备领域、工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域也都有广泛应用。
数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高，微型单片化集成了如看门狗、AD/DA等更多的其它资源。教学内容以80C51为核心讲授单片机的的引脚、存储器组织结构、典型语句，以实例应用为线索：单灯受控闪烁、P1口外接8只LED发光二极管模拟彩灯、单片机做加、减、乘、除运算等项目。各子任务都作硬件电路及工作原理分析、主程序流程图设计、源程序的编辑、编译、下载、单片机的I/O接口分配及连接。
教学采用ISP-4单片机实验开发板，可以完成大量的单片机学习、开发实验，对学习单片机有极大的帮助。该板采用在线可编程的AT89S51单片机，有程序下载功能，可将编辑、编译、调试好的单片机代码下载到AT89S51单片机中。
3.4变频器技术及应用。
变频技术让学生熟练掌握各种电力电子器件的工作原理、主要参数、驱动电路与保护技术；掌握交-直-交变频器、交-交变频器、谐振型变频的工作原理和应用范围；掌握脉宽调制控制、矢量控制和直接转矩控制等先进技术；了解变频器与感应电动机组成变频调速系统、变频器与双馈电机组成调速系统、变频器与同步电动机组成变频调速系统，掌握电力电子电机系统的组成、工作原理、控制方法、运行特性等，是强电应用和现代技术推广的有力体现。
3.5传感器与自动检测技术。
传感器技术代替人的感观，在各种环境下应用，检测技术是一套有效的反应体系，包括信息的获得、测量方法、信号的变换、处理和显示、误差的分析以及干扰的抑制、可靠性问题等。因此掌握常用传感器的工作原理、结构、性能，并能正确选用，了解传感器的基本概念和自动检测系统的组成，对常用检测系统有相应的分析与维护能力。对工业生产过程中主要工艺参数的测量能提出合理的检测方案，能正确选用传感器及测量转换电路组成实用检测系统的初步能力。
教学过程进行小论文制作，让学生提高计算机应用水平，使学生从文字处理水平提高到办公处理水平。对分节、目录、文献标识作严格要求。题目如数字显示电子称、基于霍尔传感器的转速表、单片机电子秤研究、光纤测温仪、烟雾报警器、小车寻迹设计、电熨斗自动恒温系统、电涡流探伤、电感测厚仪等。
4毕业论文指导分析
毕业论文专业联系实际，通常小型自动化系统以单片机为主，大型自动化生产线以PLC为主，系统运行动力离不开电机，观察离不开传感器，调速可用变频器，综合所学，学生的论文涉及广泛，有效教学可对应从如下方面侧重指导。
4.1立意选题。
根据实际和研究方向做好侧重和体现，如“触摸屏控制的碱液配置系统”和“两种液体混合装置的PLC控制系统”的系统性和方向性，“车库自动门的PLC自动控制”和“测速雷达信号处理系统”的检测指标要求等。
4.2材料整合。
在任务要求明确的基础上，首先确定相关技术指标，对应查找并列出论文结构，一份毕业论文至少含有三到五门课的内容，对应于研究方向进行相应编排和取舍。
4.3技术处理。
所搜集图片的背景往往有水印，要去掉，图片按要求进行不同方向的剪切。图表里的文字应是五号或小五，注意表格标题要单独标出等等格式要求。流程图、梯形图的设计与表现。
多种教学方法和理论联系实际教出具有学习能力和创新能力的学生，系统的学习与应用创造练就出具有竞争力的学生，专业课的有效教学和毕业论文的顺利设计将显示本专业沉甸甸的含金量。
参考文献
[1]吕景全.《自动化生产线安装与调试》，中国铁道出版社，2010年7月
[2]马玉春.《电机与电气控制》，北京交通大学出版社，2011年1月
[3]李建新.《可编程控制器原理及应用》，机械工业出版社，2012年9月
第10篇
论文摘要：电动机在我区的使用很广泛，它遍及各行各业的各个角落，在生产、生活过程中发挥着极其重要的作用。但由于大部分电机使用年限较长，电机烧毁的事故常有发生，而且呈上升趋势，严重影响着生产、生活的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做一分析和研究。
1电机绕组局部烧毁的原因及对策
1.1由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。
相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，例如在各法兰涂少量704密封胶，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。
1.2由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升，只要轴承完好，允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净，运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工，电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高，且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题，例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行，油脂变质，轴承生锈而又未进行中修。
相应对策：①卸装轴承时，一般要对轴承加热至80℃~100℃，如采用轴承加热器，变压器油煮等，只有这样，才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗，轴承腔内不能留有任何杂质，填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中，不得错位。⑤电机外壳洁净见本色，通风必须有保证，冷却装置不能有积垢，风叶要保持完好。⑥禁止多种油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机，使用前必须进行必要的解体检查，更新轴承油脂。
1.3由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦，导致绕组局部烧坏。
相应对策：电机在更新绕组时，必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组，电机转子抽芯时必须将转子抬起，杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。
1.4由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。
相应对策：①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动，必要时需对电机转子做动平衡试验。
1.5电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动，电机转子不平衡等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。
相应对策：①尽可能避免频繁启动，特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。
2三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因及对策
如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都是因为缺相运行所致。当电机不论何种原因缺相后，电动机虽然尚能继续运行，但转速下降，滑差变大，其中B、C两相变为串联关系后与A相并联，在负荷不变的情况下，A相电流过大，长时间运行，该相绕组必然过热而烧毁。为三相异步电动机绕组为Y接法的情况：电源缺相后，电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降，转差变大，磁场切割导体的速率加大，这时B相绕组被开路，A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大，长时间运行，将导致两相绕组同时烧坏。
特殊情况下，如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。但在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。
第11篇
1.1由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。
相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，例如在各法兰涂少量704密封胶，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。
1.2由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升，只要轴承完好，允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净，运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工，电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高，且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题，例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行，油脂变质，轴承生锈而又未进行中修。
相应对策：①卸装轴承时，一般要对轴承加热至80℃~100℃，如采用轴承加热器，变压器油煮等，只有这样，才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗，轴承腔内不能留有任何杂质，填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中，不得错位。⑤电机外壳洁净见本色，通风必须有保证，冷却装置不能有积垢，风叶要保持完好。⑥禁止多种油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机，使用前必须进行必要的解体检查，更新轴承油脂。
1.3由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦，导致绕组局部烧坏。
相应对策：电机在更新绕组时，必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组，电机转子抽芯时必须将转子抬起，杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。
1.4由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。
相应对策：①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动，必要时需对电机转子做动平衡试验。
1.5电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动，电机转子不平衡等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。
相应对策：①尽可能避免频繁启动，特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。
2三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因及对策
如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都是因为缺相运行所致。当电机不论何种原因缺相后，电动机虽然尚能继续运行，但转速下降，滑差变大，其中B、C两相变为串联关系后与A相并联，在负荷不变的情况下，A相电流过大，长时间运行，该相绕组必然过热而烧毁。
为三相异步电动机绕组为Y接法的情况：电源缺相后，电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降，转差变大，磁场切割导体的速率加大，这时B相绕组被开路，A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大，长时间运行，将导致两相绕组同时烧坏。
特殊情况下，如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。但在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。
相应对策：无论电动机是在静态还是动态，缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时，由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时，缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时，必须对电机相应的MCC功能单元进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。杜绝缺相运行。
总之，无论是从事电气的工作人员或是管理人员，都要从实际出发，切实落实好设备的维护与维修，以保证生产的正常运行，促进我区的经济建设顺利发展。
第12篇
关键词：中职学校；电工教学；教学效果
《电工学》课程是中等职业学校许多工科专业的必修课程，它与工业生产以及我们的日常生活活动有着密切的关系。由于《电工学》课程内容较为复杂、原理较为抽象、实践性较强，又由于中职学生学习基础较差、学习能力不强和学习兴趣不高，教师教学方法及教学手段单一，以及实验课的作用不突出等原因，造成中职学生在《电工学》课程学习过程中遭遇了许多的困难，学习效果不佳。作者在多年的《电工学》课程教学实践中进行了一些探索和总结，发现如果能做好以下四个方面的工作，将能有效提高《电工学》课程教学效果。
一、教师精讲，学生多练
教师精讲，充分体现了教师课堂中的主导地位。“练”是训练性的思维活动过程，只有多练，学生才会将学到的知识运用到实践中去。《电工学》课程定理和定律多，同时公式多且变化灵活，多数情况下学生能掌握这些定理、定律和公式的内容，但在解题过程中容易出现不知从何处下手、不会灵活运用的难题。因此，在教学过程中，应对基本概念、定律、定理、分析计算方法和与专业相关的实践案例作为精讲内容；同时学生通过多练来尝试各种类型的解题方法，以达到训练思维，深刻理解定理、定律和公式内容的目的。例如，讲授串联和并联电路时，教师首先精讲串联电路和并联电路的特点，接着列出相关的计算公式，最后要求学生做精选的典型习题。在做习题过程中，要求学生从不同的角度，运用不同的知识，采取不同的方法进行一题多解，以培养学生灵活运用所学知识分析和解决问题的能力。
二、创设问题情境，引导学生积极思考
创设一个好的问题情境既能吸引学生，使之全神贯注，又能启迪思维，使之兴趣盎然，积极参与，而且能使学生迅速进入学习意境。问题始于观察，没有对事物进行深入仔细地观察，就不可能针对事物提出问题。学生如果养成了仔细观察的习惯，具有敏锐的观察力，就能透过事物表象看本质，观察得越仔细，提出的问题可能就越多。《电工学》是一门以观察实验为基础的课程，它与工业生产以及我们的日常生活活动有着密切的关系。在《电工学》课程教学过程中，教师可采用多媒体技术或实物模型演示生活现象，创设观察情境，积累问题素材，让学生积极参与观察活动。在观察过程中，教师应引导学生在知觉的基础上进行综合分析，深入思考，产生问题意识。例如，对于“单相异步电动机工作原理”知识的学习，首先可创设让学生观察教室内电风扇运转的问题情境，让学生在感知的基础上对所学三相异步电动机知识进行迁移，进而产生疑问：教室里采用单相电，无三相交流电如何产生旋转磁场？接着演示单相异步电动机转动，让学生观察其转动与电风扇转动的不同，进而产生疑问：单相异步电动机为什么不能自行转动？最后改变工作绕组接法，让学生观察电动机转向，学生自然会产生疑问：电动机转向为什么改变了？这样，在一连串的观察分析过程中，学生对各种现象都进行了积极深入的思考，自然能够获得良好的学习效果。
三、采用多媒体教学，激发学生的学习兴趣
由于中职学生知识基础薄弱和学习能力不强，并且《电工学》课程知识理论性强、比较抽象，学生就会存在领会教材困难和学习兴趣不高等难题。因此，可通过引入多媒体教学手段，将看不见和摸不着的电工知识具体化为可感知的“形”“声”“色”，以增强《电工学》课程教学的吸引力，激发学生的学习兴趣。例如，学习“安全用电”知识时，可将生活中的一些典型安全用电问题编成一些动画故事进行教学。“小新”家的电视机坏了，他将电视机后盖打开进行维修；打雷时，“小新”躲在大树下避雨；“小新”用潮湿的手接触带电的物体；“小君”不小心触电，“小新”用手拉她等故事。通过动画故事呈现的安全用电相关场景，让学生思考上述场景会出现什么后果。学生初步思考后，再播放上述场景的结果。在上述学习氛围中，学生理解了安全用电的意义，初步具备了安全用电意识。这时可引导学生进一步思考和讨论：为什么会出现上述结果？如何做到安全用电？这样，在整个教学过程中，学生主动、积极地参与，学习注意力高度集中，学习热情稳定持久，并能将学习兴趣从课堂内延伸到课堂外，达到良好的学习效果。
四、重视实验教学，提高学生实践能力
《电工学》课程内容集理论与实践为一体，实践性很强。许多内容看不见摸不着，只有通过实验教学，才能使学生熟悉和理解相关内容。实验教学是培养中职学生基本技能与创新能力的重要途径，也是提高《电工学》课程教学效果的重要途径。重视电工实验教学，提高学生实践能力，需要做好以下三个方面工作：（1）提高学生对实验课程的重视程度，在课程成绩中增加实验课成绩的比重。实验课成绩除了参考实验报告外，更重要的是考核学生的实际动手能力、排除故障能力和实验数据分析能力。（2）克服学生对“电”的畏惧心理。在《电工学》实验教学中发现，不少学生对“电”有一种恐惧情绪，不敢亲自动手操作。针对这种情况，教师应详细地讲解触电事故的种类和原因，耐心地示范电工安全操作规范，帮助学生逐步消除恐惧情绪。（3）实验课中除了开设常规的验证性实验以外，适当地增加一些设计性和综合性的实验。设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验；综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关知识的实验。综合性和设计性实验能有效地培养学生综合运用所学的理论知识分析和解决问题的能力。
作者在多年的中职《电工学》课程教学实践中发现，如果教师能够在课程教学中真正落实教师精讲、学生多练，创设问题情境、引导学生积极思考，采用多媒体教学、激发学生学习兴趣，重视实验教学、提高学生实践能力，《电工学》课程教学效果一定能够有明显的提高。
参考文献：
[1]薛恒碧.关于高职院校电工教学中教学方法和教学手段的探讨[J].7版.现代企业教育，2009：24-25.
[2]祁倩.中等职业学校电工教学的现状分析及改进对策[D].河北师范大学硕士论文，2010.
第13篇
[关键词]技术现状 工作原理 运行维护
中图分类号：TH715.193 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0237-01
1.电动机技术发展及现状
电机是利用电磁感应原理工作的机械。随着生产的发展而发展的，反过来，电机的发展又促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电机的基本结构变化不大，但是电机的类型增加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大的改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机，控制电机具有高可靠性p好精确度p快速响应的特点，已成为电机学科的一个独立分支。
未来电动机将会沿着单位功率体积更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。一批"巨无霸’电机、一批"光怪陆奇"电机将同时展现在世人眼前。
2.三相异步电动机的工作原理
三相异步电动机转动的基本工作原理是：
（1）三相对称绕组中通过三相对称电流产生圆形旋转磁场。
（2）转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流；
（3）转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转距，驱使电动机转子转动。
3.电动机启动时应该注意的问题
（1）接通电源后，如果电动机不转，应立即切断电源，绝不能迟疑等待，更不能带电检查电动机发故障，否则将会烧毁电动机和发生危险。
（2）启动时应注意观察电动机、传动装置、负载机械的工作情况，以及线路上的电流表和电压表的指示，若有异常现象，应立即断电检查，待故障排除后，载行启动。
（3）利用手动补偿器或手动星三角启动器启动电动机时，特别要注意操作顺序。一定要先将手柄推到启动位置，待电动机转速稳定后再拉到运转位置，防止误操作造成设备和人身事故。
（4）同一线路上的电动机不应同时启动，一般应由大到小逐台启动以免多太电动机同时启动，线路上电流太大。电压降低过多，造成电动机启动困难引起线路故障或使开关设备跳闸。
（5）启动时，若电动机的旋转方向反了，应立即切断电源，将三相电源线中的任意两相互换一下位置，即可改变电动机转向。
4.电动机运行中的注意事项
4.1注意电动机的振动、响声和气味
电动机正常运行时，应平稳、轻快、无异常气味和响声。若发生剧烈振动，噪音和焦臭气味，应停车进行检查修理。
4.2注意传动装置的检查
电动机运行时要随时注意查看皮带轮或联轴器有无松动，传动皮带是否有过紧、过松的现象等，如果有，应停车上紧或进行调整。
4.3注意轴承的工作情况
电动机运行中应注意轴承声响和发热情况。若轴承声音不正常或过热，应检查情况是否良好和有无磨损。
4.4注意交流电动机的滑环或直流电动机的换向器火花
电动机运行中，电刷与换向器或滑环之间难免出现火花。如果所发生的火花大于某一规定限度，尤其是出现放电性的红色电弧火花时，将产生破坏作用，必须及时加以纠正。
5.电动机的定期检查和保养
为了保证电动机正常工作，除了按操作规程正确使用，运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和保养。间隔时间可根据电动机的类型、使用环境决定。主要检查和保养项目如下：
（1）及时清除电动机机座外部的灰尘、油泥，如使用环境灰尘较多，最好每天清扫一次。
（2）经常检查接线板螺丝是否松动或烧伤。
（3）定期测量电动机的绝缘电阻，若使用环境比较潮湿更应经常测量。
（4）定期用煤油清洗轴承并更换新油（一般半年更换一次），换油时不应上满，一般占油腔的1/2～1/3，否则，容易发热或甩出，油要从一面加人，可以把没有清洗干净的杂质，从另一面挤出来。
（5）定期检查启动设备，看触头和接线有无烧伤，氧化，接触是否良好等。
（6）绝缘情况的检查。绝缘材料的绝缘能力因干燥程度不同而异，所以保持电动机绕组的干燥是非常重要的。电动机工作环境潮湿、工作间有腐蚀性气体等因素的存在，都会破坏电动机的绝缘。最常见的是绕组接地故障即绝缘损坏，使带电部分与机壳等不应带电的金属部分相碰，发生这种故障，不仅影响电动机正常工作。还会危及人身安全。所以电动机在使用中，应经常检查绝缘电阻，还要注意查看电动机机壳接地是否可靠。
（7）除了按上述几项内容对电动机定期维护外，运行一年后要大修一次。大修的目的在于，对电动机进行一次彻底、全面的检查、维护，增补电动机缺少、磨损的元件，彻底清除电动机内外的灰尘、污物，检查绝缘情况，清洗轴承并检查其磨损情况。
6.对电机轴电流的分析及防范
在电动机运行过程中，如果在两轴承端或电机转轴与轴承间有轴电流的存在，那么对于电机轴承的使用寿命将会大大缩短。轻微的可运行上千小时，严重的甚至只能运行几小时，给现场安全生产带来极大的影响。同时由于轴承损坏及更换带来的直接和间接经济损失也不可小计。
6.1轴电压和轴电流的产生
轴电压是电动机两轴承端或电机转轴与轴承间所产生的电压，其产生原因一般有以下几种：
（1）磁不平衡产生轴电压
电动机由于扇形冲片、硅钢片等叠装因素，再加上铁芯槽、通风孔等的存在，造成在磁路中存在不平衡的磁阻，并且在转轴的周围有交变磁通切割转轴，在轴的两端感应出轴电压。
（2）逆变供电产生轴电压
电动机采用逆变供电运行时，由于电源电压含有较高次的谐波分量，在电压脉冲分量的作用下，定子绕组线圈端部、接线部分、转轴之间产生电磁感应，使转轴的电位发生变化，从而产生轴电压。
（3）静电感应产生轴电压
在电动机运行的现场周围有较多的高压设备，在强电场的作用下，在转轴的两端感应出轴电压。外部电源的介入产生轴电压由于运行现场接线比较繁杂，尤其大电机保护、测量元件接线较多，哪一根带电线头搭接在转轴上，便会产生轴电压。
（4）其他原因
如静电荷的积累、测温元件绝缘破损等因素都有可能导致轴电压的产生。轴电压建立起来后，一旦在转轴及机座、壳体间形成通路，就产生轴电流。
6.2轴电流的防范
针对轴电流形成的根本原因，一般在现场采用如下防范措施：
（1）在轴端安装接地碳刷，以降低轴电位，使接地碳刷可靠接地，并且与转轴可靠接触，保证转轴电位为零电位，以此消除轴电流。
（2）为防止磁不平衡等原因产生轴电流， 往往在非轴伸端的轴承座和轴承支架处加绝缘隔板，以切断轴电流的回路。
（3）为了避免其他电动机附件导线绝缘破损造成的轴电流，往往要求检修运行人员细致检查并加强导线或垫片绝缘，以消除不必要的轴电流隐患。
一般通过以上处理，大多电动机的轴电流微乎其微，已对电动机构不成实质上危害。现场实践证明，经上述方式处理后实际使用寿命可由原几十个小时提高到上万小时，效果比较明显，尤其对高压电动机轴电流的防范效果好，对安全生产具有积极作用。
7.总结
由于电动机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。但是在日常使用过程中如何去维护好，其影响可见一斑。本文着重从电动机的技术发展及现状、工作原理、运行维护进行了初略的探讨和分析，通过此篇论文的写作，我对电机的了解又加深了许多，同时也感受到作为一名电气技术员肩上的重担。
参考文献
[1]孔祥东群主编.控制工程基础[M].武汉：机械工业出版社，2008
[2]李洋孙晋范翠香.电动机使用与维修[M].北京：人民邮电出版社，2007
[3]许晓峰.电机及拖动[M].北京：高等教育出版社，2007
第14篇
关键词：离心式通风机；振动；原因表征；故障诊断
1、概述
通风机是依靠输入的机械能，将机械能转化为气体压力，并向外输送气体的一种机械，它是一种靠外界能量从动的流体类机械。目前通风机广泛的应用于钢铁冶金、石油化工、火力发电、煤气回收、污水处理及核电等多种行业及领域中。据相关调查所得，目前国内大型风机企业的收入有百分之九十五来自于钢铁、石化、火电和水泥四大行业。在转炉冶炼净汽化系统中风机机械是必不可少的，主要用于管道系统中烟气、粉尘等混合气体杂质的抽排输送，已达到煤气回收和环保除尘的效果。该类风机一般采用离心式通风机，风量可达10万M3/h，转速在600-3000r/min之间，原动机一般选用6kv或10kv高压驱动、功率达1000KW的电动机。风机作为一种高速运转在复杂环境中的大型机械，在运行过程中最常出现的故障就是振动。
本文以钢铁冶炼中转炉煤气回收及除尘风机为研究对象，从风机本体及驱动电机等方面全面分析风机系统振动的原因、各类振动的现象表征和频谱表征及振动故障排查处理方法。
2、风机振动的概念及评定标准
2.1电动机的振动表示及限值
在工业现场中表示振动的参数一般有三个：振动幅值（mm）、振动速度（mm/s）和振动加速度（mm/s2）。在GB 10068-2000中给定的对振动无特殊要求的电机不同轴中心高的振动强度参考标准，见表1。
在实际中电机振动的判断主要依据是振动烈度[1]。振动烈度即电机轴承振动速度的有效值，它既代表了振动系统的能量，也反映了振动过程的时间历程，因此，目前振动速度被认为是能够全面描述振动过程的量值[2]。但对于JS、JR等老系列的电动机也可用老标准振动幅值（双位移）作为考核依据，表2给出了不同转速下老系列电机的振幅限值。振动加速度一般只在做振动频谱分析的时候有所纳入
2.2风机机械的振动限值
风机机械振动和电机振动的概念和测量是一致的，在ISO10816-1中给出了机器机械振动的参考标准，见表3。
其中，I类机械指发动机和机器的单独部件。它们完整地联接到正常运行状况的整机上（15KW以下的电机是这一类机器的典型例子）。II类机械指无专门基础的中型机器（具有15～75KW输出功率的电机），在专门基础上刚性安装的发动机或机器（300KW以下）。III类机械指具有旋转质量安装在刚性的重型基础上的大型原动机和其它大型机器，基础在振动测量方向上相对是刚性的。IV类机械指具有旋转质量安装在基础上的大型原动机和其它大型机器，其基础在振动测量方向上相对是柔性的（例如输出功率大于10MW的汽轮发电机组和燃气轮机）。
区域A表示优，新交付使用的机器的振油ǔJ粲诟们域。区域B表示良，通常认为振动值在该区域的机器可不受限制地长期运行。区域C表示较差，通常认为振动值在该区域的机器不适宜于长期持续运行。一般来说，该机器可在这种状态下运行有限时间，直到有采取补救措施的合适时机为止。区域D表示差，振动值在这一区域中通常被认为振动剧烈，足以引起机器损坏。
综上所述，本文所研究的风机机械应该属于III类机械，其运行正常振动速度应小于4.5mm/s，当振动大于4.5mm/s时就应安排下线检修。
3、风机系统振动的类型及表现特征
风机系统基本由风机机械、原动电机和连接部件联轴器构成。可以从其构成分析其振动的原因，即风机本体的振动、驱动电机振动和二者配合连接引起的振动。风机本体的振动主要来源于风机转子不平衡、流体介质负载不均造成的喘振、轴承座及滑动轴承不当及磨损引起的振动、还有基础部件松动引起的振动及机械共振。电动机振动主要源于电磁振动、轴承损坏及转轴弯曲引起振动、还有机械部件振动。连接部位振动住要源于两者配合调整不到位引起的振动及联轴器本身引起的振动。归纳总结大致可以把振动分为以下七类：转子不平衡、风机出口压力与入口风量不对称引起的喘振、风机轴承异常振动、电动机电磁振动、轴心线不对中引起的振动、螺栓松动及基础劣化引起的振动、机械共振。
（1）转子不平衡。由于风机转子在高温、潮湿、杂质量大、甚至具有腐蚀性的复杂混合气体介质中高速旋转，运行一段时间后，转子表面难免会附着一定量的杂质颗粒或者受到冲击磨损。转子表面有的部位遭到腐蚀磨损而有的部位堆积杂质颗粒，必然导致转子质量不平衡，在高速旋转时就会引起风机振动，表现为其振动值随运行时间延长逐渐增大。也有因为转子上的零部件脱落或叶轮流道有异物附着、卡塞造成的突发性不平[3]。所以风机转子按周期的清理检修十分必要。同样驱动电机的转子也可能出现不平衡，电机转子不平衡引起的振动主要表现为径向振动，且振动随转速的增加而增大，与负载无关。大电机一般在出厂前或者周期保养时都会做转子动平衡实验。
（2）风机出口压力与入口风量不平衡引起的喘振。喘振是风机运行中的特殊现象，风机喘振主要是由于出口压力与风机入口风量失去对应所致。当管网异常等原因导致出口压力很高而入口风量很小使得风机叶片部分或全部进入失速区，这时风机一会向负载排气，一会又向负载吸气，风机就会出现喘振。风机喘振最直接的表现就是风量、出口压力、电机电流出现大幅波动，剧烈震动并伴有异常噪声[4]。
（3）风机轴承问题引起的振动。高压大型风机的装配一般都采用滑动方式装配，所以风机的装配和十分重要。风机检修完装配时 两端必须保持水平且轴瓦的瓦衬一般都需要进行研刮。轴瓦研刮的目的是为了使瓦衬形成圆的几何形状，使轴瓦与轴径间存在锲形缝隙，以保证轴径旋转时，摩擦面间能形成锲形油膜，使轴径在油膜的浮力作用下运转，以减轻与瓦衬的摩擦，降低其磨损与动力的消耗，轴瓦的检查与研刮可采用着色法或干研法。另外风机运行过程中必须保证供油充足，防止因不良造成轴瓦及轴径的磨损，从而引起风机振动。同样电机的轴承也可能出现磨损、表面剥落点蚀、破碎等异常故障。不论滑动轴承还是滚动轴承出现问题最直观的反映为轴承温度急剧升高。
（4）驱动电机的电磁振动。在确保轴承质量和动平衡的前提下，笼型三相异步电动机的主要振动源是磁场相互作用产生随时间和空间变化的电磁力引起的电磁振动[5]。具体来说，电磁振动有定子三相磁场不对称引起的振动，气隙偏心引起的振动和电机转子异常引起的振动。定子电磁振动的主要特征为振动频率为电源频率的2倍，切断电源后电机振动立即消失。气隙偏心有两种情况：一种是静态不均匀，主要是由于电动机定子中心与转子轴心不重和引起的；另一种是动态不均匀，主要是由于转轴挠曲或转子铁心不圆造成的。转子回路异常将产生不平衡的电磁力，从而产生振樱该类振动的主要特征是振动随负载增加而增加，当负载超过50%以上时较为显著。
（5）轴心线不对中引起的振动。安装时电动机与风机本体的轴心线必须一致重合，因为联轴器问题或者调整不到位，两者轴心线错位时，电动机在运行过程中就会受到来自联轴器的作用力，从而产生振动。轴心线不对中引起的振动主要有3个特点：一是轴向振动较大，二是越靠近联轴器振动越大，三是振动中2倍旋转频率的成分增加，同时伴有基频和3倍频[6]。
（6）螺栓松动及基础劣化引起的振动。基础灌浆不良，地脚螺栓松动，垫片松动，基座连接不牢固都将引起机械振动。该类振动的主要特征是有问题的地脚螺栓处振动最大，且以径向分量最大，振动频率为转速的奇数倍频率组合。一般都认为基础劣化的可能微乎其微，但不能完全排除，笔者就有过因电机基础预埋螺栓断裂引起电机振动的教训。
（7）共振。共振是指一物理系统在特定频率下，比其他频率以更大的振幅做振动的情形，此特定频率称之为共振频率。风机在旋转时处于临界速度时即发生最大的挠度变形，此时就会发生共振。增大通风机的转子重量或减小轴的直径都可以使轴的临界速度降低，从而避开了共振点，同样可以通过改变机壳、基础等，改变设备固有的共振频率。
4、风机的运行检修
由于风机转子所处的运行环境比较恶劣，且突发故障造成的后果比较严重，所以风机一般都要进行周期性的清理检修。周期清理检修重点对转子进行冲洗清理及常规检查紧固，同时每次检修完毕的恢复都是一次重装上线，轴瓦的研刮、轴心线的对中调平都是必须的。故下面的故障排查对风机转子渐进式的不平衡，风机轴承异常，轴心线不对中及联轴器异常，螺栓松动等引起的振动不再详述。
5、风机振动故障诊断的一般步骤
引起风机振动的原因有很多，一般可以通过直观经验按由易到难的顺序逐步排查淘汰。
（1）测量风机两侧轴承座及电机两端的轴向水平、轴线垂直、径向振动值，通过各测量点的对比，初步聚焦振源是风机还是电机。如果振值由大到小的排列是风机侧、电机负荷侧、电机非负荷侧，那么基本可以断定振源是风机本体。如果无法通过直观的比较得出结论，可以断开电源拆开联轴器，使电动机与风机分离，单独试验电动机，测量电机是否振动。
（2）一般机械负载振动的概率要远大于电机振动的概率。风机本体的振动除了第四节所述的常规原因外，还可能因为突发性的转子不平衡等其它机械因素引发的振动。
（3）利用调节风机管网前后阀门开度对风机进行气流激振试验，在调节阀门不同的开度下，改变管道流量压力，测量风机的振动值，判别风机振动是否由喘振引起的。
（4）电机振动的分析。电机的振动可以通过瞬时停电法来区分是机械原因还是电气原因引起的，停电瞬间，如若电机振动明显减弱，则说明是电气原因为主，否则，机械原因的可能性大。电机的振动最有可能是内部轴承异常引起的，轴承问题除了振动的判断还可以通过听音来判断。
（5）电机的电磁振动。首先检查三相电源是否平衡，现在一般都是变频器驱动，电源的问题几乎可以排除。其次检查三相电流及三相绕组的电阻值是否平衡，如果不平衡，就需要专业检修单位对电机进行解体检查检修，彻底解决电机内部的问题，并做转子动平衡实验，确保电机轴没有问题。
（6）风机本体、电机、联轴器经检查如果都正常，最后就需要怀疑基础了，对基础的水平面，强度进行检查检测。
6、结束语
随着信号检测技术和计算机技术的高速发展，大量的振动数据监测分析软件应运而生，当直观经验无法做出准确判断时可以借助软件工具进行精密分析。但故障诊断系统更多的是根据振动波形图、频谱图、轴心轨迹图等测量结果给出很多可能，通常是诊而未断，扎实的理论依据和丰富的实践经验将帮助我们做出准确判断。
参考文献：
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第15篇
1、突出能力本位，注重工艺要求，以动手能力，思维能力和创新能力的培养为主线。
2、掌握常用的仪器、仪表。
3、突出实用电路的安装与调试，为求活泼、有趣味性。
【关键词】电工专业；技能培训；学习兴趣
一、理论教学
1、基础理论教学
课程和内容的选择是以实践能力为导向，在开课的先后次序上，考虑到学生的认知规律、知识的内在逻辑性，依据学校的条件，设计了相关项目课程。先易后难，先学的知识、技能是后面所学的基础，这点与传统课程体系一样。在校期间，以校本工作岗位为主，兼顾工厂、企业对操作员的要求，使学生所学的知识与技能有一个较为全面完善的体系，进入工作岗位，可较快地熟悉工作、进入工作。培养的能力主要是通识的，学校教育无法也不可能与企业的岗位需求进行零距离的对接。“学校不是工厂，工厂不是学校”。将课程项目化，不是一开始就把所有课程都在一起整合，而是采取两个方向的课程进行项目化，一个是弱电―电子线路，另一个强电―电力拖动。
2、重点专业课内容教学
熟练掌握《电力拖动》这门课程。该课程中主要包括各种常用低压电器的组成、原理和作用；常用继电器、接触器的识别与检测；典型的机床电气控制线路的安装与调试等。学习这门课程，具备进入学习型社会所需要的各种能力打下良好基础，为学面对社会就业所需要的专业能力、方法能力和社会能力打下良好的基础，为学生职业生涯的发展也奠定了基础。
3、懂得安全用电常识
与强电打交道，安全教育为首要，电具有“听不到、看不见、摸不得、嗅不着”等特点，在实习过程中，一定对学生进行安全喊话，树立安全责任重于泰山的观念。在培训中要侧重以下几方面的教育：人体触电原因、危害及预防措施；安全用电一般措施；安全用电的技术措施；安全用电的组织措施，在生活和生产中，给合实际分析典型触电事故案例等。
二、一般能力的培养
1、培养学生使用万用表、钳形电流表的能力
通过培训，要求学生熟练掌握指针式万用表的使用方法，对于较高素质的学员，是最基本的技能要求。它是用来测量电流、电压等多种电路参量和电阻器、电容器、电感器等多种元器件参数的电工电子仪表，其正确使用使用方法如下：
（1）测量前要做好准备工作，先检查一下指针是否指在零的位置，如不在零位，可调节表头轴心附近的机械调零装置，将指针调到零位。然后在电池夹内装入二号电池（1.5V），6F22型层叠电池（9V）各一节。
（2）交流电压的测量方法及注意事项：测量前，必须将转换开关拨到对应的交流电压量程档。如果误用直流电压档，表头指针不动或略微抖动，如果误用直流电流档或电阻档，轻则打弯指针，重则烧坏表头，它相当于人的“心脏”，是很难修复的！测量时，将红黑两表笔并联在被测电路的两端，绝对不允许在测量中任意拔动转换开关来更换量程。测量高电压时更是如此，这样可以避免电弧烧坏转换开关触点。测量电压时，一定要要养成单手操作的好习惯。
（3）直流电压的测量方法及注意事项：仍然要注意正确选择测量项目，如果误选了交流电压档，读数可能会偏高，也可能为零；在测量之前，一定要注意万用表的表笔正、负极性，将红色的表笔接被测电路的正极，黑色的表笔接被测电路的负极。如果表笔接反了，万用表的指针会反方向偏转，容易撞弯万用表的指针。若事先不知道被测那点电位的高、低，可将任意一支表笔先接触被测电路任意一端，另一支表笔轻轻地试触一下电路的另一被测端，若表头指针向右偏转，说明正、负极性接法已正确，若表头指针向左方向偏转，说明表笔接反了，交换红黑两表笔即可正常使用。
（4）电阻测量方法与注意事项：绝对不允许在带电的情况下测量电阻。这相当于将被测电阻两端电压引入万用表之中来测量线路，必然引起测量误差，如果引入过大的电流、电压，还会烧坏表头，所以在测量电阻之前必须先切断电路电源。如果在测量的线路中有大容量的电解电容，应先将该电容器放电（正、负极短接），避免电荷通过万用表泄放，会损坏表头。测电阻时，直接将表笔并联在被测电阻或电路的两端，在测量电阻之前或每更换倍率档时，都应该重新调整欧姆零点，即将万用表的红、黑两表笔短接，并同时调节零欧姆调零旋钮，使表头的指针更准确地停留在欧姆标度尺的零点上。如果连续使用Rx1挡时间较长，也应重新校正欧姆零点，这是因为五号电池容量小，工作时间稍长，输出电压下降，内阻升高，会造成欧姆零点漂移。测量电阻时，应该选择较合适的倍率档，尽量使指针接近标度尺的几何中央，这样可以大大地提高测量数据的准确性。
（5）要正确使用钳形电流表：在测量之前，应先检查一下电流表的指针是否指向零的位置，如果不指在零位，应该进行机械调零，然后还应该检查一下钳口的开、合的情况，要求钳口可动的那一部分开、合要自如，两边钳口的结合面一定要紧密接触。假如钳口上有油污或杂物，应该用溶剂洗干净；假如有锈斑的话，一定要轻轻地擦。测量时候一定使钳口紧密接合，漏磁通减少，测量精确度提高了。测量时，应选择适当的量程，为了方便在测量时使指针超过中间刻度，以减少测量误差。如果在测量电路之前，不知道被测电流的大小，可先将量程选择旋钮置于最高挡位，然后再看指针偏转的情况将量程旋钮调整到较合适的位置。如果被测电路中电流太小，即使在最低量程挡指针偏转角都很小，为了提高测量精确度，可将被测载流导线在钳口的部分的铁心柱上缠绕几圈后再进行测量，将指针指示数除以穿入钳口内导线根数，即得实测的电流值。测量时，应使被测导线置于钳口内中心位置，以利于减少测量误差。钳形表不用时，应将量程选择旋钮调到最高量程挡位，以免下次使用时，不慎损坏仪表。
2、培养学生独立识图的能力
电路和电气设备的设计、安装、调试与维修都要有相应的电工用图作为依据或参考。它是电气工程技术的通用语言，凡从事电气操作的人员，必须掌握识读电工用图的基本知识，具备照图施工和检修的能力。我们一定按照识图的基本要求去识图：结合电工基本原理识图；结合电气元件的结构和工作原理识图；结合典型电路识图；结合电路图的绘制特点识图。掌握识图的步骤，阅读图纸的有关说明，包括图纸目录、技术说明、器材明细表及施工说明书等，这一步主要是了解工程的整体轮廓、设计内容及施工的要求。识读电气原理图时，要根据电路图的工作原理，首先在图纸上先分析出主电路、控制电路，其次再先看主电路图，后看控制电路图。阅读主电路可按照以下四步分析：第一，先看本电路设备的供电电源，实际上生产多用380V、50HZ三相交流电源；第二，弄清主回路中用了多少台电动机，并了解各台电动机的作用；第三，分析各台电动机的工作情况，电动机与电动机之间是否存在一种相互制约的关系；第四，熟知主电路中所用的控制电器和保护电器，控制电器多为刀开关和接触器主触点，保护电器多用熔断器、热继电器、自动开关中的脱扣器等。分析控制电路时，要先了解控制电路中常用的继电器、接触器、行程开关、按钮等的作用、动作原理，再结合主电路有关元器件对控制电路的要求，即可分析出控制电路的动作过程。教会学生掌握常用的电子元器件的测量，熟读色环电阻的阻值，电容的极性的判别，二极管、三极管的检测，熟练地掌握电烙铁的焊接技术，掌握焊接的动作要领和基本要求，能够按照图纸进行组装和调试。
三、专业能力的培养
1、三相异步电动机的拆装和检修
培训实习的学生熟练地掌握三相异步电动机的装配技术和拆卸过程，拆卸不得得当，会拆坏设备，或者把零件及装配位置弄错，给装配也会造成不少困难。培训学生在拆装电动机之前，一定做好拆卸前的准备工作，备齐拆装的一些常用工具，一定要选好合适的地点来拆装电动机，现场环境事先要整理好。一定要熟悉所拆电动机的结构、特点、拆装要领及所存在的一些缺陷，一定作好标记，标出电源线在接线盒中的相序，培训学生掌握电动机的拆卸步骤，熟练地掌握联轴器或皮带轮的拆卸；轴承的拆卸；端盖的拆卸。掌握电动机的装配技术，原则应与拆卸步骤相反。
2、安装和检修低压电器元件能力的培养
学会运用万用表检测继电器，接触器等低压电器元件质量及好坏，在控制板上安装电器元件，根据电动机容量的大小来选择导线线径，分别接控制电路和主电路中，用万用表的电阻档来检查主电路和控制电路接线是否正确，为防止接线错误造成不必要的短路事故。
3.板前明线布线的安装工艺
尽可能少布线的通道，同路并行的导线按主电路、控制电路要分类集中，单层密排。控制电路一定要紧贴安装面布线，相邻的电器元器件之间也可“空中走线”。安装导线尽可能靠近元器件走线，布线要求横平竖直，转弯处要成900的直角弯。同一平面的导线高低要一致，尽量避免导线交叉，用软线来连接按钮，连接配板上的元器件时一定要通过接线端子，并且要编号。
总之，通过培训，使学生掌握了理论与实际相结合的这一特点，培养了学生的创新能力，思维能力，和动手能力，为学生以后的学习，从事电工作业的打下了良好的基础。
参考文献
[1]石小法电子技能与实训北京高等教育出版社，2002.7.1
