單層繞組就是在每個定子槽內只嵌置一個線圈有效邊的繞組,因而它的線圈總數只有電機總槽數的一半。單層繞組的優點是繞組線圈數少工藝比較簡單;沒有層間絕緣故槽的利用率提高;單層結構不會發生相間擊穿故障等。缺點則是繞組產生的電磁波形不夠理想,電機的鐵損和噪音都較大且起動性能也稍差,故單層繞組一般只用于小容量異步電動機中。單層繞組按照其線圈的形狀和端接部分排列布置的不同,可分為鏈式繞組、交叉鏈式繞組、同心式繞組和交叉式同心繞組等幾種繞組形式。
電動機一般應配有故障保護裝置,如熱保護裝置、電動機電子保護器等,并根據電動機銘牌電流調整保護裝置的整定值選擇。如電動機負載較穩定,為了更好地保護電動機,可按電動機的實際工作電流來調整保護裝置的整定值。電動機的實際工作電流可在電動機負載運轉時,用鉗形電流表直接測定。
三相異步電動機由固定的定子和旋轉的轉子兩個基本部分組成,轉子裝在定子內腔里,借助軸承被支撐在兩個端蓋上。為了轉子能在定子內自由轉動,定子和轉子之問有一間隙,稱為氣隙。電動機的氣隙是一個非常重要的參數,其大小及對稱性等對電動機的性能有很大影響。
異步電動機的氣隙是很小的,中小型電動機一般為0.2~2mm。氣隙越大,磁阻越大,要產生同樣大小的磁場,就需要較大的勵磁電流。由于氣隙的存在,異步電動機的磁路磁阻遠比變壓器大,因而異步電動機的勵磁電流也比變壓器的大得多。變壓器的勵磁電流約為額定電流的3%,異步電動機的勵磁電流約為額定電流的30%。勵磁電流是無功電流,因而勵磁電流越大。
繞組是電動機的組成部分,老化、受潮、受熱、受侵蝕、異物侵入、外力的沖擊都會造成對繞組的傷害,電機過載、欠電壓、過電壓,缺相運行也能引起繞組故障。繞組故障一般分為繞組接地、短路、開路、接線錯誤。如今分別說明故障現象、產生的原因及檢查方法。
繞組受潮使絕緣電阻下降;電動機長期過載運行;有害氣體腐蝕;金屬異物侵入繞組內部損壞絕緣;重繞定子繞組時絕緣損壞碰鐵心;繞組端部碰端蓋機座;定、轉子磨擦引起絕緣灼傷;引出線絕緣損壞與殼體相碰;過電壓(如雷擊)使絕緣擊穿。
由于焊接不良或使用腐蝕性焊劑,焊接后又未清除干凈,就可能造成壺焊或松脫;受機械應力或碰撞時線圈短路、短路與接地故障也可使導線燒毀,在并燒的幾根導線中有一根或幾根導線短路時,另幾根導線由于電流的增加而溫度上升,引起繞組發熱而斷路。一般分為一相繞組端部斷線、匝間短路、并聯支路處斷路、多根導線并燒中一根斷路、轉子斷籠。
當改變電動機的定子電壓時,可以得到一組不同的機械特性曲線,從而獲得不同轉速。由于電動機的轉矩與電壓平方成正比,因此大轉矩下降很多,其調速范圍較小,使一般籠型電動機難以應用。為了擴大調速范圍,調壓調速應采用轉子電阻值大的籠型電動機,如調壓調速用的力矩電動機,或者在繞線式電動機上串聯頻敏電阻。為了擴大穩定運行范圍,當調速在2:1以上的場合應采用反饋控制以達到自動調節轉速目的。
調壓調速的主要裝置是一個能提供電壓變化的電源,常用的調壓方式有串聯飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調壓等幾種。晶閘管調壓方式為佳。調壓調速的特點:
1、調壓調速線路簡單,易實現自動控制;
2、調壓過程中轉差功率以發熱形式消耗在轉子電阻中,效率較低。
3、調壓調速一般適用于100KW以下的生產機械。
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