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三相异步电动机维修手册电动机的铭牌解读

1.1.1 三相交流异步电动机铭牌中应标出的主要内容有:

①电动机型号; ②额定输出功率,单位用千瓦或瓦(kW或W);③额定电压或电压范围 (线电压值),单位为伏(V),有两种不同额定电压X和y时,应标成:τ/力 电压范围是从^至^的,标成:r一V④额定频率或额定频率范围,单位为 赫兹(Hz),两种及以上的标注方法同③;⑤额定线电流,单位用安(A);

1.2.2 铭牌内容和相关知识

铭牌虽小,其标出的内容中却几乎包含该电动机所有的使用信息,是使用和维修工作的最重要依据。本部分将介绍其中主要内容的含义和相

关知识。

1. 型号

国家标准GB 4833 《电动机产品型号编制方法》中规定:中小型交流异步电动机的型号一般由6 部分组成,下面以型号为YDZ -160M2 - 2/4 W的电动机为例,按前后顺序介绍这6 部分的具体规定和有关内容。

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为该电动机所属系列的代号与设计方案序号(第1次设计方案无此序号)。系列代号由1-4 个该电动机系列和品种文字中主要字的汉语拼音字头来表示(个别情况除外),第一个字母表示品种,即“ Y”代表“ 异(YI)步电动机”;以后的字母代表该品种电动机的分类或者派生产品,例如“B”为“ 防爆(BAO)型异步电动机”“、R”为绕(RAO)线型转子异步电动机等,本例为“ D”,表示变极多(DUO) 速,即是“ Y 系列变极多速电动机”

若这些字母后面紧跟一个阿拉伯数字,则该数字为本系列电动机的

设计序号。因第一次设计的1不必出现,所以此数字最小为2,本例则为

第2 次设计,或者说第2 代。

2) 第2 部分一机座号(中心高)

机座号是表示电机外形大小的代码,一般用径向尺寸来表示。对于常见有底脚的电机,是以其轴中心到底脚平面的垂直距离来表示(单位为mm) ,例如本例为160,即为160 mm,所以也常被称为“ 中心高”(用符号H表示),如图1 - 8 所示。对于无底脚的IMB5、IMV1等电机,则用与其相同机壳内圆直径的有底脚的电机的中心高数值来确定。我国等同采用IEC(国际电工技术委员会)推荐的小型电机机座号(中心髙)为63、71、80、90、100、112、132、160、180、200、225、250、280、315;中型电机机座号(中心高)为355、400、450、500、560、630。

3)第3 部分—机座长度代码

图1-8 中心高H的定义

机座长度代码是表示同一机座号不同长度的代码,分长机座、中机座和短机座3 种,分别用英文字母L、M、S 表示,各是英文Long(长)、Middle(中等)、Short(短)3 个单词的第1个字母,如图1-9 所示。本例为M,即中等长度。

有些规格只有一种长度的机座,则允许不出现此部分,例如机座号为80 的Y2 系列电动机Y2-802- 4(有时也写成Y2-802-4)等。

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4) 第4 部分—铁.心长度的代码

表示同一长度的机座中,不同长度的铁心,用数字1、2、3…表示(习惯称为1号、2 号、3号……,本例为2 号),数值越大铁心越长,如图1-10所

示。相对而言,铁心越长,其功率也越大。例如Y100L1- 4 的铁心越长为90 mm,Y100L2 - 4 的铁心越长为120 mm,前者的额定功率为2. 2 kW,后者为3 kW。只有一种长度时,可以不标出,例如Y2 -112M- 4。

5) 第5 部分—极数

表示定子绕组通入三相对称的交流电后所产生的磁极数。本例具有两种数量的极数,即2 极和4 极。

若给一相定子绕组通一个直流电,用一个指南针在电机定子内沿其内圆移动一周,可清楚地看到所形成的磁极个数,如图1 _ 11a 所示的4 极单层交叉链式绕组。对于只有一种极数的单速电动机,可从一个线圈两个边所在槽之间槽数表示的距离(称为线圈的“ 节距”或“ 跨距”,对同心式

绕组用一相中2 个或3 个木小线圈的平均值)和总槽数之比来确定其极数。图1- lib 给出定子铁心共36 个槽,一个线圈两个边所在槽之间以槽数表示的距离为8,36/8=4. 5≈4,所以为4 极。

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电动机的极数和所用电源的频率共同决定该电动机的转速。

6) 第6 部分—特殊环境代码

用字母表示该电动机可适应的特殊环境,详见表1-8。本例为“ W”,即可适M于在屋(户)外使用。

2. 额定功率

电动机的额定功率是指其在输入电量(电源电压和频率)为规定的额定值,并在符合规定的环境条件下(例如环境温度在40摄氏度以下,海拔在1000m以下,下同),能正常工作的轴输出机械功率,又称为容量,用符号PN表示,一般用千瓦(kW)作单位,不足1kW 的有时用瓦(W)作

单位。一些出口或进口电机使用马力作单位。马力有米制和英制两种,两者有一个较小的差值,不加说明时,应认为是米制马力。另外,还有一个名称叫做“ 电工马力”,它在数值上等于英制马力。马力与千瓦之间的换算关系如下:

1千瓦=1.36 米制马力;或1米制马力=0.735 5 千瓦

1 千瓦=1. 34 英制马力;或1英制马力=0. 746 3 千瓦

粗略计算时,用1千瓦=1. 35 马力;或1马力=0. 75 千瓦即可。英制马力的符号用hp 或HP;米制马力目前还没有统一的表示符号,德国使用PS,法国使用ch 或CV,其他国家还没有具体的规定,但经常使用英制马力的符号。

我国标准中确定的中小型电动机功率选取用档次推荐值为(单位为kW) : 0.18,0. 25,0. 37,0. 55,1.1,1.5,2.2,3,4,5.5,7.5,11,15,18.5,22,30,37,45,55,75,90,110,132,160,185,200,220,250,280, 315,335,355,375,400, 425, 450,475,500,530, 560, 600,636, 670,710,750,800,850,900,950,1000…

3. 额定电压

额定电压是保证电动机正常工作时所需的电源电压,指定子输入线电压用伏(V)或千伏(kV)作单位。有关线电压和相电压的定义及相互关系知识见1.3.1。

我国的交流低压电动机一般为220 V 或380 V;高压电动机有3 kV、6 kV 和10 kV等。当可采用两种电压时,在铭牌上标注用“ /”线隔开,如220 V/380 V或380 V/660 V等。

4. 接线方式

1) 单速电动机接线方式

单速三相异步电动机较常用的接线方式有两种,即所谓的星形和三角形,分别用符号“ Y”和表示,如图1-12 所示(图中接线端子是三相绕组首、末端共引出6 个)。两种接线方式要求的电源输人线电压关系是:星形连接(Y)=W倍三角形连接(△)电压。例如星接为380 V,则改成角接应变为220 V;而角接为380 V时,则改成星接应变为660 V。

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2) 两种电压成整数倍关系的电动机接线方式

对于两种电压成整数倍关系(例如220 V/440 V)的电动机接线方式则另有规定。一种接线方式对应一种供电电压,具体对应关系应按铭牌给定的数值或线路图,绝不可随意进行。图1-13 给出了一种220 V 和440 V 双电压绕组接线图。其绕组每一相都由两组完全相同的绕组组成,根据所需要的电压进行串联(用于高电压)或并联(用于低电压)。在同一种电压下(例如440 V) ,可以连接成星形(丫)或三角形(△),相当于普通的星-三角转换。

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3) 多速电动机接线方式

变极多速电动机是通过改变同一定子绕组的接线方法或利用不同极数的绕组改变转速的电动机。一种接线方式对应一个转速,具体对应关系应按铭牌给定的数值或线路图,绝不可随意进行。第4 章4. 3中4. 3. 3给出了几种常用的绕组接线图。

5. 额定电流

额定电流是电机加额定电压和额定频率输出额定功率时的定子输人线电流(线电流的定义见1.3.2),用安培(A)作单位。额定电流是选择配电设备和电源设备的最主要参数。铭牌上给出的额定电流是一个根据该电机技术条件中规定的效率、功率因数、额定功率和额定电压,通过理论计算所得到的值,而不是实际输出额定功率时的电流值,但与实际值相差不会超过士5%。设用符号I、U、P、《、«^分别代替三相异步电动机的额定电流(线电流,单位为A)、额定电压(线电压,单位为V)、额定容量(额定功率,单位为W)、效率标准值(用实际数值,不用百分数)和功率因数标准值,则计算额定线电流I的公式为:

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对于小型380 V的电动机,额定功率PN的单位用kW 时,额定电流IN≈2PN,这是估算额定电流的简易记法。使用此简易算法时,较小电机(功率<4 kW)可适当加大一点倍数,如2. 2PN;反之,对较大电机(功率>20 kW),则应减小一点倍数,如1. 9PN。对额定电压不是380 V的电机,可用IN≈2PN(380/U)粗略地求出电流与功率的关系,例如额定电压U=6 000 V, 额定功率为500 kW,则按较大电机使用1.9 作为系数,IN≈1. 9PN(380/U)=1.9X500X (380^6 000)=60.17A(实际的铭牌值为60A左右)。

6. 额定频率和转速

额定频率是保证定子同步转速为额定值的电源频率。对普通交流电动机,我国使用的额定频率为50Hz,使用50 HZ 的还有东南亚、大洋洲、欧洲和非洲等大多数国家和地区,另外一些国家或地区(例如北美洲)则

使用60 Hz。

额定频率和电动机的极数决定了该电动机定子同步转速,用f表示额定频率(Hz),用ns表示定子同步转速( r/min),用P表示极对数(极数的1/2〉,则

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额定转速是电机加额定频率的额定电压输出额定功率时的转子转速,单位为转/分钟( r/min)。由于交流异步电动机的工作原理决定了转子转速《永远要小于定子磁场的转速(即同步转速《s ),例如额定频率为50 Hz的4 极电动机同步转速ns=l 500 r/min,而其转子的实际额定转速为1450 r/min 左右。电动机的功率越小,差值越大。即所谓“ 不同步”,这也是此类电动机称为“ 异步”电动机的原因。

7. 绝缘等级

所谓绝缘等级实际上是指电机所用绝缘材料的耐热等级,所以也被称为“ 绝缘耐热分级”,简称为“ 热分级”。它表示电机中各种绝缘材料所能承受最高温度能力的水平。用B、F、H、C 等字母表示。其各自的长期

耐热温度最高值见表1-10。

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8. 绕线转子电机的转子开路电压

绕线转子的转子开路电压是指电机定子绕组接通额定频率的额定电压、转子三相绕组外接引线开路时,在两个集电环间的感应电压。

9. 绕线转子电机的转子额定电流

绕线转子电机的转子额定电流是指电机在额定输出运行时,转子绕组的线电流。因转子绕组一般接成丫形,所以也是相电流。因电机运行时,转子电流频率很低(一般在0.5 Hz 以下)。所以用普通指针式交流电流表测量时,指针将在一个小范围内来回摆动,不易确定其准确数值,可根据其平均值得到大概的结果;而普通数字电流表显示的数值一般会小于实际数值。

1.2. 3 进、出口电机英文铭牌的识别

进、出口电机一般采用英文书写。因为没有统一规定,所以所用英文单词或简写形式等不尽相同。表1- 11 给出了一些中、英文对应关系,供参考。图1-14 为两个出口电机的铭牌实例。其中英文单词字母有的全

用大写,有的则只有第一个字母大写,阅读时应注意它们的含义是相同的。表1-12 给出了一些电机生产国或知名公司的英文书写方式(其中括号内的英文是简写形式)。



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