写在最前面的:电动机是一种将电能转换为机械能的设备,属于感性负载的一种,具有能量转换效率高、应用范围广和调速性能好等共性特点。同时还包括电流滞后于电压,功率因数较低,需要无功补偿,启动时电流较大,以及负载稳定性较好等特点。不同类型的电动机各有特色,因此总结电动机的五个特点;
一、电动机如何分类?怎样合理选用电动机?
二、怎样根据生产环境特征选择不同防护型式的电动机?
三、电动机的“连续工作制"、“周期工作制“和“短时工作制"有何区别?怎样运用?
四、什么叫做电动机的过载保护?怎样实现?
五、为什么电动机的控制电路应有欠电压保护?怎样实现这种保护?
一、电动机如何分类?怎样合理选用电动机?
电动机主要分为交流电动机和直流电动机两大类别。在交流电动机中,异步电动机(又称感应电动机)与同步电动机各具特色。异步电动机进一步细分为单相和三相两种类型。
单相电动机通常功率较小,广泛应用于家用电器领域,例如吹风机、电风扇等日常用品。
三相异步电动机根据转子结构的不同,可划分为三相鼠笼式异步电动机(亦称短路式转子电动机)和三相绕线式转子电动机(又名滑环式电动机)。
合理选择电动机是确保其正确使用的关键。电动机的选择涉及多个方面,包括机械特性、结构形式、容量、电压、频率、转速和起动转矩等。以下是几项核心内容的详细介绍:
电动机的机械特性,如转速、多级变速、无级调速、起动力矩、滑差率(适用于冲压机、剪刀机、冲击锤等高滑差率电机)、恒转矩和速制动等,必须满足生产机械的需求。电动机的结构形式应适应周围环境条件,包括防尘、防腐、防震、防潮和防爆等要求。电动机的容量应适中,避免“大马拉小车”或“小马拉大车”的现象。对于有铭牌标明功率的机械,可以根据铭牌功率选配电动机。
二、怎样根据生产环境特征选择不同防护型式的电动机?
在以下特定环境中,应选择与环境特性相匹配的防护型电动机:
对于室内一般生产场所,推荐使用防护式电动机。在确保人员和设备安全的前提下,也可以考虑无防护式电动机。若使用地点可能存在水滴或飞溅情况,则应选用防滴、防溅型电动机。在湿热带地区,优先选择湿热带型电动机。若采用普通电动机,需采取适当的防潮措施以适应环境。当空气中常含有较多粉尘时,根据粉尘性质选择相应电动机:导电性粉尘环境下宜用尘密型电动机;非导电性粉尘环境下则适用防尘型电动机。面对经常存在腐蚀性气体或游离物的空气环境,建议尽可能选用专为化工行业设计的防腐型电动机,或者采用管道通风冷却式电动机(通过引入清洁空气进行冷却)。室外露天场所最适合安装室外型电动机。如果能够提供足够的遮阳避雨措施,也可以选择防尘型电动机作为替代方案。在存在火灾或爆炸风险的地方,必须使用防爆型电动机来保障安全。
三、电动机的“连续工作制"、“周期工作制“和“短时工作制"有何区别?怎样运用?
电动机的工作模式通常在铭牌上明确标注。“连续工作制”意味着电动机能够在额定电压和负载下持续运行,无需停机。而“周期工作制”则指电动机在额定条件下只能进行断续运行,工作时间与停车时间按照一定比值循环交替,这一比值通常以暂载率表示。暂载率是指在10分钟的周期内,电动机持续负载运行的时间与整个周期之比的百分数,常见的暂载率有15%、25%、40%和60%。例如,一个按40%暂载率运行的电动机,在一个周期内将工作4分钟,然后停车6分钟,如此循环满载运行。如果电动机的运行超过其暂载率,可能会导致过载并最终烧毁。“短时工作制”是指电动机在额定条件下只能在限定的短时间内运行,这些短时工作时间一般分为10、30、60、90分钟四种。当电动机在额定负载下运行达到规定时间后,必须停车冷却后才能重新启动。若超过规定时间继续运行,电动机可能会因过热而损坏。
四、什么叫做电动机的过载保护?怎样实现?
电动机在运行过程中,通常允许短时间内的过载(即输出功率超过额定值)。然而,若过载时间过长,导致电动机温度升高超出安全范围,则会引起绝缘材料老化,缩短使用寿命,严重情况下甚至会导致绕组烧毁。因此,为防止因长时间过载而损坏电动机,必须对过载时间进行限制,这种保护机制被称为过载保护。
通常情况下,采用热继电器作为实现电动机过载保护的关键装置。在进行电动机控制系统设计时,将热继电器中的热感应元件(可以是三相式或两相式)串联接入电动机的主电路中;同时,把热继电器的常闭触点也串联到接触器线圈的控制回路里。一旦电动机发生持续过载现象,随着电流增大,发热元件温度随之上升,使得双金属片逐渐弯曲变形。当达到预设阈值后,双金属片推动常闭触点断开,切断了通往接触器线圈的电流,进而中断了向电动机供电的路径,有效避免了由于长期过载造成的损害。
五、为什么电动机的控制电路应有欠电压保护?怎样实现这种保护?
电网提供的交流电压往往不稳定,且因负荷变化导致的输电线路上的压降也会波动。这两种情况共同作用下,负载端的电压频繁波动。当电源电压远低于电动机的额定值时,会导致电动机电流急剧上升,甚至可能引发电动机在通电状态下停止运转的情况。此外,如果供电系统短暂中断后自行恢复,电动机可能会经历一次停机再自动重启的过程。这种情况不仅可能损坏传动设备,还对正在排查故障的工作人员构成安全威胁。因此,为电动机配备欠电压保护是比较重要的。
若电动机的主电路与辅助电路共用同一电源,并且主电路通过接触器控制,同时辅助电路中设有接触器线圈的自保触点,则该控制电路本身就具备了欠电压保护功能。具体来说,当电源电压降至额定值85%以下时,接触器线圈将无法维持动铁芯的位置,导致动铁芯复位并断开触点,从而切断电动机电源。与此同时,接触器线圈上的自保触点也会断开,进一步确保线圈电路被切断。只有当操作人员重新按下启动按钮后,接触器线圈才能重新获得电力供应,使电动机得以重新启动。这样一来,即便电源恢复正常,电动机也不会立即自行启动。
如果辅助电路由另一电源供电,或者接触器线圈电路未接自保触点,则应采用欠电压继电器作为欠电压保护装置。
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