一、三相異步電動機發展曆程

電機的曆史可以追溯到1820年，當時漢斯·克裡斯蒂安·奧斯特發現了電流的磁效應，一年後，邁克爾法·拉第發現了電磁旋轉，并建立了第一個原始直流電機。法拉第在1831年發現了電磁感應，但直到1883年特斯拉才發明了感應（異步）電機。今天，電機的主要類型仍然是相同的，直流、感應（異步）和同步電機，都是基于歐爾斯特德、法拉第和特斯拉一百多年前發展和發現的理論。

二、三相異步電動機定義

三相異步電動機是感應電機的一種，是靠同時接入380V三相交流電流（相位差120度）供電的一類電動機，由于三相異步電動機的轉子與定子旋轉磁場以相同的方向、不同的轉速旋轉，存在轉差率，所以叫三相異步電動機。

三、三相異步電動機工作原理

當電動機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱交流電後，将産生一個旋轉磁場，該旋轉磁場切割轉子繞組，從而在轉子繞組中産生感應電流（轉子繞組是閉合通路），載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下将産生電磁力，從而在電機轉軸上形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉，并且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。

四、三相異步電動機特點

在一定範圍内，能自動調節負荷力矩（轉矩）和轉速的關系。

五、三相異步電動機分類

1、按電動機結構尺寸分類

a）大型電動機：電動機機座中心高度大于630mm，或者16号機座及以上.或定子鐵芯外徑大于990mm。

b）中型電動機：電動機機座中心高度在355一630mm之間.或者11-15号機座.或定子鐵芯外徑在560~990mm之間。

c）小型電動機：電動機機座中心高度在80-315mm.或者10号及以下機座，或定子鐵芯外徑在125-560mm之間。

2、按電動機轉速分類

a）恒轉速電動機

b）調速電機

c）變速電動機

3、按機械特性分類

a）普通籠型異步電動機：适用于小容量、轉差率變化小的恒速運行的場所.如鼓風機、離心泵、車床等低啟動轉矩和恒負載的場合。

b）深槽籠型：适用于中等容量、啟動轉矩比井通籠型異步電動機稍大的場所。

c）雙籠型異步電動機：用于中、大型籠型轉子電動機.啟動轉矩較大.但最大轉矩稍小。适用于傳送帶、壓縮機、粉碎機、攪拌機、往複泵等需要啟動轉矩較大的恒速負載上。

d）特殊雙籠型異步電動機：采用高阻抗導體材料制成。特點是啟動轉矩大.最大轉矩小，轉差率較大.可實現轉速調節。适用于沖床、切斷機等設備。

e）繞線轉子異步電動機：适用于啟動轉矩大、啟動電流小的場所，如傳送帶、壓縮機、壓延機等設備

4、按電動機防護形式分類。

a）開啟式電動機

b）防護式電動機

c）封閉式電動機

d）防水式電動機

e）水密式電動機

f）潛水式電動機

g）隔爆式電動機

5、按電動機使用環境分類

可分為普通型、濕熱型、幹熱型、船用型、化工型、高原型和戶外型。

六、三相異步電動機結構構成

三相異步電動機主要由定子（固定部分）、轉子（旋轉部分）、軸承等構成，定子主要由定子鐵心、三相繞組、機座、端蓋組成。轉子主要由轉軸、轉子鐵心和轉子繞組組成。

定子鐵心：一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的矽鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的内圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。

三相繞組：由三個在空間互隔120°電角度、隊稱排列的結構完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個線圈按一定規律分别嵌放在定子各槽内。其作用是通入三相交流電，産生旋轉磁場。

機座：通常為鑄鐵件，大型異步電動機機座一般用鋼闆焊成，微型電動機的機座采用鑄鋁件，其作用是固定定子鐵心與前後端蓋以支撐轉子，并起防護、散熱等作用。

端蓋：主要起固定轉子，支撐和防護作用。

轉子鐵心：所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的矽鋼片沖制、疊壓而成，矽鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來安置轉子繞組。通常用定子鐵心沖落後的矽鋼片内圓來沖制轉子鐵心。一般小型異步電動機的轉子鐵心直接壓裝在轉軸上，大、中型異步電動機（轉子直徑在300~400毫米以上）的轉子鐵心則借助與轉子支架壓在轉軸上。

轉子繞組：

a）鼠籠式轉子：轉子繞組由插入轉子槽中的多根導條和兩個環行的端環組成。若去掉轉子鐵心，整個繞組的外形像一個鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉子繞組，對于100KW以上的電動機采用銅條和銅端環焊接而成。鼠籠轉子分為：阻抗型轉子、單鼠籠型轉子、雙鼠籠型轉子、深槽式轉子幾種，起動轉矩等特性各有不同。

b）繞線式轉子：繞線轉子繞組與定子繞組相似，也是一個對稱的三相繞組，一般接成星形，三個出線頭接到轉軸的三個集流環上，再通過電刷與外電路聯接。

七、三相異步電動機啟動方式

a）軟啟動: 軟起動就是采用一個交流調壓器，它利用了晶閘管的移相調壓原理來實現對電動機的調壓啟動，主要用于電動機的啟動控制，具有過電流保護，電機過載、失壓、過壓、斷相、接地故障保護。該起動方式适合各種功率值的三相交流異步電動機包括六根和三根連接方式的起動控制。

b）直接啟動: 此種起動方式是電機起動方式中最基礎最簡單的，首先借助刀開關使電動機與電網進行連接，此時在額定電壓下電動機起動并運行起來，起動時間短，但起動時的轉矩較小，電流較大，比較适合應用在容量小的電動機起動。

c）降壓啟動: 由于直接起動存在較大的缺點，降壓起動随之産生。這種起動方式适用的起動環境為空載和輕載這兩種情況，由于降壓起動方式是在同時實現了限制起動轉矩和起動電流的，因此起動工作結束後需要使工作的電路恢複到額定狀态。

八、三相異步電動機優點

a）電能的遠距離輸送簡便經濟，分配簡單，檢側方便，價格低廉。

b）三相異步電動機拖動比其他形式的拖動效率高，運行效率較高。與拖動機械的連接簡便。

c）電動機結構簡單，制造容易，運行可靠，堅固耐用，且維護比較方便。

d）三相異步電動機的型式與種類很多，具有各種各樣的特性，可适應不同生産機械的需要，且三相異步電動機拖動的起動、制動、反向與調速等控制簡便迅速，調速性能良好。

e）可實現遠距離控制與自動調節，并進而實現生産過程的自動化。

九、三相異步電動機缺點

a）功率因數較低，通常總是小于一。

b）啟動和調速性能差。

十、三相異步電動機應用範圍

a）工業領域：各類機床設備、傳動鼓風機、磨煤機、軋鋼機、卷揚機、壓縮機、攪拌機、起重設備、傳送帶、運料裝置、電鏟、水泵、風機和紡織機械等。

b）農業領域：電力排灌、脫粒機、輾米機、榨油機和粉碎機等農業機械。

c）交通運輸業：電氣化鐵道、城市地鐵和其他電氣化公共交通工具等。

e）家用電器：電扇、洗衣機、電冰箱、空調機等。

除以上領域外，三相異步電動機在國防工業和各類軍事裝備中也得到越來越廣泛的應用。例如，各類陸用、艦用雷達和武器裝備的随動系統大都是由三相異步電動機拖動的。同時在文教、醫療和科學研究中也有廣泛使用。

十一、三相異步電動機常見問題分析

1、電動機啟動困難，額定負載時，電動機轉速低于額定轉速

故障原因：a）電源電壓過低；b）三角形接法電機誤接為星形；c）籠型轉子開焊或斷裂；d）定轉子局部線圈錯接、接反；e）修護電機繞組時增加匝數過多；f）電機過載。

2、通電後電動機不轉有嗡嗡聲或冒白煙

故障原因：a）定、轉子繞組有短路（一相斷線）或電源一相失電；b）繞組引出線始末端接錯或繞組内部接反；c）電源回路接點松動，接觸電阻大；d）電動機負載過大或轉子卡住；e）電源電壓過低；f）小型電動機裝配太緊或軸承内油脂過硬；g）軸承卡住；

3、通電後電動機不轉，然後熔絲燒斷

故障原因：a）缺一相電源，或定子線圈一相反接；b）定子繞組相間短路；c）定子繞組接地；d）定子繞組接線錯誤；e）熔絲截面過小；f）電源線短路或接地。

4、通電後電動機不能轉動，單無異響，也無異味和冒煙。

故障原因；a）電源未通（至少兩相未通）；b）熔絲熔斷（至少兩相熔斷）；c）過流繼電器調得過小；d）啟動控制設備發生故障；

5、電動機空載電流不平衡，三相相差大

故障原因：a）重繞時，定子三相繞組匝數不相等；b）繞組首尾端接錯；c）電源電壓不平衡；d）繞組存在匝間短路、線圈接反等故障。

6、電動機空載，過負載時，電流表指針不穩，擺動

故障原因：a）籠型轉子導條開焊或斷條；b）繞線型轉子故障（一相斷路）或電刷、集電環短路裝置接觸不良。

7、運行中電動機振動較大

故障原因：a）由于磨損軸承間隙過大；b）氣隙不均勻；c）轉子不平衡；d）軸承彎曲；e）鐵芯變形或松動；f）風扇不平衡；g）機殼或基礎強度不夠；h）電動機地腳螺絲松動。

8、軸承過熱

故障原因：a）油脂過多或過少；b）油質不好含有雜質；c）軸承與軸頸或端蓋配合不當（過松或過緊）；d）軸承内孔偏心，與軸相擦；e）電動機端蓋或軸承端蓋未平；f）電動機與負載間聯軸器未校正，或皮帶過緊；g）軸承間隙過大或過小；h）電動機軸彎曲。

十二、三相異步電動機常見問題維修方法

1、繞組接地的修理

打開極相組之間的連線，确定接地的極相組，用兆歐表查找出接地線圈。

a）接地點在槽口的修理：将繞組通電加熱，絕緣軟化後抽出槽楔，用劃線闆劃開接地處絕緣，插入大小、厚度适當的同一等級的絕緣材料，後塗漆烘幹，封槽。

b）接地點在槽内的修理：雙層繞組在槽内的将線圈加熱，待絕緣軟化後擡出上層線圈，更換部分槽内絕緣。下層線圈槽内接地的一般要将舊繞組拆除全部重嵌。

2、繞組短路的修理

繞組發生短路後在故障處産生高熱使絕緣焦脆，可在繞組外在面細心觀察，有沒有燒焦的地方和嗅到氣味。槽外短路的用劃線闆插入兩線圈或線匝間，把短路點分開墊上絕緣紙。槽内短路的将絕緣加熱，退出槽楔，擡出短路線圈，換上槽絕緣将線圈傷部用絕緣包好，嵌入槽内塗漆烘幹。

3、滾動軸承檢修

機械故障中，軸承損壞占有很大比例，軸承拆卸清洗後首先觀察是否破裂、變色、珠痕、麻點和鏽蝕。旋轉外鋼圈，如果軸承有缺陷則轉動中有雜音和振動，停轉時像刹車一樣突然，這樣應更換。檢查磨損情況時用左手卡住軸承外鋼圈，右手拇指和食指捏住内鋼圈，并用力向各個方向推動它，如感到很松，則軸承磨損嚴重應更換，按規定加潤滑脂達到容積的1/3～2/3。

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