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1 # 電工基礎小課堂
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2 # 礦山電氣小東
1、鼠籠式:電機轉子結構有電機軸、軸上穿有不同規格的鐵芯,在鐵芯上有開槽,在鐵芯槽內鑄有鋁條,鐵芯兩端在用鋁把槽內鋁條鑄成一體圓環,這個樣子有一點像老鼠籠子,所以形象的叫為鼠籠式電機,請看下圖。
當電機定子線圈內通入交流電壓後,線圈內會產生與交流電頻率一致的旋轉磁場,這個旋轉磁場就會切割轉子鐵芯中的鋁鋁條,在鋁條內就會產生電流,這個電流又促使轉子鐵芯產生磁場,轉子磁場將會制約定子線圈內電流的升高,當電機啟動完成時,定子與轉子磁場與電流達到平衡,這就是鼠籠式電機的原理,這個只做簡單的表述,有不明白的地方可以自己先行查一下鼠籠式電機的工作原理,在此不做贅述。
2、繞線式:故名思義轉子鐵芯槽內是繞有線圈的,這個線圈會根據電機極數的多少,而相應的排列繞組,繞組採用星型接法,引出線接至三個集電環上,集電環透過碳刷引出接線端子以便於調速。
繞線式電機調速及啟動方式方式繞線式電機調速可分為串阻式調速啟動、頻敏變阻啟動、液阻啟動
1、轉子串電阻調速啟動
在電機轉子引出端子接入不同阻值的電阻,電機的啟動特性就會相應的變軟,沒有非同步電機啟動時的衝擊。下圖為一般性應用,根據隨著電動機轉速逐漸加快逐級切除電阻的控制,達到了控制電機速度。
串電阻調速啟動的缺點也是明顯的, 轉子上串聯電阻雖然降低啟動電流增大啟動轉矩,但是轉子串聯電阻調速啟動時,會在電阻消耗很大一部分電能轉化為熱能,這部分是白白消耗掉的,節能效果不好。電機轉子串電阻調速也不是最理想,因為在電機輕載和空載的時候,因需要輸出的力矩很小,轉差率變小,電機轉速很難達到理想的調速狀態。
早期的礦井提升機,絕大部分是採用繞線式電機串電阻調速的,因為礦井提升機執行期間基本是過載,並需要頻繁的啟停與調速,在當時電子技術還不是很發達的時代,串電阻調速是最行之有效的調速方案。
2、頻敏變阻啟動
所謂的頻繁變阻,其實就是在電機轉子迴路內串入一個電抗器,頻敏變阻器的阻抗會隨著轉子電流的變化而變化的,電流頻率升高時阻抗也會升高,電流頻率降低時,阻抗也相應的跟著降低,頻敏啟動就是利用了這個原理。 電機剛起動時,電機的轉差率是最大的,相應的在轉子中感應的電流的頻率也是最大的,此時頻敏變阻器的電阻也最大,這就相當於起動時在轉子迴路中串接一個較大電阻 ,隨著電動機轉速的加快,轉差率逐漸減小,轉子電流頻率逐漸降低,頻敏變阻器電阻也逐漸減小,最後把電動機的轉子繞組短接,頻敏變阻器從轉子電路中切除,下圖是一個頻敏變阻啟動的原理圖。
3、液阻啟動
電機轉子迴路串入液態電阻,下圖中R即為液態電阻,在一個水箱內裝入電解液,電機轉子引出的三相分別接於三個極板上,伺服電機控制極板的升降,在啟動時,三個極板在水箱的最深處,相當於轉子串入了一個相對較大的阻值,當電機啟動後,控制迴路會根據控制要求,控制伺服電機的轉動以升起極板,極板升起後,相當於電機轉子串入一個相對較小的阻值的電阻。啟動完成後KM3工作,短路切除液態電阻。
繞線式電動機,基本會採用以上的方式控制(以上的方式基本已經淘汰),其中串阻式最為常用(常用於礦井提升機控制)。
1、二次指的是控制迴路,如果控制迴路燒了,那麼就得先根據電氣控制原理,一步一步的排查故障點,把明顯燒燬的更換,在查明原因排除隱蔽故障。這個檢查的過程是需要精通其控制原理,最好是有原理圖在手,才能事半而功倍。
2、二次指的是轉子線圈,如果轉子線圈燒了,或內部出現問題了,電機在執行期間的聲音是會明顯變化的,電機也會不同程度的振動,這是因為電機轉子迴路電流不平衡感應至定子中電流也是不平衡的。
在我這些年在礦山接觸的繞線式電機的經歷,沒有看到過因為電機轉子線圈損壞的,絕大部分都是因為串電阻迴路開路,或集電環與碳刷迴路開路、虛接等原因導致電機轉子迴路缺相,電機發出異響振動,電機力矩明顯變小等故障。
希望遇到此種故障時,仔細檢查串電阻迴路,基本是能夠處理故障的。
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先看看問題,“繞線型電機二次燒了什麼現象?”
題主的問題問的有點燒腦,二次指的是二次啟動吧?所說的二次啟動泛指降壓啟動,主要有兩種方式,一種是Y~△降壓啟動,另一種是自耦降壓啟動。
先說一下Y~△降壓啟動:此前,我已經多次講過Y~△降壓啟動方式的原理,在此不再詳細贅述了,只是簡單的帶一份控制原理圖一表而過。所說Y~△降壓啟動,是指啟動的時候,電機繞組尾端接成Y形,啟動結束後再接成△形執行。
Y~△降壓啟動二次接觸器燒了,會是什麼樣呢?上圖是一臺Y~△降壓啟動櫃,如果二次接觸器燒燬,就會出現Y形啟動結束後,△形接觸器不吸合,也就相當於電機接線盒內,△形連線片沒有將繞組首尾端相接,電機停止執行的現象。如下圖:
再看看自耦降壓啟動:啟動時,接觸器1C和2C首先吸合,電機接入自耦變壓器降壓啟動。當時間繼電器SJ延時動作後,接觸器3C吸合,同時斷開1C、2C接觸器,使電機全壓執行。
自耦變壓器二次燒了又會什麼樣呢?如果二次啟動接觸器3C燒燬或因故不吸合,1C和2C接觸器長時間工作,就會導致自耦變壓器始終帶電執行而過熱燒燬。