1. Introduksjon til elektriske motorer
En elektrisk motor er en enhet som omdanner elektrisk energi til mekanisk energi. Den bruker en aktiv spole (dvs. statorvikling) til å generere et roterende magnetfelt og virke på rotoren (for eksempel en lukket aluminiumsramme med ekornbur) for å danne et magnetoelektrisk rotasjonsmoment.
Elektriske motorer deles inn i likestrømsmotorer og vekselstrømsmotorer i henhold til de ulike strømkildene som brukes. De fleste motorene i kraftsystemet er vekselstrømsmotorer, som kan være synkronmotorer eller asynkronmotorer (motorens statormagnetfelthastighet opprettholder ikke synkron hastighet med rotorens rotasjonshastighet).
En elektrisk motor består hovedsakelig av en stator og en rotor, og retningen på kraften som virker på den aktiverte ledningen i magnetfeltet er relatert til strømmens retning og retningen på den magnetiske induksjonslinjen (magnetfeltets retning). Virkemåten til en elektrisk motor er effekten av et magnetfelt på kraften som virker på strømmen, noe som får motoren til å rotere.
2. Inndeling av elektriske motorer
① Klassifisering etter fungerende strømforsyning
I henhold til de ulike driftskraftkildene til elektriske motorer, kan de deles inn i likestrømsmotorer og vekselstrømsmotorer. Vekselstrømsmotorer er også delt inn i enfasede motorer og trefasemotorer.
② Klassifisering etter struktur og virkemåte
Elektriske motorer kan deles inn i likestrømsmotorer, asynkronmotorer og synkronmotorer i henhold til deres struktur og virkemåte. Synkronmotorer kan også deles inn i permanentmagnetsynkronmotorer, reluktanssynkronmotorer og hysteresesynkronmotorer. Asynkronmotorer kan deles inn i induksjonsmotorer og vekselstrømskommutatormotorer. Induksjonsmotorer er videre delt inn i trefase asynkronmotorer og skyggepolasynkronmotorer. Vekselstrømskommutatormotorer er også delt inn i enfasede serieeksiterte motorer, vekselstrøms-likestrømsmotorer med dobbeltfunksjon og frastøtende motorer.
③ Klassifisert etter oppstarts- og driftsmodus
Elektriske motorer kan deles inn i kondensatorstartede enfase asynkronmotorer, kondensatordrevne enfase asynkronmotorer, kondensatorstartede enfase asynkronmotorer og deltfase enfase asynkronmotorer i henhold til start- og driftsmodus.
④ Klassifisering etter formål
Elektriske motorer kan deles inn i drivmotorer og kontrollmotorer i henhold til deres formål.
Elektriske motorer for drift er videre delt inn i elektriske verktøy (inkludert boring, polering, polering, sporing, skjæring og utvidelsesverktøy), elektriske motorer for husholdningsapparater (inkludert vaskemaskiner, elektriske vifter, kjøleskap, klimaanlegg, opptakere, videoopptakere, DVD-spillere, støvsugere, kameraer, elektriske blåsere, elektriske barbermaskiner, etc.), og annet generelt lite mekanisk utstyr (inkludert diverse små maskinverktøy, små maskiner, medisinsk utstyr, elektroniske instrumenter, etc.).
Kontrollmotorer er videre delt inn i trinnmotorer og servomotorer.
⑤ Klassifisering etter rotorstruktur
I henhold til rotorens struktur kan elektriske motorer deles inn i burinduksjonsmotorer (tidligere kjent som asynkronmotorer med ekornbur) og induksjonsmotorer med viklede rotorer (tidligere kjent som asynkronmotorer med viklede rotorer).
⑥ Klassifisert etter driftshastighet
Elektriske motorer kan deles inn i høyhastighetsmotorer, lavhastighetsmotorer, motorer med konstant hastighet og motorer med variabel hastighet i henhold til driftshastigheten.
⑦ Klassifisering etter beskyttelsesform
a. Åpen type (som IP11, IP22).
Bortsett fra den nødvendige støttestrukturen, har ikke motoren spesiell beskyttelse for roterende og strømførende deler.
b. Lukket type (som IP44, IP54).
De roterende og strømførende delene inne i motorhuset trenger nødvendig mekanisk beskyttelse for å forhindre utilsiktet kontakt, men det hindrer ikke ventilasjonen vesentlig. Beskyttende motorer er delt inn i følgende typer i henhold til deres forskjellige ventilasjons- og beskyttelsesstrukturer.
ⓐ Nettingtrekk.
Motorens ventilasjonsåpninger er dekket med perforerte deksler for å forhindre at roterende og strømførende deler av motoren kommer i kontakt med eksterne gjenstander.
ⓑ Dryppbestandig.
Motorventilens struktur kan forhindre at vertikalt fallende væsker eller faste stoffer kommer direkte inn i motorens indre.
ⓒ Sprutsikker.
Motorventilens struktur kan forhindre at væsker eller faste stoffer kommer inn i motorens indre i noen retning innenfor et vertikalt vinkelområde på 100 °.
Stengt.
Motorhusets struktur kan forhindre fri luftutveksling inni og utenfor huset, men det krever ikke fullstendig tetting.
ⓔ Vanntett.
Motorhusets struktur kan forhindre at vann med et visst trykk kommer inn i motorens indre.
ⓕ Vanntett.
Når motoren er nedsenket i vann, kan strukturen på motorhuset forhindre at vann kommer inn i motorens indre.
ⓖ Dykkestil.
Den elektriske motoren kan operere i vann i lang tid under nominelt vanntrykk.
ⓗ Eksplosjonssikker.
Motorhusets struktur er tilstrekkelig til å forhindre at gasseksplosjonen inne i motoren overføres til utsiden av motoren, noe som forårsaker eksplosjon av brennbar gass utenfor motoren. Offisiell beretning om «Mekanisk ingeniørlitteratur», ingeniørens bensinstasjon!
⑧ Klassifisert etter ventilasjons- og kjølemetoder
a. Selvkjøling.
Elektriske motorer er utelukkende avhengige av overflatestråling og naturlig luftstrøm for kjøling.
b. Selvkjølt vifte.
Elmotoren drives av en vifte som tilfører kjøleluft for å kjøle ned overflaten eller det indre av motoren.
c. Han ble kjølt ned med vifte.
Viften som tilfører kjøleluft drives ikke av selve den elektriske motoren, men drives uavhengig.
d. Type rørledningsventilasjon.
Kjøleluft føres ikke direkte inn eller ut fra utsiden av motoren eller fra innsiden av motoren, men føres inn eller ut fra motoren gjennom rørledninger. Vifter for rørledningsventilasjon kan være selvkjølte eller avkjølte med andre viftesystemer.
e. Væskekjøling.
Elektriske motorer kjøles ned med væske.
f. Gasskjøling i lukket krets.
Mediets sirkulasjon for kjøling av motoren skjer i en lukket krets som inkluderer motoren og kjøleren. Kjølemediet absorberer varme når det passerer gjennom motoren og frigjør varme når det passerer gjennom kjøleren.
g. Overflatekjøling og intern kjøling.
Kjølemediet som ikke passerer gjennom innsiden av motorlederen kalles overflatekjøling, mens kjølemediet som passerer gjennom innsiden av motorlederen kalles intern kjøling.
⑨ Klassifisering etter installasjonsstrukturskjema
Installasjonsformen for elektriske motorer er vanligvis representert av koder.
Koden er representert med forkortelsen IM for internasjonal installasjon,
Den første bokstaven i IM representerer installasjonstypekoden, B representerer horisontal installasjon, og V representerer vertikal installasjon;
Det andre sifferet representerer funksjonskoden, representert med arabiske tall.
⑩ Klassifisering etter isolasjonsnivå
A-nivå, E-nivå, B-nivå, F-nivå, H-nivå, C-nivå. Isolasjonsnivåklassifiseringen til motorer vises i tabellen nedenfor.
⑪ Klassifisert etter nominell arbeidstid
Kontinuerlig, intermitterende og kortsiktig arbeidssystem.
Kontinuerlig driftssystem (SI). Motoren sikrer langvarig drift under den nominelle verdien som er angitt på merkeplaten.
Korttidsdrift (S2). Motoren kan bare kjøre i en begrenset periode under den nominelle verdien som er angitt på merkeplaten. Det finnes fire typer varighetsstandarder for korttidsdrift: 10 min, 30 min, 60 min og 90 min.
Intermitterende arbeidssystem (S3). Motoren kan kun brukes intermitterende og periodisk under den nominelle verdien som er angitt på merkeplaten, uttrykt som en prosentandel av 10 minutter per syklus. For eksempel FC = 25 %; Blant disse tilhører S4 til S10 flere intermitterende driftssystemer under forskjellige forhold.
9.2.3 Vanlige feil på elektriske motorer
Elektriske motorer støter ofte på forskjellige feil under langvarig drift.
Hvis momentoverføringen mellom kontakten og reduksjonsgiret er stor, viser tilkoblingshullet på flensoverflaten alvorlig slitasje, noe som øker tilpasningsgapet i forbindelsen og fører til ustabil momentoverføring; Slitasje på lagerposisjonen forårsaket av skade på motoraksellageret; Slitasje mellom akselhoder og kilespor, etc. Etter at slike problemer har oppstått, fokuserer tradisjonelle metoder hovedsakelig på reparasjonssveising eller maskinering etter børsteplatering, men begge har visse ulemper.
Termisk spenning som genereres av høytemperaturreparasjonssveising kan ikke elimineres fullstendig, noe som er utsatt for bøying eller brudd. Børstebelegg er imidlertid begrenset av beleggets tykkelse og utsatt for avskalling, og begge metodene bruker metall for å reparere metallet, noe som ikke kan endre forholdet "hardt til hardt". Under den kombinerte virkningen av forskjellige krefter vil det fortsatt forårsake gjenbruk av slitasje.
Moderne vestlige land bruker ofte polymerkomposittmaterialer som reparasjonsmetoder for å løse disse problemene. Bruken av polymermaterialer for reparasjon påvirker ikke termisk belastning ved sveising, og reparasjonstykkelsen er ikke begrenset. Samtidig har ikke metallmaterialene i produktet fleksibiliteten til å absorbere støt og vibrasjoner fra utstyret, unngå muligheten for gjentatt slitasje og forlenge levetiden til utstyrskomponenter, noe som sparer mye nedetid for bedrifter og skaper stor økonomisk verdi.
(1) Feil: Motoren kan ikke starte etter at den er tilkoblet
Årsakene og håndteringsmetodene er som følger.
① Feil i statorviklingens ledningsnett – sjekk ledningene og rett opp feilen.
② Avbrudd i statorviklingen, kortslutning til jording, avbrudd i viklingen på den viklede rotormotoren – identifiser feilpunktet og utbedre det.
③ For stor belastning eller fastkjørt girkasse – sjekk girkassen og belastningen.
④ Avbrudd i rotorkretsen til en viklet rotormotor (dårlig kontakt mellom børsten og sleperingen, avbrudd i reostaten, dårlig kontakt i ledningen, osv.) – identifiser punktet for avbruddet og reparer det.
⑤ Nettspenningen er for lav – sjekk årsaken og utbedre den.
⑥ Fasetap i strømforsyningen – sjekk kretsen og gjenopprett trefasen.
(2) Feilfenomen: Motortemperaturen stiger for høyt eller det ryker
Årsakene og håndteringsmetodene er som følger.
① Overbelastet eller startet for ofte – reduser belastningen og reduser antall starter.
② Fasetap under drift – sjekk kretsen og gjenopprett trefasen.
③ Feil i statorviklingens ledningsnett – sjekk ledningene og rett dem opp.
④ Statorviklingen er jordet, og det er en kortslutning mellom viklinger eller faser – identifiser jordings- eller kortslutningsstedet og reparer det.
⑤ Viklingen på burrotoren er ødelagt – skift ut rotoren.
⑥ Manglende fasedrift i viklet rotorvikling – identifiser feilpunktet og reparer det.
⑦ Friksjon mellom stator og rotor – Kontroller lagre og rotor for deformasjon, reparer eller skift ut.
⑧ Dårlig ventilasjon – sjekk om ventilasjonen er uhindret.
⑨ For høy eller for lav spenning – Sjekk årsaken og utbedre den.
(3) Feilfenomen: For mye motorvibrasjon
Årsakene og håndteringsmetodene er som følger.
① Ubalansert rotor – nivelleringsbalanse.
② Ubalansert trinse eller bøyd akselforlengelse – kontroller og korriger.
③ Motoren er ikke justert med lastaksen – sjekk og juster enhetens akse.
④ Feil montering av motoren – kontroller monterings- og fundamentskruene.
⑤ Plutselig overbelastning – reduser belastningen.
(4) Feilfenomen: Unormal lyd under drift
Årsakene og håndteringsmetodene er som følger.
① Friksjon mellom stator og rotor – Kontroller lagre og rotor for deformasjon, reparer eller skift ut.
② Skadede eller dårlig smurte lagre – skift ut og rengjør lagrene.
③ Motorfasebrudd – sjekk det åpne kretspunktet og reparer det.
④ Bladkollisjon med deksel – kontroller og utbedre feil.
(5) Feilfenomen: Motorhastigheten er for lav under belastning
Årsakene og håndteringsmetodene er som følger.
① Strømforsyningsspenningen er for lav – kontroller strømforsyningsspenningen.
② For stor belastning – sjekk belastningen.
③ Viklingen på burrotoren er ødelagt – skift ut rotoren.
④ Dårlig eller frakoblet kontakt i én fase av viklingsrotortrådgruppen – sjekk børstetrykket, kontakten mellom børsten og sleperingen, og rotorviklingen.
(6) Feilfenomen: Motorhuset er strømførende
Årsakene og håndteringsmetodene er som følger.
① Dårlig jording eller høy jordingsmotstand – Koble jordledningen i henhold til forskriftene for å eliminere feil ved dårlig jording.
② Viklingene er fuktige – tørk dem.
③ Isolasjonsskade, ledningskollisjon – Dypp maling for å reparere isolasjonen, koble til ledningene igjen. 9.2.4 Motorens driftsprosedyrer
① Før demontering, bruk trykkluft til å blåse bort støv på motoroverflaten og tørk den ren.
② Velg arbeidssted for demontering av motoren og rengjør miljøet på stedet.
③ Kjent med de strukturelle egenskapene og vedlikeholdstekniske kravene til elektriske motorer.
④ Klargjør nødvendig verktøy (inkludert spesialverktøy) og utstyr for demontering.
⑤ For å forstå feilene i motorens drift bedre, kan en inspeksjonstest utføres før demontering hvis forholdene tillater det. For dette formålet testes motoren med belastning, og temperatur, lyd, vibrasjon og andre forhold for hver del av motoren kontrolleres i detalj. Spenning, strøm, hastighet osv. testes også. Deretter kobles lasten fra, og en separat tomgangsinspeksjonstest utføres for å måle tomgangsstrømmen og tomgangstapet, og det føres journaler. Offisiell beretning «Mekanisk teknisk litteratur», ingeniørens bensinstasjon!
⑥ Slå av strømforsyningen, fjern motorens eksterne ledninger og ta vare på loggføringen.
⑦ Velg et passende spenningsmegohmmeter for å teste motorens isolasjonsmotstand. For å sammenligne isolasjonsmotstandsverdiene målt under siste vedlikehold for å bestemme trenden for isolasjonsendring og motorens isolasjonsstatus, bør isolasjonsmotstandsverdiene målt ved forskjellige temperaturer konverteres til samme temperatur, vanligvis konvertert til 75 ℃.
⑧ Test absorpsjonsforholdet K. Når absorpsjonsforholdet K > 1,33, indikerer det at motorens isolasjon ikke har blitt påvirket av fuktighet, eller at fuktighetsgraden ikke er alvorlig. For å sammenligne med tidligere data er det også nødvendig å konvertere absorpsjonsforholdet målt ved en hvilken som helst temperatur til samme temperatur.
9.2.5 Vedlikehold og reparasjon av elektriske motorer
Når motoren går eller ikke fungerer som den skal, finnes det fire metoder for å forhindre og eliminere feil i tide, nemlig å se, lytte, lukte og berøre, for å sikre sikker drift av motoren.
(1) Se
Observer om det er noen unormaliteter under motorens drift, som hovedsakelig manifesterer seg i følgende situasjoner.
① Når statorviklingen er kortsluttet, kan det komme røyk fra motoren.
② Når motoren er alvorlig overbelastet eller kommer ut av fase, vil hastigheten synke, og det vil komme en kraftig «summing»-lyd.
③ Når motoren går normalt, men plutselig stopper, kan det oppstå gnister ved den løse forbindelsen; det kan være en sikring som har gått eller en komponent som sitter fast.
④ Hvis motoren vibrerer voldsomt, kan det skyldes fastkjøring av girkassen, dårlig feste av motoren, løse fundamentbolter osv.
⑤ Hvis det er misfarging, brennmerker og røykflekker på motorens interne kontakter og tilkoblinger, indikerer det lokal overoppheting, dårlig kontakt ved ledertilkoblingene eller brente viklinger.
(2) Lytt
Motoren skal avgi en jevn og lett «summende» lyd under normal drift, uten støy eller spesielle lyder. Hvis det avgis for mye støy, inkludert elektromagnetisk støy, lagerstøy, ventilasjonsstøy, mekanisk friksjonsstøy osv., kan det være en forløper for eller et fenomen på en funksjonsfeil.
① For elektromagnetisk støy, hvis motoren avgir en høy og tung lyd, kan det være flere årsaker.
a. Luftgapet mellom statoren og rotoren er ujevnt, og lyden svinger fra høy til lav med samme tidsintervall mellom høy og lav lyd. Dette skyldes lagerslitasje, som fører til at statoren og rotoren ikke er konsentriske.
b. Trefasestrømmen er ubalansert. Dette skyldes feil jording, kortslutning eller dårlig kontakt i trefaseviklingen. Hvis lyden er veldig svak, indikerer det at motoren er alvorlig overbelastet eller kommer ut av fase.
c. Løs jernkjerne. Motorens vibrasjon under drift fører til at festeboltene på jernkjernen løsner, noe som fører til at silisiumstålplaten i jernkjernen løsner og lager støy.
② Lagerstøy bør overvåkes ofte under motordrift. Overvåkingsmetoden er å trykke den ene enden av skrutrekkeren mot lagerets monteringsområde, og den andre enden er nær øret for å høre lyden av lageret som går. Hvis lageret fungerer normalt, vil lyden være en kontinuerlig og liten "raslende" lyd, uten høydevariasjoner eller metallfriksjonslyd. Hvis følgende lyder oppstår, anses det som unormalt.
a. Det er en «knirkende» lyd når lageret går, som er en metallfriksjonslyd, vanligvis forårsaket av mangel på olje i lageret. Lageret bør demonteres og etterfylles med en passende mengde smørefett.
b. Hvis det er en «knirkende» lyd, er det lyden som lages når kulen roterer, vanligvis forårsaket av tørkende smørefett eller mangel på olje. En passende mengde fett kan tilsettes.
c. Hvis det er en «klikkende» eller «knirkende» lyd, er det lyden som genereres av uregelmessig bevegelse av kulen i lageret, som er forårsaket av skade på kulen i lageret eller langvarig bruk av motoren, og tørking av smørefettet.
③ Hvis transmisjonsmekanismen og den drevne mekanismen avgir kontinuerlige snarere enn fluktuerende lyder, kan de håndteres på følgende måter.
a. Periodiske «popping»-lyder forårsakes av ujevne remforbindelser.
b. Periodisk «dunkende» lyd forårsakes av løs kobling eller trinse mellom akslinger, samt slitte kiler eller kilespor.
c. Den ujevne kollisjonslyden skyldes at vindbladene kolliderer med viftedekselet.
(3) Lukt
Ved å lukte motoren kan man også identifisere og forhindre feil. Hvis man finner en spesiell lakklukt, indikerer det at motorens indre temperatur er for høy. Hvis man finner en sterk brent eller svidd lukt, kan det skyldes at isolasjonslaget har sviktet eller at viklingen har brent.
(4) Berøring
Berøring av temperaturen på enkelte deler av motoren kan også avgjøre årsaken til feilen. For å sikre sikkerheten bør man bruke håndryggen til å berøre de omkringliggende delene av motorhuset og lagrene når man berører dem. Hvis det oppdages temperaturavvik, kan det være flere årsaker.
① Dårlig ventilasjon. For eksempel at viften løsner, blokkerte ventilasjonskanaler osv.
② Overbelastning. Forårsaker for høy strøm og overoppheting av statorviklingen.
③ Kortslutning mellom statorviklingene eller ubalanse i trefasestrømmen.
④ Hyppig start eller bremsing.
⑤ Hvis temperaturen rundt lageret er for høy, kan det skyldes lagerskade eller mangel på olje.
Publisert: 06. oktober 2023
