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交流電機(jī)科普

發(fā)布時(shí)間:2020-07-22 來(lái)源:東莞市厚駿科技有限公司

“交流電機(jī)”是用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和交流電能相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械。由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展,交流電機(jī)已成為最常用的電機(jī)。交流電機(jī)與直流電機(jī)相比,由于沒(méi)有換向器(見(jiàn)直流電機(jī)的換向),因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,比較牢固,容易做成高轉(zhuǎn)速、高電壓、大電流、大容量的電機(jī)。交流電機(jī)功率的覆蓋范圍很大,從幾瓦到幾十萬(wàn)千瓦、甚至上百萬(wàn)千瓦。20世紀(jì)80年代初,最大的汽輪發(fā)電機(jī)已達(dá)150萬(wàn)千瓦。

分類

根據(jù)統(tǒng)計(jì),交流電機(jī)的分類可以按以下兩種方式:


按功能
交流電機(jī)按其功能通常分為交流發(fā)電機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)和同步調(diào)相機(jī)幾大類。由于電機(jī)工作狀態(tài)的可逆性,同一臺(tái)電機(jī)既可作發(fā)電機(jī)又可作電動(dòng)機(jī)。
把電機(jī)分為發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)并不很確切,只是有些電機(jī)主要作發(fā)電機(jī)運(yùn)行,有些電機(jī)主要作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。

按品種

交流電機(jī)按品種分有同步電機(jī)異步電機(jī)兩大類。同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速ns與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相同,稱為同步轉(zhuǎn)速。ns與所接交流電的頻率(f)、電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)(P)之間有嚴(yán)格的關(guān)系。

ns=60f/P

在中國(guó),電源頻率為50赫,所以三相交流電機(jī)中一對(duì)極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分,三相交流電機(jī)中兩對(duì)極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分,余類推。異步電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是低于或高于其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速,異步之名由此而來(lái)。異步電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速之差(稱為轉(zhuǎn)差)通常在10%以內(nèi)。

主軸介紹

交流電機(jī)是一個(gè)非常廣義分類,電機(jī)本身的種類就是非常大的,交流電機(jī)本身也可以分低速跟高速,低速的可以叫低速電機(jī)、交流低速電機(jī),高速的可以叫高速電機(jī),高速電動(dòng)機(jī),交流高速電機(jī),而高速電機(jī)又可以被稱為電主軸,高速電主軸等等。
電主軸:
電主軸是最近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù),它與直線電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起,將會(huì)把高速加工推向一個(gè)新時(shí)代。電主軸是一套組件,它包括電主軸本身及其附件:電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤(rùn)滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置。
電主軸所融合的技術(shù):
高速軸承技術(shù):電主軸通常采用復(fù)合陶瓷軸承,耐磨耐熱,壽命是傳統(tǒng)軸承的幾倍;有時(shí)也采用電磁懸浮軸承或靜壓軸承,內(nèi)外圈不接觸,理論上壽命無(wú)限;
高速電機(jī)技術(shù):電主軸是電動(dòng)機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分,理論上可以把電主軸看作一臺(tái)高速電動(dòng)機(jī)。關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動(dòng)平衡;
潤(rùn)滑:電主軸的潤(rùn)滑一般采用定時(shí)定量油氣潤(rùn)滑;也可以采用脂潤(rùn)滑,但相應(yīng)的速度要打折扣。所謂定時(shí),就是每隔一定的時(shí)間間隔注一次油。所謂定量,就是通過(guò)一個(gè)叫定量閥的器件,精確地控制每次潤(rùn)滑油的油量。而油氣潤(rùn)滑,指的是潤(rùn)滑油在壓縮空氣的攜帶下,被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要,太少,起不到潤(rùn)滑作用;太多,在軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)因油的阻力而發(fā)熱。冷卻裝置:為了盡快給高速運(yùn)行的電主軸散熱,通常對(duì)電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑,冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
內(nèi)置脈沖編碼器:為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀以及剛性攻螺紋,電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器,以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。
自動(dòng)換刀裝置:為了應(yīng)用于加工中心,電主軸配備了自動(dòng)換刀裝置,包括碟形簧、拉刀油缸等;
高速刀具的裝卡方式:廣為熟悉的BT、ISO刀具,已被實(shí)踐證明不適合于高速加工。這種情況下出現(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具。
高頻變頻裝置:要實(shí)現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬(wàn)甚至十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速,必須用一高頻變頻裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)電主軸的內(nèi)置高速電動(dòng)機(jī),變頻器的輸出頻率必須達(dá)到上千或幾千赫茲。

電機(jī)原理

用單相電容式電機(jī)說(shuō)明:?jiǎn)蜗嚯姍C(jī)有兩個(gè)繞組,即起動(dòng)繞組和運(yùn)行繞組。兩個(gè)繞組在空間上相差90度。在起動(dòng)繞組上串聯(lián)了一個(gè)容量較大的電容器,當(dāng)運(yùn)行繞組和起動(dòng)繞組通過(guò)單相交流電時(shí),由于電容器作用使起動(dòng)繞組中的電流在時(shí)間上比運(yùn)行繞組的電流超前90度角,先到達(dá)最大值。在時(shí)間和空間上形成兩個(gè)相同的脈沖磁場(chǎng),使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下,電機(jī)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)互相作用產(chǎn)生電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。


維護(hù)保養(yǎng)

一、啟動(dòng)前的準(zhǔn)備和檢查

1、檢查電動(dòng)及啟動(dòng)設(shè)備接地是否可靠和完整,接線是否正確與良好?! ?/span>

2、檢查電動(dòng)機(jī)銘牌所示電壓、頻率與電源電壓、頻率是否相符。  

3、新安裝或長(zhǎng)期停用的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前應(yīng)檢查繞組相對(duì)相、相對(duì)地絕緣電阻。絕緣地那組應(yīng)大于0.5兆歐,如果低于此值,須將繞組烘干。  

4、對(duì)繞線型轉(zhuǎn)子應(yīng)檢查其集電環(huán)上的電刷裝置是否能正常工作,電刷壓力是否符合要求?! ?/span>

5、檢查電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活,滑動(dòng)軸承內(nèi)的油是否達(dá)到規(guī)定油位?! ?/span>

6、檢查電動(dòng)機(jī)所用熔斷器的額定電流是否符合要求?! ?/span>

7、檢查電動(dòng)機(jī)各緊固螺栓及安裝螺栓是否擰緊。上述各檢查全部達(dá)到要求后,可啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,空載運(yùn)行30分鐘左右,注意觀察電動(dòng)機(jī)是否有異常現(xiàn)象,如發(fā)現(xiàn)噪聲、震動(dòng)、發(fā)熱等不正常情況,應(yīng)采取措施,待情況消除后,才能投入運(yùn)行。啟動(dòng)繞線型電動(dòng)機(jī)時(shí),應(yīng)將啟動(dòng)變阻器接入轉(zhuǎn)子電路中。對(duì)有電刷提升機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī),應(yīng)放下電刷,并斷開(kāi)短路裝置,合上定子電路開(kāi)關(guān),扳動(dòng)變阻器。當(dāng)電動(dòng)機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速時(shí),提起電刷,合上短路裝置,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完畢。

二、行中的維護(hù)

1、電動(dòng)機(jī)應(yīng)經(jīng)常保持清潔,不允許有雜物進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部;進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口必須保持暢通?! ?/span>

2、用儀表監(jiān)視電源電壓、頻率及電動(dòng)機(jī)的負(fù)載電流。電源電壓、頻率要符合電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù),電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流不得超過(guò)銘牌上的規(guī)定值,否則要查明原因,采取措施,不良情況消除后方能繼續(xù)運(yùn)行?! ?/span>

3、采取必要手段檢測(cè)電動(dòng)機(jī)各部位溫升?! ?/span>

4、對(duì)于繞相型轉(zhuǎn)子電機(jī),應(yīng)經(jīng)常注意電刷與集電環(huán)間的接觸壓力、磨損及火花情況。電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí),應(yīng)斷開(kāi)定子電路內(nèi)的開(kāi)關(guān),然后將電刷提升機(jī)構(gòu)扳到啟動(dòng)位置,斷開(kāi)短路裝置?! ?/span>

5、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后定期維修,一般分小修、大修兩種。小修屬一般檢修,對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)設(shè)備及整體不作大的拆卸,約一季度一次,大修要將所有傳動(dòng)裝置及電動(dòng)機(jī)的所有零部件都拆卸下來(lái),并將拆卸的零部件作全面的檢查及清洗,一般一年一次。




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