三相异步电动机论文范文
时间：2023-02-28 21:07:45
三相异步电动机论文范文第1篇
1.由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。
相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，例如在各法兰涂少量704密封胶，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应作保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。
2.由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升，只要轴承完好，允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净，运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工，电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高，且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题，例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行，油脂变质，轴承生锈而又未进行中修。
相应对策：①卸装轴承时，一般要对轴承加热至80℃~100℃，如采用轴承加热器，变压器油煮等，只有这样，才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗，轴承腔内不能留有任何杂质，填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中，不得错位。⑤电机外壳洁净见本色，通风必须有保证，冷却装置不能有积垢，风叶要保持完好。⑥禁止多种油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机，使用前必须进行必要的解体检查，更新轴承油脂。
3.由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦，导致绕组局部烧坏。
相应对策：电机在更新绕组时，必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组，电机转子抽芯时必须将转子抬起，杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。
4.由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。
相应对策：①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动，必要时需对电机转子做动平衡试验。
5.电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动，电机转子不平衡等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。
相应对策：①尽可能避免频繁启动，特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。二、三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因及对策
如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都是因为缺相运行所致。在这里不作深刻的理论分析，仅作简要说明。
当电机不论何种原因缺相后，电动机虽然尚能继续运行，但转速下降，滑差变大，其中B、C两相变为串联关系后与A相并联，在负荷不变的情况下，A相电流过大，长时间运行，该相绕组必然过热而烧毁。
三相异步电动机绕组为Y接法的情况：电源缺相后，电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降，转差变大，磁场切割导体的速率加大，这时B相绕组被开路，A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大，长时间运行，将导致两相绕组同时烧坏。
这里需要特别指出，如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。但在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。
相应对策：无论电动机是在静态还是动态，缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时，由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时，缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时，必须对电机相应的MCC功能单元进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。杜绝缺相运行。
【摘要】本文着重探讨了“电机绕组局部烧毁的原因及对策；三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因及对策”等两个方面的问题，旨在为从事电气工作和安全管理工作的人员提供些帮助。由于大部分电机使用年限较长，且不少电机长年累月运行在较恶劣的环境中，电机烧毁的事故常有发生，严重影响着生产的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做以简要分析和介绍，希望能对从事电气工作和安全管理工作的人员有所帮助。
三相异步电动机论文范文第2篇
关键词 探究式教学法 单相异步电动机 缺相
中图分类号：G424 文献标识码：A
The Design and Application of Inquiry-based Teaching Methods in the Teaching of Single-phase Induction Motor
Abstract Studying from three-phase asynchronous motor and the design of its open-phase running experimental， the inquiry teaching method in single-phase asynchronous motor is discussed. The teaching practice has proved that the inquiry teaching method is effective. Not only students' interest in learning has been cultivated through the integration of theory with practice， and students' subjective initiative has been greatly improved. Its result is very good.
Key words inquiry teaching method； asynchronous motor； open-phase
电机是所有电相关专业的学生必学的重要设备之一。目前，大部分作者在安排有关电机方面教材的篇章思路基本上是分为两大篇，直流电机篇和交流电机篇。交流电机篇主要是对三相异步电动机的工作原理及性能参数进行分析，对单相异步电动机则是一概而过，然而在实际生活中使用最多的还是单相异步电动机，例如电风扇、电冰箱、空调、洗衣机等，因此，让学生学好单相异步电动机的工作原理具有很强的实践意义。经过几次教学后发现，按照传统的讲授式的方式分析单相异步电动机工作原理后，达不到理想的效果。经比较分析多种教学方法，后着重采用了探究式教学方法来设计分析单相异步电动机，效果较好。
1 知识准备
一般，单相异步电动机是在三相异步电动机介绍之后才进行，而且三相异步电动机的介绍详细，单相异步电动机的介绍简略，所以教学的思路期望能从三相异步电动机来推导单相异步电动机的工作原理。
经详细分析三相异步电动机的工作原理后，得知三相异步电动机工作原理大体上可分为两部分内容：一要产生旋转磁场，二转子在旋转磁场的作用下产生感应电流受力后能转动。产生旋转磁场是关键，这也需两个条件：一是各相绕组在空间上要相隔一定角度；二是流进各相绕组的电流要有相位差。
单相异步电动机与三相异步电动机均属于异步电动机类，从大类上来说工作原理相类似，最大的区别就在于前者供电电源为单相交流电，而后者为三相。经电路分析知，三相交流电若缺任一相后就相当于单相交流电了，以此类推，那么三相异步电动机缺相后的运行情况就跟单相异步电动机相类似了。
2 探究式教学法的课堂设计
2.1 课堂前的实验设计
经上节分析，只要知道三相异步电动机缺一相后的运行情况就能类推单相异步电动机的工作原理。可经过实验设计三相异步电动机缺一相后的运行情况。
主要实验设备：三相交流电源（对称）、三相鼠笼式异步电动机。
实验内容：（1）采用三相交流电源将三相鼠笼式异步电动机全压起动，观察起动情况；待电动机运行平稳一段时间后，突然拆出其供电电源中的任一相电源（注意小心操作，以免触电），观察电动机的运行情况；（2）断电待电动机完全停稳后，让电动机在缺一相电的情况下起动，观察起动情况。实验完毕后，得观察结果如表1。
实验可以在上课前单独准备，也可作为学生实验内容的一部分，由于实验存在一定的危险性，建议一定需注意安全。需注意的是在实验前需排除三相异步电动机在缺相情况自起动的可能性，可依据文献①进行操作。
2.2 探究式教学法的课堂设计
以上述实验为基础，进行课堂教学设计。在课堂教学设计中始终坚持探究式教学的目标性、主体性、环境性、方法性、过程性及终结性六个原则，②设计流程如下：
（1）由缺相不能起动①不能起动原因是没有形成旋转磁场吗？②没产生旋转磁场的原因是不是流进两相绕组（不包括缺相对应的那相绕组）的电流不存在相位差？
（2）引入图1③若采用图1电路，仍由单相电源供电，流入A、B绕组的电流是否存在相位差？
（3）画出、的向量图如图2
④、的相位差能否通过选择电容量使其接近90度？
进而分析、相位差为9 0度时的磁场情况，得出单相异步电动机起动原理。
（4）由缺相能运行⑤异步电动机在正常起动后，各相绕组电流不存在相位差的情况下可不可以运行？⑥图1所示异步电动机正常起动后，断开开关S电动机能否继续运行？
分析电容起动式单相异步电动机运行原理。
（5）由缺相运行存在轻微异常声响，可推出此时三相异步电动机运行不是特别平稳，同时可推断电容起动式单相异步电动机对运行平稳性能要求不是很高。⑦若对单相异步电动机运行平稳性能要求很高，仍需在正常起动后，断开开关S吗？
引出电容起动式单相异步电动机。
由于电阻式、电容起动和运转式等其它单相异步电动机的起动及运转原理与电容起动式单相异步电动机类似，所以无需再一一分析。
3 探究式教学法与传统教学法的比较
探究式教学方法注重引导学生提出问题，思考问题，从而解决问题。实践证明，这种教学方法能够激发学生的学习兴趣，能培养学生的发散思维能力，能开阔学生的创新思路，能提高学生实践及理论推导能力，最重要的是它是提高课堂教学质量的重要途径和手段。③④用探究式教学方法来讲解单相异步电动机工作情况，与传统的教学方法相比较，存在以下的不同：
4 总结
本论文从三相异步电动机的缺相起动及缺相运行出发，采用探究式教学法对单相异步电动机的教学进行了探讨，经教学实践证明，该方法的有效性，学生的主观能动性得到了较大的提高。但是今后还有很多地方需要继续努力，在以后的教学中仍需继续重视以人为本的教学原则，因材施教，仍需注重培养学生的学习兴趣以便更好地培养其学习的主观能动性。总之，教学方法的研究是需要不断地探索、不断地更新，才能有利于培养更高素质的人才。
注释
① 梅素珍.三相异步电动机电源缺相也能自起动的原因[J].电工技术，1995.11：50-60.
② 唐智松.探究式教学的基本原则[J].中国教育学刊，2001.5：13-16.
③ 陈宇，蔡立娟，李洪.在实验教学环节中应用探究式教学法的思考[J].教育与职业，2011：152-153.
三相异步电动机论文范文第3篇
关键词：三相异步电动机；电力拖动；机械特性；启动；制动；调速
异步电动机具有结构简单、运行可靠、价格低、维护方便等一系列的优点，因此，异步电动机被广泛应用在电力拖动系统中。尤其是随着电力电子技术的发展和交流调速技术的日益成熟，使得异步电动机在调速性能方面大大提高。目前，异步电动机的电力拖动已被广泛地应用在各个工业电气自动化领域中。就三相异步电动机的机械特性出发，主要简述电动机的启动，制动、调速等技术问题。
1 三相异步电动机的机械特性文
三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩tem之间的关系。由于转速n与转差率s有一定的对应关系，所以机械特性也常用tem＝f（s）的形式表示。三相异步电动机的电磁转矩表达式有三种形式，即物理表达式、参数表达式和实用表达式。物理表达式反映了异步电动机电磁转矩产生的物理本质，说明了电磁转矩是由主磁通和转子有功电流相互作用而产生的。参数表达式反映了电磁转矩与电源参数及电动机参数之间的关系，利用该式可以方便地分析参数变化对电磁转矩的影响和对各种人为特性的影响。实用表达式简单、便于记忆，是工程计算中常采用的形式。
电动机的最大转矩和启动转矩是反映电动机的过载能力和启动性能的两个重要指标，最大转矩和启动转矩越大，则电动机的过载能力越强，启动性能越好。
三相异步电动机的机械特性是一条非线性曲线，一般情况下，以最大转矩（或临界转差率）为分界点，其线性段为稳定运行区，而非线性段为不稳定运行区。固有机械特性的线性段属于硬特性，额定工作点的转速略低于同步转速。人为机械特性曲线的形状可用参数表达式分析得出，分析时关键要抓住最大转矩、临界转差率及启动转矩这三个量随参数的变化规律。
2 三相异步电动机的启动
小容量的三相异步电动机可以采用直接启动，容量较大的笼型电动机可以采用降压启动。降压启动分为定子串接电阻或电抗降压启动、y-d降压启动和自耦变压器降压启动。定子串电阻或电机降压启动时，启动电流随电压一次方关系减小，而启动转矩随电压的平方关系减小，它适用于轻载启动。y-d降压启动只适用于正常运行时为三角形联结的电动机，其启动电流和启动转矩均降为直接启动时的1/3，它也适用于轻载启动。自耦变压器降压启动时，启动电流和启动转矩均降为直接启动时的l/k2（k为自耦变压器的变比），适合带较大的负载启动。
绕线转子异步电动机可采用转子串接电阻或频敏变阻器启动，其启动转矩大、启动电流小，适用于中、大型异步电动机的重载启动。
软启动器是一种集电机软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新型电动机控制装置，国外称为soft starter。它的主要构成是串接于电源与被控电动机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路。运用串接于电源与被控电动机之间的软启动器，以不同的方法，控制其内部晶闸管的导通角，使电动机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至启动结束，赋予电动机全电压，即为软启动。在软启动过程中，电动机启动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。软启动器实际上是个调压器，用于电动机启动时，输出只改变电压并没有改变频率。
3 三相异步电动机的制动
三相异步电动机也有三种制动状态：能耗制动、反接制动（电源两相反接和倒拉反转）和回馈制动。这三种制动状态的机械特性曲线、能量转换关系及用途、特点等均与直流电动机制动状态类似。
4 三相异步电动机的调速
三相异步电动机的调速方法有变极调速、变频调速和变转差率调速。其中变转差率调速包括绕线转子异步电动机的转子串接电阻调速、串级调速和降压调速。
变极调速是通过改变定子绕组接线方式来改变电机极数，从而实现电机转速的变化。变极调速为有级调速，变极调速时的定子绕组联结方式有三种：y-yy、顺串y-反串y、d-yy。其中y-yy联结方式属于恒转矩调速方式，另外两种属于恒功率调速方式。变极调速时，应同时对调定子两相接线，这样才能保证调速后电动机的转向不变。
变频调速是现代交流调速技术的主要方向，它可实现无级调速，适用于恒转矩和恒功率负载。
绕线转子电动机的转子串接电阻调速方法简单，易于实现，但调速是有级的，不平滑，且低速时特性软，转速稳定性差，同时转子铜损耗大，电动机的效率低。串级调速克服了转子串接电阻调速的缺点，但设备要复杂得多。
异步电动机的降压调速主要用于风机类负载的场合，或高转差率的电动机上，同时应采用速度负反馈的闭环控制系统。
把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（dc），这个过程叫整流。再把直流电（dc）变换为交流电（ac），这个过程叫逆变，把直流电变换为交流电的装置叫逆变器（inverter）。对于逆变为频率可调、电压可调的
逆变器我们称为变频器。变频器输出的波形是模拟正弦波，主要用在三相异步动机的调速，又叫变频调速器。
三相异步电动机论文范文第4篇
关键词：变频技术变频器三相异步电机电动机工作原理
电机控制系统 谐波
中图分类号： TN773 文献标识码： A 文章编号：
变频器最初用途是速度控制。随着技术发展和社会对能源运用效率要求的日益提高，逐渐被用于节能领域。该技术尤其在风机、水泵的节能方面得到了广泛应用。以前，在工业生产的流程中，风机、水泵的调速通常使用的是用滑差调速电动机、耦合器等进行调速，以满足工艺生产的需要。根据各单位的实际需要，通常使用的是用耦合器对风机、泵进行20%-80%调速，或加装风门、阀门对风量、流量进行调节。但电机在工频状态下运行，多余的动能通过耦合器转化成热能让冷却水带走或损失在风门和阀门上。这样从能源使用上和生产维护上都不经济，结合现在变频器的技术在风机泵类设备中的应用，为节能降耗工作提供了很好的解决办法。采用变频调节控制技术，取消原来的耦合器及相应的冷却水泵、冷却水和风门、阀门等装置，降低生产中的能源及资源消耗。做好清洁生产、节能降耗。在变频节能技术应用的同时，要降低变频器产生谐波对电网产生的危害。
一、变频技术和变频器
变频技术以其显著的节能效果广泛的应用于工业设备和家用电器。变频技术是改变电源频率的技术，在实际应用中通过变频器来实现改变电源频率。变频器的应用，须结合三相异步电动机的特性，因为变频器与三相异步电动机有着密切的联系。
二、三相异步电动机的作用和特性：
1. 三相异步电动机的作用： 通过三相异步电动机运转（正转或反转）来带动其它设备做各种各样的机械运动。
2. 三相异步电动机的特性：
1) 运转方式：靠旋转磁场来带动电动机转子额定电流为约等于其功率的二倍额定电流为约等于其功率的二倍V/F控制变频器力矩力电机力力转。
2) 接线方式：有星形（Y形）和三角形（形）两种，Y形接线时，电动机的电流小，但力矩也小，三角形（形）接线时电动机的电流大，但力矩大；
3) 变 速：n=60f (1-K)/p
n―电动机转速 60―常数 p―极对数
f ―电源频率 k―滑差系数
公式说明：只要改变电源频率“f”或极对数“p”，就可以改变电动机转速。
三相异步电动机有2极、4极、6极、8极……,工业用的三相异步电动机一般极数不会超过8极，极数越多，转速越慢，但力矩就越大，极数越少，转速就越快，但力矩就越小；每种极数所对应的转速如下：
a) 2极──2950转/分（理想3000转/分，即同步转速）
b) 4极──1450转/分（理想1500转/分，即同步转速）
c) 6极──950转/分（理想1000转/分，即同步转速）
d) 8极──700转/分（理想750转/分，即同步转速）
三、 变频器的作用：
变频器具有：调速的作用：三相异步电动机，变频控制后可以实现调速功能，由输出频率控制电机转速，三相异步电动机由静态至最高速线性加速。通常变频器的频率调节范围是：0-650HZ。启动时电机由0转速线性加速，对机械设备运转没有危害。
四、 变频器的工作原理
变频器将三相380V(220V)/50HZ交流电通过整流桥整流变成脉动直流电，通过电解电容滤波后变成平滑的直流电，控制板对IPM、IGBT或模块的控制后将平滑的直流电变成三相频率可变的交流电，通过线路传输给电动机，实现电动机变频运行。
五、实际应用案例：以某单位一台40MW锅炉鼓风机、引风机变频技术应用改造为例
现场设备介绍：
40MW锅炉于1989年建成投运，鼓风机用于为锅炉燃烧送风，引风机用于排烟，两台风机未改造前风管上均装有风门调节装置，用以调节风量，以满足锅炉运行工艺要求，鼓、引风电均用自耦降压启动方式。现场设备鼓风机的电机参数如下表1所示，引风机的电机参数如下表2所示。
表1
表2
2、变频改造前后优缺点比较
原系统采用风门调节风量，电机工频运行，其能耗大、效率低、调节精度低，维护工作量很大。改造后变频调速是通过改变电动机定子供电频率来改变旋转磁场同步转速进行调速的，是无附加转差损耗的高效调速方式。优点是调速效率高，启动能耗低，调速范围广，可实现无极调速，动态响应速度快，调速精度高，操作简便，且易于实现生产工艺的控制自动化。
3、效益分析
改造前平均鼓、引风机运行电流：70.8 A；负载率：60.3 %，改造后平均运行电流：26.2A；负载率：33.3%，通过一个运行期的性能考核分析：改造后节能：60.3%-33.3%=27%，27%×185kW=50kW・h；一年按运行100天计算，可节约电量：50×24×100=12万度。通过以上案例分析，由此可见，在满足生产要求的条件下，采用变频调速节能效果明显著，延长了设备使用寿命、降低了故障率。
4、变频技术在风机泵类设备中应用的主要特点
1、低频力矩大、输出平稳
2、高性能矢量控制
3、转矩动态响应快、稳速精度高
4、减速停车速度快
六：降低变频器谐波危害，提高电能质量
变频其产生的高次谐波对电网产生的危害日益严重。通常采用变频器隔离、接地或采用无源滤波器、有源滤波器、架设无功补偿器装置以及绿色变频器等方法，将变频器产生的谐波控制在最小范围之内以抑制电网污染、提高电能质量，这些值得研究推广。
电网谐波产生的危害主要有：
1)、谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率。同时大量的3次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾。
2)、谐波影响各种电器设备的正常工作，使电机发生机械振动、噪声和过热，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热，造成设备的绝缘老化、寿命缩短以至损坏。
3)、 谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，引起严重事故。
4)、谐波会对邻近的通讯系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通讯质量，重者导致信息丢失，使通讯系统无法正常工作。
5)、谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并使电器测量以表计量不准确。
目前谐波的治理方法：
1）、将变频器的隔离、屏蔽、接地；
2）、加装交流电抗器和直流电抗器；
3）、加装无源滤波器；
4）、加装有源滤波器；
5）、加装无功功率静止型无功补偿装置；
6）、线路分开；
7）、电路的多重化、多元化；
8）、变频器控制方式的完善；
9）、使用理想化的无谐波污染的绿色变频器。
结束语
三相异步电动机论文范文第5篇
【论文摘要】文章主要介绍了电力电子器件的发展、交流调速系统的发展及针对电动葫芦型起重机专用的变频控制系统的硬件设计、电路参数计算及软件设计、仿真等。
一般性能的节能调速在过去大量的所谓不变速交流传动中，风机、水泵等机械总容量几乎占工业电气传动总容量的一半，其中不少场合并不是不需要调速，只是因为过去交流电机本身不调速，不得不依赖挡板和阀门来调节送风和供水的流量，许多电能因而白白的被浪费掉了。如果换成交流调速系统，把消耗再挡板和阀门上的能量节省下来，每台风机、水泵平均约可节能20%，效果是很可观的。
高性能交流调速系统许多在工艺上就需要调速的生产机械，过去多用直流传动，鉴于交流电机比直流电机结构简单、成本低廉、工作可靠、维护方便、转动惯量小、效率高，如果改成交流调速，显然能够带来不少的效益。但是，由于交流电机原理上的原因，其电磁转矩难以像直流电机那样直接通过电流实行灵活的即时控制。70年代初发明了矢量控制技术，通过坐标变换，把交流电机的定子电流分解成励磁分量和转矩分量，用来分别控制磁通和转矩，就可以获得和直流电机相媲美的高动态性能，从而使交流电机的调速技术取得了突破性的进展。
特大容量及高转速的交流调速直流电机换向器的换向能力限制了它的容量和转速，其极限容量与转速的乘积约为10KW·r/min，超过这个数值时，直流电机的设计与制造就非常困难了。交流电机则不受这个限制，因此，特大容量的传动，如厚板札机、矿井卷扬机等，和极高转速的传动，如高速磨头、离心机等，都以采用交流调速为宜。
一、起重机发展趋势
物料搬运成为人类生产活动的重要组成部分，距今已有五千多年的发展历史。随着生产规模的扩大，自动化程度的提高，作为物料搬运重要设备的起重机在现代化生产过程中应用越来越广，作用愈来愈大，对起重机的要求也越来越高。起重机正经历着一场巨大的变革。发展趋势：大型化和专用化、轻型化和多样化、自动化和智能化、成套化和系统化、新型化和实用化。
二、电动葫芦
电动葫芦，简称电葫芦。由电动机、传动机构和卷筒或链轮组成，分钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种。通常用自带制动器的鼠笼型锥形转子电动机（本次设计既是选用此种电机）（或另配电磁制动器的圆柱形转子电动机）驱动，起重量一般为0.1～80t，起升高度为3～30m。多数电动葫芦由人用按钮在地面跟随操纵，也可在司机室内操纵或采用有线（无线）远距离控制。电动葫芦除可单独使用外，还可同手动、链动或电动小车装配在一起，悬挂在建筑物的顶棚或起重机的梁上使用。
三、三相异步电动机及工作原理简介
三相异步电动机由定子和转子两大部分组成，定子和转子之间是空气隙。三相异步电动机具有结构简单、性能优良、制造成本低、维修费用省、坚固耐用等优点，在工农业生产中得到了广泛应用。正常情况下，定子旋转磁场的转速n和转子转速n不同步，这是因为如果同步，转子与旋转磁场之间不再有相对运动，导体不再切割磁场，就没有感应电动势产生，也就没有了转子电流和电磁转矩，无法维持电动机继续运行。
三相异步电动机有一个很重要的参数：转差率——用s表示，其定义式为在很多情况下，用s表示电动机的转速比直接用转速n方便得多，使很多运算大为简化。一般异步电动机的转差率在0.02～0.05之间。大部分厂家生产的异步电动机的铭牌上标有下列数据：1．额定功率P：电动机额定运行时轴端输出的机械功率，单位一般为kw
2．额定电压U：电动机额定运行时定子加的线电压，单位为v或kv
3．额定电流I：定子加额定电压、轴端输出额定功率时的定子线电流，单位为A
4．额定频率f：我国工频为50Hz
5．额定转速n：电动机额定运行转子的转速，单位为r/min
四、笼形转子异步电动机的特点
笼形转子异步电动机具有转子结构坚实、效率高、价格低、控制设备简单和维护使用方便等优点，因此在各种应用领域中使用最广泛。但这种电机的启动性能较差，即启动转矩低而启动电流很大。因此在选择使用时应考虑启动问题，即：1．启动转矩Tk应大于负载静转矩Tl；2．启动电流在供电电网上造成的瞬间电压降不能超过容许值；3．在启动过程中电动机的能量损失要小。
本次设计用电机为锥形转子三相异步电动机。常用的电动葫芦用锥形转子制动三相异步电动机型号有：YEZS、YREZ、YBFZ和YBEZX等几种。该类型电机的主要特点是利用其锥形转子的特殊结构在通电时产生磁拉力，打开制动机构，使电机正常运转。
该类电动机的定额是断续周期工作制S，负载持续率不低于25%，每小时等效起动次数不低于120次。电源频率为50Hz，同步转速为1500r/min。4.5KW及以下的额定转速为1380r/min。7.5KW以上的额定转速为1400r/min。允许最大转速为3750r/min。新晨：
【参考文献】
[1]孙涵芳．INTEL16位单片机[M]．北京航空航天大学出版社，2002．
[2]康华光．电子技术基础(模拟部分)[M]．高等教育出版社，2001．
三相异步电动机论文范文第6篇
【论文摘要】文章主要介绍了电力 电子 器件的 发展 、交流调速系统的发展及针对电动葫芦型起重机专用的变频控制系统的硬件设计、电路参数 计算 及软件设计、仿真等。
一般性能的节能调速在过去大量的所谓不变速交流传动中，风机、水泵等机械总容量几乎占 工业 电气传动总容量的一半，其中不少场合并不是不需要调速，只是因为过去交流电机本身不调速，不得不依赖挡板和阀门来调节送风和供水的流量，许多电能因而白白的被浪费掉了。如果换成交流调速系统，把消耗再挡板和阀门上的能量节省下来，每台风机、水泵平均约可节能 20%，效果是很可观的。
高性能交流调速系统许多在工艺上就需要调速的生产机械，过去多用直流传动，鉴于交流电机比直流电机结构简单、成本低廉、工作可靠、维护方便、转动惯量小、效率高，如果改成交流调速，显然能够带来不少的效益。但是，由于交流电机原理上的原因，其电磁转矩难以像直流电机那样直接通过电流实行灵活的即时控制。70年代初发明了矢量控制技术，通过坐标变换，把交流电机的定子电流分解成励磁分量和转矩分量，用来分别控制磁通和转矩，就可以获得和直流电机相媲美的高动态性能，从而使交流电机的调速技术取得了突破性的进展。
特大容量及高转速的交流调速直流电机换向器的换向能力限制了它的容量和转速，其极限容量与转速的乘积约为 10 kw·r/min，超过这个数值时，直流电机的设计与制造就非常困难了。交流电机则不受这个限制，因此，特大容量的传动，如厚板札机、矿井卷扬机等，和极高转速的传动，如高速磨头、离心机等，都以采用交流调速为宜。
一、起重机发展趋势
物料搬运成为人类生产活动的重要组成部分，距今已有五千多年的发展 历史 。随着生产规模的扩大，自动化程度的提高，作为物料搬运重要设备的起重机在 现代 化生产过程中应用越来越广，作用愈来愈大，对起重机的要求也越来越高。起重机正经历着一场巨大的变革。发展趋势：大型化和专用化、轻型化和多样化、自动化和智能化、成套化和系统化、新型化和实用化。
二、电动葫芦
电动葫芦，简称电葫芦。由电动机、传动机构和卷筒或链轮组成，分钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种。通常用自带制动器的鼠笼型锥形转子电动机（本次设计既是选用此种电机）（或另配电磁制动器的圆柱形转子电动机）驱动，起重量一般为 0.1～80t，起升高度为 3～30m。多数电动葫芦由人用按钮在地面跟随操纵，也可在司机室内操纵或采用有线（无线）远距离控制。电动葫芦除可单独使用外，还可同手动、链动或电动小车装配在一起，悬挂在建筑物的顶棚或起重机的梁上使用。
三、三相异步电动机及工作原理简介
三相异步电动机由定子和转子两大部分组成，定子和转子之间是空气隙。三相异步电动机具有结构简单、性能优良、制造成本低、维修费用省、坚固耐用等优点，在工农业生产中得到了广泛应用。正常情况下，定子旋转磁场的转速n 和转子转速 n 不同步，这是因为如果同步，转子与旋转磁场之间不再有相对运动，导体不再切割磁场，就没有感应电动势产生，也就没有了转子电流和电磁转矩，无法维持电动机继续运行。
三相异步电动机有一个很重要的参数：转差率——用 s 表示，其定义式为
在很多情况下，用 s 表示电动机的转速比直接用转速 n 方便得多，使很多运算大为简化。一般异步电动机的转差率在 0.02～0.05 之间。大部分厂家生产的异步电动机的铭牌上标有下列数据：
1．额定功率p：电动机额定运行时轴端输出的机械功率，单位一般为 kw
2．额定电压u：电动机额定运行时定子加的线电压，单位为 v 或kv
3．额定电流i：定子加额定电压、轴端输出额定功率时的定子线电流，单位为 a
4．额定频率 f：我国工频为 50hz
5．额定转速n：电动机额定运行转子的转速，单位为 r/min
四、笼形转子异步电动机的特点
笼形转子异步电动机具有转子结构坚实、效率高、价格低、控制设备简单和维护使用方便等优点，因此在各种应用领域中使用最广泛。但这种电机的启动性能较差，即启动转矩低而启动电流很大。因此在选择使用时应考虑启动问题，即：1．启动转矩tk应大于负载静转矩tl；2．启动电流在供电电网上造成的瞬间电压降不能超过容许值；3．在启动过程中电动机的能量损失要小。
本次设计用电机为锥形转子三相异步电动机。常用的电动葫芦用锥形转子制动三相异步电动机型号有：yezs、yrez、ybfz 和 ybezx等几种。该类型电机的主要特点是利用其锥形转子的特殊结构在通电时产生磁拉力，打开制动机构，使电机正常运转。
该类电动机的定额是断续周期工作制s ，负载持续率不低于 25%，每小时等效起动次数不低于 120 次。电源频率为50hz，同步转速为 1500r/min。4.5kw及以下的额定转速为1380r/min。7.5kw以上的额定转速为 1400r/min。允许最大转速为 3750 r/min,
【 参考 文献 】
[1]孙涵芳．intel16位单片机[m]．北京航空航天大学出版社，2002．
[2]康华光． 电子 技术基础(模拟部分) [m]．高等 教育 出版社，2001．
三相异步电动机论文范文第7篇
关键词：高效永磁同步电动机 现场方案 试验研究 结果分析
中图分类号：TM341 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）09-0273-02
引言
在工业、建筑以及公用设施领域中电动机是重要的原动力设备，也是电能消耗的最大用户，和节电潜力的最大用户。2012年我国各类电动机总装机容量约为5亿千瓦，其中异步电动机的装机容量占全国电动机装机容量的90%，约占全国用电量的60%，占工业用量的75%，系统用电效率比国外先进水平低5%-15%，相当于每年浪费电能约1500亿千瓦时。
目前工业领域中采用的高压中、大功率异步电动机普遍存在效率偏低、功率因数差等浪费电能现象。而高效永磁同步电动机能否达到高效节能目标，现场应用前景如何，已经引起国内各大企业关注。2013年工业和信息化部印发（2013年工业节能与绿色发展专项行动实施方案）提出，选择电机在能效提升和绿色发展方面要取得突破。本文将通过在张家口发电厂首次应用和现场试验进行分析。为企业应用永磁同步电动机提供参考。
一、高压永磁同步电动机概述
1.高压永磁同步电动机的发展历程
电机属于电磁装置，其工作原理是通过磁场实现电能与机械能间的不断转换。在电机的工作过程中，气息磁场是必不可少的。获得磁场的方法有两种，其中一种是通过电流得到。该种电机叫做电励磁电机，这种电机需要具备专门用来产生电流磁场的绕组，同时，为了保证电流的正常流动还需要为电机提供不间断的能量供应。另一种方法是通过永磁体来获得磁场，这可以大大简化电机的结构，同时，因为永磁体一旦磁化（充磁）之后就永久具有磁性，不再需要外界供给能量，这也大大的减少了能量的损耗。
高压永磁同步电动机就是通过永磁体获得磁场的电动机，永磁体材料的发展促进了此种电动机的发展。稀土钴和钕铁硼永磁分别在20世纪60年代和80年代出现，这两种永磁材料的出现极大的促进的电动机的发展，因为这两种材料具有特别适用于电机装置的特性，包括高剩磁密度、高矫顽力、线性退磁曲线以及高磁能积。
我国专家学者自主开发的高效高压永磁同步电动机，采用实心转子磁极铁芯和启动笼复合结构，消弱了齿谐波，减少了转子表面损耗，提高了电机效率。同时，非均匀气隙和优化通风散热，有效的控制了电机温升。该种电机同异步电机相比各项指标显著提供，额定负载效率大于96%，功率因数大于0.98，综合节电率在8%-15%。
2.高压永磁同步电动机的优点
2.1高效率
使用永磁材料产生磁场，代替了原有的电流装置，一定程度上减少了定子电流及其电阻损耗。此外，当电机正常工作时，工作效率因为没有了转子的电阻损耗和磁滞损耗而得到提高。当电机额定工作时，电机的效率在96%以上，低负载工作时，该电机仍然具有相对较高的工作效率，宽幅的高效运行区为负载在不同负荷段运行提供了良好的节电效果。
2.2高功率因数
该种新型永磁电机的转子使用的是永磁材料，不需要感应电流来产生磁场，定子绕组具有阻性负载的特点，这使得该种电机的功率因数在1附近。此外，当电机在20%～120%额定负载范围工作时，电机的功率因数和工作效率都会处于一种相对较高的水平。具体说来，当电机负载较小，即轻载工作时，该种新型电机可以大大的节约能量消耗，而当电机在额定负载工作时，其功率因数是大于0.98的。
2.3启动转矩大
该种永磁电机的转子采用的是一种实心的永磁材料，这使得该种电机的启动转矩明显增大，达到了3.5～4.3范围内，而相同功率的一般电机的启动转矩仅为1.8～2.2倍。
2.4体积小，重量轻
和相同功率的一般电机相比，该种电机的体积约是一般电机的60%，体积明显减少，重量约是一般电机的83%，减轻了约16%。
2.5永磁电动机还具有如下特征：
2.5.1运行时间明显增加；
2.5.2工作过程中的维护费用降低；
2.5.3磁场强度很稳定，不会出现显而易见的退磁现象；
2.5.4电机振动小；
综上所述，新型的永磁电动机较异步电动机相比具有容量大、功率因数高、工作效率高等特点。
二、高压永磁同步电动机的应用分析
1.应用原理
高效高压永磁同步电动机启动时依靠定子旋转磁场与笼型转子相互作用产生的异步转矩实现启动；运行时由转子内嵌的永磁体提供磁场结合定子旋转来维持电动机同步运行。
大唐国际张家口发电厂共有8台30万千瓦机组，装机容量240万千瓦，电厂自用电量占发电量的5%左右，其中电动机是电厂用电的主要设备。通过首次使用山西北方机械制造有限责任公司生产的高效永磁同步电动机，有必要对其经济性、可靠性进行验证。
该公司生产的高效永磁同步电动机，通过了理论分析、实验室试验和国家权威机构检测。但该产品在生产现场应用中缺乏大量的实践数据支持，针对发电企业没有进行试验应用案列，对现场系统、设备没有建立直观理论和实际体系，无法通过试验和监测手段对高效永磁同步电动机进行经济效益分析。
本次现场试验，是TYC4002-6型高效永磁同步电动机首次在生产现场进行运行经济性、安全性、可靠性试验，并和原异步电动机进行比较鉴定。
2.试验方案研究与分析
通过设备筛选和系统可靠性分析，决定在排浆泵的驱动电机进行试用，并成立课题小组进行跟踪、试验、分析，以验证其节电、环保性能指标，为节能技术改造奠定基础。原排浆泵驱动电机为JS148-6三相异步电动机，更换电机为山西北方机械制造有限责任公司生产的TYC4003-6（6kV315kW）高效高压永磁同步电动机。
2.1电机试验方案确定
电机安装地点确定后，我们对现场系统和设备进行规划和调整：
2.1.1确认了用缓冲水箱容积变化来计量系统出力的精确测试方案；
2.1.2将原排浆泵出口阻力不匹配的并列管道进行改进，对排桨泵叶轮、轴封、调整门进行检查更换，对电机地基进行检查，对电测仪表（电压、电流、功率因数、总功率、有功功率、无功功率、有功用电量、无功用电量）进行检验；
2.1.3对S148-6三相异步电动机和TYC4003-6高效永磁同步电动机的技术指标、参数、特性做分析对比；对排浆泵系统、电测系统、轴封水系统、补水系统、水箱结构、监测表计等进行分析评价。
2.2设备主要技术参数
二单元3组一级排桨泵驱动原电机是兰州电机厂生产的JS148-6三相异步电动机额定，代替的高效永磁同步电动机是采用TYC4003-6，在不改变工况和电机控制系统的情况下，进行试验（试用），其电机的主要参数对比如下：
2.3参数收集及试验系统：
试验中电机电压、电流、有功功率、功率因数、有功用电量、无功用电量的数据，均取自配电控制柜电测仪表记录的实际数值。流量是通过标尺测量缓冲水箱水位的变化。
3.应用情况
3.1 TYC4003-6高效高压永磁同步电动机与JS148-6三相异步电动机试验比较发现，在输出有功功率满足现场使用条件下，电机输入功率得到减低，功率因数得到了大幅度的提高达到0.997，永磁同步电动机电流降低了13.65%，无功功率降低了82.89%，节电效果明显。
3.2在同等工况下，高压永磁同步电动机带动的排浆泵比三相异步电动机带动的排浆泵出力明显上升，流量多出18%，即多做功。
3.3电机通过气隙、风道和轴流风扇的优化设计，提高了通风散热效果，有效降低了电机温升。
3.4采用实心磁极和启动笼的复合转子结构，提高了电动机的启动性能。同时因转子表面损耗和杂散损耗的减少，提高了电动机效率。
3.5由于大量无功损耗的降低，使得系统电压稳定，电压质量提高，能够降低变压器的负载率，提高供电系统的经济运行水平，为企业产生间接的经济效益。同时，电机转速升高，对泵或风机的效率产生影响，因出力增加通过对系统调整节电效果显著。
3.6永磁电机绕组温度低比异步电机偏低10多度，前、后轴承温度正常。
3.7永磁电机运行振动小、噪音低，运行平稳。
四、永磁同步电动机应用的方向和前景
将永磁同步电动机在大范围内替换现有的异步电动机还是有诸多困难：
1.永磁同步电动机是一种技术节能新产品，而现有的工艺系统已经很成熟；
2.该新型电动机的价格远高于异步电动机的价格，用户需要投入大量的资金，而获得收益的时间则较长；
3.怎样处理更换下的异步电动机也是一个有待于解决的问题。但是，根据永磁同步电动机的实际运行和对运行数据的计算结果来看，新型的永磁电动机可以减少能量损耗，同时还可以提高功率因数，进而减少无功功率，尤其在降低无功损耗的领域有着广泛的应用前景，可以大大减少企业的运营成本，减低供电系统的安全隐患。永磁同步电动机在电力行业目前已经应用在磨煤机、氧化风机上，结合该电机的特点，认为在负荷调整范围较大的磨煤机和送风机上应用效果会更理想。
五、结束语
与传统的异步电动机相比，高压大功率永磁同步电动机减少了能量损耗，节电效果良好。高压永磁电动机的广泛应用将会使其在电机行业占据重要重要位置，因此，研究高压永磁电动机是很有必要也是非常重要的。高效高压永磁同步电动机创新性强，产品节能效果显著，符合国家节能减排政策，能有效提降低设备能耗，提高企业经济效益，具有推广和应用价值。
参考文献
[1]黄明星.新型永磁电机的设计、分析与应用研究[D].博士学位论文：浙江大学，2008.
[2]赵清.中型高效永磁同步电动机设计关键技术研究[D].博士学位论文：沈阳工业大学，2006.
[3]唐任远.现代永磁电机理论设计[M].北京：机械工业出版社，2000.
三相异步电动机论文范文第8篇
关键词：可编程控制 PLC 电动机
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（b）-0026-02
1 电动机工作原理
三相异步电动机是由固定不动的定子和利用电磁感应转动的转子组成的，他们之前由空隙分开，当电动机接通电源，定子和转子利用电磁感应，进行相对转动，从而实现电动机由电升动的过程。
具体来说，定子的组成有3个部分，有铁心，铁心上面会缠绕着线圈，即绕组，还有支撑整个结构的机座。三项异步电动机中还有成对的磁极，目的是用来让定子和转子进行转动，在有不同方向的电流通过的时候，定子和转子的转动角度不同，从而控制电动机的正反转。具体实现电动机的正转反转原理是当定子中有三相交流电流过，就会产生定子和转子的相对转动，具体转动的方向是通过定子和转子切割磁感应方向决定的。如果产生的三项交流电的方向和产生顺时针转动的方向一致，三相异步电动机的转动方向就为顺时针方向，如果三相交流异步电动机的转动方向和通入电流逆时针的方向相同，那么三项交流异步电动机的转动方向为逆时针方向。在不通电的时候，定子和转子都是静止的，当通入三相交流电，定子和转子就会按照所通入交流电的方向产生相应的转动，即同向性。电磁感应的原理是在通电的导体周围会产生磁场，反过来磁场的变化也会使导体运动，这个电磁感应的原理就是电动机的基础。定子上缠绕的线圈即绕组中通过三相交流电，如果是对称的，就会产生一个顺时针旋转的磁场，转子接通后，由静止变成切割磁感应线运动，如果不是对称的，产生的电流也使转子切割磁感应线运动，但是是以逆时针的方向运动。这个使转子和定子产生相对运动的力称为电磁力，当力与方向相互结合后，产生了电磁转矩，这个电磁转矩就作为驱动电机旋转的真正动力。
只要控制好电机的真正点动力电磁转矩，就能控制电动机正反转。电动机的正反转是整个工业控制中最基础最常用的控制，小到一个散热风扇的旋转，如控制正转向室内送风，控制反转向室外排风，大到蒸气机中汽轮机的旋转工作，都是通过电动机的正反转为基础，可见，控制好电动机的正反转就是控制了整个工业的核心。
2 PLC对三相异步电机的正反转控制
如前面所述，这个近代工业的开端是以蒸汽机为代表的用机器代替人力，蒸汽机中汽轮片的转动可以通过电动机控制，同样，在产品的生产中，机床的控制也需要用到电动机。比如机床的工作需要使用主轴需要转动，也涉及到正转和反转，控制主轴的正转和反转正式电动机。机床的工作平台需要前进和后退，使工件能够在合适的位置进行加工，机床的工作平台的运动也是通过电动机来控制。起重机吊钩的上升与下降，机床工作台的前进与后退等等。由电动机原理可知，只要把电动机的三相电源进线中的任意两相对调，就可改变电动机的转向。因此正反转控制电路实质上是两个方向相反的单相运行电路，为了避免误动作引起电源相间短路，必须在这两个相反方向的单向运行电路中加设必要的互锁。按照电动机可逆运行操作顺序的不同，就有了“正-停-反”和“正-反-停”两种控制电路。
以前的电动机的正转反转控制电路需要用继电器系统，改进的系统用PLC代替继电器，同样实现正转反转的功能。主要分为3个步骤：第一步，更改输入输出接线口，并画出接线图；第二步，部编写梯形图吗，即控制正反转的程序；第三步，接线，实现正反转的控制。
KM1是控制电动机正转的线圈，KM2是控制电动机反转的线圈。在输入端，输入有电源，不需要接电源，但是在输出端没有电源，需要接220 V的交流电。
梯形图中，X1、X2和X3分别代表3个按钮，Y1、Y2分别代表继电器的KM1和KM2。
3 结语
电动机在工业上有着广泛的应用。基于PLC控制的步进电动机具有设计简单、实现方便、参数设计置灵活等优点。该文阐述了用PLC控制步进电机系统的原理，及硬件和软件设计方法。其内容主要包括I/O地址分配、梯形图。该文设计过程中使用了16位移位寄存器，大大简化了程序的设计，使程序更间凑，方便了设计，在实际应用中表明此设计是合理有效的。
参考文献
[1] 黄中玉.PLC应用技术[M].北京：人民邮电出版社，2009.
三相异步电动机论文范文第9篇
[论文摘要]地方高校科学研究要立足地方，服务地方经济建设，与教学和生产相结合，促进教学。在具体实践中就是要联系生产实际开展科学研究，解决生产实际中的具体问题，并以此深化教学内容；在课堂教学中引入科研，在科研工作中启发教学。
在市场经济条件下，高等院校要积极主动地适应社会发展的需要。对于地方性高校工科专业来说，就是要积极主动地服务地方经济建设，科研与生产和教学相结合，为地方培养应用开发型人才。长期以来，我们不断探索，并付诸具体实践，提高了人才培养质量，增强了人才的市场竞争能力。本文以电气技术、自动化专业的科研与教学为例，介绍一些具体做法。
一、以研产学结合为基础，不断深化教学内容改革
（一）科学研究联系生产实际，并以此拓展、加深教学内容
在本地，异步电动机用电量占电力负荷的60%以上，为了缓解用电矛盾，电动机的节能，就具有至关重要的作用。在讲授《电机与拖动基础》（以下简称《电拖》）课程“异步电动机的效率与损耗”时，还结合本地生产中电机节能方面存在的问题，从“减少有功损耗”与“减少无功”两方面详细论述了实现节能的方法，大大深化和丰富了教材内容。有些学生还开发性地应用到其它感性负载（如硅整流设备）中，取得了较好的节电效果。
在本地农村，由于村落分散，输电线路长，加之农忙与农闲用电负荷变化很大，且农闲轻负荷时间长等原因，使得农电变压器的损耗大。在讲授《电拖》课程“变压器的工作特性”时，还深入讲述变压器节电运行的多项措施，并介绍了实际应用中的具体做法，被学生创造性地运用在各自的家乡，收到了好的节电效果，得到了供电部门的表扬。
本地属于农业大省农业大市，农用电动机较多，而配变容量较小、供电线路长且阻抗大，因此农用电动机起动时可不考虑对高压系统的影响，加之农用电动机容量较小，起动次数少，因而对电网与电机寿命的影响都小。在讲授《电拖》课程“三相异步电动机的起动”时，还结合本地农用电动机的具体情况，对教材中允许直接起动电动机的容量公式进行了修正，扩大了允许直接起动的农用电动机容量，减少了扩大容量的电动机所用的降压起动设备，节省了开支。
在讲授《电路分析》课程“高频交流电”时，补充讲解了高频设备的电磁辐射及其防护措施，以满足本地在通讯、广播电视及医疗等方面工作人员的需要。在讲授《供电技术》课程“供电系统的保护”时，补充讲述了电力系统谐波的产生、危害与抑制方法，更好地满足电力工作人员的需要。在讲授《电拖》课程“单相异步电动机”电容时，还对单相电动机运行电容的正确选取提出了具体的计算公式与确定方法；在讲授“仪用互感器”时，还对互感器的接线方式及使用注意事项作了深入分析，以满足本地农村乡镇企业与城市工矿企业电气人员的需要。
（二）科学研究面向生产需要，并以此调整、补充教学内容
在我市有线电厂、无线电一厂等多家单位，由于生产需要，工程技术人员不仅要掌握普通可控硅方面的知识，还要掌握双向可控硅与可关断可控硅知识。根据这一实际，我们把《变流技术》教材中在本地应用很少的“斩波器”省略（学生自学），而补充讲解双向可控硅与可关断可控硅知识，并结合教师的实践经验，具体介绍了普通型、双向型、可关断三种类型可控硅的电极确定、触发性能检测、电路设计要点及使用注意事项，受到了学生与厂方的好评。
我们还把《电拖》教材中分析电拖系统过渡过程情况的繁琐推导省略掉，而采用电路过渡过程的“三要素”法求取电拖系统的过渡过程，快速、简捷明了、实用；把电机“转子串频敏变阻器起动”中的频敏变阻器的结构让同学们自学，而补充讲解频敏变阻器选用与调整的实用知识。
在讲授《电拖》课程“三相异步电动机的起动”时，还把在电源容量较小时工厂起动电动机的特殊方法介绍给同学们。因为电源容量较小，电机难以采用降压起动，更不能采用直接起动，而工厂采用小电机拖动大电机的起动方法，有效地解决了这一难题，同学们增长了实践知识。在讲授“直流电机的换向”、“电机负载率的测定”与“变压器参数的测定”时，把工厂维护直流电动机换向的方法与电机负载率和变压器线圈匝数的简单适用的测定方法介绍给学生。
在讲授《变流技术》课程“可控硅的保护”时，还把工厂实用的选择快速熔断器的具体方法和使用快速熔断器应注意的事项介绍给学生。
二、以研产学结合为契机，不断增强培养人才的适应性
（一）把课堂教学中的相关内容转入工厂讲授
本地许多工厂中生产用的电机等电气设备，因接地保护工作做得不周，常出现停机、损坏设备，有时甚至造成人身伤亡。根据这一实际，在讲授《电工学》课程“接地与接零保护”时，由于教材只简单介绍其基本原理，我们把学生带到工厂，对照实际设备全面讲述了接地装置的安全、安装与检修要求以及接地电阻的测量方法，师生还检查、修理了现场的一些接地保护装置。
电气专业的学生毕业后一走上工作岗位大都要与工厂使用得最多的电机打交道，许多已毕业的学生参加工作后还登门求教电机检修方面的知识。根据这一普遍要求，在讲授《电拖》课程“电机的结构”、“电机绕组的排列与绝缘”等内容时，把学生带到电机制造厂和使用电机较多的工厂，利用工厂的工具仪表，与技术人员、工人师傅一起，现场对学生进行教学，学生边学边用，学用结合，当场就能掌握一些电机检修方面的方法与知识。
在指导学生电工实习、带学生下厂对一般电气设备与线路进行实际操作的同时，还着重对本地应用较多且前景广阔的PLC控制系统进行学习。对于生产现场造成对PLC的干扰这一重要问题，同工厂技术人员、学生一起进行了研讨与实验，提出了一些行之有效的抗干扰措施，使学生学到了实用的知识，如从抗电源干扰、抗线间干扰、抗负载干扰、抗环境干扰四个方面采取有效手段。
（二）把生产实际中的有关问题引入课堂教学
本地一工厂的吊车在轻载运行时制动失效，我们对此进行了原因分析，提出了改进措施，收到了好的效果。在讲授“异步电动机的制动”时，结合这一实例给同学们深入挖掘了制动失效的多种原因,同学们不仅从理论上弄清了这一问题，而且还提出了另外一些实用的改进措施。
在讲授 “电动机的继电保护”时，把当时本地工厂损坏一台200KW大电机与多台小电机的事故介绍给同学们，分析事故原因在于造成电动机的缺相运行与集电环、轴承过热，电机的励磁保护与绝缘保护失效，师生还共同讨论了应该采取的继电保护措施。
国家技术人员联合研制的起重机控制设备20多年来广泛应用在全国的大中型吊车上，但由于控制线路设计中考虑不完善，对操作人员有技术上的特殊要求，人性化不够、劳动强度大，因而在厂里和码头上经常需要修理，于是我们进行了故障诊断和集体研究，发现它有几个值得改进的地方。在讲授《工厂电气控制设备》时，在课堂上进行仔细介绍，并提出一些在生产实际中可能遇到的类似问题，让学生去讨论，甚至让个别学生作为毕业设计课题，学生兴趣很浓，劲头很足,收效很大。
三、形成研产学良性互动，实现多赢互促局面
（一）在课堂教学中引入科研
在讲授《电拖》课程“绕线转子异步电动机的起动与调速”时，把当时为市电机厂进行的一项科研工作“异步电动机转子串电阻电感起动与调速”的情况进行了详细介绍，使同学们开阔了思路，增加了学习与研究的兴趣。在讲授“三相异步电动机的工作特性”时，还把教师自己研究的利用铭牌数据计算工作特性的方法告诉同学们，使学生认识到：不用仪表试验测取，只需较简单的计算就可求得工作特性，方便实用。
在《变流技术》课程中讲述双向可控硅的结构、工作原理及应用情况时，把老师和几位同学为厂矿机关大楼的路灯及室外路灯研制的“路灯节电控制器”、“简易调光电路”和农村养殖业用的“温控器”、“土壤测湿仪”介绍给同学们，使同学们认识到：用双向可控硅构成的控制器更加工作可靠、线路简单、使用方便，增强了同学们的创新开发意识。
在讲授《供电技术》课程“电力网络的基本接线方式”时，把教师研究的“变压器切换过程中不间断供电”的接线方法介绍给同学们，使学生认识到：选用恰当组别标号的变压器，先与要被切换下来的变压器并联供电，再切除原变压器，就能做到不间断供电，克服以往变压器切换时需停电的弊端，从而开发了学生的思维。
（二）在科研工作中启发教学
在为市开关厂进行“异步电动机的电容补偿与阻容起动装置”及“电动机的自起动装置”两项科研工作中，把开辟的异步电动机起动的一种新方法与自起动电路补充到《电拖》教材“三相异步电动机的起动”内容中，对学生进行启发教学,所介绍的自起动电路，具有逆向思维的观点，电路简单、功能齐全、可靠实用，使学生开阔了思路。在研究“三相变压器的联接组别标号”与“变压器的并联运行”时，把探索出的组别标号变化规律与并联运行的新规律引入教材“三相变压器”内容中，并启发他们如何把这些规律应用到实际工作中去。
由国家劳动部资助，常德市新艺劳保用品总厂承担的科研项目“机床用超声波安全生产保护装置”，由杨斌文教授主要负责研制。他把其中应用的负反馈信号放大电路引入《电工学》教材“晶体三极管的放大电路”中，启发学生如何把多种反馈电路选择性地应用到实际放大器中。还把和同学们为工厂、实验室设计制作的“变压器过热报警器”与“失电报警器”所用振荡电路引入《电工学》“晶体管振荡电路”中；把为工矿企业研究的“无功补偿后的增容问题”引入《供电技术》课程“工厂供电系统经济运行管理”教学中，启发学生灵活运用所学知识。
（三）在实践中为地方企业提供技术支撑
本文所提及的施教者是我院电气工程系原系主任杨斌文教授为主的教学团队，其中所提及的科研成果也以杨斌文教授为主。杨斌文教授由于长期担任电气类专业多门课程的教学，并始终坚持教学与生产科研相结合的教学模式，不断进行教学内容与教学方法的改革，取得了很大的成效。10多年来，师生共同为工厂、农村解决电气方面的疑难问题80起，设计与改进电气控制线路50套，合理调整与选用电机实现节能30多台，为地方进行相关科研项目30项，发表来自生产一线、解决实际问题的教学研究论文78篇，并有10多项研究成果获得市级以上奖励，大部分在实际中应用，取得了较好的经济效益。更重要的是为地方经济建设培养了一大批工程技术的应用开发型人才，这些学生毕业后一走上工作岗位，大都能很快适应专业技术工作，大大缩短了从学校到企业的过渡时间。在回访这些毕业生的言谈中，他们都充分肯定：这样快取得成绩得益于在校期间教学与生产科研的紧密结合。
三相异步电动机论文范文第10篇
论文关键词：电动机电机启动故障
论文摘要：电动机在我区的使用很广泛，它遍及各行各业的各个角落，在生产、生活过程中发挥着极其重要的作用。但由于大部分电机使用年限较长，电机烧毁的事故常有发生，而且呈上升趋势，严重影响着生产、生活的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做一分析和研究。
1电机绕组局部烧毁的原因及对策
1.1由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。
相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，例如在各法兰涂少量704密封胶，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。
1.2由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升，只要轴承完好，允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净，运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工，电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高，且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题，例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行，油脂变质，轴承生锈而又未进行中修。
相应对策：①卸装轴承时，一般要对轴承加热至80℃~100℃，如采用轴承加热器，变压器油煮等，只有这样，才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗，轴承腔内不能留有任何杂质，填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中，不得错位。⑤电机外壳洁净见本色，通风必须有保证，冷却装置不能有积垢，风叶要保持完好。⑥禁止多种油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机，使用前必须进行必要的解体检查，更新轴承油脂。
1.3由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦，导致绕组局部烧坏。
相应对策：电机在更新绕组时，必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组，电机转子抽芯时必须将转子抬起，杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。
1.4由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。
相应对策：①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动，必要时需对电机转子做动平衡试验。
1.5电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动，电机转子不平衡等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。
相应对策：①尽可能避免频繁启动，特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。
2三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因及对策
如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都是因为缺相运行所致。当电机不论何种原因缺相后，电动机虽然尚能继续运行，但转速下降，滑差变大，其中B、C两相变为串联关系后与A相并联，在负荷不变的情况下，A相电流过大，长时间运行，该相绕组必然过热而烧毁。为三相异步电动机绕组为Y接法的情况：电源缺相后，电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降，转差变大，磁场切割导体的速率加大，这时B相绕组被开路，A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大，长时间运行，将导致两相绕组同时烧坏。
特殊情况下，如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。但在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。
相应对策：无论电动机是在静态还是动态，缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时，由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时，缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时，必须对电机相应的MCC功能单元进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。杜绝缺相运行。