6.1同步电机的基本结构和运行状态
一、同步电机的基本结构
按照结构型式，同步电机可以分为旋转电枢式和旋转磁极式两类。
旋转电枢式——电枢装设在转子上，主磁极装设在定子上。这种结构在小容量同步电机中得到一定的应用。
旋转磁极式——主磁极装设在转子上，电枢装设在定子上。对于高压、大容量的同步电机，通常采用旋转磁极式结构。由于励磁部分的容量和电压常较电枢小得多，电刷和集电环的负载就大为减轻，工作条件得以改善。目前，旋转磁极式结构已成为中、大型同步电机的基本结构型式。
在旋转磁极式电机中，按照主极的形状，又可分成隐极式和凸极式，如图6-l所示。
隐极式——转于做成圆柱形，气隙为均匀；
凸极式——转子有明显的凸出的磁极，气隙为不均匀。
对于高速的同步电机(3000r／min)．从转子机械强度和妥善地固定励磁绕组考虑，采用励磁绕组分布于转子表面槽内的隐极式结构较为可靠．对于低速电机(1000r／min及以下)，
转子的离心力较小，故采用制造
简单、励磁绕组集中安放的凸极
式结构较为合理。大型同步发电
机通常采用汽柁机或水轮机作
为原动机来拖动，前者称为汽轮
发电机，后者称为水轮发电机。
由于汽轮机是一种高速原动机，
所以汽轮发电机一般采用隐极
式结构。水轮机则是一种低速原
动机，所以水轮发电机一般都是
凸极式结构。同步电动机、由内
燃机拖动的同步发电机以及同
步补偿机．大多做成凸极式，少
数两极的高速同步电动机亦有
做成隐极式的。
隐极同步电机
以汽轮发电机为例来说明隐极同步电机的结构。现代的汽轮发电机一般都是两极的，同步转速为3000r／min(对50Hz的电机)。由于转速高，所以汽轮发电机的直径较小，长度较长．汽轮发电机均为卧式结构，图6—2表示一台汽轮发电机的外形图。汽轮发电机的定子由定子铁心、定于绕组、机座、端盖等部件组成。定子铁心一般用厚o．5mm的DR360硅钢片叠成，每叠厚度为3—6cm，叠与叠之间留有宽0.8～lcm的通风槽。整个铁心用非磁性压板压紧．固定在机座上。
大容量汽轮发电机的转子周速可达170
—180m/s。由于周速高，转子受到极大的机
械应力，因此转子一般都用整块具有良好导
磁性的高强度合金钢锻成．沿转子表面约2
／3部分铣有轴向凹槽，励磁绕组就嵌放在这
些槽里；不开槽的部分组成一个“大齿”，嵌
线部分和大齿一起构成了主磁极(图6-la)。为
把励磁绕组可靠地固定在转子上，转子槽楔
采用非磁性的金属槽楔，端部套上用高强度
非磁性钢段成的护环。图6-3表示一台嵌完
图6—2汽轮发电机的外形图
线的汽轮发电机的转子。
由于汽轮发电机的机身比较细长，转子
和电机中部的通风比较困难．所以良好的通
风、冷却系统城对汽轮发电机非常重要。
图6—3 汽轮发电机的转子
凸极同步电机
凸极同步电机通常分为卧式(横式)和立式两种结构。绝大部分同步电动机、同步补偿机和用内燃机或冲击式水轮机拖动的同步发电机都采用卧式结构。低速、大容量的水轮发电机和大型水泵电动机则采用立式结构。
卧式同步电机的定子结构与感应电机基本相同，定子亦由机座、铁心和定子绕组δδδδ等部件组成；转子则由主磁极、磁轭、励磁绕组、集电环和转轴等部件组成。图6—4表
示一台已经装配好的凸极同步电动机
的转子。
大型水轮发电机通常都是立式结
构。由于它的转速低、极数多，要求
转动惯量大。故其特点是直径大、长
度短。在立式水轮发电机中，整个机
组转动部分的重量以及作用在水轮机
转子上的水推力均由推力轴承支撑，并通过机架传递到地基上，如图6—5所示。图6—6表示一台大型水轮发电
机的分瓣定子。
除励磁绕组外，同步电机的转子上还常装有阻尼绕组。阻尼绕组与笼型感应电机转子的笼形绕组结构相似，它由插入主极极靴槽中的铜条和两端的端环焊成一个闭合绕组。在同
步发电机中，阻尼绕组起抑制转子转速振荡的作用；
在同步电动机和补偿机中，主要作为起动绕组用。
二、同步电机的运行状态
当同步电机的定子(电枢)绕组中通过对称的
三相电流时．定子将产生一个以同步转速推移的旋
转磁场。稳态情况下，转子转速亦是同步转速，于是定子旋转磁场恒与直流励磁的转子主极磁场保持相对静止，它们之间相互作
用并产生电磁转矩．进行能量转换。同
步电机有三种运行状态：发电机、电动
机和补偿机。发电机把机械能转换为电
能，电动机把电能转换为机械能，补偿
机中没有有功功率的转换，专门发出或
吸收无功功率、调节电网的功率因数。
分析表明，同步电机运行于哪一种状
态．主要取决于定子合成磁场与转子主
磁场之间的夹角δ，δ称为功率角。
若转子主磁场超前于定子合成磁
场，δ>0，此时转于上将受到一个与其
旋转方向相反的制动性质的电磁转矩，
如图6—7a 所示。为使转子能以同步转
速持续旋转．转子必须从原动机输入驱
动转矩。此时转子输入机械功率，定子
绕组向电网或负载输出电功率，电机作发电机运行。
若转子主磁场与定子合成磁场的轴线重合，δ＝0，则电磁转矩为零，如图6—7b 所示。 图6—4 凸极同步电动机的转子 图6—5 立式水轮发电机示意图
图6—6大型水轮发电机的分瓣定子
此时电机内没有有功功率的转换，电机处于补偿机状态或空载状态。
若转子主磁场滞后于定子合成磁场，δ<0，则转子上将受到一个与其转向相同的驱动性质的电磁转矩，如图6—7c所示。此时定子从电网吸收电功率，转子可拖动负载而输出机械功率，电机作为电动机运行。
三、同步电机的励磁方式
供给同步电机励磁的装置，称为励磁系统。下面对它作一简介。
直流励磁机励磁
直流励磁机通常与同步发电机同轴，井采用并励或他励接法。他励时，励磁机的励磁由另一台与主励磁机同轴的副励磁机供给，如图6—8所示。为使同步发电机的输出电压保持恒定，常在励磁电路中加进一个反映负载大小的自动调节系统，使发电机的负载电流增加时，
励碰电流相应地增大．这
样的系统称为复式励磁
系统。
整流器励磁
整流器励磁又分为
静止式和旋转式两种。
图6-9表示静止整流
器励磁系统的原理图。田
中主励磁机是一台与同
步发电机同轴连接的三相100Hz发电机，其交
流输出经静止三相桥式
不可控整流器整流后，
通过集电环接到主发电
机的励磁绕组，供给其
直流励磁；主励磁机的
励磁由交流副励磁机发
出的交流电经静止可控
整流器整流后供给。副
励磁机是一台中频三相
同步发电机(有时采用
永磁发电机)，它也与主
发电机同轴连接。副励
磁机的励磁，开始时由
外部直流电源供给，待
电压建起后再转为自励。根据主发电机端电压的偏差和负载大小，通过电压调整器对主励磁机的励磁进行调节，即可实现对主发电机励磁的自动调节。
由于取消了直流励磁机，这种励磁系统维护方便，励磁容量得以提高，因而在大容量汽轮发电机中获得广泛的应用。
当励磁电流超过2000A时，为避免集电环的过热，可采用取消集电环的旋转整流器励磁系统。此系统的主励磁机是与主发电机同轴连接的旋转电枢式三相同步发电机，电枢的交流输出经与主轴一起旋转的不可控整流器整流后，直接送到主发电机的转子励磁绕组，供给其励磁。因为主励磁机的电枢，整流装置与主发电机的励磁绕组三者为同轴旋转，不再需要集电环和电刷装置，所以这种系统又称为无刷励磁系统．
无刷励磁系统运行比较可靠，这种系统大多用于大、中容量的汽轮发电机、补偿机以及在防燃、防爆等特殊环境中工作的同步电动机。
在小型同步发电机中，还经常采用具有结构简单和具有自励恒压等特点的三次谐波励磁、电抗移相励磁等励磁方式。
四、额定值
同步电机的额定值有
(1)额定容S N (或额定功率P N ) 指额定运行时电机的输辅出功率。同步发电
机的额定容量既可用视在功率表示，亦可用有功功率表示；同步电动机的额定功 率是指轴上输出的机械功率；补偿机则用无功功率表示。
(2)额定电压U N 指额定运行时定子的线电压。
(3)额定电流I N 指额定运行时定子的线电流。
(4)额定功率因数cosΦ 指额定运行时电机的功率因数。
(5)额定频率f N 指额定运行时电枢的频率。我国标准工频规定为50Hz 。
(6)额定转速n N 指额定运行时电机的转速，对同步电机而言，即为同步转速。
除上述额定值以外，铭牌上还常常列出一些其他的运行数据，例如额定负载时的温升ΘN ，额定励磁电流和电压I fN 、U fN 等。
6.2 空载和负载时同步发电机的磁场
一、空载运行
用原动机施动同步发电机到同步转速，励磁绕组通入直流励磁电流，电枢绕组开路(或电枢电流为零)的情况，称为同步发电机的空载运行。
空载运行时，同步电机内仅有由励磁电流所建立的主极磁场。图6—l0表示一台四极电机空载时的磁通示意图。从图可见，主极磁通分成主磁通Φ0和漏磁通Φfσ两部分，前者通过气隙并与定子绕组相交链，后者不通过气隙，仅与励磁绕组相交链。主磁通所经过的主磁路包括空气隙、电枢齿、电枢轭、磁极极身和转子轭等五部分。
当转子以同步转速旋转时，主磁场将在气隙中形成一个旋转磁场，它“切割”对称的三相定子绕组后，就会在定子绕组内感应出一组频率为f 的对称三相电动势，称为激磁电动势，
0000∠=E E A &，000120-∠=E E A &，000120∠=E E A & (6—1)
忽略高次谐波时，激磁电动势(相电动势)的有效值Eo ＝4.44fN 1k w1Φ0，其中Φ0为每极的主磁通量。这样，改变直流励磁电流I f ，便可得到不同的主磁通Φ0。和相应的激磁电动势E 0，从而得到空载特性E 0＝f(I f )，如图6—11所示。空载特性是同步电机的一条基本特性。
空载曲线的下部是一条直线，与下部相切的直线称为气隙线。随着Φ0的增大，铁心逐渐饱和，空载曲线就逐渐弯曲。
二、对称负载时的电枢反应
同步发电机带上对称负载后，电枢绕组中将流过对称三相电流，此时电枢绕组就会产生电枢磁动势及相应的电枢磁场，其基波与转子同向、同速旋转。负载时，气隙内的磁场由电枢磁动势和主极磁动势共同作用产生，电枢磁动势的基波在气隙中所产生的磁场就称为电枢反应。电枢反应的性质(增磁、去磁或交磁)取决于电枢磁动势和主磁场在空间的相对位置。分析表明，此相对位置取决于激磁电动势E 0和扭载电流I 之间的相角差Ψ0(Ψ0称为内功率因数角)。下面分成两种情况来分析。
I
&与0E &同相时
图6—12a 表示一台两极同步发电机的示意图。为简明计，图中电枢绕组每相用一个集中线圈来表示，0E &
和I &的正方向规定为从绕组首端流出，从尾端流入．在图6—12a 所示瞬间，主极轴线与电枢A 相绕组的轴线正交，A 相链过的主磁通为零；因为电动势滞后于感
生它的磁通90°，故A 相激磁电动势A 0E &
的瞬时值达到正的最大值，其方向如图中所示(从X 入，从A 出)；B 、C 两相的激磁电动势B 0E &，和C 0E &分别滞后于A 0E &以120°和240°，如图6—12b 所示。 设电枢电流I
&与激磁电动势0E &
同相位，即内功率因数角Ψ0=0°，则在图示瞬间，A 相电流亦将达到正的最大值，B 相和C 相电流分别滞后于A 相电流以120°和240°，如图6—12b 中所示。从第四章中得知，在对称三相绕组中通以对称三相电流时，若某相电流达到最大值，则在同一瞬间，三相基波合成磁动势的幅值将与该相绕相的轴线重合。因此在图6—12a 所示瞬间，基波电枢磁动势F a ，的轴线应与A 相绕组轴线和转子交轴重合。由于F a 与转子均以同步转速旋转，所以在其他瞬间，F a 的轴线恒与转于交轴重合。由此可见，Ψ0=0°时，F a 是一个交轴磁动势。即
F a (Ψ0=0°)= F aq (6—2)
交轴电枢磁动势所产生的电枢反应称为交轴电枢反应。
由于交轴电枢反应，使气隙合成磁场B 与主磁场B 0在空间形成一定的相角差，如图6—1 2d 所示。对于同步发电机，当Ψ0=0°时，主磁场将超前于气隙合成磁场，于是主极上将受到一个制动性质的电磁转矩。所以交轴电枢磁动势与产生电磁转矩及能量转换直接相关。
从图6-12a 和b 可见，用电角度表示时，主磁场B 0与电枢磁动势F a 之间的空间相位关系，恰好与链过A 相的主磁通中A 0Φ&与A 相电流A I &之间的时间相位关系相一致，且图a 的空间矢量与图b 的时间相量均为同步旋转。于是,若把图b 中的时间参考轴与图a 中A 相绕组的轴线取为重合(例如均取为水平)，就可以把图a 和图b 合并，得到一个时-空统一矢量图，如图c 所示。由于三相电动势和电流均为对称，所以在统一矢量图中，仅画出A 相一
相的激磁电动势、电流和与之匝链的主磁通，并把下标A 省略，写成0E &、I &和0Φ&。在统一矢量图中，F f 既代表主极基波磁动势的空间矢量，亦表示时间相量0Φ&的相位；I &既代表
A 相电流相量，又表示电枢磁动势F a 的空间相位。
I
&与0E &不同相时 下面进一步分析I &与0E &不同相时的情况。在图6—13a 所示瞬间，A 相绕组的激磁电动势0E &达到正的最大值。若电枢电流滞后于激磁电动势某一相角Ψ0(90°>Ψ0>0°)，则A 相电流在经过t ＝Ψ0／ω1这段时间后才达到其正的最大值；换言之，在t ＝Ψ0／ω1秒后，电枢磁动势的幅值才与A 相绕组轴线重合。所以在图6—13a 所示瞬间，电枢磁动势F a 应在距离A 相轴线Ψ0电角度处，即F a 滞后于主极磁动势F f 以90°+Ψ0电角度。由于F a 与F f 同向、同速旋转，所以它们之间的相对位置将始终保持不变。不难看出，此时F a 可以分成两个分量，一为交轴电枢磁动势F aq 另一为直轴电枢磁动势F ad ，即
F a =F aq +F aq (6—3)
其中
F ad =F a sinΨ0， F aq =F a cosΨ0 (6—4)
交轴电枢磁动势所产生的交轴电枢反应，其作用已在前面说明。直轴电枢磁动势所产生的直轴电枢反应，对主极而言，其作用可为去磁，亦可为增磁，视Ψ0角的正、负而定。从图6—13b 和c 不难看出，对于同步发电机，若电枢电流I &滞后于激磁电动势0E &，则直轴电枢反应是去磁性；若I
&超前于0E &，直轴电枢反应将是增磁性。直轴电枢反应对同步电机的运行性能影响很大。若同步发电机单独供电给一组负载，则负载以后，去磁或增磁性的直轴电枢反应将使气隙内的合成磁通减少或增加，从而使发电机的端电压产生变动。如果发电机接在电网上，从6.8节可知，其无功功率和功率因数是超前还是滞后与直轴电枢反应的性质密切相关。
图6-14表示负载时隐极同步发电机内的磁场分布图。
6.3 隐极同步发电机的电压方程、相量图和等效电路
上面分析了负载时同步发电机内部的磁场。在此基础上，即可导出隐极同步发电机的电压方程，并画出相应的相量图和等效电路。
一、不考虑磁饱和时
同步发电机负载运行时，除了主极磁动势F f 之外，还有电枢磁动势F a 。如果不计磁饱和(即认为磁路为线性)，则可应用叠加原理，把F f 和F a 的作用分别单独考虑，再把它们的效果叠加起来。设F f 和F a 各自产生主磁通0Φ&和电枢磁通a Φ&，并在定子绕组内感应出相应的激磁电动势0E &和电枢反应电动势a E &，把0E &，和a E &
相量相加，可得电枢一相绕组的合成电动势E
&(亦称为气隙电动势)。上述关系可表示为：
再把气隙电动势E &减去电枢绕组的电阻压降I &R a 和漏抗压降j I &X σ (X σ为电枢绕组的漏电抗)，便得电枢绕组的端电压U &。采用发电机惯例，以输出电流作为电枢电流的正方向时，
电枢的电压方程为
U jX R I E E a a &&&&=+-+)(0σ
(6—5)
因为电枢反应电动势E a 正比于电枢反应磁通Φa 不计磁饱和时，Φa 又正比于电枢磁动势F a 和电枢电流I ，即 I F E a a a ∝∝Φ∝ 因此E a 正比于I ；在时间相位上，a E &滞后于a Φ&以90°电角度，若不计定子铁耗，a Φ&与I &同相位，则a E &将滞后于I
&以90°电角度。于是a E &亦可写成负电抗压降的形式，即 a a X I j E &&-= (6—6)
式中，X a 是与电枢反应磁通相应的电抗，称为电枢反应电抗。将式(6—6)代人式(6—5)，经过整理，可得
s a a a X I j R I U X I j X I j R I U E &&&&&&&&++=+++=σ0
(6—7) 式中，X s 称为隐极同步电机的同步电抗，X s =X a +X σ，它是对称稳态运行时表征电枢反应和电枢漏磁这两个效应的一个综合参数。不计饱和时，X s 是一个常值。
图6—15a 和b 表示与式(6—5)和式(6—7)相对应的相量图，图6—15c 表示与式(6—7)相应的等效电路。从图6—15c 可以看出，隐极同步发电机的等效电路由激磁电动势0E &和同步阻抗R a +jX s 串联组成，其中E 0表示主磁场的作用，X s 表示电枢反应和电枢漏磁场的作用。
二、
考虑磁饱和时
考虑磁饱和时，由于磁路的非线性，叠加原理不再适用。此时，应先求出作用在主磁
路上的合成磁动势F ，然后利用电机的磁化曲线 (空载曲线) 求出负载时的气隙磁通Φ
&及相应的气隙电动势E
&，即
再从气隙电动势E
&减去电枢绕组的电阻和漏抗压降，使得电枢的端电压U &，即 U jX R I E a &&&=+-)(σ 或 )(σjX R I U E a ++=&&& (6—8)
相应
的矢
量
图、
相量
图和
F ～E
间的
关系
如图
6—
16a
和b
所
示。
图
6-16a
中既有电动势相量，又有磁动势矢量．故称为电动势—磁动势图。 这里有一点需要注意，通常的磁化曲线习惯上用励磁磁动势F f 的幅值 (对隐极电机，
励磁磁动势为一梯形波，如图6—17所示) 或励磁电流
值作为横坐标，而电枢磁动势F a 的幅值则是基波的幅
值，因此在F f 和F a 矢量相加时，需要把基波电枢磁动
势F a 乘上换算系数k a 以换算为等效梯形波的作用。k a
的意义为，产生同样大小的基波气隙磁场时，一安匝
的电枢磁动势相当于多少安匝的梯形波主极磁动势。
通常k a ≈0.93～1.03。
考虑饱和效应的另一种方法是，通过运行点将磁
化曲线线性化，并找出相应的同步电抗饱和值X s(饱和)。
引，把问题化作线性问题来处理。
6.4 凸极同步发电机的电压方程和
相量图
凸极同步电机的气隙沿电枢圆周是不均匀的，因此在定量分析电枢反应的作 用时，需要应用双反应理论。
一、双反应理论
凸极同步电机的气隙是不均匀的，极面下气隙较小，两极之间气隙较大，故直轴下单位面积的气隙磁导λd (λd ＝μ0／λd ) 要比交轴下单位面积的气隙磁导λq (λq ＝μ0／λq ) 大很多，如图6—18a 所示。当正弦分布的电枢磁动势作用在直轴上时，由于λd 较大，故在一定大小的磁动势下，直轴基波磁场的幅值B ad1相对较大。当同样大小的磁动势作用在交轴上时，由于λq 较小，在极间区域，交轴电枢磁场出现明显下凹，相对来讲，基波幅值B aq1
将显著减小，如图
6—18c 中所示。一般情况下，若
电枢磁动势既不在直轴、亦不在交轴而是在空间任
意位置处，可把电枢磁动势分解成直轴和交轴两个
分量(如图6—18b)，再用对应的直轴磁导和交轴磁
导分别算出直轴和交轴电枢反应，最后把它们的效
果叠加起来。这种考虑到凸极电机气隙的不均匀性，
把电枢反应分成直轴和交轴电枢反应分别来处理的
方法，就称为双反应理论。实践证明，不计磁饱和
时，这种方法的效果是令人满意的。
在凸极电机中，直轴电枢磁动势F ad 和交轴电枢
磁动势F aq ，换算到励磁磁动势时，分别应乘以直轴
和交轴换算系数k ad 和k aq 。
二、凸极同步发电机的电压方程和相量
图
不计磁饱和时，根据双反应理论，把电枢磁动势F a 分解成直轴和交轴磁动势F ad 、F aq ，
分别求出其所产生的直轴、交轴电枢磁通ad Φ&、aq Φ&和电枢绕组中相应的电动势ad E &、aq E &，
再与主磁通0Φ&所产生的激磁电动势0E &
相量相加，便得一相绕组的合成电动势E
&(通常称为气隙电动势)。上述关系可表示如下：
再从气隙电动势云减去电枢绕组的电阻和漏抗压降，便得电枢的端电压u ．采用 发电机惯例，电枢的电压方程为 U jX R I E E E a aq ad &&&&&=+-++)(0σ (6—9)
与隐极电机相类似，由于E ad 和E aq 分别正比于相应的ad Φ、
aq Φ，不计磁饱和时， ad Φ和aq Φ又分别正比于F ad 、F aq ，而F ad 、F aq 又正比于电枢电流的直轴和交轴分量I d 、I q
于是可得 d ad I E ∝， d ad I E ∝
这里I ad =IsinΨ0，I aq =IcosΨ0；在时间相位上，不计定于铁耗时，ad E &和aq E &分别滞后于d I &、q I &以90°电角度，所以ad E &和aq E &可以用相应的负电抗压降来表示，
ad d ad X I j E &&-=，aq q aq X I j E &&-= (6—10)
式中，X ad 称为直轴电枢反应电抗；X aq 称为交轴电枢反应电抗。将式(6—10)代入式(6—9)，并考虑到q d I I I &&&+=，可得
q q d d a aq
q ad d a aq
q ad d a X I j X I j R I U X X I j X X I j R I U X I j X I j X I j R I U E &&&&&&&&&&&&&&+++=+++++=++++=)()(0σσσ (6—11)
式中，X d 和X q 分别称为直轴同步电抗和交
轴同步电抗，它们是表征对称稳态运行时
电枢漏磁和直轴或交轴电枢反应的一个综
合参数。式(6—11)就是凸极同步发电机的
电压方程。图6—19表示与式(6—11)相对
应的相量图。
要画出图6—19所示相量图，除需给
定端电压U
&、负载电流I &、功率因数角?cos 以及电机的参数a R 、d X 和q X 之
外，必须先把电枢电流分解成直轴和交轴
两个分量，为此须先确定Ψ0角。引入虚拟
电动势Q E &，使
)(0q d d Q X X I j E E --=&&&，可得
q a q d d q q d d a Q X I j R I U X X I j X I j X I j R I U E &&&&&&&&&++=--+++=)()(
(6—12) 因为相量d I &与0E &相垂直，故)(q d d
X X I j -&必与0E &同相位，因此Q E &与0E &亦是同相位，如图6-20所示。将端电压U
&沿着I &和垂直于I &的方向分成?sin U 甲和?Ucon 两个分量，由图6-20不难确定
a q IR U IX U ++=??ψcos sin arctan 0 (6—13) 引入虚拟电动势Q E
&后，由式(6—12)可得凸极同步发电机的等效电路，如图6—21所示。此电路在计算凸极同步电机的运行问题时常常用到。
三、直轴和交轴同步电抗的意义
由于电抗与绕组匝数的平方和所经磁路的磁导成正比，所以
d d N X Λ∝21， q q N X Λ∝21 式中，N 1为电枢每相的串联匝数；
d Λ和q Λ为稳态运行时直轴和交轴的电枢等效磁导。σΛ+Λ=Λad d ，σΛ+Λ=Λaq
q ，其中ad Λ和aq Λ为直轴和交轴电枢反应磁通所经磁路的磁导，σΛ为电枢漏磁通所经磁路的磁导；如图6-22所示。对于凸极电机，由于直轴下的
气隙较交轴下小，ad Λ>aq Λ，所以X ad >X aq ，因此在凸极同步电机中，X d >X q 。对于隐极电
机，由于气隙是均匀的，故X d ≈X q ≈X s 。
例6—l 一台凸极同步发电机，其直轴和交轴同步电抗的标幺值为
0.1*=d X ，6.0*=q X ，电枢电阻略去不计，试计算该机在额定电压、额定电流、8.0cos =?(滞后) 时激磁电动势的标幺值*
0E (不计饱和)。
解 以端电压作为参考相量
0*01∠=U & 0*87.361-∠=I & 虚拟电动势*Q E &为 00****44.19442.187.366.01∠
=-∠+=+=j X I j U E q Q &&& 即δ角为19．44°，于是 000031.5687.3644.19=+=+=?δψ
电枢电流的直轴、交轴分量和激磁电动势分别为 8321.0sin 0**==ψI I d 5547.0cos 0**==ψI I q
775.1)6.01(8321.0442.1)(*****0=-+=-+=q d d Q X X I E E
6.5 同步发电机的功率方程和转矩方程 一、功率方程和电磁功率 功率方程 若转子励磁损耗由另外的直流电源供给，则发电机轴上输入的机械功率P l 扣除机械损耗Ωp 和定子铁耗Fe p 后，余下的功率将通过旋转磁场和电磁感应的作用，转换成定子的电功率，所以转换功率就是电磁功率P e ，即
e Fe P p p P ++=Ω1 (6—14)
再从电磁功率P e 中减去电枢铜耗Cua p 可得电枢端点输出的电功率P 2；即
2P p P Cua e += (6—15)
式中，
a Cua R mI p 2=，?cos 2mUI P =，m 为定子相数。式 (6—14) 和式 (6—15) 就是同步发电机的功率方程．
电磁功率 从式(6—15)可知，电磁功率P e 为
)cos (cos 2a a e IR U mI R mI mUI P +=+=?? 由图6—23可见0
cos cos cos ψψ?Q a E E IR U ==+，故同步电机的电磁功率亦可写成 0cos cos ψψI mE mEI P Q e == (6—16)
式中，ψ是E &与I &的夹角。上式的第一部分与感应电机的电磁功率表达式相同，第二部分则是同步电机常用的。对于隐极同步电机，由于E Q ＝E 0，故有
00cos ψI mE P e = (6—17)
式 (6—16) 表明，要进行能量转换，电枢电流
中必须要有交轴分量 I q 。在6.2节中已经说明，在
发电机中，交轴电枢反应使主极磁场超前于气隙合
成磁场，使主极上受到一个制动性质的电磁转矩；
在旋转过程中，原动机的驱动转矩克服制动的电磁
转矩而作功，同时通过电磁感应在电枢绕组内产生
电动势并向电网送出有功电流，使机械能转换为电
能。
在图6—19中，激磁电动势0E &
与端电压U
&之间的夹角δ称为功率角。不难看出，I q 愈大，交轴
电枢反应愈强，功率角δ就愈大；δ愈大，在一定
的范围内，电磁转矩和电磁功率亦愈大。 二、转矩方程
把功率方程(6—14)除以同步角速度s Ω，可得转矩方程
e T T T +=01 (6—18)
式中，1T 为原动机的驱动转矩，s P T Ω=11；e P 为电磁转矩，s e
e P T Ω=；0T 为发电机的空载
转矩，s Fe p p T Ω+=
Ω0。
6.6 同步电机参数的测定
为了计算同步电机的稳态性能，除需知道电机的工况 (端电压、电枢电流和功率因数等)，还应给出同步电机的参数。下面说明稳态参数的实验确定法。
一、用空载特性和短路特性确定X d
空载特性可以用空载试验测出。试验时，电枢开路 (空载)，用原动机把被试同步电机拖动到同步转速，改变励磁电流I f ，并记取相应的电枢端电压U 0 (空载时即等于E O ，直到
U 0≈1.25U N 左右，可得空载特性曲线)
(0
f I f E =。 短路特性可由三相稳态短路试验测得，试验线路如图1-24a 所示。将被试同步电机的电枢端点三相短路，用原动机拖动被试电机到同步转速，调节励磁电流I f 使电枢电流I 从零起一直增加到1.2I N 左右，便可得到短路特性曲线
)
(f I f I =，如图6—24b 所示。 短路时，端电压U ＝0，短路电流仪受电机本身阻抗的限制。通常电枢电阻远小于 同步电抗，因此短路电流可认为是纯感性，此时电枢磁动势接近于纯去磁性的直轴磁
动
势，因而电机的磁路处于不饱和状态，故短路特性是一条直线，如图6—24b 所示。 短
路时，0090≈ψ，故0≈q I &，d I I &&≈，而
d q
q d d a X I j X I j X I j R I U E &&&&&&≈+++=0 (6—19) 所以 I E X d 0
= (6—20)
因为短路试验时磁路为不饱和，所以这里的E 0 (每相值) 应从气隙线上查出，如图6—25所示，求出的X d 值为不饱和值。
X d 的饱和值与主磁路的饱和情况有关。主磁路的饱和程度取决于实际运行时作用在主磁路
上的合成磁动势，因而取决于相应的气隙电动势；如果不计漏阻抗压降，则可近似认为取决于电枢的端电压，所以通常用对应于额定电压时的X d 值作为其饱和值。为此，从空载曲线上查出对应于额定端电压U N 时的励磁电流I f0，再从短路特性上查出与该励磁电流相应的短路电流'I ，如图6—26所示，这样即可求出 X d(饱和)。
')(I U X N d φ≈
饱和 (6—21) 式中，φN U 为额定相电压。对于隐极同步电机，X d 就是同步电抗X S 。
例6—2 有一台25000kW 、10.5kV(星形联结)、85.0cos =N ?(滞后)的汽轮发电机，从其空载、短路试验中得到下列数据，试求同步电抗。
从空载特性上查得：相电压3/5.10=U kV 时，I f0＝155A ； 从短路特性上查得：I ＝I N ＝1718A 时，I fk ＝280A ；
从气隙线上得查得：I f ＝280A 时，3/4.22=U kV 。
解 从气隙线上查出，I f ＝280A 时，激磁电动势129303/224000==V E ； 在同一励磁电流下，由短路特性查出，短路电流I ＝1718A ；所以同步电抗为
Ω===
133.2171812930)(0I E X X S d 即 用标幺值计算时，133.25.104.220*0===φN U E E ，1*=I ，故
433.21133.2**0*===I E X d
从空载和短路特性可知，*0'/'/I I I I I N fk f ==，于是X d(饱和)
为 806.1155280'
1)(0)(**===≈
==φN N U U f I I fk d I I I X （饱和）
6.7 同步发电机的运行特性
一、同步发电机的运行特性 同步发电机的稳态运行特性包括外特性、调整特性和效率特性。从这些特性中可以确定发电机的电压调整率、额定励磁电流和额定效率，这些都是标志同步发电机性能的基本数据。
外特性 外特性表示发电机的转速为同步转速，且励磁电流和负载功率因数不变时，发电机的端电压与电枢电流之间的关系：即n ＝n S ，I f =常值，cosφ=常值时，U=f(I)。
图6—30表示带有不同功率因数的负载时，
同步发电机的外特性。从图可见，在感性负载和
纯电阻负载时，外特性是下降的，这是由于电枢
反应的去磁作用和漏阻抗压降所引起。在容性负
载且内功率因数角为超前时，由于电枢反应的增
磁作用和容性电流的漏抗电压上升，外特性亦可
能是上升的。
从外特性可以求出发电机的电压调整率。调
节发电机的励磁电流，使电枢电流为额定电流、
功率因数为额定功率因数、端电压为额定电压，
此励磁电流I fN 称为发电机的额定励磁电流。然后
保持励磁电流为I fN ，转速为同步转速，卸去负载
(I ＝0)，此时端电压升高的百分值即为同步发电机
的电压调整率，用?u 表示，即
%1000?-=?=fN f I I N N U U E u φφ
(6—
25)
凸极同步发电机的?u 通常在18%～30%以内；隐极同步发电机由于电枢反应较强，?u 通常在30％～48％这一范围内。
调整特性 调整特性表示发电机的转速为同步转速、端电压为额定电压、负载的功率因数不变时，励磁电流与电枢电流之间的关系；即n ＝n S ，U =U NΦ，cosφ=常值时，I f =f(I)。 图6—31表示带有不同功率因数的负载时，同步发电机的调整特性。由图可见，在感性负载和纯电阻负载时，为补偿电枢电流所产生的去磁性电枢反应和漏阻抗压降，随着电枢电
流的增加，必须相应地增加励磁电流，此时调整特性是上升的。在容性负载时，调整特性亦可能是下降的。从调整特性可以确定额定励磁电流I fN (图6—31)。
效率特性 效率特性是指转速为同步转速、端电压为额定电压、功率因数为额定功率因数时，发电机的效率与输出功率的关系；即n ＝n S ，U =U NΦ，cosφ= cosφN 时，η=f(P 2)。 同步电机的基本损耗包括电枢的基本铁耗p Fe 、电枢基本铜耗p Cu 、励磁损耗 p Cuf 和机械损耗p Ω。电枢基本铁耗是指主磁通在电枢铁心齿部和轭部中交变所引起的损耗。电枢基本铜耗是换算到基准工作温度时，电枢绕组的直流电阻损耗。励磁损耗包括励磁绕组的基本铜耗、变阻器内的损耗、电刷的电损耗以及励磁设备的全部损耗。机械损耗包括轴承、电刷的摩擦损耗和通风损耗。杂散损耗包括电枢漏磁通在电枢绕组和其它金属结构部件中所引起的涡流损耗，高次谐波磁场掠过主极表面所引起的表面损耗等。
总损耗∑p 求出后，效率即可确定，
%10012????? ??+-=∑∑p P p η (6—26)
现代空气冷却的大型水轮发电机，额定效率大致在96%一98.5%这一范围内；空冷汽轮发电机的额定效率大致在94％～97．8％这一范围内；氢冷时，额定效率约可增高0.8％。图6—32是国产300MW 双水内冷水轮发电机的效率特性。
电动机的故障、异常运行状态及保护方式 在电力生产和工矿企业中，大量地使用电动机。发电厂厂用机械大部分用的是异步电动机，但厂用低速磨煤机、大容量给水泵以及水泵房循环水泵等则采用同步电动机。以下介绍的内容主要以异步电动机为主。电动机的安全运行对确保发电厂以至整个工业生产的安全、经济运行都有很重要的意义，因此应根据电动机的类型、容量及其在生产中的作用，装设相应的保护装置。但是，由于实际使用的电动机数量很多，且大部分为中、小型，因而不可能在每一台电动机上都配置性能完善的保护装置，故在进行电动机保护配置时，除考虑继电保护的四个基本要求外，还应该从技术、经济上衡量，力求简单、可靠。 电动机的主要故障有定子绕组的相间短路、单相接地以及同一相绕组的匝间短路。 电动机发生相间短路故障时，不仅故障的电动机本身会遭受严重损伤，同时还将使供电电压显著下降，影响其他用电设备的正常工作，在发电厂中甚至可能造成停机、停炉的全厂停电事故。因此，对电动机定子绕组及其引出线的相间短路，必须装设相应的保护装置，以便及时地将故障电动机切除。通常，对于容量在75kW及以下的低压小容量电动机，可采用熔断器或低压断路器(自动空气开关)的短路脱扣器作为相间短路保护；容量较大的高压电动机，则装设由电磁型电流继电器或感应型电流继电器构成的电流速断作为相间短路保护；当电动机的容量在2000kW以上，或者很重要但电流速断灵敏度不能满足要求时，若具有六个引出线，可装设纵差保护。 单相接地对电动机的危害取决于供电网络中性点的运行方式。对于380／220V的低压电动机，其电源中性点一般直接接地，故发生单相接地时，将产生很大的短路电流，因而也应尽快切除，故应该装设快速动作于跳闸的单相接地保护。为了简化，一般由相间保护采用三相式接线即可；灵敏度不能满足要求的重要电动机，才考虑采用零序保护。而对于3—10kV 的高压电动机，由于所在供电网络属于小电流接地系统，电动机单相接地后，只有电网的电容电流流过故障点，其危害一般较小。《规程》规定，当接地电容电流大于5A时，应装设接地保护，当接地电容电流大于10A时，保护一般作用于跳闸。 同一相绕组的匝间短路将破坏电动机运行的对称性，并使故障相的电流增大，增大的程度与被短路的匝数有关，最严重情况为一相绕组全部被短接，此时电动机可能被损坏。但由于目前尚未找到既简单又性能完善的方法反应匝间短路，因此在电动机上一般不装设专用的匝间短路保护。 电动机的异常运行状态主要是各种形式的过负荷。引起电动机过负荷的原因有：所带机械负荷过大；电源电压或频率下降而引起的转速下降；一相断线造成两相运行；电动机启动和自启动时间过长等等。长时间的过负荷将使电动机绕组温升超过允许值，使绝缘老化速度加速，甚至发展成故障。因此，根据电动机的重要程度、过负荷的可能性以及异常运行状态等情况，应装设相应的过负荷保护作用于信号、自动减负荷或跳闸。具体配置情况如下：容量在100kW及以下的低压电动机，可利用磁力启动器中的热继电器或低压断路器中的热脱
电机行业常用的中英文对照(1) induction machine 感应式电机 horseshoe magnet 马蹄形磁铁 magnetic field 磁场 eddy current 涡流 right-hand rule 右手定则 left-hand rule 左手定则 slip 转差率 induction motor 感应电动机 rotating magnetic field 旋转磁场 winding 绕组 stator 定子 rotor 转子 induced current 感生电流 time-phase 时间相位 exciting voltage 励磁电压 solt 槽 lamination 叠片 laminated core 叠片铁芯 short-circuiting ring 短路环 squirrel cage 鼠笼 rotor core 转子铁芯 cast-aluminum rotor 铸铝转子 bronze 青铜 horsepower 马力 random-wound 散绕 insulation 绝缘 ac motor 交流环电动机 end ring 端环 alloy 合金 coil winding 线圈绕组 form-wound 模绕 performance characteristic 工作特性 frequency 频率 revolutions per minute 转/分 motoring 电动机驱动 generating 发电 per-unit value 标么值 breakdown torque 极限转矩 breakaway force 起步阻力 overhauling 检修
兰州理工大学技术工程学院 微机原理及应用 课 程 设 计 班级：焊接工艺与控制工程2班 姓名：史鹏举 学号：09050227 时间：二〇一一年十二月
目录 引言 (3) 1硬件设计 (3) 信号采集单元 (4) I/O单元 (5) 通讯单元 (8) CPU单元 (9) 2 软件设计 (11) 3抗干扰措施 (12) 4结论 (12)
引言 随着电子技术的发展，电动机运行状态监测系统正向基于现场总线的智能型方向发展。电机参数的监测(特别是动态参数的实时监测)可为判别电机运行质量提供不可缺少的数据.我所设计的这种电机运行状态监测系统,是由一台单片机及电机外围电路组成,构成主从方式工作.输入的模拟信号首先送到前置处理部分,再送到差分放大器.采用双端输入单端输出,再经低通滤波器送入A/D转换器,而后进入单片机.单片机的数字量,在LED显示器实时显示。这样就大大提高了参数的监测精度而且加强抗干扰能力。 采用单片机，使外围电路减少，可靠性增强，性价比提高，并具有一下特点:采用空芯电流互感器，电路和分量程放大电路进行电流采样，可提高电流的采样范围，保证大范围的采样，且采样线性度高；根据热容情况判断电动机的过载引起的发热（温度）状态，最大发挥电动机的过载能力；用微处理器可实现实时监测，可在设定时间范围内跳闸保护。 1 硬件设计 电动机运行状态监测系统，用H8/3687FP单片机实现电动机的保护功能。在硬件方面主要由三相电流信号采样、电压信号采样、键盘接口、显示部分、控制输出、报警输出、通信接口等几部分构成，下面分别对其中的关键部分作简要介绍。
信号采集单元 电动机运行状态监测系统采用交流采样算法计算被测信号。采样方式是按一定周期（称为采样周期）连续循环实时采样被测信号一个完整的波形（对于正弦波只需采样半个周期即可），然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算，从而得到被测信号的真有效值，这样就避免了被测信号波形畸变对采样值的影响。 信号采集单元的功能取样、整流、放大互感器二次测的输出信号，将这些信号转换为单片机可处理的信号。电动机运行状态监测系统中处理三相电流信号、电压信号的信号采集放大电路原理都相同，现以一路电流信号采集放大电路为例说明电路工作原理。 图1 信号采集放大电路 信号采集放大电路如图1所示。在图中二极管A1、A7是双向二极管，对后级电路起到过压保护作用。当输入的信号在正常范围内，A1、A7不起作用，当输入信号超出正常范围（或有脉冲干扰信号出现）时，A1、A7导通，防止超出后级电路端口范围的信号进入后级电路，破坏后级A/D电路。CR1为取样电阻，将从CT1输出的电流信号转变为电压信号。LM324和CR4，CR7，CR10，CR13组成同相放大电路将电压信号放大后输入A/D转换电路。 图1中LM324采用双电源供电，这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。图1中通过运放将输入信号进行分档处理，小信号从输出大信号从输出。这样处理是因为：电动
为了更好地吸收被测电机的机械能，为被测电机的动力提供负载，同时测量被测电机的扭矩转速以及输入的电参数，公司专门研发了一款电机综合试验平台。但目前大家对这款产品的了解还比较少，下面就给大家介绍一下。 一、功能特点 通用电机测试平台集成了专业的电机自动化测试软件和高精度功率分析仪，为用户提供了良好的测试体验。 1、全新的图形用户界面用户友好的选项卡页面快速导航； 2、比较功能允许五个单独的测试数据放在同一图上比较； 3、光标工具可以获得任意点的x和y坐标曲线和放大图的任何部分； 4、图片导出到剪贴或文件； 5、多页报告第二个页面上生产一个多轴图；
6、多个测试选项：自动、手动、升温、惯量和过载保护； 7、曲线拟合根据当前的测量数据拟合成多项式曲线； 8、可编程模拟和数字输出曲线和可以自动测试的每一步； 9、显示108中测试和计算参数； 10、多种功率分析仪和电机电源的选择； 11、多通道高精度功率分析仪数据同步采集； 12、可选的模拟和数字I/O设备提供了更多的灵活性； 13、额外的测试选择（惯性和过载保护）； 14、电机轴方向指示器； 15、以太网、USB接口； 16、添加手动测试模式； 17、温升试验； 18、保存/加载设置定制的报告功能； 二、增强型电参数测量 由于采用了PA系列高精度功率分析仪，相对于普通的电机测试系统，ZDT-III 通用电机测试平台具有以下优势： 1、采用先进的测量技术，支持直流~1MHz带宽，保证了可靠的测量准确度，基本精度：0.02%； 2、多相功率输入，所有的输入通道均电气隔离，避免各种应用中的短路； 3、同步采用所有相，精确测量电压、电流和功率参数； 4、丰富的分析功能：谐波闪变分析、频谱分析、采样波形显示和三相不平衡矢量图；
同步电机的基本工作原理和结构 第一节精编资料 本章主要介绍同步电机的结构和基本工作原理,同步电机的电动势和磁动势,异步电动...二,同步电机的工作原理1磁场:三相同步电机运行时存在两个旋转磁场: 定子旋转磁场... 原理,结构 同步电机的基本工作原理和结构 本章主要介绍同步电机的结构和基本工作原理、同步电机的电动势和磁动势、异步电动机的电势平衡，磁势平衡、等值电路及相量图、功率转矩、同步发电机运行原理等内容。本章共有10节课，内容和时间分配如下: 1.掌握同步电机的结构特点及工作原理。(2节) 2.掌握同步电机绕组有关的结构、额定参数(1节) 3.掌握同步电机机绕组的磁动势、等效电路，一般掌握相量图。(3节) 4.掌握同步电机功率、转矩和同步电机启动特性。(2节) 5.了解同步发电机的运行原理。(2节) 一、简介 交流电机，根据用途，可以分为同步发电机、同步电动机和同步补偿机三类。 (交流电能几乎全部是由同步发电机提供的。目前电力系统中运行的发电机都 是三相同步发电机。 同步电动机可以通过调节其励磁电流来改善电网的功率因数，因而在不需要调速的低速大功率机械中也得到较广泛的应用。随着变频技术的不断发展，同步电动机的起动和调速问题都得到了解决，从而进一步扩大了其应用范围。
同步补偿机实质上是接在交流电网上空载运行的同步电动机，其作用是从电网汲取超前无功功率来补偿其它电力用户从电网汲取的滞后无功功率，以改善电网的供功率因数。) 二、同步电机的工作原理 1磁场:三相同步电机运行时存在两个旋转磁场: 定子旋转磁场和转子旋转磁场。定子旋转磁场—又常称为电枢磁势，而相应的磁场称为电枢磁场60f1n,速度:同步速度，即 1p 方向:从具有超前电流的相转向具有滞后电流的相。 形成原因:以电气方式形成。 (当对称三相电流流过定子对称三相绕组时,将在空气隙中产生旋转磁通势。它的旋转速度 60f1n,1p为同步速度，即;它的旋转方向是从具有超前电流的相转向具有滞后电流的相;当某相电流达到最大值的瞬间，旋转磁势的振幅恰好转到该相绕组轴线处。这个旋转磁通势是以电气方式形成的。同步电机不论作为发电机运行还是作为电动机运行，只要其定子三相绕 组中流通对称三相电流，都将在空气隙中产生上述旋转磁通势，建立旋转磁场。同步电机的定子绕组被称为电枢绕组，因此，上述磁势又常称为电枢磁势，而相应的磁场称为电枢磁场。转子旋转磁场—直流励磁的旋转磁场。 60f1n, 速度:同步速度，即1p 方向:与定子相同。 形成原因:机械方式形成。 (在同步电机的转子上装有由直流励磁产生的磁极，磁极与转子无相对运动。当转子旋转时, 以机械方式形成旋转磁通势，并在气隙中形成另一种旋转磁场。由于磁场随转子一同旋转，被称为直流励磁的旋转磁场。) 2 电动势—两个旋转磁场切割绕组产生。
电机学专升本学习指南 一、选择题 1、单相变压器5=N S kVA ，110/220/21=N N U U V ，将它改接为110/330V 的自耦变压器后，其容量为（ C ）。 (A)5kVA (B)10kVA (C) (D)15kVA 2、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（ A ） (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载时的线电压 (D) 负载相电压 3、一台50Hz 的三相异步电动机，额定转速为720 r/min ，则电动机的同步转速为（A ）r/min (A) 750 (B) 720 (C) 600 (D) 1000 4、单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为（ A ） (A) 正弦波 (B) 尖顶波 (C) 平顶波 (D) 方波 5、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（A ） (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载是的线电压 (D) 额定负载是的相电压 6、当异步电动机转速下降时，转子电流产生的转子基波磁动势相对于定子绕组的转速（ C ）。 (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不定 7、在电源电压不变的情况下，增加二次绕组匝数，将二次侧等效到一次侧，则等效电路的励磁电抗m X 和励磁电阻m R 将（ C ） (A) 增大，减小 (B) 减小，不变 (C) 不变，不变 (D) 不变、减小 8、异步电动机空载电流比同容量变压器大，其原因是（ C ）。 (A) 异步电动机的损耗大 (B) 异步电动机是旋转的 (C) 异步电动机气隙较大 (D) 异步电动机漏抗较大 9、频率不变的条件下，变压器一次电压超出额定电压时，（ D ） (A) 励磁电流将增大，铁芯损耗增大，励磁电抗增大 (B) 励磁电流将减小，铁芯损耗增大，励磁电抗增大 (C) 励磁电流将增大，铁芯损耗减小，励磁电抗增大 (D )励磁电流将增大，铁芯损耗增大，励磁电抗减小 10、一台变比为10=k 的变压器，从低压侧做空载试验，求得二次侧的励磁阻抗标幺值为16，则一次侧的励磁阻抗标幺值是（ A ） (A)16 (B)1600 (C) (D)160 11、三相感应电动机等效电路中的附加电阻上所消耗的电功率应等于（ D ） (A) 输出功率 (B) 输入功率 (C) 电磁功率 (D) 总机械功率 12、变压器一次侧接额定电压，二次侧接纯电阻负载，则从一次侧输入的功率（ C ） (A) 只含有有功功率 (B) 只含有感性无功功率 (C) 既含有有功功率又含有感性无功功率
高压电动机的保护一般有以下几种：速断保护、过负荷保护、起动时间过长保护、堵转保护、两段式负序过流保护、反时限负序过流保护、低电压保护、过电压保护、接地保护等。 电流速断保护反映的是电动机的定子绕组或引线的相间短路而动作。动作时限可整定为速断（无延时）或带较短的延时（一般为零点几秒）。其整定值应躲过电动机的起动电流。在电动机运行时任一相电流大于整定值，电流速断保护动作即动作于跳闸。 电动机起动时间这个参数一般是由电机厂家提供，然后设计人员根据厂家提供的电动机的几个参数来计算电动机的各个保护定值（一般计算定值需要由厂家提供以下几个参数：电动机的额定电流、额定功率、起动电流倍数、起动时间和铭牌上的其它参数等）。 起动时间过长保护的定值由设计给出，为一个电流定值，和一个动作于跳闸的延时时间。综保装置这样判断电动机是否为起动过程阶段：起动前电流为零，合上断路器后，电流瞬间增大，随着电动机转速的升高，电动机的电流逐渐减小，当电动机到额定转速后，电动机的电流也稳定在额定电流的附件（一般低于额定电流）。综保装置根据电流特征来判断电动机的状态。电动机的电流小于0.1倍的额定电流时，认为电动机处于停止状态。当从一个时刻t1（合上断路器那一时刻）开始，电动机电流从无到有，装置即认为电动机进入了起动状态。当电流由大变小，并稳定在t2时刻（额定电流附近），则认为电动机已经进入稳定运行状态。起动时间过长保护是在电动机起动过程中对电动机进行保护。而在电动机运行过程中，装置自动将起动时间过长保护退出。当在电动机起动过程中，任一相电流大于整定值，起动时间过长保护即经过延时而动作于跳闸相电流速断保护 1）速断动作电流高值Isdg Isdg = Kk / Ist 式中，Ist：电动机启动电流（A） Kk：可靠系数，可取Kk = 1.3 2）速断电流低值Isdd Isdd可取0.7~0.8Isdg，一般取0.7Isdg 3）速断动作时间tsd 当电动机回路用真空开关或少油开关做出口时，取tsd =0.06s，当电动机回路用FC做出口时，应适当延时以保证熔丝熔断早于速断保护。 4、电动机启动时间tqd 按电动机的实际启动时间并留有一定裕度整定，可取tqd =1.2倍实际启动时间。 修正：Isdg = Kk* Ist Pe=710KW，COS=0.8，CT：150/1A，零序：100/1A，启动时间按18S (CT变比要按照实际变比，有的二次侧可能是5A的，自己换算一下） 速断 躲过电机启动电流： Ie=710/(0.8×√3×6.3)=81.3A Izd=Kk×I_qd=(1.5×6×81.3)/150=4.9A
交流调速专题报告二 学号082911xx 姓名张XX 班级电气08xx
异步电动机启动过程分析 张XX （北京交通大学电气工程学院，北京100044） 摘要：随着异步电动机作为重要的动力设备在社会各行各业的广泛应用，研究三相鼠笼式异步电动机在各种起动方式下的起动性能就显得尤为重要。为获得较好的起动效果，在对笼型异步电机进行深入分析的基础上，利用Matlab中的Simulink仿真工具对异步电动机的直接起动、降压起动、V/f比控制起动方式进行动态仿真。通过对起动过程中电机的定子电流、起动转矩和转子转速进行检测，得出各种起动方式下电流—时间、转矩—时间、转速—时间和转矩—转速的特性曲线，从而比较不同起动方式的起动性能优劣。异步电动机变频起动后，使起动电流大大减小，起动时对电网的冲击效应较小，并且使异步电动机起动转矩尽可能大，缩短了起动时间，从而克服了传统起动的弊端。 关键字：直接起动；降压启动；V/f比控制起动；笼型异步电机 Abstract: With the induction motor as an important power equipment widely used in all walks of life, research phase squirrel cage induction motor start-up mode in a variety of starting performance is particularly important. In order to obtain good starting results, in the cage induction motor in-depth analysis, based on the use of Matlab Simulink simulation tools for asynchronous motor direct starting, reduced voltage starting, V / f ratio control method for starting the dynamic simulation. Through the process of starting the motor stator current, starting torque and rotor speed testing, come under a variety of ways starting current - time, torque - time, speed - the time and torque - speed characteristic curves to compare the different starting way of starting performance of the pros and cons. After induction motor variable frequency start, so that greatly reduce the starting current, starting at a
电机四象限运行 1、什么是单象限和4象限？ 以电动机的转速为纵座标轴，以转矩为横座标轴建立的直角坐标系，用来描述电动机的四种运转状态，即正向电动，回馈发电制动，反接制动，以及反向电动四种运转状态。每一种状态的机械特性曲线分别在直角坐标系的四个象限。如果装置只能满足电动机的电动运转状态，那么它就是单象限的。如果装置驱动在电动状态时，能够从电动状态进入第二象限运行，也能从电动状态进入第四象限运行，那么装置是四象限的。单象限装置只能正向电动，或反向电动，不能从电动运行进入再生发电运行。 左半部是众所周知的可逆变频器原理图，各位同行一看便知。而右半部分电机分别处于四象限运行的转矩方向和转速方向（也是旋转方向）图。现简单分析如下： 当电机通常是处于处于第一象限运行，我们称其为正转（顺时针反向）电动状态，电动机通过变频器以不同的转速从电网吸收电能，并将其转换为机械能。电动机的电动转矩和旋转反向一致，也是顺时针方向。负载机械转矩和电动机电动转矩相反，当电动转矩大于负载转矩时，电动机升速，当电动转矩等于负载转矩时，电机匀速运转。 当我们电机处于某一转速运行在第一象限运行时，当变频器的给定频率突然变小，不管变频器的减速参数如何设定，只要是频率下降减速度大于电动机带负载的惯性减速速率，那么电机由电动状态变为发
电状态，它将机械动能通过逆变模块的续流二极管并由制动单元控制向制动电阻放电，将机械能通过制动电阻发热耗掉，这时电机运转方向仍为正转（顺时针），而电机的电动转矩方向和第一象限相反，也就是和转动方向相反（逆时针），电动机对机械负载起制动作用，使得电机运转减速度加快。我们称其为发电能耗制动状态，如果具有回馈制动单元的话，它可以将机械能通过回馈制动单元向电网回馈。 第三象限和第一象限过程相同，只不过电动转矩和旋转方向分别相反。而第四象限和第二象限过程相同，也只不过是电动转矩和旋转方向分别相反。2、关于控制器的象限和电机的象限： 单象限：能量只能单向流动。 四象限：能量可以双向流动。 电机和变频器都有自己的象限，不要搞混了。 *电机的单象限运行，指电机电动运行。四象限指发电运行。*变频器的单象限运行，指能量从电网进入变频器。四象限指能量还
一、目的 规范电机检验作业，确保电机各项性能以质量达到标准要求，杜绝不合格产品进仓、出厂。 主要验证电动机性能是否符合有关标准和技术条件的要求；设计和制造上是否存在影响运行的各种缺陷；另外，通过对试验结果的分析，从中找出改进设计和工艺、提高产品质量的途径。 二、范围适用于公司的电机检验作业。 三、作业流程 生产车间（产品送检）→品管课（检验） ↓ 检测结果评审 ↓ ↑检验结果填报《检验报告单》 ↓ PQC加强监督控制判定 ↓ 合格→入库 ↑↓ 返工处理←品管课（异常反馈单）←不合格
四、检验项目生产部门按生产工单号进行生产，生产完工的产品置于‘待检’区，并通知品管课检验员进行检测。 1、检验实施品管课检验员接到通知后按照生产工单号，即前往‘待检’区，核对产 品的品名、型号规格、数量、批号等。了解任务期限，准备好记录表格和检测工具，随后进行检验。 2、检验程序、方法与要求 检验员根据生产部门的生产工单单号进行检验工作。 产品检验程序和方法、要求见《电机检测基准》。 3、检验的工具 检测的工具万用表、电桥、耐压仪、游标、电机检测台等。 4、检验记录： 1）、检测结果记录于《电机检验报告单》，经检验员签字盖章，由品管课录入ERP 系统进行产品核销并保留存档。 2）、检测判定不合格时，检验员应及时对不合格电机做出标识，并及时通知生产部门，生产部门负责返修措施。如发现批量异常时，检验员应签发《质量异常 反馈单》给生产部门及品管主管，并责令停止生产。品管课主管应会同生产部 门追查原因并采取纠正措施，记录于《质量异常反馈单》。 3）、返工后的产品须重新提交品管检验员复检，只有经最终检验判定合格的产品
三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性 一、实验目的 了解三相线绕式异步电动机在各种运行状态下的机械特性。 二、预习要点 1、如何利用现有设备测定三相线绕式异步电动机的机械特性。 2、测定各种运行状态下的机械特性应注意哪些问题。 3、如何根据所测出的数据计算被试电机在各种运行状态下的机械特性。 三、实验项目 1、测定三相线绕式转子异步电动机在R S=0时，电动运行状态和再生发电制动状态下的机械特性。 2、测定三相线绕转子异步电动机在R S=36Ω时，测定电动状态与反接制动状态下的机械特性。 3、R S=36Ω，定子绕组加直流励磁电流I1=0.36A及I2=0.6A时，分别测定能耗制动状态下的机械特性。 四、实验方法 1 2、屏上挂件排列顺序 D34-2、D51
图6-2 三相线绕转子异步电动机机械特性的接线图 3、R S=0时的反转性状态下机械特性、电动状态机械特性及再生发电制动状态下机械特性。 (1)按图6-2接线，图中M用编号为DJ17的三相线绕式异步电动机，U N=220V,Y接法。MG用编号为DJ23的校正直流测功机。S1、S2、、S3选用D51挂箱上的对应开关，并将S1合向左边1端，S2合在左边短接端（即线绕式电机转子短路），S3合在2'位置。R1选用R2的180Ω阻值加上R3、R5上四只900Ω串联再加R 上两只1300Ω并联共4430Ω阻值，R2选用R1上1800Ω阻值，R S选用MET01电源控制屏R7上36Ω的电阻，R3暂不接。直流电表A2、A4的量程为5A，A3量程为200mA，V2的量程为500V，交流电表V1的量程为500V，A1量程为3A。 (2)确定S1合在左边1端，S2合在左边短接端，S3合在2'位置，M的定子绕组接成星形的情况下。把R1、R2阻值置最大位置，将控制屏左侧三相调压器旋钮向逆时针方向旋到底，即把输出电压调到零。 (3) 检查控制屏下方“直流电机电源”的“励磁电源”开关及“电枢电源”开关都须在断开位置。接通三相调压“电源总开关”，按下“启动”按钮，旋转调压器旋钮使三相交流电压慢慢升高，观察电机转向是否符合要求。若符合要求则升高到U=110V，并在以后实验中保持不变。接通“励磁电源” ，调节R2阻值，使校正直流测功机的励磁电流为校正值100mA并保持不变。 （4）接通控制屏右下方的“电枢电源”开关，在开关S3的2'端测量校正直流测功机的输出电压的极性，先使其极性与S3开关1'端的电枢电源相反。在R1阻值为最大的条件下将S3合向1'位置。 （5）调节“电枢电源”输出电压或R1阻值，使电动机M的转速下降，直至n为零，再把R1的R3、R5上四个900Ω串联电阻调至零后用导线短接，继续减小R1阻值或调高电枢电压使电机反向运转，直至n=-1300r/min为止。然后增大电阻R1或者减小校正直流测功机的电枢电压使电机从反转运行状态进入堵转然后进入电动运行状态，在该范围内测取电机MG的U a、I a、n及电动机M的交流电流表A1的I1值，将
电动机的基本结构及工作原理 交流电机分异步电机和同步电机两大类。异步电机一般作电动机使用，拖动各种生产机械作功。同步电机分分为同步发电机和同步电动机两类。根据使用电源不同，异步电机可分为三相和单相两种型式。 一、异步电动机的基本结构 三相异步电动机由定子和转子两部分组成。因转子结构不同又可分为三相笼型和绕线式电机。 1、三相异步电动机的定子： 定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子的作用是通入三相对称交流电后产生旋转磁场以驱动转子旋转。定子铁心是电动机磁路的一部分，为减少铁心损耗，一般由0.35～0.5mm厚的导磁性能较好的硅钢片叠成圆筒形状，安装在机座内。定子绕组是电动机的电路部分，安嵌安在定子铁心的内圆槽内。定子绕组分单层和双层两种。一般小型异步电机采用单层绕组。大中型异步电动机采用双层绕组。机座是电动机的外壳和支架，用来固定和支撑定子铁心和端盖。 电机的定子绕组一般采用漆包线绕制而成，分三组分布在定子铁心槽内（每组间隔120O），构成对称的三相绕组。三相绕组有6个出线端，其首尾分别用U1、U2；V1、V2；W1、W2表示，连接在电机机壳上的接线盒中，一般3KW以下的电机采用星形接法（Y接），3KW以上的电机采用三角形接法（△接）。当通入电机定子的三相交流电相序改变后，因定子的旋转磁场方向改变，所以电机的转子旋转方向也改变。
2、三相异步电动机的转子：
转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。转子的作用是产生感应电动势和感应电流，形成电磁转矩，实现机电能量的转换，从而带动负载机械转动。转子铁心和定子、气隙一起构成电动机的磁路部分。转子铁心也用硅钢片叠压而成，压装在转轴上。气隙是电动机磁路的一部分，它是决定电动机运行质量的一个重要因素。气隙过大将会使励磁电流增大，功率因数降低，电动机的性能变坏；气隙过小，则会使运行时转子铁心和定子铁心发生碰撞。一般中小型三相异步电动机的气隙为0.2～1.0mm，大型三相异步电动机的气隙为1.0～1.5mm。 三相异步电动机的转子绕组结构型式不同，可分为笼型转子和绕线转子两种。笼型转子绕组由嵌在转子铁心槽内的裸导条（铜条或铝条）组成。导条两端分别焊接在两个短接的端环上，形成一个整体。如去掉转子铁心，整个绕组的外形就像一个笼子，由此而得名。中小型电动机的笼型转子一般都采用铸铝转子，即把熔化了的铝浇铸在转子槽内而形成笼型。大型电动机采用铜导条；绕线转子绕组与定子绕组相似，由嵌放在转子铁心槽内的三相对称绕组构成，绕组作星形形联结，三个绕组的尾端连结在一起，三个首端分别接在固定在转轴上且彼此绝缘的三个铜制集电环上，通过电刷与外电路的可变电阻相连，用于起动或调速。 3、三相异步电动机的铭牌： 每台电动机上都有一块铭牌，上面标注了电动机的额定值和基本技术数据。铭牌上的额定值与有关技术数据是正确选择、使用和检修电动机的依据。下面对铭牌中和各数据加以说明： 型号异步电动机的型号主要包括产品代号、设计序号、规格代号和特殊环境代号等。产品代号表示电动机的类型，用汉语拼音大写字母表示；设
异步电动机几种启动方式的介绍 电动机作为重要的动力装置,已被广泛用于工业、农业、交通运输、国防军事设施以及日常生活中。直流电动机其调速在过去一直占统治地位,但由于本身结构原因,例如换向器的机械强度不高,电刷易于磨损等,远远不能适应现代生产向高速大容量化发展的要求。而交流电动机,特别是三相鼠笼式异步电动机,由于其结构简单、制造方便、价格低廉,而且坚固耐用,惯量小,运行可靠等优势,在工业生产中得到了极广泛的应用,也正在发挥着越来越重要的作用。 1 软启动的现状与各种启动方式的比较 交流电动机和直流电动机相比存在许多优点,但当异步电机在起动过程中又有许多弊病。所谓起动过程是在交流传动系统中,当异步电动机投入电网时,其转速由零开始上升,转速升到稳定转速的全过程。 如不采用任何起动装置的情况下,直接加额定电压到定子绕组起动电动机时,电机的起动电流可达额定电流的4倍～8倍,其转速也在很短时间内由零上升到额定转速。同时三相感应电动机起动时的转矩冲击较大,一般可达额定转矩的2倍以上。起动时过高的电流一方面会造成严重的电网冲击,给电网造成过大的电压降落,降低电网电能质量并影响其他设备的正常运行。而过大的转矩冲击又将造成机械应力冲击,影响电动机本身及其拖动设备的使用寿命。因此,通常总是力求在较小的起动电流下得到足够大的起动转矩,为此就要选择合适的起动方法。在选择起动方法时可以根据具体情况具体要求来选择。 对三相鼠笼式异步电动机的起动电流的限制,通常有定子串接电抗器起动、Y-△起动、自藕变压器降压起动、延边三角形起动。而对绕线式交流电动机,常采用转子串接频敏变阻器起动、定子串电阻分级起动。这些传统的起动方法都存在一些问题。 (1)定子串接电阻起动:由于外串了电阻,在电阻上有较大的有功损耗,特别对中型、大型异步电动机更不经济,因此在降低了起动电流的同时,却付出了较大的代价,即起动转矩降低得更多,一般只能用于空载和轻载。 (2)Y—△起动:Y—△起动方法虽然简单,只需一个Y—△转换开关。但是Y—△起动的电动机定子绕组六个出线端都要引出来,对于高电压的电动机有一定的困难,一般只用于380V电动机。 (3)自耦变压器降压起动:自耦变压器降压起动,与定子串接电抗器起动相比,当限定的起动电流相同时,起动转矩损失的较少;比起Y—△起动,有几种抽头供选用比较灵活,并可以拖动较大些的负载起动。但是自耦变压器体积大,价格高,也不能拖动重负载起动。
In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 异步电动机的安全运行简 易版
异步电动机的安全运行简易版 温馨提示：本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 异步电动机是工农业生产中最常见的电气 设备，其作用是把电能转换为机械能。企业中 电动机消耗的电能占能耗量的６０％以上，其 中用得最多的是笼型异步电动机，其结构简 单、容易制造、运行可靠、坚固耐用、便于维 护和检修。为了保证异步电动机的安全运行， 电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全 运行的基本知识，了解对异步电动机的安全评 估，做到尽可能及时发现和消除电动机的事故 隐患。 １异步电动机选用原则 为生产机械选择合适的电动机，包括确定
电动机的额定电压、额定转速、结构形式和额定容量等，主要应考虑以下３个方面的问题：（１）符合电源电压条件。要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。 （２）在机械特性方面，所选用的电动机应满足被拖动生产机械的要求。电动机的结构形式应适应周围环境条件的要求。 （３）正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配，同时要考虑生产机械的工作性质应与其持续、间断的规律相适应，选小了，不能保证生产机械的正常工作，对电动机来说，会造成它的各部分过载、过热且使得温度上升超过允许的限度而过早损坏；选大了，则增加设备的投资费用，电动机容量不能充分利用且使得效率和功率因
安全管理编号：YTO-FS-PD406 三相异步电动机的七种调速方式通用 版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
三相异步电动机的七种调速方式通 用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 机的同步转速或不改变同步转两种。 在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、 斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。 从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法（如串级调速等）。有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。
电机学专升本答案
电机学专升本学习指南 一、选择题 1、单相变压器5=N S kVA ，110/220/21=N N U U V ，将它改接为110/330V 的自耦变压器后，其容量为（ C ）。 (A)5kVA (B)10kVA (C)7.5kVA (D)15kVA 2、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（ A ） (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载时的线电压 (D) 负载相电压 3、一台50Hz 的三相异步电动机，额定转速为720 r/min ，则电动机的同步转速为（A ）r/min (A) 750 (B) 720 (C) 600 (D) 1000 4、单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为（ A ） (A) 正弦波 (B) 尖顶波 (C) 平顶波 (D) 方波 5、三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（A ） (A) 空载线电压 (B) 空载相电压 (C) 额定负载是的线电压 (D) 额定负载是的相电压 6、当异步电动机转速下降时，转子电流产生的转子基波磁动势相对于定子绕组的转速（ C ）。 (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不定 7、在电源电压不变的情况下，增加二次绕组匝数，将二次侧等效到一次侧，则等效电路的励磁电抗m X 和励磁电阻m R 将（ C ） (A) 增大，减小 (B) 减小，不变 (C) 不变，不变 (D) 不变、减小 8、异步电动机空载电流比同容量变压器大，其原因是（ C ）。 (A) 异步电动机的损耗大 (B) 异步电动机是旋转的 (C) 异步电动机气隙较大 (D) 异步电动机漏抗较大 9、频率不变的条件下，变压器一次电压超出额定电压时，（ D ） (A) 励磁电流将增大，铁芯损耗增大，励磁电抗增大 (B) 励磁电流将减小，铁芯损耗增大，励磁电抗增大 (C) 励磁电流将增大，铁芯损耗减小，励磁电抗增大 (D )励磁电流将增大，铁芯损耗增大，励磁电抗减小 10、一台变比为10=k 的变压器，从低压侧做空载试验，求得二次侧的励磁阻抗标幺值为16，则一次侧的励磁阻抗标幺值是（ A ） (A)16 (B)1600 (C) 0.16 (D)160 11、三相感应电动机等效电路中的附加电阻上所消耗的电功率应等于（ D ） (A) 输出功率 (B) 输入功率 (C) 电磁功率 (D) 总机械功率 12、变压器一次侧接额定电压，二次侧接纯电阻负载，则从一次侧输入的功率（ C ） (A) 只含有有功功率 (B) 只含有感性无功功率 (C) 既含有有功功率又含有感性无功功率
编号：CZ-GC-03458 ( 操作规程) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 电动机具通用安全规定 General safety regulations for electric motors
电动机具通用安全规定 操作备注：安全操作规程是要求员工在日常工作中必须遵照执行的一种保证安全的规定程序。忽视操作规程 在生产工作中的重要作用，就有可能导致出现各类安全事故，给公司和员工带来经济损失和人身伤害，严重 的会危及生命安全，造成终身无法弥补遗憾。 1电动机具的保管与维护 1.1电动机具应设专人专管，并建立借用，归还、检查记录台帐。 1.2电动机具应保存在干燥、清洁、无腐蚀性气体的环境中。 1.3电动机具应定期进行维护保养和鉴定。并建立相应的维护、鉴定台帐。 1.4电动机具带有的电压表、电流表、压力表、温度计、流量计等监测仪表应经检验合格，并标贴检验合格证。 1.5电动机具所带有制动器、限制器、安全阀、闭锁机构等安全装置，必须齐全、完好。 1.6发现电动机具损坏、故障应叫电工或专业人员修理，严禁自行拆卸。 1.7经修理的电动机具应重新进行电气试验，合格的，贴合格标签后，方可借出使用。
2电动机具的使用 2.1电动机具应由了解其性能并熟悉操作知识的人员操作。严格按出厂说明书和铭牌的规定使用。必须超铭牌使用时，应经核算，采取措施并经试验确认安全可靠，经技术负责人批准后方可使用。 2.2使用电动机具前，检查电动的电源插头和电源线是否有破皮、裸露和漏电现象，使用电压是否符合标准规定。机械钢构架部分不变形及转动部分转动灵活，必须装设的电气保护装置及机械防护装置完好。 2.3Ⅰ类电动机具使用前还应检查其金属外壳是否已可靠接地。 2.4操作电动机具的相关人员，着装应符合要求，防止让松散的衣角卷入转动部位。 2.5工作场所应保持清洁，不得在雨天室外或潮湿的地方使用电动机具。 2.6使用前应开机空转检查，确认电动机具有无故障隐患。 2.7所使用的磨、钻、削等工具头应紧固，不得松动，所使用的专用紧固工具（如钥匙扳手）必须及时拆下来。
编号：AQ-JS-03454 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 异步电动机的安全运行 Safe operation of asynchronous motor
异步电动机的安全运行 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 异步电动机是工农业生产中最常见的电气设备，其作用是把电能转换为机械能。企业中电动机消耗的电能占能耗量的６０％以上，其中用得最多的是笼型异步电动机，其结构简单、容易制造、运行可靠、坚固耐用、便于维护和检修。为了保证异步电动机的安全运行，电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全运行的基本知识，了解对异步电动机的安全评估，做到尽可能及时发现和消除电动机的事故隐患。 １异步电动机选用原则 为生产机械选择合适的电动机，包括确定电动机的额定电压、额定转速、结构形式和额定容量等，主要应考虑以下３个方面的问题： （１）符合电源电压条件。要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。
（２）在机械特性方面，所选用的电动机应满足被拖动生产机械的要求。电动机的结构形式应适应周围环境条件的要求。 （３）正确选择电动机的容量。电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配，同时要考虑生产机械的工作性质应与其持续、间断的规律相适应，选小了，不能保证生产机械的正常工作，对电动机来说，会造成它的各部分过载、过热且使得温度上升超过允许的限度而过早损坏；选大了，则增加设备的投资费用，电动机容量不能充分利用且使得效率和功率因数降低。 ２异步电动机启动前的准备及检查 电动机在启动前必须先进行外观检查、轴承润滑油脂检查、绝缘检查和空气隙检查。经一般检查或电气试验后，当出现质量可疑或试运转有异常情况时，需进行抽心检查。 （１）新的或停用３个月以上的电动机，使用前应该检查电动机绕组间和绕组对地的绝缘电阻。 （２）检查铭牌所示电压与电路电压是否相等，接法是否正确。 （３）检查电动机的接地装置是否可靠。