電器知識培訓

2021-04-15 17:23:48 字數 4509 閱讀 4625

電器基本介紹

1. 電器零部件分類

a. 電機電容類:非同步電機、同步電機、步進電機、單相罩極非同步電動機、無刷直流電機、換氣電機、電機與壓縮機執行電容等

b. 電輔助加熱類:電加熱管元件、陶瓷ptc電加熱、金屬ptc電加熱、電伴**、電加熱帶等

c. 空氣清新類:等離子除塵器、電子集塵器、負離子發生器、冷陰極螢光燈、超聲波加濕器等

d. 控制開關類:壓力式溫度控制器、旋轉開關、水位開關、微動開關、船型開關、輕觸開關、按鈕開關、管路過壓與欠壓開關、溫控器、熔斷器、四通閥、電磁閥、電子膨脹閥、壓力感測器等

2. 關鍵零部件基本知識簡介

1) 單相電容運轉非同步電動機:簡稱非同步電機或風扇電機,是指轉子為鼠籠型,定子鐵心槽內放置在空間互相錯開π/2電角度的兩相繞組--主相和副相繞組,輔繞組電路中串接在電機起動和運轉時始終參與工作的電容器,而構成兩相非同步電動機。

主要結構:

定子鐵心:由定子衝片裝壓後用扣片或其它方法扣緊,形成定子鐵心。定子衝片用矽鋼片沖製而成。

衝片表面應進行絕緣處理,如塗絕緣漆或在衝片表面進行氧化處理,以減少鐵心渦流損耗和增強抗腐蝕和防鏽效能。定子鐵心槽內嵌有定子繞組,是電機的主要磁路部分。

定子繞組:根據線圈繞制的形狀與嵌裝佈線方式的不同,可分為集中式和分布式兩種型別:集中式繞組一般為矩形線圈,線圈經絕緣帶包紮定型後,在經浸漆烘乾處理,然後嵌裝於凸形磁極的鐵心上。

通常每個磁極有乙個線圈,但也有用乙個線圈形成兩個磁極的庶極形式。一般直流電機、交直流兩用電動機的勵磁繞組,以及凸極式單相罩極電動機的主極繞組都採用集中式繞組;分布式繞組一般由幾個線圈按照一定的規律嵌裝佈線組成線圈組,當線圈組通電後形成不同極性的磁極。

鼠籠轉子:由轉子衝片疊裝成轉子鐵心。轉子鑄鋁時,由熔化鋁液鑄成由導條和端環組成的鋁籠,以及端環上的平衡柱。

轉子鐵心是電機主要磁路部分,鼠籠導條和端環是轉子繞組。導條和旋轉磁場作用,產生轉矩驅動電動機旋轉。

熱保護器:當電動機溫度達到或超過熱保護器預定的溫度時,熱保護器就會切斷電源保護電動機。常用的熱保護器由雙金屬片型、熱斷型和ptc熱敏電阻型三種。

非同步電機工作特性分析:

非同步電動機的工作特性:指在額定電壓及額定頻率下,電動機的主要物理量**差率,轉矩電流,效率,功率因數等隨輸出功率變化的關係曲線。

1. 轉差率特性:

切割磁力線是產生轉子感應電流和電磁轉矩的必要條件。

轉子必須與旋轉磁場保持一定的速度差,才可能切割磁力線。

旋轉磁場的轉速用n1表示,稱為同步轉速;轉子的實際轉速用n表示,轉差δn=n1-n。

轉差率:

轉差率是非同步電動機的乙個基本變數,在分析非同步電動機執行時有著重要的地位。

o 起動瞬間,n = 0,s=1

o 理想空載執行時:n=n1,s=0

o 作為電動機執行時,s的範圍在0---1之間。

o 轉差率一般很小,如s = 0.03。

o 制動執行時,電磁轉矩方向與轉速方向相反,即n1與n反向,s>1

o 發電執行時,n高於同步轉速n1,s<0.

隨著負載功率的增加,轉子電流增大,故轉差率隨輸出功率增大而增大。

2. 轉矩特性:

非同步電動機的輸出轉矩:

轉速的變換範圍很小,從空載到滿載,轉速略有下降。

轉矩曲線為乙個上翹的曲線。(近似直線)

3. 電流特性:空載時電流很小,隨著負載電流增大,電機的輸入電流增大。

效率特性:

其中銅耗隨著負載的變化而變化(與負載電流的平方正比);鐵耗和機械損耗近似不變;

效率曲線有最大值,可變損耗等於不變損耗時,電機達到最大效率。

4. 功率因素特性

空載時,定子電流基本上用來產生主磁通,有功功率很小,功率因數也很低;

隨著負載電流增大,輸入電流中的有功分量也增大,功率因數逐漸公升高;

在額定功率附近,功率因數達到最大值。

如果負載繼續增大,則導致轉子漏電抗增大(漏電抗與頻率正比),從而引起功率因數下降。

主要效能指標:

同步轉速:ns=60f1/p (f1:電源頻率;p:電動機極對數)

電動機轉速:n=(1-s) ns (s:轉差率)

電動機效率:η=p2/p1 (p2:從電網輸入電動機的電功率;p1:電動機軸上輸出的機械功率)

電機關鍵控制點:

a. 電機設計時:電機負載特性、振動與噪音、溫公升(gb4706.32-1996第11章發熱試驗,第19章非正常工作試驗)、

b. 成品檢驗(與設計的複合性):電機空載特性、負載特性、直流電阻、安全效能

電機試驗:

a.空載試驗(試驗標準件技術規範):如果空載電流過大,則表示定子與轉子之間的氣隙可能超出允許值,或定子繞組匝數少於設計值,也可能是由於裝配質量差,使轉子轉動不靈活所致;如果空載電流過小,則表示可能定子繞組匝數多於設計值。

空在運轉時,電機應平穩輕快,無停滯現象,聲音和諧、無雜音;空載運轉時測得的振動速度不應超過1.6mm/s。

b. 堵轉試驗:試驗目的是為了測定電機的堵轉電流、堵轉轉矩和堵轉損耗,考核籠型轉子的鑄鋁質量及轉子槽形設計的合理性。

一般情況下同規格籠型非同步電動機,在100v時的堵轉試驗電流值相差3%~6%;堵轉損耗相差5%~10%;堵轉電流偏大,一般是定子繞組匝數少,轉子槽斜度不夠、氣隙過大、定轉子鐵心未對齊等原因造成的。堵轉電流偏小,一般是鑄鋁轉子鐵心疊片錯片、斜槽時槽口不齊、籠型導條雜質多或有縮孔、夾渣或斷條、氣隙小於允許值等原因造成的。

c. 溫公升試驗:目的是通過實驗求得電機滿載執行導熱穩定狀態時的電機繞組溫公升值,另外還包括鐵心、軸承的溫公升等。

電機溫公升的高低直接關係到電機絕緣壽命的長短,影響到電機效率及其他力能指標的好壞,當電機溫公升過高時,甚至會導致電機很快的損壞。

d. 匝間絕緣試驗:多匝線圈或繞組應進行匝間絕緣試驗,以考核繞組匝間絕緣承受過電壓的能力。

方法:在電機繞組與機殼之間施加試驗電壓(有效值)為1800vac,歷時0.5s,電機匝間絕緣而無擊穿現象,洩漏電流不應超過10ma。

e. 短時公升高電壓試驗(代替匝間絕緣試驗):方法:

在電動機空載時施加1.3倍額定電壓(或者額定電壓範圍上限),持續時間為3min。試驗中若出現1)電機冒煙、跳弧或發出焦味;2)電機有劇烈的振動和電磁噪音;3)電機端電壓突然下降等現象,表明電機繞組匝間短路。

說明:由於鼠籠型非同步電動機轉子繞組自身短路,所以須在空載運轉狀態下進行試驗。

1) 同步電動機(爪極永磁同步電動機):是指轉子轉速與電源頻率保持恆定比例關係的一種交流小功率電動機。當轉子極對數為p、電源頻率為f時,同步電機轉速為:

n=60f/p r/min 只要電動機在正常的負載範圍內執行,其轉速都不會因電源電壓的波動和負載的變化而變化。

分類:a.爪極在定子上的永磁同步電動機:

定子由機殼、端蓋和環形繞組組成。機殼和端蓋由導磁薄鋼板沖製而成,既起機械支撐作用,又是磁路和磁極的一部分。機殼和端蓋上沖製的爪極片,沿定子內圓的圓周方向交錯排列並相互間隔一定距離,形成多極的磁極。

轉子主要部分是一塊圓柱形磁鋼,通常採用鐵氧體燒結磁鋼或粘結磁鋼。經徑向衝磁後成為沿圓周n和s極均勻間隔排列的多極磁鋼。一般極數為8~24。

當定子環形繞組由單相電源供電後,定子、轉子磁場產生同步電磁轉距,帶動電動機使其起動並牽入同步執行。爪極永磁同步電機的旋轉方向是隨機的。對需要定向旋轉的電動機,應設定機械定向裝置,或在定子結構上作特殊的設計以獲得定向旋轉。

b.爪極在轉子上的永磁同步電動機(暫時沒有用到)。

2) 步進電動機:是一種將電脈衝訊號轉換成直線或角位移的執行元件,即外加乙個脈衝訊號於電動機時,電機就運動一步;脈衝數增加,則直線或角位移增加;脈衝頻率高,則電動機旋轉速度快,反之則慢。分配脈衝相序改變後,電機逆轉。

脈衝停止,電機即自鎖。由於該類電動機的運動形式時步進式的,所以稱為步進電動機。不僅電動機獨特的優點:

步距值不因電氣、負載、環境條件的變化而受影響;電機轉速取決於脈衝訊號的頻率;步距誤差不長期積累,即每轉動一圈的累積誤差為零。

3) 單相罩極非同步電動機:轉子為鼠籠型,但定子結構與其他非同步電動機有較大差別。一般定子鐵心採用凸極式,在磁極極面1/2~1/3除開由乙個小槽,並在小槽內放置短路環,被該短路環包圍的部分稱為罩極磁極。

在整個磁極上套有集中式勵磁繞組,勵磁繞組和短路環相當主相和副相繞組,當勵磁繞組接到單相電源後,即產生脈振磁通。特點:電機**低廉、製造方便,雜訊和無線電干擾也小,但電機效能較差,所以該類電機只用於對電動機效能要求不高的場合,如除濕機等。

4) 無刷直流電動機:由電動機本體、感測器和電子換向控制線路三部分組成。電動機本體由定子和轉子組成,定子上多相繞組放置在鐵心槽內;轉子上有磁鋼產生勵磁磁場。

位置感測器檢測旋轉轉子的位置,與電子換向線路一起實現電子換向。顯著特點:調速範圍寬、起動迅速、電機效率高(75~80%)、耗電省、溫公升低、噪音小、無線電干擾小等優點;缺點是:

由直流電源供電、控制複雜、同功率同轉速下電動機**高於非同步電動機。

4-1)直流電機結構

a. 定子

b. 轉子:鐵氧體(塑磁、粘結鐵氧體);釹鐵硼(粘結、燒結)

c. pc控制板(感應訊號、控制訊號、反饋訊號)

4-2)直流電機控制

1. 調幅調製pam12.調幅調製pam2

vm:低壓(35v通常) vcc:5v 注:1。通電順序:

fg反饋訊號:通常8機電機一般先vcc,再vm(vm由低至高)

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