三相异步电动机的选择、使用及维护

1.选择

（1）电动机防护型式的选择

常用电动机的防护形式有开启式、防护式、封闭式和防爆式等。

开启式电动机的定子两侧和端盖上都有很大的通风口，散热好、价格便宜，但容易进灰尘、水滴和铁屑等杂物，只能在清洁、干燥的环境中使用。

防护式电动机的机座下面有通风口，散热好，能防止水滴、沙粒和铁屑等杂物溅入或落入电动机内，但不能防止潮气和灰尘侵入，适用于比较干燥、没有腐蚀性和爆炸性气体的环境。

封闭式电动机的机座和端盖上均无通风孔，完全封闭。封闭式又分为自冷式、自扇冷式、他扇冷式、管道通风式及密封式等。前四种电动机外的潮气及灰尘不易进入，适用于尘土多、特别潮湿、有腐蚀性气体、易受风雨等较恶劣的环境。密封式的可以浸在液体中使用，如潜水泵。

防爆式电动机在封闭式基础上制成隔爆形式，机壳有足够的强度，适用于有易燃易爆气体的场所，如矿井、油库、煤气站等。

（2）电动机额定电压的选择

电动机的额定电压和额定频率应与供电电源的电压和频率相一致。如果电源电压高于电动机的额定电压太多，会使电动机烧毁；如果电源电压低于电动机的额定电压，会使电动机的输出功率减小，若仍带额定负载运行，将会烧毁电动机。如果电源频率与电动机的额定频率不同，将直接影响交流电动机的转速，且对其运行性能也有影响。因此，电源的电压和频率必须与电动机铭牌规定的额定值相符。电动机的额定电压一般可按下列原则选用。

1）当高压供电电源为6kV时，额定功率不小于200kW的电动机应选用额定电压为6kV的电动机，额定功率小于200kW的电动机选用额定电压为380V的电动机。

2）当高压供电电源为3kV时，额定功率不小于100kW的电动机应选用额定电压为3kV的电动机，额定功率小于100kW的电动机应选用额定电压为380V的电动机。

（3）电动机额定转速的选择

额定功率相同的电动机，额定转速越高，电动机的体积越小、重量越轻、成本越低，效率和功率因数一般也越高，因此选用高速电动机较为经济。但是，由于生产机械对转速的要求一定，电动机的转速选得太高，势必加大传动机构的转速比，导致传动机构复杂化和传动效率降低。此外，电动机的转矩与“输出功率/转速”成正比，额定功率相同的电动机，极数越少，转速就越高，但转矩将会越小。因此，一般应尽可能使电动机与生产机械的转速一致，以便采用联轴器直接传动；如果两者转速相差较多时可选用比生产机械的转速稍高的电动机，采用带传动等。

几种常用负载所需电动机的转速如下（仅供参考）：

1）泵：主要使用2极、4极三相异步电动机（同步转速为3000R/MIｎ或1500R/MIｎ）。

2）压缩机：采用带传动时，一般选用4极、6极三相异步电动机（同步转速为1500R/MIｎ或1000R/MIｎ）；采用直接传动时，一般选用6极、8极三相异步电动机（同步转速为1000R/MIｎ或750R/MIｎ）。

3）轧钢机、破碎机：一般选用6极、8极、10极三相异步电动机（同步转速为1000R/MIｎ、750R/MIｎ或600R/MIｎ）。

4）通风机、鼓风机：一般选用2极、4极三相异步电动机。

总之，选用电动机的转速需要综合考虑，既要考虑负载的要求，又要考虑电动机与传动机构的经济性等。具体根据某一负载的运行要求，进行方案设计。但一般情况下，多选同步转速为1500R/MIｎ的三相异步电动机。

（4）电动机额定功率的选择

电动机额定功率的选择是一个很重要又很复杂的问题。电动机的额定功率选择应适当，不应过小或过大。如果电动机的额定功率选择得过小，就会出现“小马拉大车”的现象，势必使电动机过载，也就必然会使电动机的电流超过额定值而使电动机过热，电动机内绝缘材料的寿命也会缩短，若过载较多，可能会烧毁电动机；如果电动机的额定功率选择得过大，就会变成“大马拉小车”，电动机处于轻载状况下运行，其功率因数和效率均较低，运行不经济。

通常，电动机额定功率选择的步骤如下。

1）计算负载功率P_L。

2）根据负载功率，预选电动机的额定功率P_Ｎ和其他参数。

3）校核预选电动机。一般先校核温升，再校核过载倍数，必要时校核起动能力。二者都通过，预选得电动机便选定；若通不过，从第二步重新开始，直到通过为止。

在满足生产机械要求的前提下，电动机额定功率越小越经济。

对于连续工作制的生产机械，应选用连续工作制的电动机。在环境温度为40℃，电动机不调速的前提下，电动机的额定功率应满足P_Ｎ≥PL

这个条件本身是从发热温升的角度考虑的，因此不必再校核电动机发热问题，只需校核过载能力（又称最大转矩倍数或过载倍数）和起动能力。

（5）电动机的熔体的选择

熔体（或熔丝）的选择须考虑电动机的起动电流的影响，同时还应注意，各级熔体应互相配合，即下一级熔体应比上一级熔体小。选择原则如下。(www.xing528.com)

1）保护单台电动机的熔体的选择：由于笼型异步电动机的起动电流很大，故应保证在电动机的起动过程中熔体不熔断，而在电动机发生短路故障时又能可靠地熔断。因此，异步电动机的熔体的额定电流一般可按下式计算I_RＮ＝（1.5～2.5）I_Ｎ式中，I_RＮ为熔体的额定电流（A）；I_Ｎ为电动机的额定电流（A）。

上式中的系数1.5～2.5应视负载性质和起动方式而选取。对轻载起动、起动不频繁、起动时间短或降压起动者，取较小值；对重载起动、起动频繁、起动时间长或直接起动者，取较大值。当按上述方法选择系数还不能满足起动要求时，系数可大于2.5，但应小于3。

2）保护多台电动机的熔体的选择：当多台电动机应用在同一系统中，采用一个总熔断器时，熔体的额定电流可按下式计算I_RＮ＝（1.5～2.5）I_ＮM＋ΣI_Ｎ式中，I_RＮ为熔体的额定电流（A）；I_ＮM为起动电流最大的一台电动机的额定电流（A）；ΣI_Ｎ为除起动电流最大的一台电动机外，其余电动机的额定电流的总和（A）。

根据上式求出一个数值后，可选取等于或稍大于此值的标准规格的熔体。

另外，在选择熔断器时应注意：熔断器的额定电流应大于或等于熔体的额定电流；熔断器的额定电压应大于或等于电动机的额定电压。

2.使用与维护

（1）新按装或长期停用的电动机起动前的检查

1）用绝缘电阻表检查电动机绕组之间与及绕组对地（机壳）的绝缘电阻。通常对额定电压为380V的电动机，采用500V绝缘电阻表测量，其绝缘电阻值不得小于0.5MΩ，否则应进行烘干处理。

2）按电动机铭牌的技术数据，检查电动机的额定功率是否合适，检查电动机的额定电压、额定频率与电源电压及频率是否相符。并检查电动机的接法是否与铭牌所标一致。

3）检查电动机轴承是否有润滑油，滑动轴承是否达到规定油位。

4）检查熔体的额定电流是否符合要求，起动设备的接线是否正确，起动装置是否灵活，有无卡滞现象，触头的接触是否良好。使用自耦变压器减压起动时，还应检查自耦变压器抽头是否选得合适，自耦变压器减压起动器是否缺油，油质是否合格等。

5）检查电动机基础是否稳固，螺栓是否拧紧。

6）检查电动机机座、电源线钢管以及起动设备的金属外壳接地是否可靠。

7）对于绕线转子三相异步电动机，还应检查电刷及提刷装置是否灵活、正常。检查电刷与集电环接触是否良好，电刷压力是否合适。

（2）正常使用的电动机起动前的检查

1）检查电源电压是否正常，三相电压是否平衡，电压是否过高或过低。

2）检查线路的接线是否可靠，熔体有无损坏。

3）检查联轴器的连接是否牢固，传送带连接是否良好，传送带松紧是否合适，机组传动是否灵活，有无摩擦、卡住、窜动等不正常的现象。

4）检查机组周围有无妨碍运动的杂物或易燃物品。

（3）异步电动机起动时的注意事项

1）合闸起动前，应观察电动机及拖动机械上或附近是否有异物，以免发生人身及设备事故。

2）操作开关或起动设备时，应动作迅速、果断，以免产生较大的电弧。

3）合闸后，如果电动机不转，要迅速切断电源，检查熔丝及电源接线等是否有问题。绝不能合闸等待或带电检查，否则会烧毁电动机或发生其他事故。

4）合闸后应注意观察，若电动机转动较慢、起动困难、声音不正常或生产机械工作不正常，电流表、电压表指示异常，都应立即切断电源，待查明原因，排除故障后，才能重新起动。

5）应按电机的技术要求，限制电动机连续起动的次数。对于Y系列电动机，一般空载连续起动不得超过3～5次。满载起动或长期运行至热态，停机后又起动的电动机，不得连续超过2～3次。否则容易烧毁电动机。

6）对于笼型电动机的星-三角起动或利用补偿器起动，若是手动延时控制的起动设备，应注意起动操作顺序和控制好延时长短。

7）多台电动机应避免同时起动，应由大到小逐台起动，以避免线路上总起动电流过大，导致电压下降太多。

（4）电动机的定期维护

在电动机的运行过程中，除了要加强日常维护外，为了保证电动机的安全运转和延长电动机的使用寿命，还应进行定期维修。定期维修可分为定期小修和定期大修两种。前者不需拆开电动机，后者需把电动机全部拆开进行维修。