三相电动机原理与基础

1、三相电动机有哪些类型？
答：三相交流异步电动机，又称为三相交流感应电动机，可分为下述几大类。
1）按电动机转子结构形式分，可分为笼型（旧称鼠笼型）异步电动机和绕线型异步电动机。
2）按电动机的防护形式分，可分为开启型、防护型、封闭型、密闭型、潜水型以及防爆型等多种。
3）按电动机的定额工作制方式分，可分为“连续”工作制方式、“断续”周期工作制方式和“短时”工作制方式等多种类型。
4）按电动机使用环境分，可分为普通环境用、湿热带用、干热带用、船用、化工防护用、户外用、防爆用以及高原用等多种。
5）按电动机安装方式分，可分为卧式和立式两大类。
6）按电动机结构大小分，可分为大型、中型、小型及微型电动机。
2、笼型异步电动机有什么特点？适用于什么场合？
答：笼型转子电动机，根据笼的开关和结构的不同，又可分为：普通型、深槽笼型和双笼型三种，其特点也各有不相同。
1）普通笼型又称单笼型。这种电动机转子结构最简单，运行很可靠，使用和维护最简便，价格最便宜，无特殊要求的一般机械设备都可使用，特别适用于功率小，不需要调速，恒定负载及低起动转矩的场合。如水泵、鼓风机、机床等机械设备。
2）深槽笼型的转子导体槽深而窄，起动转矩比普通笼型大，而起动电流却比普通笼型小，但过载能力比普通笼型差。适用于要求起动转矩比普通笼型大，而转矩要求比普通笼型小的场合。
3）双笼型的转子上有两个重叠的笼。与普笼型电动机相比，有起动转矩较大和起动电流较小的特点。适用于需要较大转矩的恒速负载如压缩机、粉碎机、搅拌机等机械上。
3、绕线型异步电动机有什么特点？适用于什么场合？
答：这种电动机的转子有与定子相似的三相绕组。其特点是起动转矩大而电流小。适用于要求起动转矩大，而笼型电动机难以起动的恒速、恒定负载设备（如压缩机、粉碎机等），以及要求在小范围变速的重负载起动设备（如起重机、卷扬机等）上。
4、异步电动机的“连续”、“短时”及“断续”工作制的含义是什么？各适用于什么场合？
答：工作制是说明能承受负载的情况。根据电动机的运行情况，分为多种工作制。连续工作制、短时工作制和断续周期工作制是基本的三种工作制，是用户选择电动机的重要方面。
1）连续工作制。其代号为S1。是指该电动机在铭牌上规定的额定值条件下，能够长时间连续运行。适用于水泵、鼓风机等恒定负载的设备。
2）短时工作制。其代号S2。是指该电动机在名牌规定的额定值下，能在限定时间内短时运行。规定的标准短时持续时间定额有10分钟、30分钟、60分钟和90分钟四种。适用于转炉倾炉装置及闸门等的驱动。
3）断续周期工作制。其代号S3。是指该电动机在铭牌上规定的额定值下，只能断续周期性地运行。一个工作周期时间为电动机恒定负载运行时间加停机和断续时间。规定为10分钟、负载持续率（额定负载持续时间与一个工作周期时间之比，用百分数表示）规定的标准有15%、25%、40%及60%四种。适用于升降机、起重机等负载设备
5、三相异步电动机是怎样转动起来的？
答：当三相交流电流通入三相定子绕组后，在定子腔内便产生一个旋转磁场。转动前静止不动的转子导体在旋转磁场作用下，相当于转子导体相对地切割磁场的磁力线，从而在转子导体中产生了感应电流（电磁感应原理）。这些带感应电流的转子导体在磁场中便会发生运动（电流的力效应－－电磁力）。由于转子内导体总是对称布置的。因而导体上产生的力正好方向相反，从而形成电磁转矩，使转子转动起来。由于转子导体中的电流是定子旋转磁场感应产生的。因此也称感应电动机。又由于转子的转速始终低于定子旋转磁场的转速，所以又称为异步电动机。
6、定子旋转磁场的旋转速度（同步速）是由哪些因素决定的？如何计算？
答;定子旋转磁场的转速（又称同步速）n1与电源频率f成正比，与定子旋转磁场的磁极对数p成反比，计算公式如下：
　n1=（转/分）
式中：f--电源频率（赫）
　　　p--磁极对数（一对极有两个异性磁极）
由于我国交流电源的标准频率为50赫，同步速与磁极对数有如下的
关系：n1= (转/分）
该关系说明电动机的极数越多，同步速越低。
7、什么是异步电动机的起动电流？起动电流过大有什么不好？
答：当电动机转速为零（静止）时，加上额定电压而起动瞬间的线电流，称为起动电流。异步电动机直接起动时，其起动电流很大，可达额定电流的57倍，是影响异步电动机起动性能的主要因素。
起动电流大，对电动机本身和电网电源都有影响。首先是使电网电压瞬间下降，特别在电源容量（电力变压器容量）小和大功率电动机起动的情况下，电压下降更大，不仅该台电动机起动，还影响到电源线路上其它电动机的正常运行和起动。另一方面，过大的起动电流将使电动机和线路上的电能损耗增加，特别是在频繁起动、起动较慢、或起动过程较长的情况下，电能损耗更大，发热严重。所以，在起动时对供电线路电压降有影响的电动机，应限制其起动电流。
8、什么是电动机的功率因数？其大小有什么意义？
答：异步电动机的功率因数是衡量在异步电动机输入的视在功率（即容量等于三倍相电流与相电压的乘积）中，真正消耗的有功功率所占比重的大小，其值为输入的有功功率P1与视在功率S之比，用来表示。
电动机在运行中，功率因数是变化的，其变化大小与负载大小有关，电动机空载运行时，定子绕组的电流基本上是产生旋转磁场的无功电流分量，有功电流分量很小。此时，功率因数很低，约为0.2左右，当电动机带上负载运行时，要输出机械功率，定子绕组电流中的有功电流分量增加，功率因数也随之提高。当电动机在额定负载下运行时，功率因数达到最大值，一般约为0.70.9。因此，电动机应避免空载运行，防止“大马拉小车”现象。
9、什么是电动机的输入功率和输出功率？
答：电动机从电源吸取的有功功率，称为电动机的输入功率，一般用P1表示。而电动机转轴上输出的机械功率，称为输出功率，一般用P2表示。在额定负载下，P2就是额定功率Pn。
电动机运行时，内部总有一定的功率损耗，这些损耗包括：绕组上的铜（或铝）损耗，铁芯上的铁损耗以及各种机械损耗等。因此输入功率等于损耗功率与输出功率之和，也就是说，输出功率问题小于输入功率。
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