1 概述
本说明书提供了有关异步电动机收货、贮存、操作、安装、运行及维护方面的说明、推荐及指导。 有关运行及额定的具体情况见电动机铭牌及标牌。基础、主回路及辅助回路的电气连接以及被驱动设备的接口信息见电动机外形图。
仔细审阅电动机的所有警告提示及铭牌是很重要的,电动机只有在严格按照外形图及使用说明书来安装、运行,湘潭电机股份有限公司的保用单才生效。
本说明书不可能包括在安装、运行、维护方面一切可能发生的问题,如果所发生的问题未包括在本说明书或外形图中,请与湘潭电机股份有限公司联系。 2 一般说明
2.1 产品型号、名称、规格
2.1.1 产品型号:产品型号表示方法如下例所示
Y(YR)□□□□——□□/□□□□ 鼠笼型异步电动机 绕线型异步电动机
功率(kW) 极数
定子冲片外径(mm)
2.1.2 名称:大型三相异步电动机 2.1.3 规格:
电 压 :3~11kV 同步转速:250~1500r/min
功 率:400~3200kW 绝缘等级:B级或F级 电源频率:50Hz或60Hz
防护等级:IP01(开启式)、IPR44(管道通风式) TH湿热带等特殊要求电机,须在订货时协商。 2.2 用途及适用范围 2.2.1 用途:
适用于卷扬机、轧机、碾煤机、水泵、风机等机械设备之原动机用。 2.2.2 适用范围
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2.2.2.1 使用地点海拔不高于1000m,环境温度不高于40℃,不低于5℃,(特殊订货例外)。 2.2.2.2 电动机工作方式为连续工作制S1。 2.2.2.3 电动机安装型式为IM7211。
2.2.2.4 使用环境的相对湿度不大于90%,同时该月月平均最低温度不高于25℃。
2.2.2.5 电动机应按铭牌上所标的额定数据来使用,电压偏差不大于±5%,频率偏差不大于±1%。若两者都有偏差时,则其偏差绝对值之和不超过5%。电压为实际正弦(即电压波形的正弦性畸变率不超过5%)。 2.2.2.6 防护形式为IP01(开启式)电动机只能使用于清洁无爆炸腐蚀性气体室内。管道通风式(IP44)电动机接管道后,必须接以鼓风机,使管道及电机内部压力高于室内压力。出风必须与进风隔开。 2.2.2.7 电动机允许顺或逆时针方向旋转,但不能突然逆转。(即一方向旋转停机后再向另一方向旋转)。 3 结构形式
3.1 电动机有IP01(开启式)自然通风或管道通风式两种。不论那种结构形式,电动机都包括定子、转子、机座、底板、座式轴承几个主要部件。考虑到某些用户在检修电动机时缺乏必要的起重设备,电动机除短轴式结构外,还有长轴式结构。长轴式电动机的定子可以在底板上借助二根导杆,沿轴向移动。如图1、图2。
3.2 座式滑动轴承有自润滑和复合润滑二种润滑形式。自润滑为自带油环润滑,复合润滑除自带油环外,另需配有油泵。考虑运输,出厂时润滑油已放净,用户在使用时必须另行加油。润滑油牌号为机械油N46(相当老牌号机械油HJ-30)。
图1 开启式
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图2 管道长轴式
如采用复合润滑,油量和油压由制造厂提供的外形图决定。采用哪种润滑方式是根据电动机的容量大小及转速由制造厂决定的。
3.3 管道通风电动机进风口在机座底部两侧,出风口在机座的底部。(如用户要求出风口在机座顶部也可,但必须在订货时说明)。
3.4 定子绕组可根据用户要求埋置测温元件。一般采用二线制或三线制铂热电阻Pt100测温元件(用户要求采用三线制必须在合同中说明),放在定子线圈上下层之间,位于铁心的中间位置(即绕组的最热位置)。每相2只,共6只,引线接在机壁一出线盒内。
3.5 轴承一般装有电接点温度仪直接从仪表上表示轴瓦温度。也可根据用户的要求放置测温元件Pt100,每只轴承一只,共2只,接入数字控制仪显示温度。(控制仪由用户自理)。
3.6 定子绕组一般引出线为6根,接线标志为U1、V1、W1、U2、V2、W2。U1、V1、W1为三相电源进入线,U2、V2、W2为中点联接线。绕线式电动机转子三根引出线分别为K1、L1、M1。所有引出线都在底板下面。如用户有要求(在订货时说明)可将三相电源线装在一个出线盒内,中点联接线放在另一出线盒内。中点联线也可以直接在绕组内接好。出线盒都放在机座壁上。(详见外形图)。 4 吊运、贮藏和安装
4.1 吊运:电动机出厂时都须经包装,一般为整机包装。为了起运方便,也可将电机拆成三个组件装箱。即定子(带端盖)、转子、底板(带轴承座)。起吊前必须检查吊装工具是否良好安全,起吊设备的吨位是
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否符合要求并需参阅有关起吊物品的安全操作规程,再根据包装箱的标记准备起吊。起吊过程中,首先将物体吊离地面10cm左右,看是否平衡,不平衡必须调整使其平衡才能起吊。起运速度不能太快,更不能突然反方向行驶。
4.2 贮藏:货到用户后,若不即时安装,请勿拆箱,并存放在清洁干燥温暖的库房或室内(验收拆箱除外)。如因条件所限必须短期临时放置于露天,应将装箱下面垫高,并用蓬布遮盖,防水、防尘土、防潮气入浸。室外温度在5℃以下时,不应放置露天。安装前的拆箱工作必须在库房或安装现场进行。
4.3 拆箱后从外表检查,集电环、电刷、弹簧等零部件是否有破损,备品备件、文件是否有少件,定、转子绕组及轴承挡、轴伸等处有无擦伤、锈蚀,所有紧固件有无松弛,如存在上述情况需找出原因作出处理。如出现重大的零件破损。必须通知制造厂家派人共同分析责任后再作处理。检查一切完好后,用不超过0.2MPa干燥压缩空气吹净各部件。
4.4 如用户按照使用说明书正确地存放、使用和维护,制造厂保证电机在使用一年内或自制造厂起运日期算起,存放不超过二年能良好运行。如在此规定时间内电动机确因制造质量问题,制造厂无偿地为用户修理或更换零部件。如发现重大质量问题,用户认为是制造问题,必须保持现场,通知制造厂共同分析再作处理。 4.5 安装
4.5.1 对电动机安装使用场所的要求:电动机安装形式为非零米安装(即安装电动机时还需挖地坑,以容纳电机底脚平面以下的壳体及接线)。电机应安装在干净的场所,通风良好,周围无腐蚀性气体存在。 4.5.2 对管道通风型式的电机,用户应检查管道是否有堵塞,鼓风机的风量风压是否符合外形图要求。(鼓风机、管道由用户自理)。
4.5.3 对复合润滑的电动机用户应检查稀油站的油量、油压是否符合外形图的要求,稀油站的控制系统是否完好。(稀油站、管道由用户自备)。 4.5.4 对基础的要求
基础由用户根据使用地点的具体条件和电动机外形图的要求自行设计,应有足够承受电动机的静、动负荷的能力,以防止机组有过大的振动。基础应坚固,运行中不应有下沉的现象。
基础尺寸应根据外形图的要求决定,基础地脚螺栓孔要求比地脚螺栓直径大2~2.5倍,以便安装调整,待电动机安装后浇填混凝土时,固定地脚螺栓。
地脚螺栓直径根据外形图提供的尺寸而定(地脚螺栓由用户自理),螺栓长度应由土建部门根据具体土质情况结合电动机运行情况计算决定。一般要求长度为地脚螺栓直径的30~40倍。地脚螺栓最常采用的为双头螺杆或丁字形螺杆。
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4.5.5 在电动机底板下、基础混凝土上放置基础垫铁,垫铁建议采用宽为75mm。长度按外形图底板相应尺寸加长50mm,截面成楔形,锥度为1:50(上下各一块构成一副)。并要求垫铁与基础混凝土接触点分布均匀,接触面积应大于70%,否则应铲平混凝土。根据底板安装位置安放垫铁,垫铁放置间距在负载集中的地方约300mm,其它地方约为400mm。基础垫铁上平面标高偏差不大于0.2mm。水平误差不大于0.2mm/m。如图3。
4.5.6 将基础表面打扫干净,根据电动机沿轴线(常取电动机中心线)所在的位置,在基础上一定高度处装两根拉紧钢丝,钢丝上系着悬锤,借作调整底板位置的基础。如图3。
图3 底板安装图
4.5.7 将已固定于底板上的座式轴承上面的轴承盖、轴瓦等拆下来,将底板连同轴承座一起吊放在垫铁上。利用悬锤调整底板的沿轴位置,并利用每对楔形垫铁调整底板的水平位置及高度。底板位置一经调整,即扳紧基础螺栓,最后用水平尺复核水平度。(要求0.1mm/m以内),并将每对楔形垫铁之间及垫铁两边与底板边点焊。
4.5.8 用渍有汽油的抹布将轴瓦、转子轴承挡和轴伸等处揩擦干净,并在轴伸端套上半联轴器或齿轮。 4.5.9 定子、转子进行安装:定子、转子的安装方法和用户的起重设备能力有关,同时也视电动机之短轴式或长轴式而定。
短轴式:对于短轴式电动机,如果用户有起重能力足够的起重设备能同时吊运定子和转子时,则可先将转子套入定子使转子平稳地搁在定子铁心的内表面上,然后吊起定子,将定子、转子一起吊上底板。如图4。如果用户的起重设备不足以同时吊运定子和转子,则可先将定子吊上底板,并在定子底脚垫以木块
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将定子抬高(高度要求见图5),其次再吊转子套进定子,使其平稳搁在定子铁心的表面上,然后使定子、转子一起慢慢地下放,进行安装如图5所示。定子所抬高度以使转子在套进定子时不碰轴承座为度,这种定子提高的安装方法不安全,用户必须谨慎地进行,以免发生事故。若非不得已,建议不要采用。
图4 短轴式电动机定、转子一起吊运安装示意图 图5 短轴式电机定、转子垫高示意图 长轴式:对于长轴式电动机如果用户起重能力足够,也可以如同短轴式电动机的安装一样,将定子转子一起吊上底板来安装。若起重设备能力不够,则先将定子吊上底板,搁在底板上尽量靠近轴承的一边(此时应注意定子线圈端部不可碰到底板内壁),其次吊转子斜插进定子,并适当地使定子向非轴伸端移动少许,使转子放下时刚好搁在定子铁心的内表面上,然后进行安装,如图6。
ABB>A 图6 长轴式电机定、转子分别安装图
4.5.10 检查轴颈与轴瓦的间隙:虽然在出厂时已经研制安装合格,但考虑到吊运和其它因素,必须重新检测。首先将轴颈、轴瓦及轴承室与轴承盖接触面用汽油清洗干净。轴颈和下瓦的侧间隙可采用塞尺测量。轴瓦两侧间隙值应为轴颈和轴瓦内径间隙的1/2范围内,其深度为轴瓦内径的1/7左右。轴瓦与轴的接触角≥70°并接触均匀。如有磨损,应进行修复研刮。轴颈与轴瓦间隙为轴颈的0.1~0.15%为宜。
测量轴颈与轴瓦间隙采用压熔丝的办法,熔丝直径要求0.5~1mm长约30mm左右,位置如图7。(放
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在上、下轴瓦的接合平面和轴颈上)
熔丝放好后好盖好上瓦,用力均匀地对角拧紧固定螺丝。然后取出压扁的熔丝,用千分尺测其厚度。
在图7部位测量的间隙为顶间隙值:
K1=A1−K2=A1−
b1+b2
2b3+b4
2
A1、A2、b1、b2、b3、b4为相应的各点的
熔丝厚度。
1—轴;2—轴承座;3—轴瓦。
A1、A2、b1、b2、b3、b4—测量熔丝放置点。
平均间隙值:
K=
K1+K2
2
要求K1与K2之差不大于平均值的
图7 10%,K值为轴颈0.1~0.15%为宜。 4.5.11 先将定子位置用定位销固定之,机
座底脚螺丝暂勿装上,次校转子,使定子和转子铁心对齐,然后将下半轴瓦嵌入轴承座,使转子支持在轴瓦上。此时须注意轴承挡各个肩胛和轴瓦两端之间应保持相等的间隙(通常为2.5~3.0mm)如图8所示。
2.5~3mm
图8 轴瓦和转轴间轴向间隙
4.5.12 用塞尺测量电机前后两端上下左右各4处的定子和转子之间气隙。气隙须力求均匀,若最大值或最小值与其平均值之差不超过平均值之10%,即认为实际上是均匀的。但考虑到电动机运转时由于轴瓦内油膜的建立会影响到气隙的变化,建议校气隙时可使上方的气隙较下方的气隙约大0.10~0.15mm左右。 4.5.13 对于用刚性联轴器直接联接的电动机,可采用如图9所示的径轴向两用校尺或千分表来检查电动
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机和被拖动机械上两个半联轴器的同心度及其端面的不平度和间距,同心度可按间隙a的相对值来检查,不平度可按间隙b的相对值来检查,其检查方法为:
在一圆周内取4点(0°、90°、180°、270°),若此4处所测得的a值或b值之差不超过0.04~0.05mm即认为是满意的。
图9 径轴向两用校尺(用以校验电动机和被拖动机械间的联接)
如果采用弹性联轴器,则在两个半联轴器端面之间应保持一定的间隙,其值决定于电动机及被拖动机械的轴向游动量之和,若仅就电动机而言(即不包括被拖动机械)应考虑至少留3mm。如用齿轮联接,请查阅机械部门供给的有关齿轮箱方面的安装说明。
定、转子位置以及气隙等一经调准之后,即扳紧底脚螺栓,并将轴承部分的单件装好,在最后装端盖之前,再校验气隙一次。
轴承加油至水平油标位置,复合式带油泵电机根据外形图规定的油量油压,将润滑油注入轴瓦。 在底板上装置接地线。
进行定子及转子(绕线型转子电动机)的接线。电缆头装置应接地线。
进行基础灌浆。灌到平底板下部,带负载运行1~2个月。再检查地基是否有下沉,底板、垫铁是否有位移,二半联轴器间距离及水平度是否和原来一致。如果发生变化找出原因,提出解决办法重新调整,符合要求后,再进行第二次灌装,灌到底板上平面。 5 调试
5.1 检查电动机的铭牌数据及绕线式电动机转子变阻器选用的规格是否与铭牌上转子数据相匹配(建议选用液体变阻器取代频敏变阻器和油浸变阻器,其优点是:起动平滑,起动电流小于额定电流的1.2倍,起动电耗低,起动过程功率因数高,线路电压降小,对电网无冲击,起动力矩最大可达电动机最大转矩)。 5.2 检查定子引出线接头的标号,以免接错。
5.3 用兆欧计检查电动机的热态绝缘电阻,所测得之值不得低于用下式求得的数值:
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R=
U1000+
p100
式中:R-绝缘电阻(MΩ); U-电动机的额定电压(V);
P-电动机功率(kW)。
注:对500V以下绕组用500 V兆欧计测量,对500V~3300V绕组用1000 V兆欧计测量;对高于3300V绕组用2500V兆欧计测量。
5.4 如绝缘电阻不合格,必须进行干燥处理。干燥处理可采用有如下方法:
5.4.1 铜耗加热法:将电动机转子堵住,定子绕组接成工作接法。对于绕线转子的电动机,转子绕组还应短接。而后在定子绕组上施以10~15%额定电压,使定子电流为电机铭牌值的50~70%左右,为避免绕线转子电刷损坏,电流避免通过电刷而在转子三根出线上或集电环的导电杆上来短接转子绕组。
5.4.2 热风干燥法:热风温度不应超过90℃,干燥时间与绕组含的潮气加热时的温度有关,少则十多个小时,多则几昼夜。在干燥开始期间绝缘电阻要暂时下降,以后再回升,最后达到稳定值。稳定值保持3~5小时,无变化,干燥处理即可结束。
5.5 耐压试验:如用户怀疑电动机在运输或库存期有可能损伤绝缘,可进行工频交流耐压试验,其值为:
(2UH+1.0)×75% (kV) UH—电机额定电压(kV)
历时1min不击穿绕组。
5.6 可用兆欧表检查线圈有无断路现象。
5.7 对于绕线式电动机检查电刷在刷盒内是否活动自如,电刷是否紧贴集电环、电刷在集电环上两边距离基本一致,电刷压力均匀。
5.8 检查自润滑(带油环)轴承油面高度是否在油标中线位置,对复合润滑也应检查轴承内的润滑油油面高度是否处于油标中线位置(油泵以外形图上的油量及油压为额定数据供油)。 5.9 盘车:开车前人为使转子转动,使油进入轴瓦并观察转子是否自由地回转。
5.10 空载试运行:在额定电压不带负载的情况下,运转3小时,检查电机的运转方向是否与传动机械运转方向一致,是否有异常声音。此时轴瓦温度已基本稳定,其值不应超过80℃。
电动机转子在运行中的轴向游动不应超过4mm。电动机在空载运行一切正常后,即可投入负载运行。 5.11 起动:电动机可以满压或降压起动,对于绕线式电动机在起动时必须在转子回路内接入变阻器。对于鼠笼型电动机如果用户的电网容量足够,建议采用满压起动,如果容量不够,则用降压起动,但必须注
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意起动转矩随电压下降的平方而降低,防止起动不起来。
起动时间一般为8~30s,为了避免转子绕组过热造成电机损坏或影响寿命,电动机不能多次连续起动。电动机在冷态下,准许连续起动二次,热态下只准许起动一次。如再需起动一次,必须使电动机适当冷却后(约1小时以后)才能重新起动一次。 6 使用维护
6.1 电动机在运行过程中应注意无灰尘、有害物质。不能让油、水以及其它外界物体落入电动机内。 6.2 应经常注意轴瓦的润滑情况是否正常,油环是否运转自如。轴承座不应有漏油现象。
6.3 定期取润滑油化验,若发现油色变暗,含有水份或夹有杂质须立即更换,并用煤油将轴颈、轴瓦、轴承室擦洗干净,一般半年应更换一次润滑油。
6.4 集电环的工作表面应保持光滑,电刷和集电环接触良好,每只电刷压力维持在11~16N。 6.5 在使用中若发现绝缘电阻下降,应吹净线圈上的灰尘,用甲苯或四氯化碳揩擦,并干燥处理。 7 电动机常见的几种故障及排除方法:
电动机在出厂时已经试验合格,用户在开始使用时,如果出现有故障,主要可能是由于运输、选型、安装、调试不当引起,但也不排除制造原因。一般最常见的几种故障及排除方法如下表:
故障现象
故障原因
处理方法
检查开关及引出线接头是否有松动,接法是否
电源未接通或电压过低。
错误。检查电源电压。
过电流继电器整定值过小。 绕线转子式电动机起动误操作。
电动机不能
控制设备接线错误。
起动
排除机械障碍,校对负载功率及选型是否正
电动机负载过大或被卡住。
确。
绕组断路,短路接地,绕组引出线始
采用仪表检查,找出原因,进行改接或返修。
末端接反。
由于受潮或绕组绝缘粘满粉尘油垢,
绝缘电阻低
绕组绝缘老化
续表
清洗油污干燥处理或更换线圈。 校正接线。 适当调整。
检查起动器位置,串接变阻器等。
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故障现象
故障原因
气隙不均匀。 轴瓦间隙不合要求。
基础下沉、强度不够、安装不平、重心不稳。
电动机振动
电动机地脚螺栓、轴承座螺栓、机座
紧固螺栓。
螺栓松动。
联轴器安装不符合要求。 铁心变椭圆或局部突出。 转子不平衡。
基础强度不够、电动机安装不水平。气隙不均匀。
定转子相擦
铁心椭圆或局部突出,转子不平衡。轴瓦与轴颈间隙太大。 由于电动机振动引起。 轴承室与轴瓦不清洁。
轴瓦温度高或烧瓦
轴瓦与轴颈间隙太小或接触面不够,
重新刮瓦符合要求。
接触点太少。
用油石、0号沙布去锈,再用麻绳加机械油拉
轴颈碰坏锈蚀。
抛光。
车内外圆、重校平衡。 换轴瓦。
按振动原因及处理办法。 重新清洗。 重新校正。 车内外圆。 重新校转子平衡。 加固基础、重校水平。 重调气隙符合要求。 调整气隙。
重新刮瓦或更换轴瓦。
加固基础、将电动机底板重校水平固定使其重新平稳。
处理方法
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