電動機的選擇

電動機品種繁多，結構各異，分別適用於不同的場合，選擇電動機時，首先應根據配套機械的負荷特性、安裝位置、執行方式和使用環境等因素來選擇，從技術和經濟兩方面進行綜合考慮後確定選擇什麼型別的電動機。

對於無特殊變速調速要求的一般機械裝置，可選用機械特性較硬的鼠籠式非同步電動機。對於要求啟動特性好，在不大範圍內平滑調速的裝置，一般應選用繞線式非同步電動機。對於有特殊要求的裝置，則選用特殊結構的電動機，如小型捲揚機、升降裝置等，可選用錐形轉子制動電動機。

三相非同步電動機的型號、結構特點和用途見表7-2。

表7-2 三相非同步電動機的型號、結構特點和用途

電動機容量（功率）的選擇

電動機的功率應根據生產機械所需要的功率來選擇，儘量使電動機在額定負載下執行。實踐證明，電動機的負荷為額定負荷的70%～100%時效率最高。電動機的容量選擇過大，就會出現“大馬拉小車”現象，其輸出機械功率不能得到充分利用，功率因數和效率都不高。電動機的容量選得過小，就會出現“小馬拉大車”現象，造成電動機長期過載，使其絕緣因發熱而損壞，甚至電動機被燒燬。一般，對於採用直接傳動的電動機，容量以1～1。1倍負載功率為宜；對於採用皮帶傳動的電動機，容量以1。05～1。15倍負載功率為宜。

另外，在選擇電動機時，還要考慮到配電變壓器容量的大小。一般，直接啟動時最大一臺電動機的功率，不宜超過變壓器容量的30%。

電動機轉速的選擇

應根據電動機所拖動機械的轉速要求來選用轉速相對應的電動機。如果採用聯軸器直接傳動，電動機的額定轉速應與生產機械的額定轉速相同。如果採用皮帶傳動，電動機的額定轉速不應與生產機械的額定轉速相差太多，其變速比一般不宜大於3。如果生產機械的轉速與電動機的轉速相差很多，則可選擇轉速稍高於生產機械轉速的電動機，再另配減速器，使二者都在各自的額定轉速下執行。

在選擇電動機的轉速時，不宜選得過低，因為電動機的額定轉速越低，極數越多，體積越大，價格越高。但高轉速的電動機，啟動轉矩小，啟動電流大，電動機的軸承也容易磨損。因此在工農業生產上選用同步轉速為1 500 r/min（四極）或1 000 r/min（六極）的電動機較多，這類電動機適用性強，功率因數和效率也較高。

電動機防護形式的選擇

電動機的防護形式有開啟式、防護式、封閉式和防爆式等。應根據電動機工作環境進行選擇。

開啟式電動機內部的空氣能與外界暢通，散熱條件很好，但是它的帶電部分和轉動部分沒有專門的保護，只有在乾燥和清潔的工作環境下使用。

防護式電動機有防滴式、防濺式和網罩式等種類，可以防止一定方向內的水滴、水漿等落入電動機內部，雖然它的散熱條件比開啟式差，但應用比較廣泛。

封閉式電動機的機殼是完全封閉的，被廣泛應用於灰塵多和溼氣較大的場合。

防爆式電動機的外殼具有嚴密密封結構和較高的機械強度，有爆炸性氣體的場合應選用封閉式電動機。

電動機的安裝

1。電動機基礎的安裝

（1）固定基礎的安裝

如果電動機的安裝地點是長期固定的，則其基礎可採用混凝土結構。基礎形狀如圖7-9所示。基礎高出地面的尺寸H一般為100～150mm，具體高度隨電動機規格、傳動方式和安裝條件等而定。底座長度L和寬度B的尺寸，應根據底板或電動機機座尺寸確定，每邊應比電動機機座寬100～150mm。基礎的深度一般按地腳螺栓長度的1。5～2。0倍選取，以保證埋設的地腳螺栓有足夠的強度。基礎的質量應為機組質量的2。5～3。0倍。

圖7-9 電動機的基礎

澆注基礎以前，應挖好基坑，夯實坑底，防止基礎下沉。接著在坑底鋪一層石子，用水淋透並夯實，然後把基礎模板放在石子上，或將木板鋪設在澆注混凝土的木框架上，並埋入地腳螺栓。

澆注混凝土時，要保持各地腳螺栓的位置不變和上下垂直。澆注時速度不宜太快，邊澆注邊用鐵釺搗實。混凝土澆好後，將草袋覆蓋在基礎上，經常灑水，保護草袋溼潤。養護7天后，便可拆除模板，再繼續養護7～10天，便可安裝電動機。

在易遭受震動的地點，電動機的底座基礎應澆注成鋸齒狀，以增強抗震效能。

（2）非固定基礎的安裝

如果電動機的安裝地點不是長期固定的，並且電動機功率較小，可將其安裝在木架上，木架用100mm×200mm的方木製成，把方木埋在地下，用鐵釺或木樁固定。

如果電動機是移動使用的，並且功率又比較小，也可以將電動機和被帶動的機械裝置在使用地點用打樁的方法固定在一起。使用時應注意安裝堅固穩定，防止電動機振動過大及出現跳躍現象。

2。地腳螺栓的埋設

為了保證地腳螺栓埋設牢固，通常將其埋入基礎的一端做成人字形或彎鉤形，如圖7-10所示。埋設地腳螺栓時，埋入混凝土的深度一般為螺栓直徑的10倍左右，人字開口或彎鉤的長度約為螺栓埋入混凝土深度的一半。

圖7-10 地腳螺栓的埋設

3。安裝就位

電動機在混凝土基礎上的安裝方式有兩種，一種是將電動機基座直接安裝在基礎上，如圖7-11所示；另一種是在基礎上先安裝槽軌，再將電動機裝在槽軌上，如圖7-12所示。後一種安裝方式便於更換電動機和進行安裝調整。

圖7-11 電動機在混凝土基礎上安裝

圖7-12 電動機在槽軌上安裝

短距離搬運電動機，當質量在100kg以下時，可用鐵棒穿過電動機上部吊環抬運到基礎上，或者將繩子拴在電動機的吊環或底座上，用槓棒來抬運。禁止將繩子套在電動機的膠帶或轉軸上，或者穿過電動機的端蓋來抬運電動機。質量在100kg以上的電動機，應使用起重機或滑輪（電葫蘆）來吊裝。為了防止震動，安裝時應在電動機與基礎之間墊一層硬橡皮板，四角的地腳螺栓都要套上彈簧墊圈。

電動機安裝就位後，應用水平儀對電動機進行縱向和橫向校正。如果不平，可在機座下面墊上0。5～5。0mm厚的鋼片進行校正，如圖7-13所示。禁止用木片、竹片或鋁片墊在機座下。否則，在擰緊地腳螺栓時或者在電動機執行過程中，木片、竹片、鋁片就會變形或碎裂，影響電動機的安裝精度。

圖7-13 電動機的水平校正

4。電動機傳動裝置的安裝和校正

傳動裝置若安裝得不好，會增加電動機的負載，嚴重時要燒壞電動機的繞組和損壞電動機的軸承。電動機的傳動形式很多，常用的有齒輪傳動、皮帶傳動和聯軸器傳動等。

（1）齒輪傳動裝置的安裝與校正

安裝的齒輪與電動機要配套，轉軸縱橫尺寸要配合安裝齒輪的尺寸；所裝齒輪與被動輪應配套，如模數、直徑和齒形等。

齒輪傳動時，電動機的軸與被傳動的軸應保持平行，兩齒輪的齧合應合適，可用塞尺測量兩齒間間隙。如果間隙均勻，說明兩軸已平行，否則要進行調整。

（2）皮帶傳動裝置的安裝與校正

電動機的兩個皮帶輪直徑大小應按機械傳動要求配套使用，傳動比應符合要求。兩個皮帶輪的寬度中心線要在一條直線上，兩軸在安裝中必須平行，否則會損壞傳送帶，使電動機發生振動，嚴重時會燒壞電動機繞組，如果是平帶，電動機在執行過程中有可能造成脫帶事故。

如兩個皮帶輪寬度相等，可用一根絃線拉緊並緊靠兩個皮帶輪的端面，如果絃線均勻地接觸A、B、C、D 4點，說明兩軸平行及皮帶輪寬度上的中心線在一條直線上，可以使用電動機，如圖7-14所示。當細線距CD有一段距離時，鬆開電動機的緊固螺母，將電動機順軸向方向朝前平移至A、B、C、D呈一直線為止，再擰緊固定螺母。

當A、B、D在一條直線上，C點距細線有一段距離時，表明兩軸不平行，此時必須在電動機後（非傳動端）底座加墊片抬高，最終使A、B、C、D在一條直線上。

對於其他需校正的狀態可以類推。

（3）聯軸器傳動裝置的安裝和校正

常用的彈性聯軸器在安裝時，應先把兩半片聯軸器分別裝在電動機和所帶機械的軸上，然後把電動機移近連線處，當兩軸相對處於一條直線上時，先初步擰緊電動機的機座安裝螺栓，但不要擰得太緊，接著用鋼尺，按如圖7-15所示方法擱在兩半片聯軸器上，然後用手轉動電動機轉軸，旋轉1 8 0°，同時用直尺檢視聯軸器轉動時是否有高低之差，高低不一致，應在電動機機座下或機械傳動機座下墊些鋼條，使其聯軸器上下平衡，在同一軸心位置上。若上述兩個方面均已調整好，說明電動機和機械軸已處於同軸狀態。再調整兩個半片聯軸器，使端面同另一輪端面之間有均衡的1～2mm的間隙後，便可將聯軸器的機械部分和電動機分別固定，擰緊地腳螺栓即可試執行。

圖7-14 電動機皮帶輪校正方法

圖7-15 聯軸器的安裝和校正

5。電動機電源管線的安裝

電動機電源線安裝一般採用兩種方法。一種是把電動機4根電源線（其中有一根為電動機保護零線或是地線）先穿入具有阻燃效能的塑膠管內，然後從電源開關下樁頭明敷到電動機接線盒邊。另一種是預埋鋼管法。用這種方法安裝較美觀，並且安裝正規，安全係數高，使用長久，目前在很多地方或單位都廣泛採用。一般穿導線的鋼管應在澆注混凝土前埋好，連線電動機一端的鋼管管口高出地面不得少於100mm，並最好用蛇形管（帶）或軟管伸入接線盒內，如圖7-16所示。用鋼管敷設電動機電源線時，要求一臺電動機的3根電源線同時穿入這一根鋼管內，並且要對這根穿電線的鋼管作接零或接地處理（兩頭在穿線前焊接接零或接地螺釘，用多股銅導線一邊連線到電動機外殼上，一邊與三相四線制的零線或地線連線），以確保電氣執行安全。

圖7-16 電動機電源線用鋼管安裝

6。電動機的保護接地及接零安裝

為了防止電動機繞組的保護絕緣層損壞發生漏電時造成人身觸電，必須給電動機裝設保護接地線或保護接零裝置，以保障人身安全。

電動機接入三相電源時，若電網中性點不直接接地，這些電動機應採取保護接地措施。其方法是把電動機外殼用接地線連線起來。一般採用較粗的銅線（不小於4mm2）與接地極可靠連線，這種方法稱為保護接地，接地電阻一般不大於4Ω。原理是，一旦電動機發生漏電現象，人身碰觸電動機外殼時或是透過金屬管道傳到其他金屬連線體處發生漏電時，由於人體電阻比接地電阻大得多，漏電電流主要經接地線流入大地，人體不致透過較大的電流而危及生命，從而保護了人身安全。接地保護示意如圖7-17所示。

圖7-17 電動機採用接地保護

如果電網中性點直接接地，則可採用保護接零措施。方法是將電動機的外殼用銅導線與三相四線制電網的中性線相連線。這種保護措施比較安全可靠，現已被廣泛採用，它的原理是，一旦發生電動機外殼漏電現象，它會迅速地形成較大的短路電流，使電路中的熔斷器熔斷或使斷路器等過流裝置跳閘，從而斷開電源，保護人身不受觸電的危害。

值得注意的是，在同一三相四線制系統中，不允許一部分電動機裝置的外殼採用保護接地而另一部分電氣部分的外殼採用保護接零。

埋設接地裝置的接地極可採用較粗的鋼管、角鋼等金屬物，鋼管壁厚最好不少於3。5mm，長度一般在2～3m之間，但不能小於2m。接地極應垂直埋入地下，如圖7-18所示。為了便於打入地下，接地極前端做成尖狀。為減少接地電阻，接地極的數目要在3個以上，最好埋在地下形成三角形，並將其連為一體。在它們周圍加些降阻劑。最後把接地體周圍保護起來，儘量避免行人觸及。

圖7-18 接地體的安裝

電動機的使用

使用三相非同步電動機時，應注意以下幾點。

① 在使用三相非同步電動機之前，要詳細對照銘牌，按照銘牌所載電壓、頻率、功率、轉速等規格與實際配套使用。

② 在使用電動機前，要進行外部機械檢查，注意各部件是否完好，螺釘是否鬆動，檢查有無雜物，轉子是否能轉動，可用手輕輕轉動轉子，檢查軸承潤滑情況，有無雜音與摩擦，然後根據情況進行修配。

③ 在使用電動機前，應用500V兆歐表檢查電動機絕緣情況，電動機絕緣電阻值大於0。5MΩ後方能使用，低於0。5MΩ要進行烘乾處理。乾燥方法是，如果有烘箱，可將電動機拆開後，放入烘箱中烘烤，無這種條件時，可將轉子取出並將其立放（注意不要使硬物損傷線圈），用150W的燈泡放進電動機定子中間，進行烘乾處理，並加蓋厚布。如果電動機較大，溫度高低可用增減燈泡數來調節。電動機應在溫度70～80℃下烘7～8h，如圖7-19所示。

④ 檢查線路電壓與電動機額定電壓是否相符，線路電壓的變動不應超出電動機額定電壓的±5%。

圖7-19 電動機的烘乾

⑤ 檢查線路連線是否正確，各接觸點是否接觸良好，保護裝置是否完好，熔絲額定電流應為電動機額定電流的1。5～2。5倍。

⑥ 電動機應妥善接地，接線盒內右下方有專門的接地螺釘，應把接地線接在此螺釘上。

⑦ 電動機允許用聯軸器、正齒輪及皮帶輪傳動，但對4kW以上的兩極電動機不宜採用皮帶傳動。如必須用皮帶傳動，可適當增加三角皮帶的根數。

⑧ 對立式安裝的電動機，軸伸端除皮帶輪外不允許再帶其他任何軸向負荷裝置。

⑨ 如果用皮帶輪傳動，必須檢查兩轉軸中心線是否平行，皮帶鬆緊要適當，過緊會使電動機軸加快損壞，過鬆則容易使皮帶打滑。

10、如果用聯軸器直接耦合，應注意兩轉軸中心線要在一條直線上，否則易使軸承損壞或使電動機發生振動。

11、在檢查完畢電動機後，應按照電動機銘牌上的接線方式將電動機與電源連線好，然後使其空載運轉，檢視旋轉方向與實際要求是否一致，如果不一致，可將電源先斷開，然後開啟接線盒，再將電源引入線的任意兩根換接一下，然後空載運轉15min，運轉中注意觀察有無不正常的聲音，有無軸承漏油及電動機發熱現象。

12、電動機在使用過程中，應經常注意防潮防塵，保持電動機風道暢通，所有機械連線部分要緊固牢靠，電氣接觸點要保持清潔，接觸良好。

13、電動機在啟動前應儘量減輕負荷，降壓啟動可採用星—三角減壓啟動器或自耦降壓啟動器。

14、經常使用的電動機，應保持每半年左右進行一次檢修，清洗加油，以保證潤滑良好。

15、拆卸電動機前，從軸伸端或非軸伸端取出轉子較為便利。

在抽出或裝入轉子時，必須特別注意不要碰傷定子繞組和擦傷鐵芯表面。如果電動機氣隙較大，可先在轉子與定子之間塞入薄紙板，以起到防護作用。用鋼絲繩吊出轉子時，轉子上拴鋼絲繩的地方必須襯以木墊，以防轉子損壞或鋼絲繩在轉子上滑動。另外在改栓吊繩時，不得把轉子放在定子鐵芯上，而應在軸端墊木襯墊，有風扇的電動機轉子應從風扇端抽出。

16、更換繞組時，必須記下原繞組的形式、尺寸、匝數和線徑，並按照正規方法更換繞組。

電動機定子繞組頭尾端的判別

1。利用交流電源和燈泡判別電動機三相繞組頭尾

當分不清三相電動機各繞組的頭尾時，可用下述簡單方法來確定。

首先用36V低壓燈作試燈，分出電動機每一相繞組的兩個線端，然後將兩相繞組串聯後通入220V電源，剩下的一相繞組兩端接36V的燈泡，如果燈泡發亮，說明串聯的兩相是頭尾相接；燈泡不亮，說明是頭頭相接，如圖7-20所示。然後將測出的兩相繞組頭尾作一標記，再按此方法將其中一相與原來接燈泡的一相線圈串聯，另一相連線燈泡，再按上述方法即可分出三相電動機繞組的頭尾。

圖7-20 利用交流電源和燈泡判別電動機三相繞組頭尾

2。用萬用表判斷電動機三相繞組的頭尾

利用萬用表也可方便地判斷出電動機三相繞組的頭尾。首先用萬用表歐姆擋測量出電動機6個接線端中哪兩個接線端為同一相，然後，將萬用表的直流毫安擋放到最小一擋，並將表筆接到三相繞組中某一相的兩端，再將乾電池正負極接到另一相的兩個線端上，如圖7-21所示，當開關S閉合瞬間，如果錶針指示電流為正值，則把電池負極所接的線端與萬用表正極表筆所接的線端定為同極性的（均可認定為頭）。依此類推，便可方便地找出另外兩相的頭和尾。

圖7-21 利用萬用表判斷電動機三相繞組的頭尾

電動機的接線

電動機接線盒內的接線方式有△連線（三角形連線）和Y連線（星形連線）兩種方式。當銘牌上標有220/380V、△/Y字樣時，表示電源電壓如果為220V三相交流電時，定子繞組為△形接法，如果接入電源電壓為380V時，定子繞組應接成Y形。接線方式不允許任意更改。目前Y系列電動機3kW及以下為Y形接法，4kW以上均為△形接法，電動機的額定線電壓為380V。

電動機接線盒內有上下兩排6個接線頭，規定上排3個接線端子自左至右的編號為U1、V1、W1，下排3個接線端子自左至右編號為W2、U2、V2，如圖7-22（a）所示。

當採用Y形連線時，按如圖7-22（c）所示方法連線，將三相繞組的尾端W2、U2、V2用短接銅片連在一起，首端U1、V1、W1分別接三相電源。

當採用△形連線時，按如圖7-22（b）所示方法連線，將電動機接線盒內的接線端子上、下兩兩用短接銅片連線，再分別把三相電源接到U1、V1、W1上。也就是將三相定子繞組的第一相的尾端U2接到第二相的首端V1，第二相的尾端V2接到第三相的首端W1，第三相的尾端W2接到第一相的首端U1，然後把來自開關的3根導線的線頭，分別與U1、V1、W1連線。如果出現電動機反轉，可把任意兩相線頭對換接線端子位置，即會順轉。

圖7-22 電動機的接線