电机技术

据《中国高新技术产业导报》报道:国家质量监督检验检疫总局于今年1月1日颁布了国家强制性标准GB18613-2002《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》，于2002年8月实施，同时中国节能产品认证中心也启动了认证工作。基于此，日前，由国家经贸委资源节约与综合利用司主办、中国标准研究中心联合中国节能产品认证中心等单位举办了"中小型三相异步电动机能效国家标准及节能产品认证专题研讨会"，介绍了我国及国外电动机能效标准、测试方法、节能认证程序等。

国家经贸委资源司节能新能源处徐志强处长介绍:我国对能源的利用与发达国家相比还有很大差距，特别是很多企业对能源的消耗很大，例如某些企业的主要产品单位能耗甚至超过国外的40%左右，节能空间还是很大。我国电动机消耗的电量约占全国用电量的60%，而中小型电动机占全国电动机功率的75%，若把中小型电动机的效率平均提高一个百分点，一年可节电20多亿kw/h。中小型电动机出口量每年约为700万kw，占交流电动机总产量的20%，是我国重要的出口机电产品之一，随着加入WTO后，国际贸易加强，国外电机能效标准作为一项非贸易性壁垒，对我国电动机产品出口将产生一定压力。

国家认证机构认可委员会陈云华处长谈到，标准是企业生产的根本依据，直接影响着产品的质量和竞争力。GB18613-2002《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》是我国第一个工业设备的能效标准，它既是电动机生产的技术依据，也是今后我国能源政策在电动机生产和应用领域中实施的主要依据，其在技术指标上与欧盟协议指标相当，测试方法采用了美国的先进方法。

据悉，经贸委资源司已将主要工业耗能设备能效标准制定、修订工作列为重点工作之一，中小型电动机能效标准是我国制定的第一个工业产品能效标准，今后还将陆续组织制定空气压缩机、风机、水泵等工业品能效标准。

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为"步距角")，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机 ，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。

比较常用的步进电机包括反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、混合式步进电机(HB)和单相式步进电机等。

伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。

生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却非常少，大部分的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。仅仅处于一种盲目的仿制阶段。这就给户在产品选型、使用中造成许多麻烦。签于上述情况，我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。

d\EEx de\EEx e\EEx nA\ CEI/IEC 各个代表的意义。国内通常所讲的，，隔爆电机、增安电机是否都能用以上字母表示?如何可以用以上字母表示，该如何用行业字母术语表示?

EExp:正压型;EEx d:隔爆型EEx de:隔爆增安型;

EEx e::无火花防爆型;CEI:IEC:国际电工委员会

防爆电机:电机的统称，指各种防爆标准的电机，包括各种防爆类型;

防火电机:flameproof motor，电机的统称，没有具体的一种标准，我们一般认为防火电机也可以叫防爆电机;

隔爆电机:EEx d

增安电机;EEx e

隔爆电机(EEx d)和增安电机(EEx e)是最常用的2种类型防爆电机，EEx d的应用环境区域比EEx e更高。

2G、2D、2GD代表的意义。

2G表示表面气体高防护类别，2D表示表面粉尘高防护类别，2GD表示表面气体和粉尘高防护类别。其中G、D表示爆炸环境的类型:G(气体、蒸气或薄雾)和D(粉尘)

Group I、IIB、IIC;其中I和IIB，IIC代表的意义。

Ⅰ类设备:用于矿井地下部分的设备和用于这些矿井地面设施部分的设备，能因沼气和/或易燃粉尘而发生危险。 II类设备:工厂用电设备，用于能因爆炸环境而发生危险的其他场合的设备。

Ⅱ类设备进一步细分为:ⅡA类(丙烷);ⅡB类(乙烯);ⅡC类(氢气);Ⅱ类(所有气体)，其中A表示气体环境为丙烷，B表示气体环境为乙烯，C类表示气体环境为氢气。

IIB和IIC是电气设备和气体的防爆级别

IIB代表最小点燃能量为60微焦

IIC代表最小点燃能量为20微焦

温度等级 T3、T4、T5、T6意义。

电气设备按其最高表面温度分为T1~T6组，使得对应的T1~T6组的电气设备的最高表面温度 不能超过对应的温度组别的允许值。温度组别、设备表面温度和可燃性气体或蒸气的引燃温 度之间的关系如下所示。

电动机的日常维护

(1)电动机的日常维护

日常维护对减少和避免电机在运行中发生故障是相当重要的,其中最重要的环节是巡回检查和及

时排除任何不正常现象的引发根源.出现事故后认真进行事故分析,采取对策,则是减少事故次数和修

理停歇台时提高电机运行效率必不可少的技术工作.电机的日常维护对其正常运行固然非常重要,但

运行中的电机往往会遇到许多突发情况,如短路,过载,断相等.为了使电机在出现这些情况的条件下

不至于被损坏,必须采取一些运行保护措施

保持电机清洁.电机内部不允许进入水珠,油污,灰尘等,并定期清除电机内外的灰尘.

注意负载电流不要超过额定值.

注意检查轴承发热,漏油等情况,尤其要按规定加油.

电机的温升不能超过额定值.

(2)异步电机过负荷原因

异步电机过负荷原因大致分为如下几种情况。①由所拖动的机械设备造成。如排灌机械水路阻塞，机轴不同心等，造成电机负荷过大，甚至堵转。②由于电机本身工作条件低劣而造成的。如通风不良，周围环境温度过高，电机机械部分故障等原因引起的电机过热，绝缘水平降低.甚至短路。③由于供电电网质量不佳，如电压过低、三相不平衡等原因造成的电机电流增加等。

(3)正确选用电动机的基本原则

电动机的机械特性、启动、制动、调速及其它控制性能应满足机械特性和生产工艺过程的要求，电动机工作过程中对电源供电质量的影响(如电压波动、谢波干扰等)，应在容许的范围内;

按预定的工作制、冷却方法基辅在情况所确定的电动机功率，电动机的温升应在限定的范围内;

根据环境条件、运行条件、安装方式、传动方式，选定电动机的结构、安装、防护形式，保证电动机可靠工作;

综合考虑一次投资几运行费用，整个驱动系统经济、节能、合理、可靠和安全。