FXSQ132-4型高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩三相異步電動(dòng)機(jī)是為梳棉機(jī)錫林配套的主電機(jī)，具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩高，起動(dòng)電流小，起動(dòng)迅速的特點(diǎn)。為了快速制動(dòng)，高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩三相異步電動(dòng)機(jī)附有直流制動(dòng)器，該制動(dòng)器反應(yīng)靈敏。制動(dòng)安全、可靠，適用于需頻繁起動(dòng)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)電流小，快速制動(dòng)的場(chǎng)合。高效節(jié)能、溫升低、防纖維堵塞能力強(qiáng)、安全可靠等特點(diǎn)，適用于棉、毛、麻、絲及化學(xué)纖維等各種紡織、印染機(jī)械，能在多塵埃、短纖維、溫濕度高的環(huán)境下工作，也可以用于其它機(jī)械的驅(qū)動(dòng)。
圖1 三相異步電動(dòng)機(jī)的分解圖
(一)定子（靜止部分）
1.定子鐵心: 定子鐵心的作用是作為電機(jī)磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。
2.定子繞組:定子繞組的是電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
定子三相繞組的接線方式
（1）星形接法(Y接)
（2）三角形接法(△接)
3.機(jī)座
（二）轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）
轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等部件。
1.轉(zhuǎn)子鐵心
作用:電機(jī)磁路的一部分，并放置轉(zhuǎn)子繞組。一般用0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來(lái)安置轉(zhuǎn)子繞組。
2.轉(zhuǎn)子繞組
作用是切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。根據(jù)構(gòu)造的不同分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。
（1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個(gè)繞組的外形像一個(gè)鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動(dòng)機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對(duì)于100KW以上的電動(dòng)機(jī)采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。
（2）繞線式轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個(gè)對(duì)稱的三相繞組，一般接成星形，三個(gè)出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個(gè)集電環(huán)（滑環(huán)）上，再通過(guò)電刷與外電路聯(lián)接.
3. 轉(zhuǎn)軸
用以傳遞轉(zhuǎn)矩及支撐轉(zhuǎn)子的重量，一般由中碳鋼或合金鋼制成。
（三）其它附件
端蓋、軸承、軸承端蓋、風(fēng)扇
2.2 原理
當(dāng)向三相定子繞組中通過(guò)入對(duì)稱的三相交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開(kāi)始時(shí)是靜止的，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用右手定則判定）。由于導(dǎo)子導(dǎo)體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向基本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體在定子磁場(chǎng)中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對(duì)稱交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。
2.3 特點(diǎn)
異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的要求：
1、電動(dòng)機(jī)有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
2、一定大小啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩前提下，啟動(dòng)電流越小越好。
3、啟動(dòng)所需設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。
4、啟動(dòng)過(guò)程中功率損耗越小越好。
鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)：
1、直接啟動(dòng)
即啟動(dòng)時(shí)加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓為額定電壓。三相異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的條件（滿足一條即可）
1、容量在7.5KW以下的電動(dòng)機(jī)均可采用。
2、電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)瞬間造成的電網(wǎng)電壓降不大于電源電壓正常值的10%，對(duì)于不常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)可放寬到15%。
3、可用經(jīng)驗(yàn)公式粗估電動(dòng)機(jī)是否可直接啟動(dòng)
優(yōu)點(diǎn)：所需啟動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，啟動(dòng)時(shí)間短，啟動(dòng)方式簡(jiǎn) 單、可靠，所需成本低。
缺點(diǎn)：對(duì)電動(dòng)機(jī)及電網(wǎng)有一定沖擊
2、降壓?jiǎn)?dòng)
在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)降低定子繞組上的電壓，啟動(dòng)結(jié)束時(shí)加額定電壓的啟動(dòng)方式。降壓?jiǎn)?dòng)能起到降低電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流目的，但由于轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，因此降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩減小較多，故只適用于空載或輕載啟動(dòng)。
A、自耦變壓器（亦稱補(bǔ)償器）降壓?jiǎn)?dòng)
（1）接線：自耦變壓器的高壓邊投入電網(wǎng)，低壓邊接至電動(dòng)機(jī)，有幾個(gè)不同電壓比的分接頭供選擇。
（2）特點(diǎn)：設(shè)自耦變壓器的變比為K，原邊電壓為U1，副邊電壓U2= U1/K，副邊電流I2（即通過(guò)電動(dòng)機(jī)定子繞組的線電流）也按正比減小，又因?yàn)镮1= I2/K，則電源供給電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流為直接啟動(dòng)時(shí)1/K2倍。因電壓降低了1/K倍，轉(zhuǎn)矩降為1/K2倍。
自耦變壓器副邊有2~3組抽頭，如二次電壓分別為原邊電壓的80 %、60%、40%。
優(yōu)點(diǎn)：可按允許的啟動(dòng)電流和所需的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩來(lái)選擇自耦變壓器的不同抽頭實(shí)現(xiàn)降壓?jiǎn)?dòng)，定子繞組采用Y或Δ。
缺點(diǎn)：設(shè)備體積大，投資較貴。
B、星—三角（Y—Δ ）降壓?jiǎn)?dòng)
（1）接線：?jiǎn)?dòng)時(shí)先將定子接成星形，啟動(dòng)完再接成Δ。
（2）特點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)電流、電源電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有直接啟動(dòng)時(shí)1/3。
優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格低。
缺點(diǎn)：只用于正常運(yùn)行時(shí)為Δ 接法，降壓比固定，有時(shí)不能滿足啟動(dòng)要求。
C、延邊三角形啟動(dòng)
即啟動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)一部分定子繞組接成Y形，另一部分接Δ形。
特點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)是，每相繞組所承受的電壓，比接成全星形接法時(shí)大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，但繞組結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，應(yīng)用受限制。
D、串電阻（或電抗）降壓?jiǎn)?dòng)
對(duì)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)可采用在啟動(dòng)時(shí)給定子電路中串聯(lián)降壓電阻（或電抗器）的辦法來(lái)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)結(jié)束時(shí)再將電阻（或電抗器）短接，這種啟動(dòng)方法簡(jiǎn)單，但定子串電阻起動(dòng)耗能多，主要用于低壓小功率電動(dòng)機(jī)；定子串電抗啟動(dòng)投資大，主要用于高壓大功率電動(dòng)機(jī)。由于電阻上有熱能損耗，用電抗器則體積、成本較大，此法很少用。
3 、高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩三相異步電機(jī)在梳棉機(jī)上的應(yīng)用
3.1 梳棉機(jī)
梳棉機(jī)的前道工序是開(kāi)清棉聯(lián)合機(jī)，后道工序是并條機(jī)，用于梳理棉纖維、棉型化纖和中長(zhǎng)纖維，經(jīng)過(guò)清棉工序的原料由棉箱或棉卷喂入本機(jī)，對(duì)棉層進(jìn)行開(kāi)松、混合、分梳和除雜，使呈卷曲狀的棉團(tuán)分梳成基本伸直的單纖維狀態(tài)，并清除清花工序遺留下來(lái)的破籽雜質(zhì)和短絨，經(jīng)牽伸集合成一定規(guī)格的棉條儲(chǔ)存在棉條筒內(nèi)供下道工序使用。
錫林、道夫是梳棉機(jī)上的主關(guān)鍵部分。錫林是用來(lái)完成梳理、剝?nèi)∨c轉(zhuǎn)移；而道夫則是配合錫林梳理，并除去雜質(zhì)與短絨。兩者結(jié)構(gòu)相似，而且電氣上所用電機(jī)都是高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩三相異步電機(jī)。
3.2錫林電機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)：
額定功率5.5kW 額定電壓 380V 頻率 50Hz 額定電流11.47A；轉(zhuǎn)速1450r/min；堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：額定轉(zhuǎn)矩 3.3；堵轉(zhuǎn)電流：額定電流 7.5；最大轉(zhuǎn)矩：額定轉(zhuǎn)矩 2.2。
3.3 電路控制
下面以錫林為例，做個(gè)簡(jiǎn)單介紹。控制電路通過(guò)兩個(gè)斷路器和三個(gè)交流接觸器來(lái)組成，控制方面由PLC或者繼電器控制來(lái)完成，首先要啟動(dòng)交流接觸器KM2和KM3，作為星形啟動(dòng)，在刺輥速度達(dá)到一定速度以后，完成切換交流接觸器KM1和KM2，作為三角形正常運(yùn)行，在切換時(shí)最好增加一個(gè)延時(shí)和互鎖功能避免發(fā)生電路短路燒毀電機(jī)的現(xiàn)象，其中QF2型號(hào)為GV2ME32C+AE1 15kW 24-32A，QF1型號(hào)GV2ME14C+AE1 4kW 6-10A ，KM1-KM3型號(hào)為L(zhǎng)C1-D18M7C。如下圖示：
圖2 控制電路
3.4控制實(shí)現(xiàn)
通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集后的曲線圖分析可以看出，錫林電機(jī)采用星三角啟動(dòng)后，提升速度比較平緩，避免了由原來(lái)采用摩擦離合器由于皮帶調(diào)整不當(dāng)造成的皮帶斷裂等問(wèn)題，而且錫林慣性大在完成三角形切換后在慣性的作用下空載電流很小等特點(diǎn)，目前紡織機(jī)械大功率電機(jī)普遍應(yīng)用星三角啟動(dòng)，比如濾塵風(fēng)機(jī)等等。
[2] PLC在電廠電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)中的應(yīng)用.謝路生、黃元慶、雷德鋌.機(jī)電技術(shù).2007年第3期
[3] 三相異步電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行要領(lǐng). 歐陽(yáng)軍 .鋁鎂技術(shù) . 2003年第4期
[4] 金茂椿 魏家軾 . 電機(jī)與控制 [M].電子科技大學(xué)出版社
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