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什么是电机，电机有何作用？
电动机通常简称为电机，是一种把电能转换成机械能的动力设备，它利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子（如鼠笼式闭合铝框）来形成磁电动力旋转扭矩。
电机的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。电机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到万千瓦级。
电机的使用和控制非常方便，具有自启动、加速、制动、反转、掣住等能力，能满足各种运行要求；电机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。由于它的一系列优点，所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面得到了广泛应用。
电机的功能有哪些？
电机有能量转换功能和受控功能。
实现机械能与电能之间的能量转换是电机的基本功能。发电机把从原动机输入的机械能转换成绕组端口的电能，而电动机则是把绕组端口从电网输入的电能转换成轴上输出的机械能。
当然，在进行能量转换的过程中，电机内部难免会产生一些损耗，这些损耗将转变成内能散发到电机周围的冷却介质中，同时也使电机的温度升高。这些损耗的存在，使电机的效率总是小于100%。
电机正常运行时，如果其中某些电气或机械的输入量发生变化时，电机的运行和输出状态也会按照一定的规律随之发生变化。例如，当交流电机的频率、电压、磁场或负载等发生变化时，其感应电动势、电流、电磁转矩、功率和转速等也会随之变化。如果对交流电机的频率、电压、磁场等进行控制，就可以使该电机的运行状态和输出量按照控制要求变化。因此，电机具有根据输入量的改变而使输出量（如转速、转矩、功率等）做出相应变化的功能，对于速度控制和伺服控制等自动控制系统，电机的这种受控功能十分重要。
电机的产品型号是如何标注的？
按照《电机产品型号编制方法》的规定，电机的产品型号由产品代号、规格代号、特殊环境代号及补充代号4部分组成，并按如图1-1所示的顺序排列。
图1-1 电机的产品型号
例如，某电机的型号标识为Y2-160M2-8，其含义如表1-1所示。
表1-1 电机型号Y2-160M1-8的含义
如果电机的铭牌较小，而型号又较长，如产品代号、规格代号、特殊环境代号和补充代号的数字和字母之间不会引起混淆时，就可省去它们之间的短画线。
电机产品代号由哪些部分组成？
电机产品代号由电机类型代号、电机特点代号、设计序号和励磁方式代号4个小节按顺序组成。
我国的电机类型代号采用汉语拼音来表示各种不同类型的电机，如表1-2所示。
表1-2 电机产品代号
特点代号表示电机的性能、结构或用途等，采用汉语拼音字母标注。对于防爆电机，代表防爆类型的字母A（增安型）、B（隔爆型）和ZY（正压型）应标于电机的特点代号首位，即紧接在电机类型代号后面标注。
设计序号是指电机产品设计的顺序，用阿拉伯数字表示。对于第一次设计的产品不标注设计序号，派生系列设计序号按基本系列标注，专用系列按本身设计的顺序标注。
当不必标注设计序号时，则标于特点代号之后，并用短线分开。
励磁方式代号用汉语拼音字母标注，其中S表示三次谐波励磁、J表示晶闸管励磁、X表示相复励励磁，并应标注于设计序号之后。
如何识别电机产品的规格代号？
电机规格代号用轴中心高、铁心外径、机座号、机壳外径、轴伸直径、凸缘代号、机座长度、铁心长度、功率、电流等级、转速或极数等来表示。
机座长度采用国际通用字母号表示，S表示短机座、M表示中机座、L表示长机座。铁心长度按由短至长，依次用数字1、2、……表示。极数一般用阿拉伯数字表示。
常用电机产品的规格代号如表1-3所示。
表1-3 常用电机产品的规格代号
大、中、小型电机的划分
小型交流电机的中心高为315mm及以下，或定子铁心外径为560mm及以下；中型交流电机的中心高大于315～630mm，或定子铁心外径大于560～990mm；大型交流电机的中心高大于630mm，或定子铁心外径大于990mm以上。
小型直流电机的中心高为400mm及以下，或电枢铁心外径为368mm及以下；中型直流电机的中心高大于400～1000mm，或电枢铁心外径大于368～990mm；大型直流电机的中心高大于1000mm，或电枢铁心外径为990mm以上。
如何表示电机的特殊环境代号？
电机的特殊环境代号如表1-4所示。若同时适用于一个以上的特殊环境时，则按该表中所示代号的顺序排列。
表1-4 电机的特殊环境代号
如何表示电机的补充代号？
补充代号仅适用于有此要求的电机，用汉语拼音字母（不应与特殊环境代号重复）或阿拉伯数字表示。
补充代号所代表的意义应在该产品标准中作具体说明。
主要电机产品型号举例
电机铭牌有什么作用？
铭牌又称标牌，铭牌主要用来记载生产厂家及额定工作情况下的一些技术数据，以供正确使用而不致损坏电机。
电机产品投放市场后，均有固定在电机上向用户提供厂家商标识别、品牌区分，产品参数铭记等信息的铭牌，如图1-2所示。
图1-2 固定在电机上的铭牌
制作铭牌的材料有金属类和非金属类。金属类有锌合金、铜、铁、铝、不锈钢等，但是主要用铝生产比较多，因为加工出来的铭牌效果相对要高档，经久耐用。工农业生产中使用的电机一般采用金属类材料制作的铭牌。非金属类有塑料、亚克力有机板、PVC、PC、纸等。家用电器以及部分特殊用途的微型电机常采用非金属类材料制作的铭牌。
如何看电机的铭牌？
从电机的铭牌上，我们可以看出电机的主要技术参数，如表1-5所示。
表1-5 电机铭牌技术参数的含义
并不是所有电机铭牌上都标注了表1-5中所述技术参数，但基本的技术参数是必须标注的，如名称、电压、频率等。如非经原制造厂修理或已经改变部分或全部绕组的电机，应提供一辅助铭牌，用以标明修理承包商的名称、修理年份以及改变内容。
如何根据电机的铭牌进行定子的接线？
假设电机定子绕组有6根引出线，并已知其首、末端，下面分两种情况讨论如何进行定子绕组的接线方法。
（1）当电机铭牌上标明“电压380/220V，接法Y/△”时，这种情况下，究竟是接成Y还是△，要看电源电压的大小。如果电源电压为380V，则接成Y接；如果电源电压为220V，则接成△接。
（2）当电机铭牌上标明“电压380V，接法△”时，则只采用△接法。但是在电机启动过程中，可以接成Y接，接在380V电源上，启动完毕，恢复△接法。
什么是电机防护等级？
依据国家有关标准规定，将电机依其防外物、防湿气的特性加以分级。这里所指的外物，包含工具、人的手指等均不可接触到电器内的带电部分，以免触电。
如何进行防护分级？
我国的电机外壳防护等级代号采用“国际防护”的英文缩写IP以及附加在后面的两个数字来表示。第一个数字表示电机防止外物侵入的等级，第二个数字表示电机防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。第一个数字分为6个等级（0～5），第二个数字分为9个等级（0～8），如表1-6所示。
表1-6 电机防护分级
电机常用的防护等级有IP23、IP44、IP54、IP55、IP56、IP65。
例如，某电机的外壳防护等级为IP44，其含义为：第一个数字“4”，表示对人体触及和固体异物的防护等级（即电机外壳能够防护直径大于1mm的固体异物触及或接近机壳内的带电部分或转动部分）；第二个数字“4”，表示对防止水进入电机内部的防护等级（即电机外壳能够承受任何方向的溅水而无有害影响）。
又如，某电机的外壳防护等级为IP68，第一个数字“6”，表示灰尘无法进入（绝灰尘的）；第二个数字“8”，表示潜水型，这是防水的最高级，这个等级的电机是完全密封的，在水下工作没有问题。
刚才看到有一个电机是防爆电机，为什么电机要防爆？
电机的应用场所很广，很多生产场所都会产生某些可燃性物质。例如，在煤矿井下，约有2/3的场所有存在爆炸性物质；化学工业中，约有80%以上的生产车间区域存在爆炸性物质。客观上很多工业现场满足爆炸条件。当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时，若存在爆炸源，将会发生爆炸。因此采取电机防爆就显得很必要了。
防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外，在纺织、冶金、城市煤气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备，通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械。
电机的防爆等级是如何划分的？
电机防爆等级由以下三部分构成：
（1）在爆炸性气体区域（0区、1区、2区）不同电气设备使用的安全级别。例如，旋转电机选型分为隔爆型（代号d）、正压型（p）、增安型（e）、无火花型（n）。
（2）气体或蒸气爆炸性混合物等级，分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三种，这些等级的划分主要是依照最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流（MICR）来区分的。
（3）引燃某种介质的温度分组。
电机按防爆原理可分为隔爆型电机、增安型电机、正压型电机、无火花型电机及粉尘防爆电机等。
什么是绝缘等级，绝缘等级是如何划分的？
电机在运行中，由于损耗产生热量，使电机的温度升高，电机所能容许达到的最高温度取决于电机所用绝缘材料的耐热程度，称为绝缘等级。
在电机等电气设备中，绝缘材料是最为薄弱的环节。绝缘材料尤其容易受到高温的影响而加速老化并损坏。不同的绝缘材料耐热性能有区别，采用不同绝缘材料的电气设备其耐受高温的能力就有所不同。因此一般的电气设备都规定了其工作的最高温度。
人们根据不同绝缘材料耐受高温的能力，对其规定了5个允许的最高温度，按照温度大小排列分别为：A、E、B、F、H，如表1-7所示。
表1-7 电机绝缘材料的最高容许工作温度
电机绝缘等级的设定主要是为了防止电流产生的热能把绝缘层烧坏。电机绝缘等级通常标注在其铭牌上或者在产品说明书中。
常见的B级绝缘材料有：云母、石棉、PVC玻璃纤维套管（黄腊管）、6520复合纸、DMD绝缘纸等。B级绝缘说明该电机采用的绝缘耐热温度为130℃。在电机工作时应该保证不使电机绝缘材料超过该温度，如此才能保证电机正常工作。
什么是电机的工作制？
电机的工作制的分类是对电机承受负载情况的说明，它包括启动、电制动、空载、断能停转以及这些阶段的持续时间和先后顺序。
工作制表明电机在不同负载下的允许循环时间。
电机的工作制是如何划分的？
根据《GB755—2000 旋转电机定额和性能》的规定，电机工作制分为10类，即S1～S10，如表1-8所示。
表1-8 电机的工作制
续表
电机在不同工作制中运行有何规定？
电机在上述10类工作制中运行还应符合下列规定：
（1）对于S1工作制可以按照电机铭牌给出的连续定额做长期运行。
（2）对于S2工作制，电机应在实际冷却状态下启动，并在规定的时限内运行。
（3）对于S3、S4、S5、S6和S8这5种工作制，标准的负载持续率为15%、25%、40%和60%。
（4）对于S4、S5、S7和S8这4种工作制，每小时的等效启动次数一般分为150、300或600次，并应给出电机的转动惯量和折算到电机轴上的全部外加转动惯量之值。
生产机械的工作制有哪些？
根据系统设备的运行状态，生产机械的工作制可以分为长期工作制、短期工作制和重复短期工作制三种。
生产机械长期恒速（或变化不大）运行。根据负载施加方式的不同，又可以分为三类，如表1-9所示。
表1-9 生产机械长期工作制的分类
生产机械经过较长时间间隔才启动、停止或加减速一次，完成一个工作循环。例如，启停式剪切机等，这类机械要求电力传动装置有足够的加减速动态转矩。
生产机械周期性地启停或加减速运行，且时间间隔较短。例如，可逆轧机、提升机械等，这类机械除了要求电力传动装置有足够的起制动转矩和过载能力外，还要进行发热校验。
在选用电机时，应注意电机的工作制与生产机械的工作制相匹配。如果额定功率选小了，电机经常在过载状态下运行，会使它因过热而过早地损坏；还有可能承受不了冲击负载或造成启动困难。额定功率选得过大也不合理，此时不仅增加了设备投资，而且由于电机经常在欠载下运行，其效率及功率因数等性能指标变差，既浪费了电能，又增加了供电设备的容量，使综合经济效益下降。