“交流電機(jī)”是用于實現(xiàn)機(jī)械能和交流電能相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械。由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展，交流電機(jī)已成為最常用的電機(jī)。交流電機(jī)與直流電機(jī)相比，由于沒有換向器（見直流電機(jī)的換向），因此結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，比較牢固，容易做成高轉(zhuǎn)速、高電壓、大電流、大容量的電機(jī)。交流電機(jī)功率的覆蓋范圍很大，從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。20世紀(jì)80年代初，最大的汽輪發(fā)電機(jī)已達(dá)150萬千瓦。交流電機(jī) 是由美籍塞爾維亞裔科學(xué)家尼古拉·特斯拉發(fā)明的
發(fā)明者
交流電機(jī)是由美籍塞爾維亞裔科學(xué)家尼古拉·特斯拉發(fā)明的。
分類
根據(jù)統(tǒng)計，交流電機(jī)的分類可以按以下兩種方式：
按功能
交流電機(jī)按其功能通常分為交流發(fā)電機(jī)、
交流電動機(jī)和同步調(diào)相機(jī)幾大類。由于電機(jī)工作狀態(tài)的可逆性，同一臺電機(jī)既可作發(fā)電機(jī)又可作
電動機(jī)。
把電機(jī)分為發(fā)電機(jī)與電動機(jī)并不很確切，只是有些電機(jī)主要作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，有些電機(jī)主要作電動機(jī)運(yùn)行。
按品種
交流電機(jī)按品種分有
同步電機(jī)、
異步電機(jī)兩大類。同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速ns與
旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相同，稱為同步轉(zhuǎn)速。ns與所接
交流電的頻率（f）、電機(jī)的磁極對數(shù)（P）之間有嚴(yán)格的關(guān)系。
ns=60f/P
在中國，電源頻率為50赫，所以三相交流電機(jī)中一對極電機(jī)的
同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，三相交流電機(jī)中兩對極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分，余類推。異步電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是低于或高于其旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，異步之名由此而來。異步電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速之差（稱為轉(zhuǎn)差）通常在
10%以內(nèi)。
主軸介紹
交流電機(jī)是一個非常廣義分類，電機(jī)本身的種類就是非常大的，交流電機(jī)本身也可以分低速跟高速，低速的可以叫低速電機(jī)、交流低速電機(jī)，高速的可以叫高速電機(jī)，高速電動機(jī)，交流高速電機(jī)，而高速電機(jī)又可以被稱為電主軸，高速電主軸等等。
電主軸：
電主軸是最近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將
機(jī)床主軸與
主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)，它與直線電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起，將會把高速加工推向一個新時代。
電主軸是一套組件，它包括電主軸本身及其附件：電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置。
電主軸所融合的技術(shù)：
高速軸承技術(shù)：電主軸通常采用復(fù)合陶瓷軸承，耐磨耐熱，壽命是傳統(tǒng)軸承的幾倍；有時也采用電磁懸浮軸承或靜壓軸承，內(nèi)外圈不接觸，理論上壽命無限；
高速電機(jī)技術(shù)：電主軸是電動機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物，電動機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分，理論上可以把電主軸看作一臺高速電動機(jī)。關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動平衡；
潤滑：電主軸的潤滑一般采用定時定量油氣潤滑；也可以采用脂潤滑，但相應(yīng)的速度要打折扣。所謂定時，就是每隔一定的時間間隔注一次油。所謂定量，就是通過一個叫定量閥的器件，精確地控制每次潤滑油的油量。而油氣潤滑，指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤滑作用；太多，在軸承高速旋轉(zhuǎn)時會因油的阻力而發(fā)熱。冷卻裝置：為了盡快給高速運(yùn)行的電主軸散熱，通常對電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑，冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
內(nèi)置脈沖編碼器：為了實現(xiàn)自動換刀以及剛性攻螺紋，電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器，以實現(xiàn)準(zhǔn)確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。
自動換刀裝置：為了應(yīng)用于加工中心，電主軸配備了自動換刀裝置，包括碟形簧、拉刀油缸等；
高速刀具的裝卡方式：廣為熟悉的BT、ISO刀具，已被實踐證明不適合于高速加工。這種情況下出現(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具。
高頻變頻裝置：要實現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬甚至十幾萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，必須用一高頻變頻裝置來驅(qū)動電主軸的內(nèi)置高速電動機(jī)，變頻器的輸出頻率必須達(dá)到上千或幾千赫茲。
電源變頻
一、交流電機(jī)電源
交流電機(jī)一般采用
三相制，因為三相交流電機(jī)與
單相電機(jī)相比，無論在性能指標(biāo)，原材料利用和價格等方面均有明顯的優(yōu)越性。同樣功率的三相電機(jī)比單相電機(jī)體積小，重量輕，價格低。三相電動機(jī)有自起動能力。單相電機(jī)沒有起動
轉(zhuǎn)矩，為解決起動問題，需采取一些特殊的措施。單相電機(jī)的轉(zhuǎn)矩是脈動的，噪聲也比較大，但所需的電源比較簡單，特別是在家庭中使用十分方便。因此小型
家用電機(jī)和儀用電機(jī)多采用單相電機(jī)。
二、交流電機(jī)變頻調(diào)速
變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電機(jī)的電力傳動元件。
交流電動機(jī)調(diào)速變頻器的特點：■低頻轉(zhuǎn)矩輸出180% ，低頻運(yùn)行特性良好
■輸出頻率最大600Hz，可控制高速電機(jī)
■全方位的偵測保護(hù)功能（過壓、欠壓、過載）瞬間停電再起動
■加速、減速、動轉(zhuǎn)中失速防止等保護(hù)功能
■電機(jī)動態(tài)參數(shù)自動識別功能，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確性
■高速停機(jī)時響應(yīng)快
■豐富靈活的輸入、輸出接口和控制方式，通用性強(qiáng)
電機(jī)原理
用單相電容式電機(jī)說明：單相電機(jī)有兩個繞組，即起動繞組和運(yùn)行繞組。兩個繞組在空間上相差90度。在起動繞組上串聯(lián)了一個容量較大的電容器，當(dāng)運(yùn)行繞組和起動繞組通過單相交流電時，由于電容器作用使起動繞組中的電流在時間上比運(yùn)行繞組的電流超前90度角，先到達(dá)最大值。在時間和空間上形成兩個相同的脈沖磁場，使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個旋轉(zhuǎn)磁場，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，電機(jī)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流與旋轉(zhuǎn)磁場互相作用產(chǎn)生電磁場轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來。
故障解析
三相電力系統(tǒng)中，僅在一相導(dǎo)線與地之間出現(xiàn)的絕緣破壞。
廣義來說，單相接地故障包括單相接地短路，單相接地短路是單相接地故障中的一種特殊現(xiàn)象，只有變壓器中性點
接地系統(tǒng)才會有。
狹義來說，單相接地故障和單相接地短路是兩個概念。一個是故障，一個是事故。
電力系統(tǒng)的故障和事故是用狹義區(qū)分的。
單相接地短路是指火線（任何一相電）沒有經(jīng)過負(fù)載直接和地線接通，在380/220
供電系統(tǒng)或其它接地系統(tǒng)中，由于變壓器的中性線是接地的，而且接地電阻很小，火線（任何一相電）沒有經(jīng)過負(fù)載直接和地線接通，瞬間將產(chǎn)生很大的電流，燒斷電線、配電設(shè)備或跳閘等，所以單相接地短路是嚴(yán)重的事故，是電力系統(tǒng)盡量要避免的。
在電力系統(tǒng)中，有很多地方是用不接地系統(tǒng)供電，比如在粉塵嚴(yán)重，易燃易爆等特殊場地，我們國家所有6—10千伏，35千伏供電系統(tǒng)等，采用的都是中性點不接地或經(jīng)大電阻接地的供電系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)單相接地后，由于沒有回路或沒有產(chǎn)生大電流的回路，沒有接地電流或沒有大的接地電流，所以不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。雖然不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，但單相接地是一種故障，為了防備接地擴(kuò)展為兩相接地或使接地設(shè)備進(jìn)一步損壞等，規(guī)程規(guī)定發(fā)生了單相接地故障后，要在2小時內(nèi)查明原因，作出處理，2小時內(nèi)查不出原因或無法處理的，要停電處理后才能供電。
單相接地故障查找方法大全
對于小電流接地系統(tǒng)，如何快速查找單相接地故障，我給大家介紹一些簡單可行的方法。
1、人工查找方法
如果變電站內(nèi)沒有安裝接地選線裝置，線路上也沒有安裝接地故障指示器或者短路接地二合一故障指示器，也沒有很好的接地故障探測儀，那就只好采用人工查找的笨辦法了。查找步驟如下：
⑴通過人工（或調(diào)度，以下同）依次拉閘，可知道變電站哪條出線接地，通過調(diào)度知道哪相接地。
⑵接下來有兩種方法來查找故障點：一是將線路逐級分段，或者將經(jīng)常有故障的線路拉開，用2.5kV搖表測接地相對地絕緣，絕緣電阻小的那段為故障段，以此縮小查找范圍（當(dāng)然，在變電站出線側(cè)一定要做好掛接地線等安全保護(hù)措施）；二是將線路盡可能分段，然后逐級試合送電，與調(diào)度互動配合，有零序電壓報警時該段為故障區(qū)段。
人工查找方法操作很麻煩，如果線路長、分支多、開關(guān)分段又少，那就不好操作了，再加上天色和天氣不佳，那就更不好處理了。建議還是采用一些設(shè)備投資少的科技手段來配合人工查找，可取得事半功倍的效果，既提供了供電可靠性和社會效益，也創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。
2、利用接地選線裝置和故障指示器來查找
變電站一般都安裝了接地選線裝置，雖然有時不準(zhǔn)，但可以為人工拉閘提供技術(shù)參考。然后在線路上安裝一些接地故障指示器（或者短路接地二合一故障指示器），以此指示接地故障途徑。比較可靠的接地故障檢測方法是采用信號源法，比較靈敏的的接地故障檢測方法是采用首半波法或者直流暫態(tài)分析法。建議采用兩種接地故障指示器相結(jié)合的方法來查找接地故障比較好，以信號源法為主，以首半波法或者直流暫態(tài)分析法為輔。
3、利用饋線自動化方法來查找
如果用戶有錢，則推薦使用饋線自動化方法來查找接地故障。該方法利用智能開關(guān)（電動負(fù)荷開關(guān)、分段器、斷路器、重合器+FTU）的邏輯功能來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工查找方法，并可以自動實現(xiàn)
故障隔離、恢復(fù)和轉(zhuǎn)移供電。假設(shè)一條雙電源手拉手線路分成6段，即有5臺智能開關(guān)（雙側(cè)配三相五柱式信號PT或者電容式PT），中間那臺做聯(lián)絡(luò)，并以接地故障點在第一臺與第二臺智能開關(guān)之間為例，具體實現(xiàn)步驟如下：
⑴變電站將接地出線拉閘停電，線路上各分段智能開關(guān)自動分閘。
⑵變電站合閘送電，電站零序電壓不報警，該區(qū)段恢復(fù)送電成功；第一臺智能開關(guān)FTU檢測到線電壓，但沒有檢測到零序電壓，則延時一段時間以后自動合閘，因合到接地故障上而檢測到零序電壓，則立即分閘并“閉鎖”；第二臺智能開關(guān)也檢測到零序電壓，開關(guān)不動并“閉鎖”，取消“得電延時自動合閘”功能。
⑶中間聯(lián)絡(luò)開關(guān)檢測到單側(cè)失電，延時一段時間以后自動合閘，因故障點不在該區(qū)段，沒有檢測到零序電壓，該區(qū)段轉(zhuǎn)移供電成功。
⑷聯(lián)絡(luò)開關(guān)送電后，第二臺智能開關(guān)檢測到線電壓，沒有檢測到零序電壓，但是有“閉鎖”在前，故取消“得電延時自動合閘”功能，開關(guān)保持在分位。
⑸至此，接地故障點區(qū)段已被隔開，其它非故障區(qū)段都已經(jīng)恢復(fù)或者轉(zhuǎn)移供電。
4、改變中性點接地方式來查找
配電系統(tǒng)采用中性點不接地或者經(jīng)過消弧線圈接地方式，有利也有弊。針對故障查找困難的“弊端”和由此帶來的一些人身財產(chǎn)安全問題，用戶自己也在做進(jìn)一步的思考，思考出來的方案主要有兩種：
⑴將中性點改為經(jīng)小電阻接地。改造以后，利用出口斷路器的零序兩段保護(hù)功能和短路故障指示器，基本上可以解決掉70%左右的接地故障查找問題，但還有30%左右的中阻和
高阻接地故障不好查找，可能還存在與線路熔斷器的保護(hù)配合問題。針對這種系統(tǒng)，比較好的解決方法是利用數(shù)字化的故障指示器，將線路零序電流（電纜）、線路總電流（架空）、對地絕緣電壓（架空）等指示器的測量數(shù)據(jù)通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到調(diào)度系統(tǒng)，經(jīng)綜合分析變電站實時和歷史信息，可判斷接地點位置。
⑵中性點改為小電阻+斷路器或者中電阻+高壓接觸器的模式。斷路器或高壓接觸器平時處于分位，只有當(dāng)檢測到系統(tǒng)零序電壓抬高以后才延時合閘，短時變?yōu)樾‰娮杌蛘咧须娮杞拥兀缓笸ㄟ^以小電阻接地方式下的檢測方法來查找故障。另外，由于中性點電阻的通斷可以靈活控制，則可以在消弧線圈動作以后，再以一定的合分時序來控制電阻的通斷，以便讓保護(hù)裝置動作或
一、啟動前的準(zhǔn)備和檢查
1、檢查電動及啟動設(shè)備接地是否可靠和完整，接線是否正確與良好。
2、檢查電動機(jī)銘牌所示電壓、頻率與電源電壓、頻率是否相符。
3、新安裝或長期停用的電動機(jī)啟動前應(yīng)檢查繞組相對相、相對地絕緣電阻。絕緣地那組應(yīng)大于0.5兆歐，如果低于此值，須將繞組烘干。
4、對繞線型轉(zhuǎn)子應(yīng)檢查其集電環(huán)上的電刷裝置是否能正常工作，電刷壓力是否符合要求。
5、檢查電動機(jī)轉(zhuǎn)動是否靈活，滑動軸承內(nèi)的油是否達(dá)到規(guī)定油位。
6、檢查電動機(jī)所用熔斷器的額定電流是否符合要求。
7、檢查電動機(jī)各緊固螺栓及安裝螺栓是否擰緊。
上述各檢查全部達(dá)到要求后，可啟動電動機(jī)。電動機(jī)啟動后，空載運(yùn)行30分鐘左右，注意觀察電動機(jī)是否有異常現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)噪聲、震動、發(fā)熱等不正常情況，應(yīng)采取措施，待情況消除后，才能投入運(yùn)行。
啟動繞線型電動機(jī)時，應(yīng)將啟動變阻器接入轉(zhuǎn)子電路中。對有電刷提升機(jī)構(gòu)的電動機(jī)，應(yīng)放下電刷，并斷開短路裝置，合上定子電路開關(guān)，扳動變阻器。當(dāng)電動機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速時，提起電刷，合上短路裝置，電動機(jī)啟動完畢。
二、行中的維護(hù)
1、電動機(jī)應(yīng)經(jīng)常保持清潔，不允許有雜物進(jìn)入電動機(jī)內(nèi)部；進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口必須保持暢通。
2、用儀表監(jiān)視電源電壓、頻率及電動機(jī)的負(fù)載電流。電源電壓、頻率要符合電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)，電動機(jī)負(fù)載電流不得超過銘牌上的規(guī)定值，否則要查明原因，采取措施，不良情況消除后方能繼續(xù)運(yùn)行。
3、采取必要手段檢測電動機(jī)各部位溫升。
4、對于繞相型轉(zhuǎn)子電機(jī)，應(yīng)經(jīng)常注意電刷與集電環(huán)間的接觸壓力、磨損及火花情況。電動機(jī)停轉(zhuǎn)時，應(yīng)斷開定子電路內(nèi)的開關(guān)，然后將電刷提升機(jī)構(gòu)扳到啟動位置，斷開短路裝置。
5、電動機(jī)運(yùn)行后定期維修，一般分小修、大修兩種。小修屬一般檢修，對電動機(jī)啟動設(shè)備及整體不作大的拆卸，約一季度一次，大修要將所有傳動裝置及電動機(jī)的所有零部件都拆卸下來，并將拆卸的零部件作全面的檢查及清洗，一般一年一次。
者讓接地故障指示器識別該信號并指示出接地電流途徑。
維護(hù)保養(yǎng)
一、啟動前的準(zhǔn)備和檢查
1、檢查電動及啟動設(shè)備接地是否可靠和完整，接線是否正確與良好。
2、檢查電動機(jī)銘牌所示電壓、頻率與電源電壓、頻率是否相符。
3、新安裝或長期停用的電動機(jī)啟動前應(yīng)檢查繞組相對相、相對地絕緣電阻。絕緣地那組應(yīng)大于0.5兆歐，如果低于此值，須將繞組烘干。
4、對繞線型轉(zhuǎn)子應(yīng)檢查其集電環(huán)上的電刷裝置是否能正常工作，電刷壓力是否符合要求。
5、檢查電動機(jī)轉(zhuǎn)動是否靈活，滑動軸承內(nèi)的油是否達(dá)到規(guī)定油位。
6、檢查電動機(jī)所用熔斷器的額定電流是否符合要求。
7、檢查電動機(jī)各緊固螺栓及安裝螺栓是否擰緊。
上述各檢查全部達(dá)到要求后，可啟動電動機(jī)。電動機(jī)啟動后，空載運(yùn)行30分鐘左右，注意觀察電動機(jī)是否有異?，F(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)噪聲、震動、發(fā)熱等不正常情況，應(yīng)采取措施，待情況消除后，才能投入運(yùn)行。
啟動繞線型電動機(jī)時，應(yīng)將啟動變阻器接入轉(zhuǎn)子電路中。對有電刷提升機(jī)構(gòu)的電動機(jī)，應(yīng)放下電刷，并斷開短路裝置，合上定子電路開關(guān)，扳動變阻器。當(dāng)電動機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速時，提起電刷，合上短路裝置，電動機(jī)啟動完畢。
二、行中的維護(hù)
1、電動機(jī)應(yīng)經(jīng)常保持清潔，不允許有雜物進(jìn)入電動機(jī)內(nèi)部；進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口必須保持暢通。
2、用儀表監(jiān)視電源電壓、頻率及電動機(jī)的負(fù)載電流。電源電壓、頻率要符合電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)，電動機(jī)負(fù)載電流不得超過銘牌上的規(guī)定值，否則要查明原因，采取措施，不良情況消除后方能繼續(xù)運(yùn)行。
3、采取必要手段檢測電動機(jī)各部位溫升。
4、對于繞相型轉(zhuǎn)子電機(jī)，應(yīng)經(jīng)常注意電刷與集電環(huán)間的接觸壓力、磨損及火花情況。電動機(jī)停轉(zhuǎn)時，應(yīng)斷開定子電路內(nèi)的開關(guān)，然后將電刷提升機(jī)構(gòu)扳到啟動位置，斷開短路裝置。
5、電動機(jī)運(yùn)行后定期維修，一般分小修、大修兩種。小修屬一般檢修，對電動機(jī)啟動設(shè)備及整體不作大的拆卸，約一季度一次，大修要將所有傳動裝置及電動機(jī)的所有零部件都拆卸下來，并將拆卸的零部件作全面的檢查及清洗，一般一年一次。
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