电工必知的25个实用知识点

电机的防护等级

以IP23电机为例：它能防止直径大于12.5mm的固体异物进入，也能避免人的手指接触内部带电部件；同时可防止与垂直方向夹角小于60°的喷洒水进入而造成损害。

IP是的缩写，由IEC制定，用来表示电机防尘、防外物和防水的 segurança 能力。IP后面通常跟两位数字：第一位表示防固体异物和防尘等级，第二位表示防水、防潮等级。数字越大，防护能力越强。

普通电机能做变频调速实验吗？ 做变频调速实验，普通交流异步电机一般可以使用。直流电机也能实现调速，例如直流变频空调，通常是把工频交流电整流为直流电，再送给功率模块，由微电脑控制模块输出，驱动直流压缩机实现调速。普通电机长期低频运行要考虑散热问题。

什么是交流变频电机？ 简单说，就是电机控制中采用了变频技术。电机本身并不会变频，真正改变频率的是变频器。很多要求不高的场合，用普通电机加变频器调速，也能当作交流变频电机使用。

电机加变频器后为什么有嗡嗡声？

嗡嗡声通常来自变频器输出波形的载波频率。固定载波时，电机可能发出较尖的噪声；随机载波时，声音通常更柔和。

载波频率调高，噪声会减小，但电机更容易发热。因此要在噪声和发热之间权衡。一般出厂默认值已是较合适的载波频率，没有特殊需要不必随意改动。

单相220V变频器能输出三相380V吗？ 不能。变频器本身不具备升压功能，不能直接把单相220V变成三相380V。理论上可用变压器先升压，再转换为三相，但实际应用很少，也不推荐随意这样做。

电机的两种电容起动方式

一种是电容起动：电机启动后，电容断开。

另一种是电容起动并运转：电容既参与启动，也参与运行。两种方式适用场合不同，接线和电容容量要按电机要求选择。

减速机的作用

大功率电机拖动皮带时，常配减速机。它的作用主要有两个：

第一，降速增扭。输出扭矩按减速比放大，但不能超过减速箱额定扭矩。

第二，降低负载惯量。惯量按减速比的平方减小，有利于启动和停止控制。

电机起动时转速慢的原因

如果只是起动慢，起动后正常，可能是起动电容不匹配、电机本身设计如此，或者负载阻力过大。

如果起动后转速仍然慢，则可能是电压不足、电容不匹配、转动阻力大等原因。

绕线型异步电机转子集电环电刷怎么选？

主要看电刷能否满足电流密度和集电环圆周线速度要求。

电刷载流量＝电流密度×电刷宽度×电刷厚度，应不小于电机转子额定电流。

集电环线速度＝额定转速÷60×集电环周长，应不超过电刷允许范围。

常用电刷有石墨电刷、电化石墨电刷和金属石墨电刷。使用中要检查电刷活动是否灵活、压力是否合适、磨损是否严重。电刷在刷握中应能上下自由活动，卡阻时可把两侧面在砂布上磨平。压力会随磨损逐渐减小，需要随时调整。

10.变压器SFZ-32000/220TH中Z和TH是什么意思？ Z表示有载调压。TH表示适用于湿热带地区。

11.60Hz电机用在50Hz电源上要注意什么？

频率降低后，电机空载反电动势会减小，空载电流会增大，容易造成电机损坏，因此需要降低空载电压。

在变频调速中，频率和定子电压通常要同步改变：频率下降，电压也要下降，电机才不会过流，运行效果才理想。

12.同样电机，50Hz和60Hz的电阻一样吗？ 绕组直流电阻与电源频率没有直接关系。若输出功率和规格相同，电阻可认为基本一样。但电机阻抗与频率有关，频率不同，运行特性会不同。

13.交流伺服电机可以用变频器控制吗？

一般不可以，二者定位不同。

变频器适合一般速度控制、力矩控制，精度和响应要求不高的场合；有些变频器也能接位置反馈做闭环，但精度和响应有限。

伺服电机适合高精度、高响应、严格位置控制。能用变频控制的运动场合，很多也能用伺服替代，但伺服价格更高，功率通常比变频器小。变频器可做到几百kW甚至更高，伺服常见为几十kW。伺服驱动器内部同样有变频调速环节。

14.调速电机能频繁启动吗？ 可以频繁启动，但应尽量减少。频繁启动对任何电机都有一定损害，长期高频率启动会缩短寿命。

15.怎么判断电机是△还是Y接法？

星形接法：三相绕组一端连在一起，另一端分别接三相电源，形状像“Y”。

三角接法：三相绕组首尾相连形成“△”，三个顶点再接三相电源。

两种接法相电压不同，对应电源电压也不同。接线盒盖板内外侧一般都有标明。常见小功率电机有Y接380V、△接220V，或△接380V、Y接660V等，具体一定以铭牌为准。

16.电机极数对选用有什么影响？

极对数越多，电机转速越低，但扭矩越大。选型时要考虑负载需要多大起动扭矩。带负载启动比空载启动需要更大扭矩；大功率大负载启动还要考虑降压启动或星三角启动。

电机极数确定后，若与负载转速不匹配，可用不同直径皮带轮或齿轮箱匹配。若经过传动后仍达不到功率要求，就要重新考虑电机功率。

17.什么是串激电机？

串激电机也叫串励电机，定子绕组和转子绕组串联。

交流供电时，它的转动原理仍可用直流电动机原理理解：通电导体在磁场中受力产生转矩。换向器会改变线圈中的电流方向，使转矩方向保持一致，从而连续旋转。串激电机启动转矩大，机械特性较软，交直流场合都可能用到。

18.潜水泵额定电流12A，启动电流达到227A，为什么上游开关会跳闸？

启动电流瞬时值通常与负载关系不大，即使泵叶卡涩，也不应造成瞬时最大值明显变化；卡涩更多是让大电流持续时间变长，从而引起热磁保护动作。

若绕组对地绝缘正常，启动电流最大值偏大，可能是相间或匝间绝缘下降、某相部分断线，或并联的补偿电容性能变差。可用双臂电桥测量三相直流电阻，偏差较大时要怀疑断线或绝缘问题。

19.怎样判断三相异步电机好坏？

可用以下仪表检查：

兆欧表：测相间和相对地绝缘电阻，一般不应小于0.5MΩ。

万用表：检查线圈通断。

单臂电桥或双臂电桥：精确测量线圈电阻，判断三相是否平衡，尤其适合重绕后的电机。

机械方面检查轴承是否缺油或损坏，端盖是否跑外套，轴承是否跑内套。

电气方面检查绝缘电阻、三相直流电阻和转子是否断条。直流电阻是判断电机状态的重要依据。

20.零线上可以加断路器和熔断器吗？

单相电路中，零线和火线可以一起进断路器或熔断器。

三相电路中，零线切忌单独进断路器、开关或熔断器，以免断零造成三相电压偏移，烧坏设备。若需要同时切断中性线，应采用符合规范的四极开关，并确保相线和中性线同时通断。

21.电机软启动器能节能吗？

软启动器节能效果有限。它的主要作用是减小启动电流对电网的冲击，实现平滑启动，保护电机和机组。

从能量守恒角度看，加入较复杂的控制电路后，软启动器本身也会消耗能量，因此不能把它当作主要节能手段。

22.用变频器运转时，电机起动电流和起动转矩怎样？

采用变频器时，随着电机加速，频率和电压同步提高，起动电流可限制在额定电流的150%以下，具体因机型不同约为125%～200%。

工频电源直接启动时，起动电流可达额定电流的6～7倍，对机械和电气都有冲击。

变频启动更平滑，起动电流通常为额定电流的1.2～1.5倍，起动转矩为额定转矩的70%～120%。带转矩自动增强功能的变频器，起动转矩可达100%以上，能带满载启动。

23.电机过载和短路有什么联系？

电机过载一般分两种：

一是机械负荷过载，即负载超过额定值或传动系统卡阻，这与短路无关。

二是负荷正常但电机电流过载，可能是绕组局部对地、匝间短路等电气问题。

过载保护和短路保护作用不同，不能互相替代。

24.变频调速应用在哪些地方？有什么好处？

变频调速真正普及是在电力电子器件发展之后。此前传统调速多采用直流调速，但直流电机结构复杂、维护成本高，换向器也限制了功率提升。

变频调速的好处是：让交流电机获得接近直流调速的优异性能；鼠笼式异步电机维护简单；交流电机功率不受换向器限制，因此应用非常广泛。

25.100kVA变压器供总功率300kW电器，最大单台37kW，够用吗？

先看公式：P＝容量×功率因数×80％＝100×0.9×80％＝72kW。

一般变压器短时超负荷20%运行1小时是允许的。100kVA变压器高压电流约5.8A，低压电流约150A。

是否够用，关键看实际同时使用功率、总电流、启动电流和温升。若300kW不是同时开启，最大单台只有37kW，通常可能够用；若全部同时运行，则肯定不够。运行中主要看温升是否超过55K，温升＝实际温度－环境温度。