三相交流异步电动机安装与接线可分为5个步骤:安装前的检查、安装位置的选择、基础的制作与固定、电源接线、外壳保护接地或接零。
1. 安装前的检查
电动机安装前应进行检查,对于3个月以上久置不用的电动机更应如此,以防安装完毕后不能使用或酿成事故。检查的内容主要有以下几项。
(1)查看铭牌。逐项查看铭牌所载电压、频率、功率、转速等技术指标,看是否与需要相一致。
(2)检查外在情况。依次检查各零部件是否齐全、完好,螺丝是否松动,风罩内有无杂物,接线盒内各接线片、螺母、垫片是否齐全,引线是否破损;用手轻轻转动转子,检查轴承润滑情况,定子转动中有无杂音与摩擦等情况,然后视具体情况进行修配。
(3)测绝缘情况。使用500 V摇表依次测量电动机定子各绕组之间及各绕组与外壳之间的绝缘电阻,其值大于0.5 MΩ方能使用,低于0.5 MΩ则应退换或进行烘干处理。
(4)测通路情况。用万用电表的直流电阻挡测量电动机定子3个绕组的通断情况。正常情况下,3个绕组的电阻值应基本相等。
(5)测线路电压。线路电压应与电动机的额定电压相一致,允许偏差±5%。
2. 安装位置的选择
机械设备上设计有电动机安装底座或安装位置时,将其安装牢固即可。如需要自己选择电动机安装位置,应考虑到运行、操作、维护、修理方便与安全,并尽量避免安装在灰尘较多、通风散热条件不好、湿度较大或有腐蚀性气体的场所。对于安装在室外的电动机,要采取防雨、防晒措施。农村排灌用的一些小型电动机,受水源和其他条件的限制,流动性强,要因地制宜地采取防护措施,以免损坏电动机。
3.基础制作与固定
电动机的基础有永久性、流动性和临时性3种形式。工厂、电力排灌站及固定的农副产品加工场所等,应采用永久性固定方式,即安装在混凝土座墩上。座墩大小应根据电动机的体积、重量确定,一般应使座墩边沿超出电动机外壳100～150 mm,座墩顶部高出地面100～150 mm,座墩质量应大于电动机质量的1.5～2.5倍。浇灌座墩时应同时将专用的固定螺栓预埋好。为使固定螺栓定位准确,可提前按电动机底座制一个简便模板。另外,座墩面应水平,可用水平仪在纵向和横向两个方向上检查,越平越好。对流动性和临时性固定方式,应选用结实的枋木、木板或铁架。既要做到坚固牢稳,又要做到移动方便。
不管哪种固定方式,其紧固螺丝都应有平垫及弹簧垫圈,几只螺母交叉依次拧紧,非特殊需要,均应使电动机处于水平状态。电动机运行时,均不应出现较强烈的振动现象。否则,应重新固定。固定是否良好的另一个重要标准是与传动装置配合好。传动装置为平皮带时,两个皮带轮直径大小必须配套,安装时两皮带轮轴互相平行,两轮宽中心线在一条直线上。如果两个皮带轮宽度相同,用一根细线沿两轮直径拉直,两轮直径的4个端应当刚好碰在直线上,如图6-1(a)所示;如果两轮不等宽,先分别准确地画出两轮的中心线,在两轮中心线上各取两点,然后拉直细绳校正,如图6-1(b)所示。除此之外,还应注意:平皮带的连接应正确,皮带扣正反面不要搞错,皮带松紧要合适。
(a)皮带轮宽度相等
(b)皮带轮宽度不相等
图6-1 平皮带轮的校准
传动装置为三角皮带连接时,除应按平皮带的要求安装外,还应保证两轮的梯形槽互相对齐。两轮中心距离用路轨螺栓或垫片细微调整,以保证能将三角皮带收紧。传动装置为联轴器(靠背轮)时,首先把两个联轴节分别装在电动机和被带动机械的轴上,并使二者靠近。两个联轴节的侧面应平行,两轮的轴心要对准。两个联轴节之间应留2～4 mm的间隙,以防止两轮窜动时相互影响。校正时,将钢板尺放在被带动机械联轴器的轮沿上,看电动机联轴节的边缘与钢板尺之间有无空隙。将钢板尺沿着一个轮的圆周移动几个地方,或将钢板尺靠在被拖动机械的轴上不动,用手拨动电动机转轴,使其旋转一周,当两个轮的边缘与钢板尺之间已经没有空隙或者各处的空隙都一样时,说明两个联轴节已处于同轴状态。最后分别将联轴节固定。
4. 电源接线
电动机安装固定好之后可进行电源接线。接线分一般性接线、降压启动接线和正反转控制接线。这里先介绍一般性接线,后两种接线下一节再进行专门介绍。
一般性接线时应注意4点:
(1)每台电动机应有单独的操作开关。操作开关以选用空气开关为宜,短时间使用时也可选用三相瓷座胶木闸刀开关,其安装地点应便于操作,安装高度距地面一般为1.5 m。
(2)接线应注意安全。电动机的接线均应采用绝缘电线,其截面积应按电动机的容量或额定电流来选择。为了安全起见,距地面2.5 m以内的部分,应采用槽板或硬塑料管布线。当电动机接线沿地面敷设时,可采用铁管或电缆沟防护,接线绝对不允许有裸露部分。室外管线,应加防水帽或做成防水弯头。对于农村或建筑工地等一些移动式电动机,引线应采用带接地心线的橡胶(或护套)电缆,电缆的接地心线必须与电动机外壳可靠接地,并注意保护护套软线完好无损,以免漏电伤人。
(3)应设置配电盘。电动机电源接线与低压配电线路连接时,或电动机电源接线内串联有降压启动或保护装置时,应设置配电盘或接线盒,裸露的闸刀、熔丝等易发生触电的器件,应安装在配电盘的背面或较高的位置,以免发生触电事故。
(4)定子绕组接线分清始末端。电动机定子绕组应严格按铭牌上的标识连接。老式电动机接线盒的标注如图6-2(a)所示。其中,D1、D2、D3分别为其定子3个绕组的首端,D4、D5、D6则分别为它们的末端,即D1、D4为一个绕组,D2、D5为一个绕组,D3、D6为一个绕组;新型Y系列电动机定子绕组的标注方法如图6-2(b)所示,U1、V1、W1分别为电动机定子3个绕组的始端,U2、V2、W2分别为它们的末端。U1、U2为一个绕组,V1、V2为一个绕组,W1、W2为一个绕组。采用△接法时,应将D1、D6或U1、W2相连接,D4、D2或U2、V1相连接,D5、D3或V2、W1相连接后,分别作为3个引出端。Y接法时,应将D4、D5、D6或U2、V2、W2相接,D1、D2、D3或U1、V1、W1为引出端。
我国三相电源的线电压为380 V,对标有“380/220 V、Y/△”的老式电动机应接成Y方式;对新型Y系列4 kW及以下容量的电动机均应接成Y方式,对于5 kW及以上容量的Y系列电动机则应接成△方式。
(a)老式电动机标注法
(b)新型Y系列电动机标注法
图6-2 电动机绕组接线
5. 电动机的保护接地或接零
在正常情况下,电动机外壳不带电,人体接触到它既无麻电感觉也无触电危险。但是,当电动机绕组绝缘损坏或严重受潮时,外壳往往带电。这时若外壳没有保护措施或保护装置,当人体触及外壳时,电流就会流经人体而造成触电危险。因此,电动机安装保护装置是十分必要的。常采用的保护措施有两种:一是将其外壳接地,二是将其外壳接零。
(1)保护接地。保护接地即是将电动机的外壳用较粗的多股铜线(截面积不小于4 mm2)与接地装置可靠地连接起来。接地电阻一般不应大于4Ω。其保护原理是:一旦电动机发生漏电现象,人身碰触电动机外壳时,由于人体电阻比接地电阻大得多,漏电电流主要经接地线及接地装置流入大地,人体不致通过较大的电流而发生触电危险。电动机的保护接地适用于三相电中性点不直接接地的低压配电线路。
(2)保护接零。在中性点直接接地的三相电低压配电线路中,可采取保护接零的方法,即将电动机的外壳用铜导线与三相四线制电网的中性线相连接。保护接零的保护过程如下:一旦发生电动机外壳漏电现象,它会迅速地形成较大的短路电流,使电动机供电系统中的保险丝熔断或使断路器等过流装置跳闸,从而断开电源,达到保护的目的。显然,保护接零是比较安全的。
应指出的是,在同一三相四线制系统中,不允许一部分电动机的外壳采用保护接地,而另一部分电动机或其他的用电器采用保护接零。