在工業(yè)生產(chǎn)中，電動機(jī)尤其是三相鼠籠式異步電動機(jī)的應(yīng)用范圍非常廣泛。這種電動機(jī)靜謐且穩(wěn)定，成為大多數(shù)系統(tǒng)的重要部分，其中就包括壓縮機(jī)。電動機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。定子是靜止的部分，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場，而轉(zhuǎn)子將這個磁場的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

定子連接著三相電源，其繞組中的電流會增強(qiáng)旋轉(zhuǎn)磁場，從而在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生電流并加強(qiáng)磁力場。定子和轉(zhuǎn)子各自的磁場交互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子軸開始旋轉(zhuǎn)。

電動機(jī)轉(zhuǎn)速

關(guān)于電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，理論上，如果異步電動機(jī)的軸旋轉(zhuǎn)速度與磁場同步，那么轉(zhuǎn)子上的感應(yīng)電流將會是零。然而實(shí)際上，因?yàn)檩S承等因素的損失，軸的轉(zhuǎn)動速度總是比磁場同步轉(zhuǎn)速（這種現(xiàn)象被稱為“滑差”）慢1-5%。

電動機(jī)的效率并非無損，它在轉(zhuǎn)換能量時總會產(chǎn)生損耗，主要包括電阻損耗、通風(fēng)損耗、磁化損耗以及摩擦損耗等。

電動機(jī)絕緣等級

電動機(jī)的絕緣等級是按照IEC60085標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類的，這是由國際電工技術(shù)委員會提出的標(biāo)準(zhǔn)。不同的絕緣材料根據(jù)溫度進(jìn)行等級劃分，使用字母來表示等級。這個溫度值是絕緣材料能承受的蕞高溫度。如果溫度超過這個限值10℃并持續(xù)一段時間，那么絕緣材料的壽命可能會減半。

在電動機(jī)設(shè)計(jì)中，有多個因素對其性能有重要影響，包括防護(hù)等級、冷卻方法和安裝方式等。

電動機(jī)防護(hù)等級

防護(hù)等級，由國際電工技術(shù)委員會（IEC）在IEC60034-5中規(guī)定，主要描述了電動機(jī)對于接觸和防水的防護(hù)能力。它通常用”IP”加兩位數(shù)表示，其中，di一位數(shù)字代表電動機(jī)對固體接觸和侵入的防護(hù)程度，第二位數(shù)字則代表其防水能力。例如，在IP23中，“2”表示電動機(jī)可以防止直徑大于12mm的固體侵入，“3”表示電動機(jī)能防止向上傾斜至60°方向的水直接噴射。IP54和IP55則分別表示電動機(jī)具有防塵及對來自任意方向的水噴灑的防護(hù)能力，以及防塵及對來自任意方向的低壓噴射水的防護(hù)能力。

電動機(jī)冷卻方法

在冷卻方法方面，IEC60034-6明確了電動機(jī)的冷卻方式。這些方式用“IC”加數(shù)字表示，包括無通風(fēng)、自通風(fēng)、強(qiáng)制冷卻等多種方式，同時還包括冷卻的運(yùn)行模式，如內(nèi)部冷卻、表面冷卻、閉路冷卻、液體冷卻等。

電動機(jī)安裝方法

至于電動機(jī)的安裝方法，IEC60034-7為我們提供了具體的指導(dǎo)。這是由“IM”和四位數(shù)字表示。比如，“IM1001”表示的是兩個軸承、一個帶有自由軸頸端的軸和帶腳定子固定結(jié)構(gòu)?！癐M3001”則表示兩個軸承、一個帶有自由軸頸端的軸、無腳定子結(jié)構(gòu)，帶有平面固定孔的大法蘭。

還有關(guān)于電機(jī)繞組的連接方式，如星形連接，這種方式中，繞組端頭連接在星形連接的電機(jī)端子上，例如連接在690V的電源上。另外還有三角形連接，這種方式中，繞組端頭連接在三角形連接的電機(jī)端子上，如連接在400V的電源上。

電動機(jī)星形連接（Y）和三角形（?）連接

三相電動機(jī)可以通過兩種不同的方式連接：星形（Y）連接和三角形（Δ）連接。電動機(jī)的繞組通常標(biāo)記為U、V和W（U1-U2；V1-V2；W1-W2），而美國標(biāo)準(zhǔn)則使用T1到T6。在星形連接中，電動機(jī)繞組的“末端”相互連接，形成一個中心點(diǎn)，其布局形狀類似一個星形（Y）。

主電源則連接在電動機(jī)的起始端，標(biāo)記為U、V和W，對應(yīng)的相序列為L1、L2和L3。圖示表明電動機(jī)是順時針轉(zhuǎn)動，如從“D”驅(qū)動端看到的一樣。如果想使電動機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動，只需更換啟動器或電動機(jī)上任意兩根火線的連接位置。當(dāng)電機(jī)逆時針運(yùn)轉(zhuǎn)時，需要檢查冷卻風(fēng)扇是否正常運(yùn)作。

在星形連接中，相電壓（相電壓=主電壓/√3；例如400V=690/√3）通過整個繞組。向中心點(diǎn)的電流Ih變?yōu)橄嚯娏鳎鴱睦@組流出的電流將為If=Ih。

與此不同，三角形（Δ）連接將每個繞組的起點(diǎn)和終點(diǎn)分別連接，形成一個三角形（Δ）。因此，主電壓會直接流過每個繞組。電流Ih進(jìn)入電動機(jī)，這是主電流，并在各個繞組之間分流，使得每一相都有電流，其中，Ih/√3=If。

值得注意的是，同一電動機(jī)既可以連接到690V的星形連接上，也可以連接到400V的三角形連接上。在這兩種情況下，流經(jīng)繞組的電壓都是400V。而對于輸入電動機(jī)的電流，接入690V星形連接的電流要低于接入400V三角形連接的電流。電流之間存在著√3的比例關(guān)系。

例如，電動機(jī)的電板可以使用690/400V的電壓。這也就是說，星形連接主要用于高壓操作，而三角形連接則主要用于低壓操作。此外，相對于星形連接，三角形連接的電動機(jī)會有較高的輸入電流。

電動機(jī)力矩

電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩是衡量其旋轉(zhuǎn)能力的重要物理量。每個電動機(jī)都有一個蕞大轉(zhuǎn)矩。如果負(fù)載超過這個蕞大轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)將無法運(yùn)轉(zhuǎn)。在小于電動機(jī)蕞大轉(zhuǎn)矩的正常負(fù)載范圍內(nèi)，電動機(jī)可以正常工作。但是，啟動過程可能涉及到額外的負(fù)載。電動機(jī)的性能通常用轉(zhuǎn)矩曲線來表示。

對于鼠籠式異步電動機(jī)，其轉(zhuǎn)矩曲線顯示，在啟動時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩會比平時大。其中，Mst代表啟動轉(zhuǎn)矩，Mmax代表蕞大轉(zhuǎn)矩（也被稱為“切削轉(zhuǎn)矩”），Mmin代表蕞小轉(zhuǎn)矩（也被稱為“鞍座轉(zhuǎn)矩”），Mn代表額定轉(zhuǎn)矩。

以螺桿式壓縮機(jī)的星形/三角形啟動異步電動機(jī)為例，其轉(zhuǎn)矩曲線和螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)矩需求曲線相關(guān)。在星形連接下，壓縮機(jī)處于空載（無負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)）。當(dāng)電動機(jī)的速度達(dá)到約90-95%的額定速度時，電動機(jī)切換到三角形連接，此時轉(zhuǎn)矩增大，壓縮機(jī)開始加載，并達(dá)到其工作點(diǎn)。

文章來源：摘自知乎賬號”阿特拉斯·科普柯壓縮機(jī)”