电机实训教案

1、20162017学年 第一学期电机技术课题电气及自动化系实习教研组 一、本单元使用教材：中国劳动社会保障出版社.高级维修电工基本技能训练 电子工业出版社.电工技能实训二、本单元主要授课内容：课题一 三相交流异步电动机的检修课题二 单相异步电动机的检修课题三 直流电动机的使用与维护课题四 变压器的应用和维修技术课题五 特种电机的应用和维护三、本单元课时安排：课题总课时：60学时（2周）讲课课时：15学时训练课时：40学时技能考核和实习报告课时：5学时课题一 三相交流异步电动机的检修讲课课时：4 训练课时：6训练目的：1.掌握三相异步电动机的拆装方法；2.掌握三相异步电动机的常项测试技术；3.掌握

2、三相异步电动机的故障检修方法。一、电机基本知识电机是实现电能与机械能相互转换的一种旋转设备；变压器是用来变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止设备。两者都是由电磁感应的基本原理实现工作的。交流电机有异步电机和同步电机两大类。异步电机一般作电动机用，拖动各种生产机械作功。同步电机又分为同步发电机和同步电动机两类。随着交流变频调速技术的发展，单相变频调速已在家用电器上广泛应用，如变频空调器等。变频调速适合各种类型的负载，它是交流调速控制的发展方向。1.三相异步电动机的结构三相异步电动机由定子和转子两大基本部分构成，常见Y系列三相异步电动机的外形及结构如图1.1所示。a) b) c)图1.1 Y

3、系列三相异步电动机的结构a)外形 b)内部结构 c)定子铁心冲片（1）定子定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子的作用是通入三相对称交流电后产生旋转磁场以驱动转子旋转。定子铁心是电机磁路的一部分，一般由导磁性能较好的硅钢片（图1.1c）叠成圆筒形状，安装在机座内。定子绕组是电机的电路部分，它嵌放在定子铁心的内圆槽内。定子绕组分单层和双层两种。一般小型异步电动机采用单层绕组，中、大型异步电动机绕组采用双层绕组。机座是电动机的外壳和支架，用来固定和支撑定子铁心和端盖。机座一般用铸铁制成。电动机的定子绕组一般采用漆包线绕制而成，分三组分布在定子铁心槽内，构成对称的三相绕组。三相绕组有六个

4、出线端，分别用U1、U2 ；V1、V2；W1、W2 标示。连接在电动机机壳上的接线盒中，其中U1、V1、W1是三相绕组的首端，U2、V2、W2是三相绕组的末端。三相定子绕组可以连接成星形（Y接法）或三角形（接法），如图1.2所示。a)b)图1.2 三相异步电动机定子绕组的接线a)星形接法（Y接法） b)三角形接法（接法）使用者应根据电动机铭牌上接法的规定进行正确接线。若使电动机反转时，可将任意两相电源线头调换一次位置（即改变电源相序一次来改变电动机的转向）。（2）转子转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。转子的作用是产生感应电动势和感应电流，形成电磁转矩，实现机电能量的转换，从而带动负

5、载机械转动。转子铁心和定子铁心、气隙一起构成是电机的磁路部分。转子铁心也用硅钢片叠压而成，压装在转轴上。因异步电动机转子绕组的结构型式不同可分为鼠笼式转子和绕线式转子两种。 1)鼠笼式转子鼠笼式转子绕组由嵌在转子铁心槽内的裸导条（铜条或铝条）组成。导条两端分别焊接在两个短接的端环上，形成一个整体。中、小型电动机的笼型转子一般都采用铸铝转子，即把熔化了的铝浇铸在转子槽内，形成笼型。大型电动机采用铜导条。 a) b) c)d)图1.3 三相异步电动机的转子结构a)转子铁心冲片 b)鼠笼式铜条转子 c)鼠笼式铸铝转子 d)绕线式转子 2)绕线式转子 绕线式转子绕组与定子绕组相似，由嵌放在转子铁心槽内

6、的三相对称绕组构成，绕组作星形连接，三个绕组的尾端连接在一起，三个首端分别接在固定在转轴上且彼此绝缘的三个铜制滑环上，通过电刷与外电路的可变电阻相连，用于起动或调速，如图1.3所示。2.三相异步电动机的铭牌每台电机上都装有一块铭牌，上面标注了电机的额定值和技术数据，见表1.1。额定值是制造厂对电机在额定工作条件下所规定的量值。电机按铭牌上所规定的额定值和工作条件运行，称为额定运行。铭牌上的额定值与有关技术数据是正确选择、使用和检修电机的依据。表1.1 三相异步电动机的铭牌型号 Y132S2-2电压 380V接法 功率 7.5kW电流 15A工作方式 连续转速 2890r/min温升 80绝缘等

7、级 B频率 50Hz防护等级 IP44重量 kg产品编号 出厂日期 年 月 电机制造有限公司铭牌中的各数据如下： （1）型号异步电动机的型号主要包括产品代号、设计序号、规格代号和特殊环境代号等。产品代号表示电机的类型，用大写汉语拼音字母表示；设计序号是指电动机产品设计的顺序，用阿拉伯数字表示；规格代号是用机座中心高、铁心外径、机座号、机座长度、铁心长度和极数等表示。如：我国生产的三相异步电动机主要产品系列见表1.2。表1.2 国产三相异步电动机系列代号三相异步电动机名称外形图YY系列三相异步电动机是一般用途低压三相鼠笼型异步电动机基本系列。该系列可以满足国内外一般用途的需要，机座范围80-31

8、5，是全国统一设计的系列产品。额定电压为380V，额定频率为50Hz，功率范围为0.55315kW，同步转速为6003000r/min，外壳防护型式有IP44和IP23两种。 横装式 立装式YR三相绕线转子异步电动机。该系列异步电动机用在电源容量小，不能用同容量鼠笼型异步电动机起动的生产机械上。YD变极多速三相异步电动机。调速方法经济、简便。常用在金属切削机床上以简化机械变速装置。鼠笼式电动机大多采用这种方法来调速，改变绕组的接线方式来改变的电动机的转速。YZ和YZR起重和冶金用三相异步电动机，YZ是笼型异步电动机，YZR是绕线转子异步电动机。其外形同Y系列和YR系列YBYB2系列防爆式鼠笼型

9、电动机多采用全封闭自冷式结构，是全国统一设计的防爆电机基本系列，是YB系列电动机的更新换代产品。具有防气体爆炸、防尘、防腐蚀等特点多用于石油、化工、煤矿或有爆炸性气体的场合。YCT电磁调速异步电动机（俗称滑差电机），与控制器配合使用控制电动机的转速，通过操纵主令电位器实现宽范围无级调速。如用于通风机或泵类等变转矩负载时，则低速运行时的效率也是很高的。 控制器YP变频调速电动机是一种交流、高效、节能型调速电动机，与变频器配合使用，是机电一体化的调速新产品，具有噪音低、振动小、起动力矩大、起动电流小，运行稳定、使用可靠、维护方便、运用范围广等特点。能在5100Hz甚至更宽的范围内平滑无级调速，单独

10、配装风机，在不同转速下均有较好的冷却效果，其安装尺寸和外形与Y系列异步电动机相同。变频器（2）额定电压和接法额定电压是指加在电动机定子绕组上的线电压有效值，单位为V或kV。Y系列三相异步电动机的额定电压统一为380V。接法是指电动机在额定电压下，三相定子绕组应采用的连接方法。Y系列三相异步电动机规定额定功率在3kW及以下的为Y形接法，4kW及以上的为形接法。有的电动机铭牌上标有两种电压值，如380V/220V，同时应标有两种电流值及Y/两种接法。（3）额定电流 指电动机轴上输出额定功率时，电动机定子绕组中的线电流值，单位为A或kA。（4）额定功率指在额定状态下运行时，电动机轴上输出的机械功率，

11、单位为W或kW，也称为容量。对于三相异步电动机，其额定功率为： （1.1）式中-为电动机的额定效率；为额定功率因数。对于380V的异步电动机来说，其和的乘积大致在08左右，代入上式可得： （1.2）式中单位为kW，单位为A，由此可估算其额定电流(约1kW电机2安培电流)。（5）额定频率 指加在定子绕组上允许的电源频率，国产电动机的额定频率为50Hz。（6）额定转速指额定运行时电动机的转速，单位为rmin。（7）额定效率指电动机在额定负载时的效率，等于额定状态下输出功率与输入功率的比值。 （1.3）（8）绝缘等级指电动机定子绕组所用的绝缘材料的等级。目前一般电动机采用较多的是B级绝缘和E级绝缘，

12、发展趋势是采用F级和H级绝缘。（9）温升温升是指允许电动机绕组温度高出周围环境温度的最大温差。电机发热是因在实现能量变换的过程中，电机内部产生了损耗并变成热量从而使电机的温度升高。我国规定环境温度以40为标准。电动机一旦有了温升，就要向周围散热，温升越高，散热越快。电动机在额定状态下运行时，温升是不会超出允许值的，只有在长期过载运行或故障运行时，才会因电流超出额定值而使温升高出允许值。（10）防护等级电动机外壳防护等级的标志，是以字母“IP”和其后面的两位数字表示的。“IP”为国际防护的缩写。不同防护形式电动机的特点和使用场合见表1.3。表1.3 不同结构型式电动机的特点和使用场合防护形式防护

13、等级结构特点适用场合开启式IP11电机旋转部分和带电部分与外界没有任何遮掩部分，通风散热条件好，但不够安全。环境干燥、清洁、无易爆、易爆气体的地方防护式IP22、IP23电机外壳有通气孔，旋转部分与带电部分具有一般保护、能防止铁屑、砂粒、水滴等其它杂物从电机上方或沿垂直方向成450角以内落入机壳内，但不防尘、防潮，通风散热良好。灰尘不多，比较干燥的地方封闭式IP44电机定子、转子用机壳封闭起来，与外部隔离，可防止灰尘杂物从任何方向侵入机内，但散热条件差，为改善散热条件，外壳附有散热片。潮湿、水液飞溅、尘土飞扬的场所3.三相交流异步电动机的旋转原理（1）三相异步电动机的旋转磁场当交流电变化一周时

14、，旋转磁场在空间正好转过一周。所产生的旋转磁场由于只有一对N、S磁极，故称为三相两极旋转磁场（磁极对数为一对，p=1）。当交流电的频率为50Hz时，两极旋转磁场每秒钟将在空间旋转50周，其转速为：。旋转磁场的旋转速度也可称为同步转速。因此，旋转磁场的产生必须具备两个条件：（1）三相绕组必须对称，在定子铁心空间上互差120电角度；（2）通入三相对称绕组的电流也必须对称，大小、频率相同，相位相差120。旋转磁场的转速同定子绕组的电流频率及磁极对数之间的关系为： （1.4）=50Hz时的同步转速见表1.4。表1.4 不同磁极对数对应的同步转速值磁极对数p12345同步转速（r/min）3000150

15、01000750600异步电动机转子导体上的电流是感应产生的，所以异步电动机也可称为感应电动机。感应电动机的转速总是小于旋转磁场的转速(同步转速)，故称为异步电动机。（2）三相异步电动机的转动原理磁场旋转的旋转方向与通入定子绕组的电流相序一致。电流相序为U-V-W时，磁场的旋转方向由U相V相W相，按顺时针方向旋转。如欲使旋转磁场反转，只要把接在定子绕组上的三根电源线中的任意两根对调，从而改变通入三相绕组中的电流相序即可。如在图1.4b中，V相电流入W相绕组，W相电流入V相绕组，则电动机反转。a） b)图1.4 异步电动机的正转与反转a）顺时针旋转 b)逆时针旋转二、三相异步电动机拆卸在修理或维

16、护电动机时，需要把电动机拆解开来。若拆装方法不当，可能会造成零部件受损。因此掌握正确的拆装方法才能保障修理和维护质量。1三相异步电动机拆卸步骤如图1.5所示，电动机的拆卸步骤如下： 切断电源，拆去电动机的电源线和接地线，并将接线头作好绝缘处理及标记； 拆卸皮带轮或联轴器，松开地脚螺栓和接地螺栓； 拆卸风扇罩和风扇； 卸下轴承外盖（中小型Y系列三相电动机无轴承外盖和轴承内盖）； 卸下前端盖； 对小型电动机，可先把后端盖固定螺栓松掉，用木锤敲击前轴端，待后端盖与机壳脱开，抽出转子。中、小型电动机需将后端盖也拆下，然后用手或工具将转子抽出。绕线式转子的电动机因有电刷装置，修理时应先拆卸电动机的电刷装

17、置。a） b）图1.5 三相异步电动机结构的拆解步骤a）Y系列电动机的拆解 b）JO2系列电动机的拆解2三相异步电动机（以JO2系列电动机为例）的装配 准备清洁的场地并清理零部件； 将内轴承盖和轴承装在转轴上； 将转子装入定子；转子穿入定子时，不得碰坏定子绕组端部。注意:转子外圆不能和定子内圆相擦，可用气隙塞规测气隙。装配端盖并紧固螺栓；注意：应均匀紧固，用木锤均匀敲打端盖四周，不要集中敲打某一处。 安装轴承盖；注意：若发现转子窜轴，应在轴承室内加波型弹簧。 装配出线盒；注意：接线正确并紧固压接导线和螺钉（地线应接到有接地标志的端位）。 安装风扇和风罩；注意：装配时不要敲击过猛，风罩不得碰擦风

18、扇。 空转试验。3三相异步电动机主要零部件的拆装方法 皮带轮或联轴器的拆装拆卸皮带轮或联轴器时，先作好带轮或联轴器的轴向尺寸标记，取出其定位螺钉或销子，然后装上拉具，如图1.6所示，也可用千斤顶或油压机进行拆卸。拆卸时，转动拉具的丝杆慢慢将带轮或联轴器拉出。注意：丝杆顶端应对准电机轴的中心，使其受力均匀，以防拉裂。若遇锈蚀难以拉动时，可在定位孔内注入煤油或柴油，几小时后再拉，若还不行可用局部加热法，用急火（喷灯）围绕轮套迅速加热，或用中频感应加热，温度在150200，然后趁热慢慢拉出，同时用湿布包轴以防热量传到电动机内，损坏其他零部件。 图1.6 拉具的使用方法安装带轮前，先将电动机的轴和带轮

19、的轴孔用砂纸打磨光滑，然后将带轮套在轴上并且对准键槽位置，最后用铜板（或硬木块）垫在键的一端把键轻轻打人槽内。若轴与带轮采用过盈配合，必须采用热油煮、烘炉加热和中频感应加热等方法，对带轮或联轴器加热使其膨胀到一定尺寸后迅速套到轴上。 轴承盖的拆装拆卸轴承外盖时，只要拧下轴承盖螺栓，便可卸下轴承盖，前后外盖分别作好标记，以免装错。安装轴承外盖时，应先装上轴承外盖，插上一个螺栓、一手顶住这个螺栓，一手转动电动机轴，使轴承的内盖也跟着转动，当轴承内外盖的螺孔对正时，把螺栓顶入内盖的螺孔中拧紧，然后将其余螺栓也装上并拧紧。 端盖的拆装拆卸端盖时，先作好端盖与机座之间的安装标记，对称地旋下固定螺栓，然后

20、把端盖慢慢撬下，前后端盖分别做标记，以免装错。图1.7 端盖的拆卸方法安装端盖时，按对角线均匀对称地将螺栓拧紧，如图1.7所示，按顺序将螺栓拧紧，拧紧程度要一致，不要一次拧到底，并要随时转动转子，检查转子是否转动灵活。 轴承的拆装拆卸轴承有两种方法，一种是用轴承拉具，将拉具的抓钩紧紧地扣住轴承内圈，转动丝杆，慢慢地把轴承卸下来；另一种是敲打法，用铁锤子沿轴承内圈四周均匀地用力敲打铜棒，如图1.8所示。 a) b)图1.8 拆卸轴承的方法a)用轴承拉具 b)敲打法安装轴承时，将轴承套在转轴上，用一个内径略大于轴的铁圆筒套在转轴上，筒壁应能很好地顶住轴承内圈，用铁锤均匀敲打套筒直至到位，如图1.9

21、所示。注意：标有轴承代号的端面装在外侧，以便检修时识别。 图1.9 安装轴承的方法 图1.10 抽出转子的方法 拆装转子端盖拆下后，须在转子和定子中间垫上厚纸，以防止在抽出转子时，转子与定子产生碰擦，擦伤硅钢片和绕组。接着再拆除非轴伸端的风扇罩和端盖螺栓，然后用手将转子、后端盖和风扇一起抽出，如图1.10所示。 对于大中型电动机，转子很重，要用特殊的方法拆装，如在轴上另套一较长钢管（称假轴），并用起重绳索一端套在转子轴上，另一端套在假轴上，绳扣挂到起重钩上，将转子吊住平移抽出。在取出转子时，必须仔细，不能碰伤绕组、风扇、铁心和轴颈等。安装转子时，先将轴伸端端盖装上，然后将转子连同后端盖和风扇一

22、起慢慢装进电动机。4三相异步电动机的一般试验电动机在长期闲置、修理及保养后，使用前都要经过必要的检查和试验。试验的项目主要有绝缘试验、直流电阻测定、空载试验及温升试验等，其中最基本的试验项目是绝缘试验、空载电流的测定等。在试验电动机前，应先进行常规检查。首先检查电动机的装配质量，各部分的紧固螺钉是否拧紧，转子转动是否灵活，引出线的标记、位置是否正确等。在确认电动机的一般情况良好后，将定子绕组引出线的连接片拆下，使绕组的六个端头独立，方可进行试验。（1）绝缘试验绝缘试验包括绝缘电阻的测定、绝缘耐压试验。绝缘电阻的测定 使用兆欧表测量电动机定子绕组相与相之间、各相对壳之间的绝缘电阻，绕线转子异步电

23、动机还应检查转子绕组及绕组对壳之间的绝缘电阻。所测阻值均应在0.5以上，说明绝缘良好。测量时，对于500V以下的电动机用500V兆欧表；对于500V1000V的电动机用1000V兆欧表。使用兆欧表测量电动机定子绕组的方法和步骤见表1.5。表1.5 用兆欧表测量电动机定子绕组的方法和步骤操作步骤图示说明使用前放置要求应水平并平稳放置，以免在摇动手柄时，因表身抖动和倾斜产生测量误差使用中开路试验先将兆欧表的两接线端分开，再摇动手柄。正常时，兆欧表指针应指向“”短路试验先将兆欧表的两接线端接触，再短时间摇动手柄。兆欧表指针指向“0”时立即停止转动，即为正常设备对外壳的绝缘性能将兆欧表“L”端连接设备

24、(如电动机)的待测部位，“E”端接设备外壳，匀速转动兆欧表后进行读数设备绕组相与相间的绝缘性能将“L”端和“E”端分别接在电动机两相绕组的接线端，匀速转动兆欧表后进行读数使用后使用后，将“L”、“E”两导线短接，对兆欧表做放电工作，以免发生触电事故（2）直流电阻的测定电机绕组经过重绕修复后，要测定新嵌绕组的直流电阻，一般测三次，取其平均值。三相绕组的直流电组之间的偏差与三相平均值之比应不大于5%，否则绕组匝间有短路、断路等故障。测量直流电阻使用直流电桥来完成。（3）空载试验空载试验的目的是检查电动机的装配质量及运行情况，测定电动机的空载电流和空载损耗功率。如图1.11所示，按图接线后，逐渐升高

25、电压至额定值(380V)，此时电动机应稳定运行，无异常噪声和振动。电流表所测得的数值即为空载电流。功率表显示的输入功率值就是电动机的空载损耗功率。其中空载电流应三相平衡，任意一相空载电流与三相电流平均的偏差均不得大于10%，空载电流与额定电流的百分比，应符合表1.6所列数值。表1.6 三相空载电流与额定电流的百分比功率（）极数0.550.552.22.21010555070405530452325658545603555254070905065356530457590507037703550图1.11 三相异步电动机的空载试验一般情况下,多采用更简便的空载试验方法，即通过控制开关直接给电动机通

26、电，空载起动，用钳型电流表测出空载电流，如图1.12a所示。用固定离心式转速表(图1.12b)测出空载速度，并观察电动机的空载运转情况，以确定电动机的好坏。 a) b)图1.12 测量空载电流和空载转速5.三相定子绕组首末端的判别若电机无法从外观上分清6个出线的首末端,先用万用表电阻挡(或兆欧表)分清三相绕组的两个线头，并暂定编号为U1、U2、V1、V2、W1、W2，然后可采用下列方法之一加以判别。(1) 直流法直流法是根据同一磁路中多个线圈会产生互感现象的原理操作。将直流毫伏表(也可用万用表微安挡)并接在W1W2上,干电池一个极接到U1上。将U2与干电池的的另有极碰一下，观察两者接触瞬间毫伏

27、表指针的偏转方向。若毫伏表指针正偏,则与电池正极、毫伏表负极相接的线头同为首端(或同为尾端)，即U1W1同为首端.若毫伏表指针反偏，则与电池正极、毫伏表正极相接的线头同为首端,即U1、W2同为首端,对调编号W1、W2。将毫伏表接到V1、V2上，同样方法判别剩下一相的首末端。(2) 剩磁法电动机经过运转后,它的转子铁心会存在一定强度的剩磁.旋转转子时，定子绕组与剩磁切割，在定子绕组中产生微弱的感生电势，而且是三相对称的，这是剩磁法操作的依据。将U1、V1、W1及U2、V2、W2分别并接在一起，再并按毫伏表(或万用表微安挡)。用手慢慢转动电动机转子，同时看毫伏表指针，若指针不动(有时会有微小的摆动

28、)，则表明原先暂定的编号正确；若指针出现较明显的摆动，则表明原先所定的编号不对，这时应将其中一相的编号对调后重测,最多经三次对调便可判别出三出绕组的首末端。(3) 交流法是一种运用变压器原理来判别三相绕组首末端的方法。将U2、V2、W2接在电源的一端，再将U1、V1、W1中任意一端，如W1接到电源另一端。将余下的两端U1、V1相互碰撞,若无火花,则表明这两端同为首端(或同为尾端)。若有火花,对调这两相中任意一相两个线头编号，重新按前面方法操作。将W1上的电源线换接到V1上，相互碰撞U1、W1，若无火花，则U1、V1、W1同为首端(或同为尾端).若有火花，则对调W1、W2两线头编号，重新再测。项

29、目实训步骤：1准备：小功率(4KW)三相交流鼠笼式电动机1台；干电池组(36V引出线带鳄鱼夹)1组；具有短路保护及控制开关的操作台(板)1台；500V兆欧表、钳型电流表、转速表各1只。2三个异步电动机定子绕组的首尾判别(用直流法)正确判定三相绕组的三个首端U1、V1、W1及三个尾端U2、V2、W2；再用剩磁法验证直流法判定的结果。正确排列接线盒内6个线端的位置，并按铭牌指示，三相绕组接成三角形(或星形)方式。三、三相异步电动机的检修三相异步电动机的故障通常是由于使用不当或负载、电源及控制电路的故障引起的，有些是电动机本身的问题，若在故障初期能及时发现和进行处理，就可以减少损失。1电动机常见故障

30、的检查方法电动机常见的故障可以归纳为机械故障：如负载过大，轴承损坏，转子扫膛（转子外圆与定子内壁摩擦）等；电气故障：如绕组断路或短路等。三相异步电动机的故障现象比较复杂，同一故障可能出现不同的现象，而同一现象又可能由不同的原因引起。电动机发生故障时，如果原因不明，可按如下方法进行检查：（1）一般的检查顺序是先外部后内部、先机械后电气、先控制部分后机组部分，采用“问、看、听、闻、摸”的方法。（2）检查三相电源是否有电。（3）检查电源开关、控制电路是否有故障，如接线、熔断器是否完好等，可用电笔检查或万用表测量，确定电源三相是否对称，是否缺相或虚接，是否欠压等。（4）检查电动机负载是否正常，有无机械

31、卡死，负载过大，电网容量不够等问题。在三相电源正常情况下，确定负载是否有问题的最简单的方法是：卸下电动机负载，让电动机空载运行，听其声，闻其味，用手触摸电动机外壳，测试其发热情况。若电动机一切正常，则基本可确定为电动机的负载有问题。若电动机通电时，发热很快，甚至冒烟，或发出不正常声音，应立即停电检查。（5）检查电动机本身故障时，先打开接线盒检查，是否有接线错误、断线、掉头或烧焦等现象。（6）观察电动机外表有无异常情况，端盖、机壳有无裂痕，如图1.13所示，用手摆动转轴，观察有无轴窜现象；用手转动转轴，观察转动是否灵活，有无扫膛和轴承问题。若声音异常，可检查润滑油是否干涸、轴承是否损坏或缺损等。

32、图1.13 检查电动机转动情况（7）如果表面观察难以确定故障原因，可以使用仪表测量。拆卸电动机，用兆欧表分别测量绕组相间绝缘电阻、对地绝缘电阻，检查定子绕组是否存在断线、绕组烧毁、相间短路或对外壳短接。一般电动机故障发热后，拆卸电动机时能闻到焦糊味，绕组绝缘层可能变色甚至有明显的焦痕，一般小型电动机要进行绕组的重绕，中型电动机视损坏程度，部分更换或全部重绕。如果绝缘电阻符合要求，用电桥分别测量三相绕组的直流电阻是否平衡。（8）检查转子和转轴，若无明显问题，检查笼条、端环是否断裂。2.三相异步电动机常见故障的检修方法三相异步电动机常见的故障现象、产生原因和排除方法见表1.7。表1.7 三相异步电

33、动机常见的故障现象和检修方法故障现象产生原因排除方法电源接通后电动机不能起动或有异常声响1.接触器有一相或二相触点未闭合2.熔丝熔断3.电源欠压4.控制电路接线错误5.定子铁心或其他零件松动6.笼型转子断笼（转子断条或脱焊）7.电动机内部首、尾端接线错误8.负载过重或传动机械卡死9.轴承损坏或有异物卡住1.查出断路处重新接好2.更换熔丝3.调整电源电压4.查找错误正确连线5.将定子铁心或其他零件复位，重新焊牢6.找出断点重新焊接7.检查首尾端正确连线8.减轻负载，检查负载机械和传动装置10.清洗、检查或更换轴承电动机温升过高或有焦糊味1.负载过重2.电源电压过高或过低（Y-接线错误）3.缺相运

34、行4.定子绕组有接地或短路故障5.环境温度过高和通风不畅或积尘太厚6.定、转子相擦，造成定子局部过热1.减轻负载或更换大功率电机2.查找电压不稳定原因3.检查线路或绕组中断路、接触不良处，重新接好4.修理或更换有故障绕组5.改善通风条件，清理积尘6.校正转子铁心或轴，或更换轴承轴承过热1.轴承损坏2.轴承与轴配合过紧或过松3.润滑油太少、太多或混有杂质4.轴承标准不合格5.轴承内有异物6.皮带过紧或联轴器装配不良1.更换轴承2.调整合适松紧度3.添加或更换润滑油4.选择标准合适的新轴承5.清洗轴承6.适当松传送带，修理联轴器或更换轴承电动机转速低，转矩小1.将三角形错接为星形2.笼型转子端环、

35、笼条断裂或脱焊3.定子绕组局部断路或短路4.绕线转子的绕组短路，电刷规格不对或表面不洁1.重新接线2.焊补修接断处或重新更换绕组3.找出断路或短路处，进行绝缘和连接处理，或更换绕组4.找出短路进行处理，或更换绕组，更换原牌号电刷，清洁集电环表面绕线式电动机转子集电环火花太大1.电刷型号不对2.电刷与集电环接触不好3.电刷压力太小或位置不正1.更换电刷2.加工集电环表面或除去积垢3.增加电刷压力，正确放置电刷位置3.定子绕组的嵌线工艺嵌线，俗称下线，是一种技艺要求较强的工作。它需要精心细作，不能马虎，因为嵌线的水平关系到电动机的质量，直接影响到重绕三相电动机的电气性能。（1）嵌线的通用规则1）为

36、了便于嵌线、接线，在同一台三相电动机定子腔中，所有线圈的头和尾引出线或过渡线，都应在出线盒侧。这样便于查线、引线。2）双层叠绕的引出始端或终端，应该同在底层或同在上层。这样做可避免绕组引出线按错，也方便查对引线。3）务必嵌线方向一致，也就是每个线圈导向一致。嵌线通常采用瞬时针倒退法嵌线。（2）嵌线操作方法嵌线操作按如下几个步骤进行：1）沉边（或下层边）的嵌入 线圈引线先行嵌入槽内，右手将搓捏扁后的线圈有效边后端倾斜靠向铁心端面槽口，左手从定子另一端伸入接住线圈，如图1.14所示。双手把有效边靠左端尽量压入槽口内，然后左手慢慢向左拉动，右手既要防止槽后导线滑出，又要梳理后边的导线，边退边压，双手

37、来回扯动，使导线有效边全部嵌入槽内。如果尚有未嵌入的导线有效边部分，可用划线板将该部分导线逐根划入槽内（见图1.15），导线嵌入后，用划线板将槽内导线从槽的一端连续划到另一端，一定要划出头。这种梳理方式的目的，是为了槽内导线整齐平行，不交叉。 图1.14 下层边的嵌线方法 图1.15 理线（划线）示意2）浮边（或上层边）的嵌入及理线 理线俗称划线。在线圈的下层边（又叫尾端边、沉边）拉入槽内后，将上层边（首端边、浮边）推至槽口，理直导线，左手拇指和食指把槽外的线圈把捏扁，把导线一根根或几根不断的送入槽内的同时，右手用理线板在槽内线圈边两侧交替划拨导线，使槽内导线理直、平行。当大部分导线被嵌入到槽

38、内之后，两掌向里向下按压线圈端部，使端部压下去一点，从而使线圈张开一些，迫使已嵌入的电磁线不堆积在槽口，以便槽外的线顺利进入槽内，划线方法如图1.15所示。3）导线压实 当槽满率较高时，除了用划线板理顺导线外，还必须用压线板压实。操作方法如图1.16所示。通常是一手持划线从左到右划线，另一只手拿着压线板压线。压线不可用力过猛。使用新压线板时，要仔细检查压线板工作面是否平展、光滑，如果表面粗糙、有棱有角，应用纱布打磨、涂蜡，以免损伤漆包线的外皮。定子较大，导线较粗，线圈端部在槽口转角处的导线往往凸起使用后续导线不易嵌入时，可以垫入竹板向下敲打。 图1.16 压线与划线工序 图1.17 打入槽楔示

39、意4）垫入层间绝缘 当下层边（尾端边、沉边）嵌完，即可将层间绝缘弯成U行插入槽内，盖住下层边，如图1.16所示。插入后需仔细观察是否有导线跳到层间绝缘之上，如果有，必须把它压下去，盖在下面。这是因为下层边的导线跳到上层后，如果这两边分别属于两个极相组，极易造成短路或相间击穿等故障。5）封槽口 槽满率越高，封槽口越重要。先讲导线用压线板压实，然后将槽盖绝缘插入，或将槽口的槽绝缘纸折合包住导线，如图1.17所示，折复槽绝缘需重叠2mm以上，再用压线板压实绝缘纸，跟随着压线板压出的空隙插入槽契（契板），如图1.17所示。如果插契困难，则可用橡皮锤敲打槽契。一个人不好操作的话，可请助手，一个人压压线板

40、，另一个人敲打槽契。值得一提的是，要观察绝缘包封面是否被槽契撕破，如果受损，应及时采取措施，否则，不仅会造成槽契无法到位，还很可能损伤漆包线，造成更大的返工。6）端部相间绝缘 端部相间绝缘防止前宜将绝缘纸剪成半月状（先剪一张插入端部绕组试一下，经试修几次认可后在进行裁减），然后仔细辨认极相组，逐个分别插入绝缘纸。插时必须将绝缘姿塞到槽绝缘处，并于之吻合（至压住层间绝缘为止）。7）端部造型 对定子绕组端部进行造型，俗称端部整形，即将端部做成一个喇叭口状。在全部线圈嵌完、端部相间绝缘垫妥后，放入端部开型工具，用木锤轻敲整形。自己修理三相电动机缺乏端部开型工具时，可用图1.18所示的方法，一手持橡皮

41、锤，一手拿竹板压线圈端部，用锤敲打竹板，将线圈端部敲成一个喇叭口状。值得一提的是，喇叭口直径大小要合格，不能锤成歪嘴口或扁嘴，偏向某一边都是不妥当的，这样会用项定子通风散热，甚至转子防不进定子腔内。但是喇叭口也不能很大，致使线圈端部碰触机壳，影响绝缘性能。敲好喇叭口后，修好相间绝缘纸，应使绝缘纸边缘高出线圈3-5mm。修毕，把转子放进定子腔内试一下，观察线圈不碰及转子即可。图1.18 绕组端部敲成喇叭口状8）定子端部的包扎 在线圈嵌完之后，就可着手对定子端部进行统一绑扎。这是因为定子绕组虽说是静止不动的，但电动机在起动和运转过程中，线圈要受到电磁力的冲击，所以必须将端部绑扎结实。绑扎方式如图1

42、.19所示。端部绑扎含绕组引出线的绑扎，在定子绕组连接线焊接之后，一般是用绝缘套管套住接线头，如接线头较大，则可用绝缘绸带绑扎。为了防止外力拉脱，引出线的线头要进行绑扎。绑扎方法有两中：一是把引出线、连接线及其套管与线圈端部一起绑扎，这样绑扎较牢固；另一种是不与线圈直接捆在一起，而是把引出线和连接线单独绑扎。图1.19 定子端部的绑扎a)接线扎在外面 b)接线扎在顶部定子绕组各相连接线绑扎后便形成一个圈，通常采用两种布置形式：第一种为端部绑扎，连接线全部置于定子绕组顶端部位，用蜡线进行绑扎成捆，如图1.19b所示。这样就会使绕组端部加长，容易引起碰触端盖的接地故障，所以常用于极数较多而绕组端部

43、较短，且端部轴向空间叫大的三相电动机。第二种是绕组端部外侧绑扎。它是把全部连接线放在绕组端部外侧绑扎，如图1.19a所示，无疑这将减少绕组端部的轴向尺寸，但却增加了绕组端部的径向尺寸，这种方法适用于绕组端部较长而定子铁轭较厚的二极三相电动机。（3）绕组嵌线范例上面介绍的是使用于手工嵌线的操作技巧。但由于各种形式的绕组各具特性，所以在嵌线上既有共同性，又有其特殊性。1）嵌线的基本规律嵌线时，从线圈的首边所在的槽开始，相邻末边所在的槽先不嵌入，因为线圈首边位置定下来之后，根据节距线圈的末边位置就定下来了。一般来说，单层绕组每级每相槽是q先嵌的q个线圈的手边吊起，末边嵌入相应的槽中，从第q+1个线圈

44、开始，两个边可同时嵌入相应的槽中。双层叠绕组节距是y，先嵌的y个线圈的手边吊起，末边嵌入相应的槽中。从第y+1开始，两个边可同时嵌入相应的槽中。等所有线圈嵌完，在嵌吊起的线圈。2）单层链式绕组的嵌线工艺 小型三相异步电动机当每极每相槽数q=2时，定子绕组一般采用单层链式绕组。现以定子槽数Z1=24、极数2p=4、q=2节距y=5（既y=16 槽）、并联支路数 a=1的单层链式绕组为例加以说明，该绕组的展开图如图1.20所示。图1.20 单层链式绕组展开图工艺要点a. 起把线圈（或称吊把线圈）等于q(q=2)。b. 嵌完一个槽或，空一个槽再嵌另一相线圈的下层边（因它的端边压在下层，故称下层边）。

45、c. 同一相绕组中各线圈组之间的连接线（又称过桥线）为上层边于上层边相连，或下层边与下层边相连。各相绕组引出线的始端（相头）或末断（相尾）在空间互相间隔120电角度。规律总结 先嵌一槽，退空一槽，再嵌一槽，退空一槽，先嵌浮边吊，吊边最后嵌。操作示范a. 先把U相的第一个线圈1的下层边嵌入槽7内，封好槽（整理槽内导线，插入槽契），线圈的上层边暂时还不能槽2中去（称为起把或吊把），因为线圈1的上层边要压着线圈11和线圈12，所以要等线圈12的下层边嵌入槽3和槽5只后，线圈1的上层秒年才能嵌入槽2中去。b. 空一个槽（3号槽）暂时不嵌线，将第W相的第一个线圈2的下层半嵌入槽9中，封好槽，线圈2的上层

46、边暂时不嵌入槽4中，因为高绕组的q=2，所以起把线圈有2个。c. 再空一个槽（5号槽），将V相的第一个线圈3的下层边嵌入槽11中，封好槽；因为这是线圈1和线圈2的下层边已嵌入槽中去了，所以线圈3的上层边可按y=1 6的规定嵌入槽6中，封好槽，垫好相间绝缘。d. 再空一个槽（7号槽），将第U相的第二线圈4的下层边嵌入槽13中，封好槽；然后将它的上层边按Y=1-6的规定嵌入槽 8中。这时应注意与本相的第一个线圈的连接，即应当上层边与上层边相连或下层边与下层边相连。e. 以后个线圈的嵌线方法都和线圈3、线圈4一样，按空一个槽嵌一个槽的方法，依次后退。轮流将U、V、W三相的线圈嵌完，最后把线圈1和线圈

47、2的上层边嵌入槽2和槽4中，至此整个绕组就全部嵌完。 （4）绕组接线 按图1.21所示的接线图完成端部各相各线圈之间的连接。图1.21 24槽4极单层链式绕组端部接线圆图课题二 单相异步电动机的检修讲课课时：3 训练课时：3训练要求：1.掌握各种单相电机不同启动方式的接线方法； 2.掌握单相电动机故障的维修方法。单相异步电动机使用单相交流电源供电，具有结构简单、成本低廉、噪声小、移动安装方便、对电源无特殊要求等特点，因此在小功率领域占有不可替代的位置。单相异步电动机广泛应用于家用电器、医用机械、电动工具和自动化控制系统中。一、单相异步电动机的基本知识1.单相异步电动机的工作原理三相绕组通入三相

48、对称交流电后，在定子与转子的气隙中会产生旋转磁场。当电源一相断开时，电动机就成了单相运行(也称为两相运行)，气隙中产生的是脉动磁场。当单相异步电动机的定子绕组通入单相交流电以后，电动机内就产生一个大小、方向随时间沿定子绕组轴线方向变化的磁场，称为脉动磁场。为了使单相异步电动机能够自动起动，必须采取一些起动措施，设法在电动机中再建立一个脉动磁场，使其相位和位置不同于原有的脉动磁场。如果用外力使转子顺时针转动一下，这时顺时针方向转矩大于逆时针方向转矩，转子就会按顺时针方向不停地旋转。当然，反方向旋转也是如此。因此，单相异步电动机的旋转磁场产生的条件为：（1）空间上有两个互差90电角度的绕组；（2）

49、通入两绕组的电流在相位上相差90，两绕组产生的磁动势相等。2.单相异步电动机的分类为了获得单相异步电动机的起动转矩，通常在电动机定子绕组上安装两套绕组：一套是工作绕组（或称主绕组），长期通电工作；另一套是起动绕组（或称副绕组），以产生起动转矩和固定电动机的转向。两套绕组的空间位置相差90电角度，根据起动方式的不同，主要有以下几种单相异步电动机：1）电阻分相式 电阻起动单相异步电动机（YU系列）；2）电容分相式 又分为电容运行单相异步电动机（YY系列）、电容起动单相异步电动机（YC系列）、双值电容单相异步电动机（YL系列）；3）罩极式 单相罩极式异步电动机（YJ系列）。单相异步电动机与三相异步电

50、动机相比体积较小，效率及功率因数均较低，过载能力也较差。因此，单相异步电动机一般为微型结构，功率一般在几瓦至几百瓦之间。单相电动机的选用原则（按功率大小）：1）当电动机输出功率在10W以下时，可选用罩极式电动机；2）当电动机输出功率在1060W时，基本上采用电容运行电动机；3）当电动机输出功率在60250W时，优先选用电容运行电动机，如果起动转矩不足，则最好用双值电容单相异步电动机；4）当电动机输出功率大于250W时，最好采用双值电容单相异步电动机。常用的单相异步电动机种类繁多，其结构特点、起动方式及应用见表2.1。表2.1 单相异步电动机结构特点及应用名称等效电路图及结构特点电动机外形应用范

51、围电阻分相式电动机定子绕组由主绕组、副绕组两部分组成；起动结束后，副绕组被离心开关自动切除 小型鼓风机、研磨机、搅拌机、小型钻床、医疗器械、电冰箱等 电容起动式电动机定子绕组由主绕组、副绕组两部分组成；起动结束后，副绕组被离心开关自动切除 小型水泵、空压机、电冰箱、洗衣机等 电容运行式电动机定子绕组由主绕组、副绕组两部分组成；副绕组也参与运行 电风扇、排气扇、吸尘器、电冰箱、洗衣机、空调器、复印机等双值电容电动机定子绕组由主绕组、副绕组两部分组成；副绕组中串入起动电容器C；起动结束后，一组电容被离心开关自动切除，另一组电容与副绕组参与运行 小型机床设备、水泵等罩极式电动机罩极电机的副绕组是罩极

52、环（又叫短路环、铜环）；它通过罩住一小部分主极磁场，从而产生另一个与主磁场有相位差的罩极磁场；两磁场相互作用后就形成旋转磁场。“罩极”电机因此而得名。计算机散热风扇、鼓风机、仪器仪表电动机、电动模型等3.单相异步电动机的铭牌以表2.2为例说明如下。表2.2 单相异步电动机铭牌单相电容运行异步电动机型号YY-6314电流0.94A电压220V转速1400r/min频率50Hz工作方式连续功率90W标准号编号 出厂日期 电机厂1.型号 型号表示该产品的种类、技术指标、防护型式等。2.电压 电动机电压是指电动机在额定状态下运行时加在定子绕组上的电压，单位为V。根据国家标准规定电源电压在5%范围内变动时，电动机应能正常工作。3.功率 它是指单相异步电动机轴上输出的机械功率，单位为W。铭牌上标出的功率是指电动机在额定电压、额定频率和额定