2015级电气工程自动化李旭升三相异步电动机的维护毕业论文资料

1、近几十年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，中、 小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。特别是乡镇企业及家用电器的迅速，更需要大量的中小功率电动机。由于这种电动机的 发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。本文主要介绍了 电动机技术发展及现状、工作原理、电动机的运行维护。关键词：技术现状工作原理运行维护In rece nt decades, with the power electro nic tech no logy, microelectro nics tech no logy and the developme nt of mo

2、der n con trol theory, the small power motor in in dustrial and agricultural producti on and People's Daily lives have extremely exte nsive applicati on especially the tow n en terprise and household appliances quickly, need a lot more of small and medium-sized power motors due to this kind of m

3、otor developme nt and the widespread application, its use and maintenance work is becoming more and more importa nt to mai nta in this article main ly in troduced the motor tech no logy developme nt and work ing pr in ciple of motor operati on maintenance1引言31.1论文中心思想41.2三相异步电机的概念41.2.1电机组的结构41.2.2简

4、述三相异步电机的工作原理 52电动机保护及其装置62.1安装在电动机内部的保护装置 62.2安装在电动机外部的保护装置 72.2.1过载热保护及装置72.2.2过载电流保护及装置72.2.3漏电保护及装置72.2.4短路保护及装置72.2.5缺相保护及装置82.2.6欠压保护及装置82.2.7失压保护及装置 93电动机的运行维护93.1电动机启动前的准备93.2电动机运行中的监视 103.3电动机运行中的注意事项 93.4检修方法104三相异步电动机日常保养方法 105结语12参考文献13三相异步电动机的维护与保养1引言在昆仑机电实习的两个月的日子里，日常电机生产维修维护工作 中，以及平时与工

5、人师傅们的指导与交流，使我认识到许多时候电机的损伤在正确的操作与维护中是可以有效避免的。电机作为一切机 床、机器的核心动力器件，它的正常工作与否，直接关系到机器的运 行与效率。为了确保机器的正常运行，保证生产效率，避免资源浪费， 我们需要有一套系统的电机维护与保养的方法。在这些方法的指导 下，正确合理的做到边使用边维护，以求达到维护电机，延长其使用 寿命的目的。1.1论文中心思想三相异步电机的维护与保养主要可以分为对安装在电动机内部的保 护以及安装在电动机外部部分的保护。以下便是基于这两个部分的维 护与保养展开论述的。为了能够较为全面的对电机的整体进行维护与 保养，我认真的观察学习了三相异步电

6、动机的结构与原理，与师傅们讨论交流吸取他们的良好经验，查阅材料整合了所学的知识，并积极 在日常工作中实践归纳总结。从过载保护，短路保护，温度保护、欠 压、失压保护，漏电保护等多方面考虑了三相异步电机的维护与保养。1.2三相异步电机的概念三相异步电机是靠同时接入 380V三相交流电源（相位差120度）供 电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的 方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。三相 异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三 相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。 三相异步电动机的转子和定 子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变

7、阻器连接。调节 变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。1.2.1电机组的结构电机的机组结构主要由磁路部分，电路部分以及机械三部组成，如图。 磁路又是由定子铁心和转子铁心构成的。 定子铁心是由0.35mm- 0.5mm厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成，减少了由于交变磁通通过而引起的铁心涡流损耗。铁心内圆有均匀分布的槽口，用来嵌放 定子绕圈用的。转子铁心用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，套在转轴上, 作用和定子铁心相同，一方面作为电动机磁路的一部分， 一方面用来 安放转子绕组。电路部分是由定子绕组和转子绕组构成的。 定子绕组 三相绕组由三个彼此独立的绕组组成，且每个绕组又由若干线圈

8、连接 而成。线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。机械部分主要是机座、 端子、轴和轴承等组成。散热筋吊坏转轴定子铁心 定子绕组风X /轴承盖端盖接线盒机座图1-1122简述三相异步电机的工作原理这是一台三相笼型异步电动机工作原理的示意图。定子铁心里嵌 放着对称的三相绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2转子槽内放有导条，导 条两端用短路环短接起来，形成一个笼型的闭合绕组。当向三相定子 绕组中通过入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋 转磁场而产生感应电动势（感应电动势

9、的方向用右手定则判定）。由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中 将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。 转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。三相异步电动机转动的基本工作原理是： 当电动机的三相定子绕 组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋 转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流 （转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将 产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并 且电机旋转方向与旋转磁场方向相

10、同。2电动机保护及其装置根据保护装置的装设部位分为两大类：1.安装在电动机内部的保 护装置；2.安装在电动机外部的各种保护装置。2.1安装在电动机内部的保护装 置1.温度保护及装置。（1）双金属盘式温度保护器。这种温度保护器通常装在电动机 端盖上，其体积和触头的电流容量一般都较大，外壳用酚醛塑料制成。 双金属盘式温度保护器不但对温度敏感， 而且对电流也敏感，因此它 具有更全面的保护功能。（2）嵌入式温度保护器。这种温度保护器通常装在电动机绕组 中、绕组表面或绕组端面上，与电动机绕组一起进行浸渍处理。嵌入 式温度保护器具有体积小、灵敏度高、可靠性好等优点，常用于各类 小容量电动机的直接保护。（3

11、）热断式温度保护器。这种温度保护器是一次性动作的热保 护器。由于感温材料融化后不能复原，所以这种保护器只能一次性使 用，它通常装在电动机的外壳上。（4）正温度系数热敏电阻式温度保护器。这类温度保护器是一 种对温度敏感的新型半导体元件（简称PTQ,即通称的热敏电阻。为准确反应电动机绕组的温度，通常在电动机制造时将其埋设在定子 绕组中，导线绑扎后有电动机接线盒引出。此外，热敏电阻也可用于 检测电动机断相温度信号，实现断相保护。2.2安装在电动机外部的保护装置221过载热保护及装置通常，交流电动机的故障主要是定子绕组损坏造成的。这些绕组 的损坏大多是电动机过载引起的。 电动机过载运行时，会出现电流增

12、 加，绕组过热现象。如果时间过长，就会损坏绝缘。过载热保护装置 的功能就是在电动机过载情况下， 及时切断电源，限制电动机过热时 间，防止绝缘损坏。其保护原理是通过热效应元件对电动机过载时增 大的电流灵敏反应而发生动作，以断开电路。常用的有双金属片热继 电器和空气断路器。其中热继电器纯属过载热保护装置， 只起过载热 保护，对短路、欠电压等不具备保护功能；空气断路器的保护功能较 多，可同时起电流过载热保护、短路保护、欠电压保护等多种功能。 2.2.2过载电流保护及装置（1）用于小电流过载保护时，造成电动机不能充分发挥其过载能力。这是因为，感应式继电器的动作电流最长延迟时间只有60s，而实际上电动机

13、在过载20%勺情况下至少能完全运行20mi n。（2）过载电流保护装置与电动机之间无直接的热联系，当造成绝缘损坏的主要危险一过热一不是由电流过大所引起的，而是由通风不良、机械损耗增大等原因引起的，过载电流保护无效。2.2.3漏电保护及装置当人体可能触及的电动机漏电时，保护装置以人体接触的安全电 压值或流过人体的安全电流值为基准，自动及时切断电源，以保护 人身安全，这种保护称为电动机的漏电保护。 在中性点直接接地的低 压电网中，为提高接地保护的保护效果，可在电动机的电源侧装设漏 电开关（漏电保护器）。当电动机发生碰壳故障时，漏电开关立即动作，切断电源，从而壳防止人身触电。224短路保护及装置(1

14、) 对于单台电动机，熔体的额定电流(IRe )应大于或等于电 动机额定电流(In )的1.5-2.5倍，即IRe>(1.5-2.5)In 。电动机 轻载起动时间较短时，系数可取1.5 ;带负载起动、起动时间较长或 起动频繁时，系数可取2.5.(2) 对于多台电动机，熔体的额定电流(IRe )应大于或等于最 大一台电动机额定电流(In,max)的1.5-2.5倍加上同时使用的其他 电动机额定电流之和(刀In ),即IRe>(1.5-2.5)In,max+ 刀In。(3) 熔断器的额定电压和额定电流不应小于线路的额定电压和 所装熔体的额定电流，熔断器的型式随线路要求和安装条件而定。 2

15、.2.5缺相保护及装置(1 )利用灯光信号报警装置或双刀开关对三相异步电动机进行 缺相保护。由于三相异步电动机的缺相运行大多是一相熔断器熔断造 成的，所以在条件简陋而又有值班人员经常值班的场合，给每一项熔断器并联一只小红色灯泡，就可及时发现一相断线故障。这种方法只 能反映熔断器熔断所引起的缺相运行，而不能反映其他原因造成的断 相故障。此外，由于灯泡只能给出故障信号，不能产生保护动作，所 以值班人员必须经常注意监视。(2) 利用欠电流继电器对三相异步电动机进行缺相保护。在电 动机的每相线路中个串联一个欠电流继电器，分别流过三相线电流。 当电动机正常运行时，三个继电器的常开触点全部接通。当某相发生

16、 断线故障时，串联在该相的欠电流继电器就因失电而动作，断开接触器的线圈电路，电动机脱离电源，于是电动机停转。这种保护方案具 有动作准确、可靠的优点，其缺点是继电器线圈长期通过电动机的工 作电流，而且当电动机容量较大时，还需要配用电流互感器，因而费 用较高。但对一些重要的生产机械或科研设备来说，采用欠电流继电器来保护电动机，还是很适宜的。(3) 带缺相保护装置的热继电器。其结构特点是在普通热继电器 结构的基础上增加了一个差动机构，该继电器即可对三相均衡过载起 保护作用，又可对缺相运行起保护作用226欠压保护及装置电动机的转矩、定子电流与电压有着密切关系。当电源电压上下 波动时，电动机的电磁转矩和

17、定子电流相应发生变化。 与过电压相比， 电动机欠电压运行的危害更大，电磁转矩与电压平方成正比地减少， 导致电动机的转速下降，温升增高，严重时导致电动机闷车。通常， 500V以下低压电动机多采用空气断路器作为欠压保护装置。当电压 低于某一整定值时，空气断路器的欠压脱扣器便动作，使电动机的主 电路断开。此外，也可采用接触器自锁控制线路来避免电动机欠压运 行当线路电压下降到一定值（一般为额定电压的 85%左右）时，接触 器线圈的两端电压也同样下降到该值，从而使接触器线圈的磁通减 弱，产生的电磁引力减少。当电磁吸力减少到小于反作用弹簧的拉力 时，动铁芯被迫释放，带动着主触头、自锁触头同时断开，自动切断

18、 主电路和控制短路，于是电动机失电停转，从而达到欠压保护的目的。 2.2.7失压保护及装置当电网由于某种原因而突然停电时，电源电压下降为零，电动机 停转，生产机械也随之停转。一般情况下，生产机械的操作人员不可 能及时拉开电源开关。如果不采用失压保护措施，当电网故障排除， 电源恢复供电时，电动机便会自行运作，从而生产机械也随之转动， 此时很可能造成人身和设备事故，并引起电网过电流和瞬间网络电压 下降。因此，电动机应有失压（零压）保护电器。在电动机的电气控 制线路中，起失压保护作用的电器是接触器和中间继电器。 当电网停 电时，接触器和中间继电器中的电流消失，电磁吸力减小为零，动铁 芯释放，触头复位

19、，从而切断主电路和控制短路的电源。当电网恢复 供电时，若不重新按下起动按钮，则电动机就不会自行起动。这样， 就达到了对电动机的失压（零压）保护的目的。3电动机的运行维护 电动机日常运行的维护主要包括电动机启动前的准备，启动运行中的监控，以及对器件的检修等 3.1电动机启动前的准备 为了保证电动机正常安启动全地，一般启动前应作好下述准备：（1）检查电源是否有电，电压是否正常，若电源电压过高或过低， 都不宜启动。（2）启动器是否正常，如零部件有无损坏，使用是否灵活，触头接 触是否良好，接线是否正确、牢固等。（3）熔丝规格大小是否合适，安装是否牢固，有无熔断或损伤。（4）电动机接线板上接头有无松动或

20、氧化。（5）检查传动装置，如皮带轻紧是否合适，连接是否牢固，联轴器 的螺丝、销子是否紧固等。（6）传动电动机转子和负载机械的转轴，看其转动是否灵活。（7）检查电动机及启动电器外壳是否接地，接地线有无断路，接地 螺丝是否松动、脱落等。（8）搬开电动机周围的杂物并清除机座表面灰尘、油垢等。（9）检查负载机械是否妥善地作好了启动准备。（10）对正常运行中的绕线式电动机，应经常观察电动机滑环有无偏心摆动现象；观察滑环的火花是否发生异常现象。滑环上碳刷是否 要更换。启动时注意的问题（1）接通电源后，如果电动机不转，应立即切断电源，绝不能迟疑 等待，更不能带电检查电动机发故障，否则将会烧毁电动机和发生危

21、险。（2）启动时应注意观察电动机、传动装置、负载机械的工作情况， 以及线路上的电流表和电压表的指示， 若有异常现象，应立即断电检 查，待故障排除后，载行启动。（3） 利用手动补偿器或手动星三角启动器启动电动机时， 特别要注 意操作顺序。一定要先将手柄推到启动位置，待电动机转速稳定后再 拉到运转位置，防止误操作造成设备和人身事故。（4）同一线路上的电动机不应同时启动， 一般应由大到小逐台启动 以免多太电动机同时启动，线路上电流太大。电压降低过多，造成电 动机启动困难引起线路故障或使开关设备跳闸。（5）启动时，若电动机的旋转方向反了，应立即切断电源，将三相 电源线中的任意两相互换一下位置，即可改变

22、电动机转向3.2电动机运行中的监视电动机在运行时，值班工作人员可以通过仪表和感觉器官监视其 运行情况，以便及早发现问题，减少或避免故障的发生。师傅告诉我 们这是在工作中最为有效的维护电机的方式。它包括（1）监视电动机的温度电动机正常运行时会发热， 使电动机温度升高，但不应超出 允许的限度。如果电动机负载过大，使用环境温度过高，通风不畅或 运行中发生故障，就会使其温度超出允许限度，导致绕组过热烧毁， 因此电动机温度的高低是反映电动机运行的主要标志， 在运行中经常 检查。判断电动机是否过热，可以用以下方法凭手的感觉，如果以手 接触外壳，没有烫手的感觉，说明电动机温度正常，如果手放上去烫 得马上缩回

23、来，说明电动机已经过热、在电动机外壳上滴23滴水，如果只冒热气没有声音，则说明电动机没有过热，如果水滴急剧汽化 同时伴有"咝咝"声，说明电动机已经过热、判别电动机是否过热的准 确方法还是用温度计测量。发现电动机过热应该立即停车检查， 等查 明原因，排除故障后再行使用。（2）监视电动机的电流，一般容量较 大的电动机应装设电流表，随时对其电流进行监视。若电流大小或三 相电流不平衡超过了允许值。应立即停车检查。容量较小的电动机一 般不装电流表，但也经常用钳形表测量。（3）监视电动机的电压电动 机的电源上最好装设一只电压表和转换开关， 以便对其三相电源、压 进行监视。电动机的电源电

24、压过高、过低或三相电压不平衡，特别是 三相电源缺相，都会带来不良后果。如发现这种情况应立即停车，待 查明原因，排除故障后再使用。3.3电动机运行中的注意事项 注意电动机的振动、响声和气味电动机正常运行时，应平稳、轻快、无异常气味和响声。若发生 剧烈振动，噪音和焦臭气味，应停车进行检查修理。注意传动装置的检查电动机运行时要随时注意查看皮带轮或联轴器有无松动，传动皮 带是否有过紧、过松的现象等，如果有，应停车上紧或进行调整。 注意轴承的工作情况电动机运行中应注意轴承声响和发热情况。若轴承声音不正常或 过热，应检查润滑情况是否良好和有无磨损。注意交流电动机的滑环或直流电动机的换向器火花电动机运行中，

25、电刷与换向器或滑环之间难免出现火花。 如果所 发生的火花大于某一规定限度，尤其是出现放电性的红色电弧火花 时，将产生破坏作用，必须及时加以纠正。3.4检修方法检修方法主要是根据工人师傅们的经验而总结出来的，主要的检修方法可以分为4种，他们分别是滚珠法南针法万用表电压法电动机转向 法。（1）滚珠法。如滚珠沿定子内圆周表面旋转滚动，说明正确，否则 绕组有接错现象。（2）指南针法。如果绕组没有接错，则在一相绕组中， 指南针经过相邻的极（相）组时,所指的极性应相反，在三相绕组中相 邻的不同相的极（相）组也相反；如极性方向不变时，说明有一极（相） 组反接；若指向不定，则相组内有反接的线圈。（3）万用表电

26、压法。按 接线图,如果两次测量电压表均无指示，或一次有读数、一次没有读数, 说明绕组有接反处。（4）常见的还有干电池法、毫安表剩磁法、电动 机转向法等。4三相异步电动机日常保养方法连续运转的三相异步电动机，为了其正常工作，除了按操作 规程正确使用，运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和保 养。间隔时间可根据电动机的类型、使用环境决定。日常保养内容： 外观检查，风扇是否工作正常，是否有异常振动，联轴器连接是否可 靠，底座固定是否紧固，轴承工作是否正常（听声音），温度是否正常 （红外测温仪），定期检查电线接头和开关触点，工作电流是否正常 （钳型电流表），另外绕线式电机还须检查碳刷和滑环。触摸

27、温度是 否正常，看油位是否标准等。（1）及时清除电动机机座外部的灰尘、油泥，如使用环境灰尘较多， 最好每天清扫一次。（2）经常检查接线板螺丝是否松动或烧伤。（3）定期测量电动机的绝缘电阻，若使用环境比较潮湿更应经常测量。（4） 定期用煤油清洗轴承并更换新油（一般半年更换一次），换油 时不应上满，一般占油腔的1/21/3，否则，容易发热或甩出，油要 从一面加人，可以把没有清洗干净的杂质，从另一面挤出来。（5）定期检查启动设备，看触头和接线有无烧伤，氧化，接触是否 良好等。（6）绝缘情况的检查。绝缘材料的绝缘能力因干燥程度不同而异，所以保持电动机绕组的干燥是非常重要的。电动机工作环境潮湿、工 作间有腐蚀性气体等因素的存在，都会破坏电动机的绝缘。最常见的 是绕组接地故障即绝缘损坏，使带电部分与机壳等不应带电的金属部 分相碰，发生这种故障，不仅影响电动机正常工作。还会危及人身安 全。所以电动机在使用中，应经常检查绝缘电阻，还要注意查看电动 机机壳接地是否可靠。（7）除了按上述几项内容对电动机定期维护外， 运行一年后要大修 一次。大修的目的在于，对电动机进行一次彻底、全面的检查、维护, 增补电动机缺少、磨损的元件，彻底清除电动机内外的灰尘、污物， 检查绝缘情况，清洗轴承并检查其磨损情况。（8）轴电流的防范 针对轴电流形成的根本原因，正常情况下，转轴 与轴承间有润滑油膜存，起到绝