郑宜烨-大专论文(工程机械专业2班)

1、河南科技大学继续教育学院毕 业 设 计 论 文三相异步电动机维修及故障排除专 业：工程机械运用与维护班 级：2015级（2）班姓 名：郑宜烨学 号: 1555203421008指导老师：韩明巍毕业设计（论文）任务书班 级 2015级（2）班 学生姓名 郑宜烨 学 号 1555203421008 题 目: 三相异步电动机维修及故障排除1、本论文的目的、意义 通过写论文，更清楚的了解了电动机在生产中的重大意义，进一步加强理论联系实践的能力。2、学生应完成的任务 此处由教师填写 3、论文各部分内容及时间分配：（共 5 周）第一部分：三相异步电动机的结构及损坏情况。 （第一周）第二部分: 三相异步电动

2、机的定期检修。 （第二周）第三部分：三相异步电动机恢复性大修。 （第三周) 第四部分：电机单项运行产生的原因及预防措施。 （第四周）第五部分: 电机其它常见的故障及排除方法。 （第五周）指导教师： 2016 年 12 月 20 日审 批 人： 2017 年 月 日河南科技大学继续教育学院专科毕业论文检查表班级： 2015级(2)班 学生姓名： 郑宜烨 指导教师：韩明巍论文题目三相异步电动机维修及故障排除一、论文中期检查(论文完成情况及主要内容)：此处由教师填写教师签字： 2017年2月 日二、论文结题验收： 此处由教师填写教师签字： 2017年4月 日三、论文评语及评分： 此处由教师填写教师签

3、字： 2017年5月 日内容摘要实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转换成电能的设备称为发电机，而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。在生产上主要用的是交流电动机，特别三相异步电动机，因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。本篇介绍三相异步电动机的结构特点及损坏情况，根据近几年在三相异步电动机检修中的经验，总结出三相异步电动机的检修方法及在试运转试验中常见的几种故障及排除方法。【关键词】：三相异步电动机检修

4、定子绕组 单相运行的原因目 录 第1章 概况6第2章 三相异步电动机的结构特点及损坏情况7第3章 三相异步电动机的定期检修9第4章 三相异步电动机的恢复性大修11第5章 电动机单相运行产生的原因及预防措施12第6章 其他常见的电机故障及排除方法15第7章 电动机的日常维护16结 束 语21参 考 文 献22引言：电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。常见的电动机可分为交流电动机和直流电动机。 电动机是随着生产力的发展而发展的，反过来，电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电动机的基本结构变化不大，但是

5、电动机的类型增加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大的改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机，控制电动机具有高可靠性好精确度快速响应的特点，已成为电动机学科的一个独立分支。三相异步电动机维修及故障排除第一章 概况1.1 三相异步电动机的概况经过多年的摸索，不断总结实践经验，目前为止三相异步电动机的检修质量和判断故障点的速度都得到了很大的提高，得到了广大客户的认可。三相异步电动机又叫感应电动机，它是一种结构简单、坚固耐用、使用和维护方便、运行可靠的电动机，它主要是：由定子和转子组成。目前绝大多数动力设备，如机床、起重

6、设备、运输机械、鼓风机、各种泵类以及日常生活中的电扇、医疗设备等装置中广泛应用。三相异步电动机要定期检修，方能保证可靠运行。它的检修有一般维修，也有恢复性大修。随着使用年限的增长，使用数量的增多，损坏情况也不断增加，恢复性大修数量也逐年上升。 1.2 三相异步电动机的结构特点及损坏情况1.2.1 三相异步电动机的两个基本组成部分为定子（固定部分）和转子（旋转部分）。此外还有端盖、风扇等附属部分，如图1-1所示。图 1-1 三相电动机的结构示意图（1）定子三相异步电动机的定子由三部分组成：定子定子铁心由厚度为0.5mm的，相互绝缘的硅钢片叠成，硅钢片内圆上有均匀分布的槽，其作用是嵌放定子三相绕组

7、AX、BY、CZ。定子绕组三组用漆包线绕制好的，对称地嵌入定子铁心槽内的相同的线圈。这三相绕组可接成星形或三角形。机座机座用铸铁或铸钢制成，其作用是固定铁心和绕组（2）转子三相异步电动机的转子由三部分组成：转子转子铁心由厚度为0.5mm的，相互绝缘的硅钢片叠成，硅钢片外圆上有均匀分布的槽，其作用是嵌放转子三相绕组。转子绕组转子绕组有两种形式：鼠笼式 - 鼠笼式异步电动机。绕线式 - 绕线式异步电动机。转轴转轴上加机械负载鼠笼式电动机由于构造简单，价格低廉，工作可靠，使用方便，成为了生产上应用得最广泛的一种电动机。为了保证转子能够自由旋转，在定子与转子之间必须留有一定的空气隙，中小型电动机的空气

8、隙约在0.21.0mm之间。1.2.2 三相异步电动机的转动原理 基本原理为了说明三相异步电动机的工作原理，如图5-2所示。图 1-2 三相异步电动机工作原理1.2.3 三相异步电动机的损坏情况 三相异步电动机主要有下面几种损坏情况：（1） 滚动轴承安装不正确造或润滑脂不合适，造成轴和轴承发生磨擦，使轴磨损严重而损坏。（2）定子绕组损坏。主要原因是电机过载、匝间、相间、短路、对地击穿等造成定子绕组损坏。1.3 三相异步电动机的定期检修 为了避免和减少三相异步电动机突然损坏事故，三相异步电动机需要定期保养和检修。如遇有电动机过热和定子绕组绝缘太低时，须立即进行检修。三相异步电动机的检修方法是：将

9、电动机进行解体，对各零件先进行清理，再对它们作表观检查，是否有异常。然后对关键部位的尺寸进行测量，对电机绕组作电气检查。 （1）机械检查。检查电机的外壳和端盖是否有裂缝现象，如有裂缝应进行焊接和更换。检查转子由一侧到另一侧的轴向游隙，测量时将长500600mm的塞尺，塞入定、转子之间，按4个或8个等分位置来测量气隙，然后取其平均值。表1列出了三相异步电动机气隙大小的参考数值，该数值系指两边尺寸的总和。如平均值与参考值偏差较大，则应检查转轴是否弯曲，装配工艺是否妥当。另外用手拨动转子，看是否能转动，如转不动看是否有异物卡住，轴承是否良好。然后根据情况更换轴承、轴套。测量检查叶轮的上、下外止口和与

10、它们相配合的环及电机内径的尺寸，这两个配合间隙是否在检修标准规定的范围内，超差时需更换零件或采取其它措施（如：堆焊、镶套）使配合间隙达到规定要求。否则将影响电机的性能、轴向平衡力等。观察检查定、转子的表观情况，尤其要注意焊缝处有无异常情况。 （2）电气检查。直流电阻检查：三相电阻的不平衡度不得超过2%。绝缘电阻检查：三相异步电动机绕组的绝缘电阻一般能达到100M以上。如低于5M时需分析原因，绝缘是否受潮，或绕组因绝缘不好而接地等，如经电桥实验检测三相电阻平衡无问题，则纯属绝缘受潮，需进行干燥处理，如定子三相电阻不平衡，则需对电机线圈三相分别做对地耐压实验及匝间实验，查出接地点。多采用F级绝缘。

11、漆包线，槽绝缘、槽楔、绝缘套管、引接线及浸渍漆等均需采用H级绝缘的材料。75kW以下的定子绕组更换大多采用B级绝缘。漆包线，槽绝缘、槽楔、绝缘套管、引接线及浸渍漆等均需采用B级绝缘的材料。电机更换绕组的原则是：按原样修复，尤其是线圈匝数不可随意变动，匝数变化将明显影响电机的主要性能，线径则只要接近原总面积即可，绕组形式、线圈跨距也不要变动。 （3）总装和检查性试验。在完成定、转子的修理后，备好合格的轴承、轴套、密封圈等即可进行总装。装配完成后用手转动转子，转动应均匀、灵活，转子应有一定的轴向窜动量，其窜动量应在检修标准规定的范围内：完成总装后再检查一下直流电阻和绝缘电阻等，认为电气性能正常后，

12、将三相异步电动机做耐压实验，最后进行试运转观察其电流、转速、振动等有无异常。1.4 三相异步电动机的恢复性大修 绕组损坏的三相异步电动机，需进行恢复性大修。损坏情况一般是定子绕组发生对地、相间击穿，线圈匝间短路，过载而造成绕组烧毁。均需更换定子线圈。（1）定子绕组更换 75kW以上的定子绕组更换大电动机的容量k W/0.50.75/12/27.5/1015/2040/5075/100180/200250正常气隙:m m/0.25/0.30/0.35/0.40/0.50/0.65/0.80/1.00增大的气隙/m m/0.40/0.50/0.65/0.65/0.80/1.00/1.25/1.50

13、正常气隙:m m/0.30/0.35/0.50/0.65/0.80/1.00/1.25/1.50增大的气隙:m m/0.50/0.50/0.80/1.00/1.25/1.50/1.751.5 电动机单相运行产生的原因及预防措施1.5.1 熔断器熔断 （1）故障熔断：主要是由于电机主回路单相接地或相间短路而造成熔断器熔断。预防措施：选择适应周围环境条件的电动机和正确安装的低压电器及线路，并要定期加以检查，加强日常维护保养工作，及时排除各种隐患。（2）非故障性熔断：主要是熔体容量选择不当，容量偏小，在启动电动机时，受启动电流的冲击，熔断器发生熔断。熔断器非故障性熔断是可以避免的，不要片面认为在能躲

14、过电机的启动电流的情况下，熔体的容量尽量选择小一些的，这样才能够保护电机。我们要明确一点那就是熔断器只能保护电动机的单相接地和相间短路事故，它绝不能作为电动机的过负荷保护。1.5.2 正确选择熔体的容量一般熔体额定电流选择的公式为：额定电流×电动机的额定电流（1） 耐热容量较大的熔断器（有填料式的）值可选择1.52.5。（2）耐热容量较小的熔断器值可选择。对于电动机所带的负荷不同，值也相应不同，如电动机直接带动风机，那么值可选择大一些，如电动机的负荷不大，值可选择小一些，具体情况视电机所带的负荷来决定。此外，熔断器的熔体和熔座之间必需接触良好，否则会引起接触处发热，使熔体受外热而造成

15、非故障性熔断。 在安装电动机的过程中，应采用恰当的接线方式和正确的维护方法。（1）对于铜、铝连接尽可能使用铜铝过渡接头，如没有铜铝接头，可在铜接头出挂锡进行连接。（2）对于容量较大的插入式熔断器，在接线处可加垫薄铜片（0.2mm），这样的效果会更好一些。检查、调整熔体和熔座间的接触压力。接线时避免损伤熔丝，紧固要适中，接线处要加垫弹簧垫圈。 1.5.3 主回路方面易出现的故障接触器的动静触头接触不良。其主要原因是：接触器选择不当，触头的灭弧能力小，使动静触头粘在一起，三相触头动作不同步，造成缺相运行。预防措施：选择比较适合的接触器。使用环境恶劣如潮湿、振动、有腐蚀性气体和散热条件差等，造成触头

16、损坏或接线氧化，接触不良而造成缺相运行。预防措施：选择满足环境要求的电气元件，防护措施要得当，强制改善周围环境，定期更换元器件。不定期检查，接触器触头磨损严重，表面凸凹不平，使接触压力不足而造成缺相运行。预防措施：根据实际情况，确定合理的检查维护周期，进行严细认真的维护工作。热继电器选择不当，使热继电器的双金属片烧断，造成缺相运行预防措施：选择合适的热继电器，尽量避免过负荷现象。安装不当，造成导线断线或导线受外力损伤而断相。预防措施：在导线和电缆的施工过程中，要严格执行“规范”严细认真，文明施工。电器元件质量不合格，容量达不到标称的容量，造成触点损坏、粘死等不正常的现象。预防措施：选择适合的元

17、器件，安装前应进行认真的检查。电动机本身质量不好，线圈绕组焊接不良或脱焊；引线与线圈接触不良。预防措施：选择质量较好的电动机。1.5.4 单相运行的分析根据电动机接线方式的不同，在不同负载下，发生单相运行的电流也不同，因此，采取的保护方式也不同。例如：型接线的电动机发生单相运行时，其电机相电流等于线电流，其大小与电动机所带的负载有关。当型接线的电动机内部断线时，电动机变成型接线，相电流和线电流均与电动机负载成比例增长，在额定电流负载下，两相相电流应增大1.5倍，一相线电流增加到1.5倍，其它两相线电流增加倍。当型接线的电动机外部断线时，此时电动机两相绕组串联后与第三组绕组并联接于两相电压之间，

18、线电流等于绕组并联之路电流之和，与电动机负荷成比例增长，在额定负载情况下，线电流增大倍，串接的两绕组电流不变，另外一相电流将增大倍。在轻载情况下，线电流从轻电流增加到额定电流，接两相绕组电流保持轻载电流不变，第三相电流约增加1.2倍左右。所以角型接线的电动机在单相运行时，其线电流和相电流不但随断线处的不同发生变化，而且还根据负载不同发生变化。综上所述，造成电动机单相运行的原因无非是以下的几种原因造成的：1. 环境恶劣或某种原因造成一相电源断相。2. 保险非正常性熔断。3.启动设备及导线、触头烧伤或损坏、松动，接触不良，选择不当等造成电源断一相。4.电动机定子绕组一相断路。5.新电机本身故障。6

19、.启动设备本身故障。1.6 其他常见的电机故障及排除方法（1）通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。则检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，如有则进行修复。（2）通电后电动机不转，然后熔丝烧断则说明可能缺一相电源或定子绕组相间短路、定子绕组接地、定子绕组接线错误等原因。然后一一排除这些故障。首先检查刀闸是否有一相未合好，电源回路是否有一相断线，如有则进行修复电源回路，若无则用兆欧表、万用表、耐压机、匝间试验仪、电桥逐一排除查找出故障点。（3）电动机空载电流不平衡，三相相差大则可能是重绕时，定子三相绕组匝数不相等、绕组首尾端接错、电源电压不平衡、绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。

20、通过绕组匝间冲击耐电压试验仪、电桥试验等逐一排除和消除这些故障。（4）电动机空载电流平衡，但数值大。可能是修复时，定子绕组匝数减少过多，或Y接电动机误接为，或电机装配中，转子装反，使定子铁芯未对齐，有效长度减短。或大修拆除旧绕组时，使用热拆法不当，使铁芯烧损。这些问题则通过逐一排除进行修复，若是匝数减少的问题，则重绕定子绕组恢复正确匝数。若是接法错误，则改接为Y，若是装配错误和铁芯烧损则重新装配，检修铁芯等来解决。1.7 电动机的日常维护1.7.1 电动机启动前的准备 为了保证电动机正常安全地启动，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

21、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

22、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。1.7.2 启动时应注意的问题 （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

23、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。 （6）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，即可改变电动机转向。1.7.3 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。 1.7.3.1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

24、，在运行中经常检查。判断电动机是否过热，可以用以下方法： （1） 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来，说明电动机已经过热。 （2） 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。 （3） 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。 1.7.3.2 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

25、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。 1.7.3.3 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。 1.7.3.4 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。 1.7.3.5 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。 1.7.3.6 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。 1.7.3.7 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，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