南阳防爆电机装配内部培训高级

1、职 业 技 能 鉴 定 教 材电机装配工高 级南阳防爆集团有限公司人事教育处前 言为了贯彻中华人民共和国劳动和社会保障部第6号令发布的招用技术工种从业人员规定的精神，我公司于二年向劳 动部门申请建立了南阳防爆集团有限公司国家职业技能鉴定所，并 于二。一年初开始对公司内技术工人开展了职业技能培训与鉴定 工作。职业技能鉴定是提高劳动者素质，增强劳动者就业能力的有 效措施，进行考核鉴定，并通过职业资格证书制度予以确认，为企 业合理使用劳动力提供了依据和凭证。同时，竞争上岗，以贡献定 报酬的新型的劳动、分配制度，也必将成为千千万万劳动者努力提 高职业技能的动力。实施职业技能鉴定，教材建设是重要的一环。

2、为满足公司职业 技能鉴定的迫切需要，我们按照中华人民共和国职业分类大典 对电机装配工的解释和要求，编写了一套电机装配工职业技能 培训教材，教材分初级、中级、高级三册。由于时间仓促，经验不 足，手头又缺少参考资料，不足之处在所难免，恳切希望同志们提 出批评和指正。关于电机装配工说明：电机装配工是指使用工具、量具、仪器仪表和工艺装备，进行 电机零部件和总成组合装配与调试的人员。电机装配工从事的工作主要包括：（1）安装调整工艺装备，吊运 装卸工件；（2）对电机定子进行嵌线、烘压、敲梢楔、安装护环、集 电环、风扇等；（3）使用浸渍设备，对定子、转子进行绝缘浸渍处理； （4）操作动平衡机，对转子进行高速

3、动平衡试验；（5）对电机进行总 成装配；（6）维护保养工、夹、量具，仪器仪表，工艺装备，排除使 用过程中出现的故障。本套教材由宋卫华编写，田国群审查并修改，陈雷、叶涛、申靖祎参加校对。南阳防爆集团有限公司人事教育处目录第一章电磁与交流电 1第一节磁与电磁的基本知识1第二节电磁感应 4第三节磁路计算 6第 四 节交 流 电 基 本 知识 7第五节 正弦交流电路的分析计算9第二章 绕组的故障与检验 14第一节绕 组 故 障 的 种类 14第二节嵌线接线检测仪器 20第三节 绕组的检查与试验法判断绕组故障24第四节提高绝缘性能的方法29第三章电机的常见故障及处理 31第一节 轴承过热和产生异响的原因

4、及处理31第二节定、转子相擦和内部冒烟的原因及处理35第三节电动机起动困难和转速不正常的原因及处理36第四节发电机电压不正常的原因及处理39第五节三相交流电机电流不正常的原因及处理42第六节直流电机换向不良和环火事故的原因及处理43第七节电机发热不正常的原因及处理47第八节电机绝缘不正常的原因及处理50第九节电机的振动和噪声产生的原因及控制52第十节 轴电流产生的原因及防55第十一节电机绕组故障及处理56第四章电机试验 61第一节装配 后 的 空转试验 61第二节检查试验 63第三节型式试验 64第四节环境试验 66第 五 节电 机 的 噪 声 与 振动 68第五章工艺规程的编制 71第一*节

5、基 本 概念 71第 二 节工 艺 规 程 的 编制 73第 三 节工 艺 文件 78第六章夹具设计知识 80第一节夹具的分类及其作用 80第二节夹具夹紧的基本知识 81第三节夹具的设计原则和设计方法83第一章 电磁与交流电第一节磁与电磁的基本知识凡具有吸引铁、银、钻等物质的性质称为磁性。具有磁性的物体 叫磁体。磁体两端磁性最强的区域叫磁极。 每个磁体都有两个磁极， 即南极（S）、北极（N）。两个磁体之间具有同极性相排斥，异极性相 吸引的特性。磁极间的这种相互作用力也叫磁力。磁体周围存在的 磁力作用的空间称为磁场。一般都用磁力线来直观、形象地表示磁 场的强弱和磁力的方向。在磁体外部，磁力线由

6、N极指向S极；在 磁体内部，磁力线由S极指向N极。一、电流的磁场通电导体的周围有磁场存在。导体中通过电流时产生的磁场方向 可用安培定则（又称右手螺旋定则）来判断。当通电导体为直导体时， 用图一1a）所示方法进行：右手握直导体，拇指的方向为电流方向， 弯曲四指的指向即为磁场方向。当通电导体为螺旋管 （线圈）时，用 图一1b）所示方法进行：右手握螺旋管，弯曲四指表示电流方向，拇 指所指的方向即为磁场方向。图一i磁场方向判定二、磁通与磁感应强度1、磁通通过与磁场方向垂直的某一面积上磁力线的总数，叫 做通过该面积的磁通量，简称磁通。用字母表示，其单位是Wb伟 伯）。面积一定时，通过的磁通越多，磁场就越

7、强。2、磁感应强度 垂直通过单位面积的磁力线的数目，叫该点的 磁感应强度。用字母 B表示，单位是T(特)。在均匀磁场中，磁感 应强度加/S。磁感应强度不仅表示了磁场中某点的强弱，还表示出该点磁场的 方向。它是一个矢量。某点磁力线的切线方向，就是该点磁感应强 度的方向。三、磁场对电流的作用1、磁场对通电直导体的作用处在磁场中的直导体流过电流时，导体会发生运动，表明通电导体受到一个电磁力的作用。这个电磁 力F的大小与通过导体电流I的大小成正比，与导体在磁场中的有 效长度Lsina以及导体所处位置的磁感应强度月成正比，如图一 2 所示。写成数学表达式即为：F =BILsina (N)通电导体在磁场中

8、受到的电磁力的方向，可用左手定则来判定，如图一3所示。伸开左手，让拇指与其余四指垂直并同在一个平面 内，让磁力线穿过手心，四指指向电流方向，拇指所指的方向就是 通电导体所受到的电磁力的方向。图一2图一3左手定则2、磁场对通电线圈的作用在均匀磁场中放置一个可以转动的 通电矩形线圈abcd,如图一 4所示。当线圈平面与磁力线平行时,ad和bc边不受磁场的作用力，但ab和cd边会受到磁场力（Fi、F2） 的作用。令ab= cd=Li, ad=bc=L2,则Fi = F2=BILi。用左手定则 可判出F与F2方向相反。此时线圈受到的转动力矩为：M=FiL2=BILiL2 = BIS式中B均匀磁场的磁感

9、应强度；I线圈中的电流；S 线圈的有效面积。若线圈在转矩M的作用下顺时针方向转动，当线圈平面的法线与磁力线的夹角为时，（如图2i4b）,则线圈受到的转动力矩为：M= BISsina若线圈由N匝绕制，则转动力矩为：M=NBISsina3、通电平行导体之间的相互作用两根平行且靠近的通电导体，相互之间都要受到对方电磁力的作用。电磁力的方向可用图一5的方法来判定。先判定通电导线产生的磁场方向，再判定两根导体分 别受到的电磁力方向。由图中可以看出：两根平行导体的电流方向相同时（图一5a）,相互吸引；电流方向相反时（图一 5b）,相互排 斥。图一5通电平行导线间的相互作用力图一4磁场对通电线圈的作用a）电

10、流方向相同 b）电流方向不相同四、磁导率与磁场强度1、磁导率 磁导率(又称导磁系数)是用来表征物质导磁性能的物理量，用字母W表示，单位是 H/mi真空的磁导率W 0 = 4% 10 7H且为一常数。我们把某种物质的磁导率区与真空中磁导率w0的比值，叫做该物质的相对磁导率，用字母w °表示。r=/ 00只是一个比值，无单位。根据物质的磁导率不同，可以将物质分为三类：W K1的物质叫反磁物质，如铜、银等；Wl的物质叫顺磁物质，如空气、锡等；W。>>1的物质叫铁磁物质，如铁、银、钻及其合金等。2、磁场强度 磁场中某点的磁感应强度 B与媒介质的磁导率区的比值，叫做该点的磁场强度，

11、用字母 H表示，即：H= B/w (A /m)对于圆环中心周长为L的环形线圈，如图一6所示，内部的磁感应强度B应为：因此，磁场强度的表达式又可以写成：磁场强度是一个矢量，在均匀介质中与磁感应强度的方向一致。 图一6圆环线圈图一7磁路五、铁磁材料的性质、分类及用途1、性质 铁磁材料具有以下共同的性质：能被磁体吸引；磁化后有剩磁，能形成磁体；磁感应强度 B有一个饱和值；具有磁滞损耗；磁导率比非铁磁物质大很多倍，并且不是一个常数。2、分类 根据用途不同，铁磁材料可以分为三大类：(1)软磁材料 其特点是磁导率高，易磁化也易去磁，剩磁和矫 顽力都小，磁滞损耗很小，如硅钢片、纯铁等。常用来制造电机、 变压

12、器等电器的铁芯。(2)硬磁材料 其特点是不易磁化，也不易去磁，剩磁和矫顽力 都很大，如鸨钢、钻钢等。常用于各类永久磁铁、扬声器磁钢的制 造。(3)矩磁材料其特点是在很小的外磁作用下就能磁化，并且达 到饱和，去掉外磁后，磁性仍能保持在饱和值，如矩磁铁氧体等。 常用来制作记忆元件，用于计算机中的存贮器。六、磁路及磁路欧姆定律1、磁路 磁力线所通过的闭合路径称磁路。在电工设备中，一 般都采用铁磁材料按需要制成不同形状的铁芯，让磁通主要沿着设 计好的路径通过。实际工作中，仍会有很少部分磁通经过空气或其 他材料而闭合。我们把通过铁芯的磁通称为主磁通；铁芯外的磁通 称为漏磁通，如图一7所示磁路中的s。磁路

13、按其结构不同，又可分为无分支磁路和分支磁路。分支磁路 又可以分成对称分支磁路和不对称分支磁路。2、磁路欧姆定律 图一7所示即为一无分支磁路。设线圈匝数为N,通过电流为I ,铁芯截面积为S,磁路平土长度为L,则其磁场强度为：式中NI 相当于电路中的电动势，叫磁动势。因为BSNIL令RmNIT"S式中Rm-一磁路中的磁阻磁阻的大小与磁路中磁力线的平均长度 L成正比，和铁芯截面积及材料磁导率W成反比。由此得出她（磁路欧姆定律）Rm在实际应用中 R往往是由几种物质所具有的磁阻串联而成，因此磁路欧姆定律可以表示为：第二节电磁感应一、电磁感应现象如图一8所示，均匀磁场中放置一根导体 AB,两端连

14、接一个检流 计PA当导体垂直于磁力线作切割运动时，检流计的指针发生偏转， 说明此时回路中有电流存在；当导体平行于磁力线方向运动时，检 流计指针不发生偏转，此时回路中无电流存在。如图一9所示，在线圈两端接上检流计 PA构成回路，当磁体插 入线圈时，检流计指针发生偏转；磁铁在线圈中不动时，检流计指针不偏转；将磁铁迅速由线圈中拔出时，检流计指针又向另一个方向偏转。图一9磁铁在线圈中运动图8 直导体的电磁感应现象上述现象说明：当导体切割磁力线或线圈中磁通发生变化时， 在 导体或线圈中都会产生感应电动势。其本质都是由于磁通发生变化 而引起的。因此，电磁感应的条件是穿越线圈回路中的磁通必须发 生变化。二、

15、直导体中的电磁感应由图一8所示电路中可以看出，导体与磁场相对运动而产生的感 应电动势e的大小与导体切割磁力线时的速度 v、导体有效长度l , 和导体所处的磁感应强度 B有关，即：e = Bvl (V)若导体运动方向与磁力线之间的夹角为口,则：e = Bvlsin 认(V)感应电动势的方向可用右手定则来判定： 伸开右手，让拇指与其余四指垂直并同在一个平面内，使磁力线穿过掌心，拇指指向切割运动方向，四指就指着感应电动势的方向。三、线圈中的电磁感应如图一9所示，当磁铁插入或拔出越快，指针偏转越大。即回路 中感应电动势的大小与穿过回路的磁通变化率成正比，这就是法拉 第电磁感应定律。设通过线圈的磁通量为

16、，则 N匝线圈的感应电动势为:式中e 在At时间内感应电动势平均值；N 线圈匝数；/ t 磁通变化率平均值。线圈中产生的感应电动势方向，可用楞次定律进行判定。楞次定 律的内容是：感应电流的磁通总是反抗原有磁通的变化。应用其判 断感应电动势方向的具体方法是：(1)首先确定原磁通的方向及其变化趋势。(2)由楞次定律判断感应磁通方向。如果原磁通增加，则感应磁通与原磁通方向相反，反之则方向相同。(3)由感应磁通方向，应用右手螺旋定则判断出感应电动势或感应电流的方向。在这里要特别提醒的是：判断时必须把产生感应电动势的线圈或导体看做电源。四、自感与互感1、自感 由流过线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应

17、叫自感应，简称自感。自感产生的电动势叫自感电动势，用eL表示。当一个线圈通过电流时，由这个电流产生的磁场使线圈每匝所具有的磁通叫自感磁通，而使整个线圈具有的磁通叫自感磁链，用 字母少表示。少/i的比值叫自感系数，也叫自感，并可推导得：式中e l自感电动势平均值，V;AiZ At 电流的平均变化率，A/S;L线圈的自感系数，又称电感量，简称电感， H。2、互感 两个线圈之间的电磁感应叫互感应，简称互感。在图一10电路中，合上开关S瞬间，线圈2中有感应电动 势产生，使检流计发生偏转。由互感产生的感应电动势叫互感电动势，用eM表示。在图一10中，当两个线圈产生互感时，线圈l中电流ii产生的磁通中一部

18、分 图一10两个线圈的互感与线圈2交链，其磁链为少12 = 212。所产生的互感电动势大小为：式中M 互感系数，M=6 12/i 1。3、同名端 互感线圈中，由于线圈的绕向一致而产生的感应电 动势极性一致的端点叫同名端，反之叫异名端。在图一 11中，1和 4端为同名端，用标记厂”表示。知道两线圈的同名端后，可以很方便地判断出线圈中互感电动势 的极性。在图一12中，当电流i 1由线圈A的1端流入并增大瞬间， 由同名端的定义，可以确定出线圈 B中产生的互感电动势的极性是 3端为正，4端为负。图一11同名端的标记及表示方法图一12第三节磁路计算、安培环路定律磁场强度矢量H沿任何闭合路径的线积分等于贯

19、穿由此路径所 围成的面的电流的代数和，即：0iHdl = 2I （ 安培环路定律）式中I的正负由它的方向与所选路径的方向是否符合右手螺旋 定则而定。二、磁路的基本定律1、磁路基尔霍夫第一定律 磁路中无分支的部分叫磁路的支路, 分支的地方叫磁路的节点。忽略漏磁通，磁路支路各个横截面的磁 通都相等。磁路中任一节点所连各支路磁通的代数和等于零。在图 13所小磁路中：-0-0+0 = 02、磁路基尔霍夫第二定律 磁路可分为截面积相等、材料相同 的若干段。图一13所示磁路可分为平均长度各为11、12、13、13、14五段。每段磁路中心线的磁位差（磁压）Um等于学甯翌理?应用安培环路定律可知，图一13中右

20、边有:积(Um= H1)o左边有：H111 H2LN1I1 N2I2即： 2 (H1 ) =2 ( NI )EUm13磁路或:这就是磁路基尔霍夫第二定律的表达式。式中F= NI叫做磁通势 或磁动势。三、恒定磁通磁路的计算1、无分支磁路中，已知磁通求磁通势方法如下：(1)将磁路按材料和截面积的不同，划分为若干段。(2)按磁路的几何尺寸计算各段的截面积 S和磁路的平均长度l(3)按已知磁通求出各段的磁通密度 B,并求得各段的磁场强 度H(铁芯可查表，气隙可用x 106Bo进行计算)。(4)计算各段磁路的磁压(5)应用磁路基尔霍夫第二定律，求出所需要的磁通势F:F =NI = 2 ( Hl )2、无

21、分支磁路中，已知磁通势求磁通 (一般采用试算法进行计 算)，方法如下：(1)先设定一磁通值，然后按照已知磁通求磁通势的计算步骤求 出所需的磁通势。(2)把计算所得结果与已知条件进 行比较，根据差别情况，把值修正 后再进行计算，直到算得的磁通势与 给定值相近且满足所要求的精确度为 止。3、对称分支磁路的计算 先找出对称的特点。对图一14,可按 其对称轴把磁路剖分成两个相同的无分支磁路。取其一半按无分支图14 对称分支磁路磁路进行计算。计算时，中间柱的面积只取了）因举，幄懈1射U半。剖分后的B、H不变，磁通势F也不变。第四节交流电基本知识一、交流电的基本概念大小与方向均随时间作周期性变化的电流（电

22、压、电动势）叫交流电。交流电的图一15正弦交流电 变化规律随时间按正弦函数变化的称为正弦交流电，其图形如图一15所示。工程上用的一般都是正弦交流电。 工作在交流电下的电路 称为交流电路。二、正弦交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值1、瞬时值 交流电在某一瞬间的数值称为交流电的瞬时值，用 小写字母e、u、i等表示。2、最大值 交流电的最大瞬时值称为交流电的最大值（也称振幅 值或峰值），用字母国Un、Im等表示。3、有效值 若一个交流电和直流电通过相同的电阻，经过相同 的时间产生的热量相等，则这个直流电的量值就称为该交流电的有 效值。用大写字母E、U、I等表示。对于正弦交流电，有效值与最大值的关

23、系式为:Um d2U ； Im ”I。平时所讲交流电的大小，都是指有效值的大小。4、平均值 正弦交流电在正半周期内所有瞬时值的平均大小称 为正弦交流电的平均值，用字母 Ep、up、Ip等表示。正弦交流电平 均值与最大值的关系为：EP -Em ； UP -Um； IP 21mo三、正弦交流电的周期、频率及角频率1、周期和频率 交流电完成一次循环所需要的时间叫周期，用 字母T表示，单位是So在每一秒钟内交流电重复变化的次数叫频 率，用字母f表示，单位是hto频率和周期互为倒数，即：f=1/T 或 T=1/f。我国工业上使用的正弦交流电频率为 50H,习惯上称为工频。2、角频率 正弦交流电表达式的3

24、 t项中，3通常称为角频率 或角速度。它表示交流电每秒钟内变化的角度， 即3=%/t ,在这里 的角度常用弧度来表示，故3的单位是 r/s。四、正弦交流电的相位、初相角及相位差在交流电表达式中，符号sin后面3 t为角度，不同正弦量在t =0时的初始值是不一样的。把t = 0时正弦交流电的相位角称为初 相角或初相位，因此完整的正弦交流电表达式应为：e = Emsin（ w t+ （|）式中（3t+ © ）相位;d 初相角(初相位)。两个同频率交流电的相位之差叫相位差，用字母 0表示，即：d=(3t+ 1)1) ( GJ t+ (|) 2)= (|) 1 i 2 2确定一个交流电变化情

25、况的三个重要数值是：最大值、频率和初相角。通常称之为交流电的三要素。五、正弦交流电的三种表示方法正弦交流常用的表示方法有：解析法、图形法和矢量法三种。1、用一个数学式子来表示交流电的方法称为解析法。如 e = 20sin (100 兀 t 60°) V。2、用波形图来表示交流电的方法叫图形法，也叫曲线图法。3、用矢量来表示交流电的方法叫矢量法。这是一种能比较简便 直观的表示交流电的方法。六、三相交流电源1、基本知识 三相交流电是由三相交流发电机产生，经三相输电线输送到各地的对称电源。三相电源对外输出的为eu、ev、ew三个电动势，三者之间的关系为：大小相等、频率相同、相位上互差 12

26、00,即：eu= Esin w tev= Esin( wt -1200)ew= Esin( wt+1200)三相电动势达到最大值的先后次序叫相序。 正序为LHV WU;反之为逆序。常用黄、绿、红三色分别表示 LK V、W三相。图一16三相四线制2、三相电源的联结(1)三相电源绕组的星形联结将三相电动势的末端U2、V2、W2联成一个公共点的联结方式，称为星形(Y)联结，如图一16 所示。该公共点称为电源中点，用 N表示。由三个电动势始端 U1、VI、W1分别引出的三根导线称相线或端线。 从电源中点N引出的导 线叫做中性线或零线。有中性线的叫三相四线制；无中性线的叫三相三线制。每相绕组 *两端的电

27、压称为相电压，用Uu、Uv、Uw表示，各相电压的参考方向*是从始端指向末端。当泛指相电压时，用 U表示。两根相线之间的 *电压称为线电压，用Uuv、Uvw、Uwu表示，泛指时用UL表示。三相四线制电源可提供的电压有线电压和相电压两种，二者间的关系为：且线电压超前相电压30°。(2)三相电源绕组的三角形联结 将三相电动势中每一相的末端 和另一相的始端依次相接的联结方式，称为三角形 ()联结。如图 17所不。在三角形联结中，UL = Ug。第五节正弦交流电路的分析计算一、单相交流电路的计算1、纯电阻电路 处在交流电路中的纯电阻，其两端所加的电压 与流过电阻的电流在相位上是相同的，电压与电

28、流的有效值之间是 符合欧姆定律的，并且在任一瞬间电阻都是由电源取用功率，起负 载作用。因此电阻上的功率都是正值一一称为有功功率：p uri i2r uR/r (vy2、纯电感电路 处在正弦交流电路中的纯电感，具两端电压在 相位上超前流过纯电感电流900。电感对交流电流的阻碍作用称为感 抗，用字母Xl表示，M=(oL=2兀fL( Q)。流过纯电感的电流与两 端电压的有效值在数量上的关系是：U l=XlI L (V) 或 |L= LL/Xl= UL/w L =UL/2%fL (A)纯电感中电流、电压关系及相位如图一18所示。图一18纯电感电路中的电压、电流及其相位关系a)电路图b)电压与电流曲线

29、c)电压与电流的相位关系纯电感在正弦交流电路中，在一个周期内分别要由电源吸取电能 后转换成电磁能储藏在电感周围磁场中和把磁能转换成电能向电源 输送。这种对能量进行交换的能力，用无功功率Q来表示，即：Ql=LLIl=I l2Xl=UL2/Xl (W)在交流电路中，纯电感不消耗能量。3、纯电容电路 处在正弦交流电路中的纯电容，具两端电压在 相位上滞后流过纯电容电流 90°,如图一19所示。电容器对交流电 流的障碍作用称为容抗，用字母Xc表示。Xc= 1/(oC= 1/2兀fC(Q)图一19纯电容电路中电压与电流波形及相位关系a)电路图b)电压与电流波形 c)相位关系流过纯电容电路的电流与

30、两端电压有效值在数量上的关系为：Ic =Uc/Xc= Uc(o C= 2 兀 fCUc (A)电容也是一个储能元件，在正弦交流电路中，纯电容与纯电感一 样仅与电源进行不断的能量交换，本身并不消耗能量。衡量电容器与电源间能量交换的能力，用无功功率 Qc来表示，即：Qc =UcIc = Ic2Xc= Uc2/Xc (W)4、交流电路的功率和功率因数实际交流电路中存在的电阻、电感和电容之间，不仅有数量关系，还有相位关系。如在R、L、C串联电路中(图一20),就存在有下述关系：(1)电压关系式IZS(2)电路的总阻抗一MaT C式中XL Xc= X称为电抗。例% ! 上(3)电路的总视在功率0图-20

31、 RLC串联电路上述电压、阻抗和功率关系，用图形可分别表示为三个直角三角形，如图一21所不图一21 RLC串联电路的电压、阻抗、功率三角形a)电压三角形b)阻抗三角形c)功率三角形由图一21c)中可以看出：电路中的有功功率 P的大小应为：P= UIcos 0(W)无功功率Pql或Pqc的大小都应为：Q=Uisin ©(W)电路的视在功率应为，S = UI (W)有功功率公式中的cos。叫做电路的功率因数，0叫功率因数角。电路的功率因数cos。越大，电源设备的容量利用越充分，供 电线路上的损耗就越小。在实际工作中总想法提高电路的功率因数。二、三相交流电路的分析、计算1、三相负载的三相四

32、线制Yn形联结联结线路如图一22所示。一般称为三相四线制电路。该电路中：三相负载的总功率为：图一22三相负载的丫形联结i v+ I W中线N上的电流由基尔霍夫第一定律可得：三相四线制电路中，中线N的作用在于使星形联结的不对称负载的相电压保持对称。若中线断开后，各相电压的高低依各相阻抗的 大小而定。阻抗大的电压高、阻抗小的电压低。因此，在三相四线 制供电线路中，不允许在中线上装设熔断器，并力求三相负载平衡。，脚=j + i v+ i w=o2、三相负载的三相三线制Y形联结 在Y形联结中，若各相负载都相等，则：可以把中线N去掉而成为三线制Y形联结。在这样电路中，总功 率即为：3、三相负载的联结 联

33、结方式如图一23所示。由图中可知： 图一23三相负载的联结图一24 丫形不对称负载联结4、不对称三相电路的简单计算(1)不对称三相三线制Y形联结电路 如图一24所示。其计算方 石十石十匹小近7一J丁 五+元+森式宜采用节点电压法。设节点电压为 LNn,则：各相电流分别为：(2)不对称负载作形联结电路如图一 25所示。电路中各相电流：各线电流可由基尔霍夫第一定律得：图一26 涡流图一25 联结不对称负载三、涡流及趋肤效应1、涡流 把一整块金属放在通有交变电流的线圈中，由电流产 生的交变磁通穿过金属块，在金属块内产生旋涡状的感应电流，称 为涡流。如图一26所示。涡流也是一种电磁感应现象。涡流在金属

34、 （铁块）中流动，由于整块铁芯的电阻很小，涡流常常达到较大数值， 使铁芯发热而形成损耗，即铁损的一部分。涡流产生的磁通将阻止 原磁通变化，也即削弱原磁场作用，叫做去磁。减小涡流的一般方法是把整块铁芯换成由许多硅钢片叠合而成的铁芯。在另一种情况下，可以利用涡流产生的热来加热金属，比如高频 感应炉。2、趋肤效应 导体通过交流电时，由于产生的电磁感应，会使 导体表面的电流密度较大，内部的电流密度较小，这种现象称为趋 肤效应。使得流过导体的电流比较集中地分布在导体表面，频率越 高，此现象越明显。因此，导体对直流的“欧姆电阻”和对交流的 “有效电阻”在数值上是有差别的。第二章 绕组的故障与检验绕组是电机

35、的主要组成部分，而且也是最容易发生故障的部分， 电机修理大部分是对绕组的修理。所以绕组相当于电机的心脏，绕 组嵌线、接线的质量，直接影响到电机性能、运行的可靠性和电机的使用寿命。绕组在嵌线、接线后，浸漆前要进行质量检验，其目的就是为了 发现存在的故障，并及时加以消除。否则，在电机绕组浸漆后或装 配完成后再发现故障，就不易或不能修理了。嵌接线中存在的主要 故障是；绕组接地、绕组断路、绕组短路、嵌反和接线错误等。本 章主要讲述多种故障产生的原因、检查方法及嵌接线后半成品的试 验项目。第一节绕组故障的种类一、绕组接地绕组接地系指嵌入铁芯内的绕组与铁芯或机壳间的绝缘受到损 伤或破坏，使绕组的导线或相间

36、、极间的联线及引出线与铁芯或机 壳相碰，使导体内的电流泄漏到铁芯或机壳上，而电机的铁芯或机 壳是通地的，就造成了绕组接地的故障。发生接地故障后，会使机 壳带电，将引起人身触电伤亡事故，也会产生短路现象，烧毁绕组 和造成控制电路失控，使电机无法正常工作。1、造成绕组接地的原因 电机绕组接地的原因很多，如受潮、 雷击、过热、机械损伤、腐蚀、绝缘老化。以及制造不良等原因， 但嵌线过程中造成绕组接地的原因，主要有以下几个方面：1）由于嵌线时粗心，损坏了梢绝缘，或将导线嵌在梢绝缘的外面， 使导线与铁芯相碰。2）嵌线时梢绝缘串向铁芯一端，造成导线与铁芯间漏电距离不 够，使绕组对铁芯放电。3）绕组端部整形不

37、好或端部太长，与机壳相碰。4）铁芯硅钢片松动，未压紧或有毛刺，与机壳相碰。5）引出线的绝缘损坏，与铁芯或机壳相碰。6）相间、极间联线损坏或整形、绑扎得不牢，而与铁芯或机壳相 碰。2、接地故障的检查方法（1）兆欧表检查法1）兆欧表的选择兆欧表的规格是根据额定电压等级来选择的，见表一1。表一1兆欧表的选择电机额定电压（V）兆欧表规格（V）500以下500500300010003000以上25002）测量方法兆欧表检查法是用兆欧表测量绕组对铁芯或机壳的 绝缘电阻大小，来判断有关接地故障的。当绕组嵌入铁芯后，首先 逐个检查各相绕组的极相组，检查各绕组或联在一起接在兆欧表的 火线端，如果是对已接完线的电

38、机测量绝缘电阻时，可分别将各相的一端或三相并联在一起，接在兆欧表的“火线”端，而兆欧表的 “地线”端接在铁芯或机壳上，然后，摇兆欧表手柄，使其均匀转动，待指针稳定后读数，如果测得的绝缘电阻值高于下式计算的R值，说明电机绕组绝缘良好，没有接地。RAU/1000式中Ri绝缘电阻（M Q）;U n电机额定电压（V）。如果测得的绝缘电阻值低于上式的计算值， 甚至接近零，说明绝 缘很差，必须采取措施，否则很容易出现绕组接地现象。如果测得 的绝缘电阻是零，说明绝缘已损坏，绕组已经接地。（2）试灯检查法 为了安全，采用低压电源将绕组串上瓦数较大的灯泡，如图一1所示。图一1试灯检查法检查接地故障图中接地的一端

39、接在电机的铁芯或机壳上，通电后如果灯泡稍 亮，接地点可能冒烟或有火花发生，说明绕组接地。此时要注意人 身安全，防止触电。如果灯泡不亮，说明绕组绝缘良好。但有时灯 泡不亮，接通时接触点有火花出现，说明绕组尚未击穿，只是严重 受潮。因此，嵌线和绕组嵌线后铁芯保存场所的温度、湿度、生产 条件等都要严格控制。对于已嵌好线绕组的接地检查，用提高电压试验的方法比较可靠，其具体方法见第3节的耐压试验。3、接地故障的修理1)梢部分缘缘被击穿时，需将梢被击穿部位的梢楔打下，用相同 或高于本电机绝缘等级的绝缘材料垫在击穿的部位上，垫好后再作 耐压试验，若不击穿，再打入梢楔。2)端部击穿时，注意检查绕组端部与机壳或

40、铁芯的距离， 如果最 小绝缘距离小于耐压空气间隙时，要用绝缘材料隔开，但一定要把 绝缘固定好，防止电机运转时松动，而造成故障。3)引出线被击穿时，注意用绝缘材料包好引线，尽量把引线用绝 缘休架起，防止其与机壳或铁芯接触。二、绕组短路1、绕组短路种类(1)相间短路二相或三相绕组之间短路。(2)极相组短路一个极相组的两个引出线短路。在低压电机及定子铁芯为半开口梢的高压电机中， 上述两种故障 发生较多，而绕组采用元件式线圈的高压电机中，则很少出现上述 两种故障，即使发生也是因运行年限较久，又处在恶劣条件下才有 可能，并大多数发生在绕组端部，极间联线或串联接头处。(3)线圈间短路 根据每极每相梢数的不

41、同，一支绕组分为几圈， 而每圈中又分为几匝，线圈中的导线绝缘损坏后，圈与圈的导线相 接，即为线圈短路。（4）匝简短路 每圈中每匝导线的绝缘损坏后，相邻导线相互接触，为匝间短路。造成绕组短路后，定子的磁场分布不均匀，三相电流不平衡，会 使电机运行时的振动和噪声加剧，严重时使电机不能起动，而在短 路的线圈中产生很大的短路电流，导致线圈迅速发热、冒烟，绕组 被烧坏，短路匝数较多时，电流剧增，使继电器动作或熔断器熔断。2、造成短路的原因1）嵌线操作不小心，把电磁线的外层绝缘擦破。2）嵌线过程中，绕组端部的相间绝缘，或双层绕组梢内的中垫没 布垫好，或绝缘破裂。3）焊接引线时温度高、时间长或熔化物掉在绕组

42、上，烫坏电磁线 外层绝缘物。4）绕组之间连接线或引出线的绝缘不良， 被击穿或破坏，或材料 不合格5）接线时疏忽，把一个或几个绕组自行短路。6）由于运输不当，工地传递包装不完善而碰伤绕组，引起短路。3、绕组短路故障的检查 电机绕组嵌线后发现短路，可以采取重新恢复局部绝缘的方法进行修理，在操作中，必须首先找出绕组 短路点的位置，通常按两种步骤进行，首先寻找短路故障在哪一相绕组中，然后进一步检查发生在哪一个线圈中。 常用方法简述如下：（1）电阻法 利用电桥测量每相绕组的电阻值，通过对测得的各 相电阻值的比较，电阻值小的即可能是短路绕组。电机绕组的接线 方法不同，其电阻值的计算方法也不同。电阻值的计算

43、方法如下：1）绕组为Y接时，在两个线端测得电阻值是两相绕组的串联电 阻，如图一2所示。图一2用测量绕组电阻法检查图一3用测量绕组电阳法检查绕组短路示意图（Y接）绕组短路（接）每相绕组电阻值通过下式计算：式中 R、R/、FWU V、愀目绕组电阻；Rv、Rw、FWu UV VW WUlf绕组电阻。2）绕组为接时，可按图一3接法测量每相电阻，其电阻值可用 下式计算：通过上式计算后，电阻小的一相证明有短路的现象，可以在一相 中再继续寻找短路点。（2）电压降法 将电动机的每相分别通入低压电流，如果三相电 流是不平衡的，电流最大的一相即有短路故障存在。然后再在这相 中寻找短路点，其方法是把电压表接在每相或

44、每个线圈的两端引出 线上，测每相或每个线圈的电压降，电压降最小的那组或那个线圈 即存在匝间短路，如图一4所示。图一4用电压降法测量检查绕组短路的示意图图一5用短路侦查器检查短路线示意图（3）短路查器法短路侦查器是用来检查绕组匝间短路的一种专 用工具，其使用方便、可靠。短路侦查器是采用变压器原理，由铁 芯；相线圈构成的。具铁芯是用“ H'形硅钢板叠成的，凹梢内绕有 线圈。其检查方法是：把侦查器的开口放在被检的定子铁芯梢口上， 在侦查器线圈两端接上单相低压交流电源，这时定子铁芯与侦查器 构成一个磁回路，相当于一个变压器，侦查器线圈相当于变压器的 一次绕组，被检查的定子绕组相当于二次绕组。如

45、果被检查绕组有 短路存在，则被短路的绕组就有电流通过，并在它周围产生交变磁 场，这时拿一块薄铁片放在被测绕组的另一边梢口上面，构成了磁 回路，把铁片，及在定子铁芯上，由于磁力吸引产生振动而发出吱 吱声。另外，也可以在侦查器线路中串联一块电流表，在有短路的 绕组处电流数会增大。如果短路不严重，则有声响，且只有轻微振 动的感觉。用短路侦查器检查短路线路如图一 5所示。将侦查器放在定子铁芯内移动检查时，可以找出有匝间短路的线 圈位置。采用此法时要注意以下几点：1）三角形接线的绕组线端要拆开。2）多支路并联的绕组要分开。3）试验时铁片要离开侦查器，防止有漏磁干扰。4）为了判断双层绕组的故障线圈，当发现

46、一个梢内线圈有匝间短 路现象时，可以查出梢内上、下层线圈各自的另一边所处梢的位置，再用薄铁片分别放在这两个梢上，根据不同反应，就可以确定是哪 个线圈短路了。5)在接通电流前，应先将侦查器放在电动机定子铁芯上， 使磁路 闭合，否则侦查器线圈中电流会很大，时间稍长便会烧坏侦查器。(4)三相电流平衡试验法 此种方法是检查试验常用有效方法， 见第三节。4、绕组短路的修理(1)相间短路的修理1)绕组联接错误重新联好。2)绕组联接线的绝缘套管未套好，或绝缘套管本身破裂时，要重 新套好，或用绝缘包好、垫好。3)相间短路多发生在端部，找出短路的原因，再针对不同原因进 行处理。如相间绝缘垫得不好，应重新垫好；如

47、果是绝缘受破坏， 就要重新修复或更换，并应垫好，如导体绝缘受损，应再包上绝缘。4)若在梢内发生双层绕组的相间短路，必须把线圈的中垫重新垫 好，并有必要加宽加长中垫，重新嵌好线。(2)匝间短路的修理 如果匝间短路点在铁芯外部，可用绝缘包 紧，或用绝缘垫好、扎牢，防止串动。如果短路点在梢内，可根据损坏程度的不同来决定重新垫好或是 换线圈重新嵌线。三、绕组断路电动机定子绕组导线，联接线、引出线等断开或接线头松脱，称 之断路。绕组断路表现为绕组嵌入定子铁芯后，接上电源，电流表 指针不动，或接好线后通以三相电流，一相电流表指针不动，其余 两相或一相电流很大。电动机出现断路现象之后无法起动，如果是几路并联

48、绕组或几个 导线并绕，断一根后电机虽然也能运行，但由于电流不平衡，使转 矩下降，转速降低，绕组温度升高。出现这种现象后必须找出原因， 进行修理。1、断路原因1)小容量电机导线细，嵌线时用力大，导线被拉断。2)剪相间绝缘纸时，不慎将线剪断。3)绕组受碰撞而断裂。4)焊接不良或漏焊。2、检查断路的方法 检查绕组断路可用串联灯泡的方法，也可 用万用表，电桥，兆欧表来测量。(1)直流电阻法 将万用表放在Q档，或把电桥接在绕组的线端 上或多股线端上逐相逐个绕组进行检查，如果电阻值很大或不通， 即说明已断路。(2)灯泡法 如果三相绕组是Y接，把电源与灯泡串联，一个引线接在中性点上，另一根引线分别接到三相绕

49、组的相头 U、V、Wk, 若灯泡不亮，则表明断线就在这相上，如图一 6所示。若有几条支路的绕组或定子绕组是接，则应先把各并联支路的 端头连接线断开，如图一7所示。图一6用灯泡法检查丫接断路图一7用灯泡法检查接断路3、绕组断路的修理1）绕组断路处在铁芯梢外部时，可将断裂的导线重新联接，焊好, 包好绝缘。2）如果绕组焊接不良，可重新焊接。3）引出线断路时，可重新换线。4）梢内断线时，如果是修理电机，可用穿线法更换，如果是新电 机，则必须更换线圈。四、绕组接线错误或嵌反电机绕组必须按一定规则连接，如果连线接错，使绕组中的电流 方向相反，就不能形成旋转磁场，因而电机就不能运行，由于磁通 势和电抗不平衡

50、，电机将剧烈振动，并发出低沉的嗡嗡声，因三相 电流不平衡，电流迅速上升，会造成电机过热，甚至烧坏。1、引出线连接错误 电动机三相绕组的首端和末端接成星形和 三角形时，应按一定的顺序不能接错，正确的接法如图一8所示。图一8星形及三角形联接的正确接法图一9用电压表检查电动机绕组的首端和末端a）星形联结b）三角形联结如任一端接错，电动机接通电源后，不能顺利起动，达不到额定 转速，同时声响很大，三相电流不平衡，并且在空转时，电流超过 额定值，这时必须查明首、末端，可用下述方法进行检查。（1）电压表检查法 将三相绕组接成星形，把其中一相绕组接在 36V交流电源上，如图一9a所示。其余两相绕组出线端接在电

51、压表 上，看有无读数（量程为10V）,再将电流和电压表改成如图一9b所 示接线，看有无读数。1）如两次都无读数，说明接线正确。2）如两次都有读数，说明两次未接电源的那一相绕组首末端接 反。3）如两次中一次有读数，另一次无读数，说明无读数的那次接电 源的那相的首末端颠倒了。上述方法基于电磁感应的原理，图一 10 所示为两个定子绕组的代表图。图一10电磁感应法检查电动机绕组的首端和末端图一 10a表示第一相绕组的末端U2接于第二相绕组的首端V1, 则第一相绕组及第二相绕组中的电流如箭头所示。假设顺时针方向 的电流在各线圈内产生N极磁场，反时针方向的电流在各线圈内产 生S极磁场，那么在定子绕组中共组

52、成四个磁极，而第三相绕组的 线圈在此交变磁场的正中，所以能在其中感应出较高的电压，电压 表就有指示。图一10b表示第一相绕组的末端U2接于第二相的绕组末端V2,电流如图中箭头昕示，此时第三相绕组的线圈处于第一、 二相绕组线圈组成的磁极中性区，几乎不感应电压，电压表无指示。2、极相组或个别线圈、多路并联绕组接错由于嵌线后，绕组线圈端部引出线较多，有时摆放较乱，若不小心把线圈或极相组或 路数接错，便将造成三相电流不平衡。绕组接错有以下几种情况：1）极相组接错，使电机无法起动。2）少数线圈接反，三相电流不平衡，极相组分组错误。3）有时接线虽然正确，但个别线圈下反了。4）多路并联支路接错。5）丫、接法

53、错误。第二节嵌线接线检测仪器为了保证电机质量，在电机绕组嵌线前后及接线后，要对其绕组 进行检查试验，以发现排除由于加工过程中造成对绕组绝缘的损伤。常用的检查仪器有以下几种。一、间匝试验仪器1、低压匝间测试仪 ZJ 5低压匝间耐压试验仪，是以高压脉 冲形式加在电机绕组上，以检测嵌线后绕组匝间绝缘质量的仪器。已被中小型电机分等规定列为一等品的必备仪器，该仪器是采用脉 冲比较法。由装置产生的高压脉冲，在标准线圈和被试线圈对应交 替地施以脉冲电压，各线圈的状态、脉冲波形有变化，可以从示波 器荧光屏上观察到电压波形，则可以判断绕组在匝间电压试验标准 中规定的试验电压下绕组的匝间绝缘质量。（1）技术性能1

54、）最大输出电压。在1kQ阻抗下，装置最大输出电压不少于5kV。2）上升时间。三档上升时间的选择：a档时为；b档时为s ; C 档时为1 w s。3）脉冲电容。二档脉冲电容的选择，a档时为区F, b档时为区F。4）电源 220V 土 5% 50Hz5）功率小于25VA（2）面板机控制机件作用1）显示屏。用以观察被测绕组衰减振荡波形。2）示波器垂直方向标准选择。通过其转换开关，按比例改变屏幕 上每1cm高度的电压值。3）直流高压电压表。监视试验时调节调压器所产生的直流电压大 小。4）高压主电路接通电路旋钮。按下此按钮后，能通过自动延时电 路延时（约4min）后按钮指示灯增亮，即可以开始进行高压脉冲

55、试 验。s、5）波头选择旋钮。波头电阻分三档，通过换档，可以选取区w s、1 w s三档上升时间。6）冲击电压试验引出线。为三根，一蓝二红，蓝为地线，二红为 高压线。可以分别在两个被测绕组上进行冲击耐压试验，也可共同 在一个绕组上进行冲击耐压试验，或一根红线悬空，另一根红线在 一被测绕组上进行冲击耐压试验。7）脚踏开关插座口。当脚踏开关插头插入后，踏下脚踏开关，主 电路接通。8）电源开关。按下电源开关后，示波器工作屏幕上显示出一亮线； 同时，引燃管开始预热。9）电源指示灯。按下电源开关，指示灯亮，指示低压回路通电。10）显示屏指示灯亮度旋钮。调节指示灯亮度。11）亮度旋钮。调节显示波形亮度。12）聚焦旋钮。调节波形显示线条粗细。13）脉冲示波器扫描速度选择按钮。根据不同试验负载，选择不同X方向扫描速度。14）高压调节旋钮。调节输出高压值。（3）使用方法 本装置接通电源，按下电源开关后，电源指示灯 显示，短时间后在示波屏上可以看到一水平亮线， 这时，调节聚焦、 亮度旋钮，同时把电压调节旋钮旋到初始位置， 按下高压电源按钮， 通过自动拖时电路作用，待