电工培训教材

1、电工培训教材天车的主要电气设简介天车的主要电气设备包括：电机、接触器、继电器、主令电气等了解这些部件得构造、性能及安全技术等，有助于天车的使用与维护。电动机一、电动机的分类电机的种类很多，按电源的性质可分直流电动机和交流电动机两大类型。由于交流异步电动机具有结构简单、坚固耐用、价格便宜、工作可靠、效率较高、维护容易等优点，是应用最广泛的电动机，故利用率较高。二、电动机的铭牌铭牌是电动机的重要标记电动机铭牌较详细地介绍了电动机的特性和一般技术要求，给使用、检查和修理提供了依据，如果电动机没有铭牌或搞不清铭牌上的内容，就不要轻易使用，以免发生事故，为了正确识别铭牌，现将铭牌上的技术数据说明如下：三

2、相异步电动机型号 JO51-4 额定功率 4.5 千瓦 额定转速 1440 转/ 分额定电压 220/380 伏 额定电流 16.4/9.5 安 接法 /Y频率 50 赫绝缘等级 A 级温升 60 定额 连续技术条件 GB742-66重量 85 公斤1、型号 是用来区别产品性能、结构和用途的，具体内容见2、 额定功率 （ P） ， 额定容量， 它表示电动机在频率、 电压和电流都为额定值时，转轴上所能输出的机械能，它的符号为P,单位为瓦特（vv ,简称瓦。3、 额定电压 在额定情况下运行时， 加在定子绕组线端的电压值叫额定电压，般用符号U表示，单位为伏特V,简称伏。电动机定子绕组所接电源电压值一

3、般不应超过额定电压的10%不应低于额定电压的5%。4、额定电流（ I ） 电动机在额定电压，额定频率以额定功率运行时，定子绕组线端的电流叫额定电流，一般用符号I 标志，单位为安培（A）。5 额定频率 电动机在额定运行情况下，定子绕组所接电源的频率叫额定频率，F 表示。6、额定转速（n）电动机在电压、电流、频率、容量都是额定值下运行时，每分钟的转速叫额定转速。7、接法表示电动机在额定电压下定子绕组的接线方式（Y形或形）。8、定额（工作方式）指电动机正常使用时容许连续运行的时间，一般分连续、 短时与断续三种。9、 绝缘登记 割据定子绕组所采用的绝缘材料和容许承受的不同温升而分的等级叫绝缘等级，中小

4、型电动机绝缘有 A E、R F和H级。10、温升 电动机在运行时，绕组容许超出周围环境的最高温度，也就是绕组容 许上升的最高温度与周围环境温度的差。11、转子电压绕线式异步电动机的定子加额定电压，其转子不转动时，两个滑环间的电压叫转子电压。12、转子电流绕线式异步电动机使用到额定功率时转子电流。13、技术条件 就是对电动机各种指标的技术要求“ GE?为国家标准型号。三相异步电动机的参数及工作条件1、三相异步电动机按转子结构分为两种：鼠笼式、绕线式按额定工作方式可分：连续工作、短时工作、断续工作三种因此生产中选择电机时， 一定要按工作的方式来选取。 短时工作的电机不可用在 连续工作上，更不能用在

5、断续工作上。2、旋转磁场的转速与电源频率，电动机的机数之间的关系，旋转磁场的转数n与电源频率f成正比，与电动机的极对数 P成反比，即n=60f/P , n磁场转速，f电源频率，P-电机磁场的对数。我国规定标准电源频率为50周/秒，所以旋 转磁场的转速n 的大小只与极对数有关， 磁极对数多， 旋转磁场的转速就低。 当频率 f=50HZ 时：1P=3000转/分（2极），2P=1500转/分（4极），3P=1000转/分（6极），4P=750转/分（8极），5P=600转/分（10极），所以只要看到极数，就可知道电动机的额定转数。同时极数越多的电动机，体积越大。3、异步电动机的空气隙对电机运行有什

6、么影响。电动机的空气隙是决定电动机运行的一个主要因素， 气隙过大， 将使磁阻增大，因而激磁电流增大，功率因数降低，电动机的性能变坏。如果气隙过小，会使铁损（铁芯损耗）增加，运行时有可能转子铁芯与定子铁芯相碰触，使其难以转动，因此异步电动机的空气隙为： 0.2-1.0 毫米，大型电机为 1.0-1.5 毫米。所以在维修过程中， 一般情况下， 不可以将一台电动机的转子换在另一台上使用。4、异步电动机空载电流占额定电流多少？造成空载电流过大的原因是什么？异步电动机的空载电流主要由两部分组成：一部分电流来至产生旋转磁场，它是空载电流的主要部分， 该成分成为空载激磁电流分量， 由于它没有做功， 所以又成

7、为无功电流分量。 另一部分电流是用来产生一定的有功功率， 去补偿电机空载，运行时的各种功率损耗（如磨擦、通风和铁芯中的损耗等）该部分为空载电流的有功分量， 因为电机在空载运行时的各种损耗都比较小， 所以它是空载电流的次要成分， 一般情况下可以忽略不计。 由于激磁电流是无功电流， 所以空载电流基本上是无功电流的性质， 因此希望电动机空载电流不要太大， 一般大中型电机空载电流占额定电流的20-35%；小型电机的空载电流约占额定电流的35-50%，造成异步电动机空载电流过大的原因有以下几种：（ 1）电源电压太高，当电源电压过高时，电机铁芯会产生磁饱和现象，导致空载电流过大。（ 2）电机因修理后装配不

8、当或空气隙过大。（3）定子绕组匝数不够或Y型接线误接形接线。（ 4）对于一些旧电机，由于硅钢片腐蚀老化，使磁场强度减弱或片间绝缘损坏而造成空载电流过大， 对于小型电机， 空载只要不超过额定电流的50%就可使用。5、怎样做电动机的空载试验？空载前， 首先检查一下电机出线端线头标志是否正确， 转子是否灵活， 检查无问题后， 将三相电源接入电机， 使电机在不拖动负载的情况下空转。 而后再检查电机运转的音响有无杂音，轴承转动是否平稳、轻快，测三相电流是否平衡，观察空载电流是否正常，一般大容量高转速电动机的空载电流为其额定电流的20-35%，小容量低转速电机的空载电流为额定电流的35-50%。空载电流不

9、可过大和过小， 过大有可能是修复时选取的匝数少过接线错误， 以及气隙太大或不均匀所致， 过小说明定子绕组匝数多等， 如发现三相电流不平衡且不稳定时， 应立即停机检查空载， 试验不应小于 1 小时， 同时应测量电机的温升， 其温升按绝缘登记不得超过允许限度。6、什么是异步电动机的允许温升电机的铭牌上标有绝缘登记， 每一种绝缘材料的耐热极限温度是一定的， 如：常用的绝缘登记A、 E、 B、 F 的绝缘材料耐热极限温度分别为105，120，130，155，若规定环境温度为40，并且要留出5的裕度（一般测出的温升为绕组的平均温升，绕组的最高温升比测出的平均温升要高，因此要留出5的温升裕度） 。那么它对

10、应的允许温升为60、70、 85、110如果电机的温升超过绝缘材料允许温升，将使绝缘材料加速老化、变脆、机械强度变低、绝缘材料质量变差， 最后导致损坏而烧毁电机。 异步电动机的允许温升是由电机制造厂根据电机的所用绝缘材料等级来决定的，如 A 级绝缘材料，电机在环境温度40时，温度计法测量时允许温升为 55， E 级绝缘材料为 65。7、异步电动机规定的允许温升与实测温度有什么区别？电动机规定的允许温升是指在一定的环境温度， 电机温度比周围环境温度高出的数值（国家标准：环境温度为 40） ，这个数值由电机制造厂根据电机所用绝缘材料等级来决定的，如够电机铭牌上标注的温升是60，说明环境温度为40时

11、，绕组的温升不能超过60。也就是说电动机允许温升等于绕组允许温度减去规定的环境温度。实测的电机温度是指电机部分实际发热温度， 它对电机的绝缘材料影响很大， 因为每一种绝缘材料， 它的耐热极限温度是一定的， 测量电机的各部温度一般用温度计法和电阻法两种。三相异步电动机的使用及维护1、电动机的启动方法有几种（三种）（ 1）直接启动：电机直接接入电源在额定电压下直接启动， 这种方法启动电流较大， 是额定电流的 4-7 倍，适用于小容量的电机启动。如果变压器容量足够大，电机的容量不超过变压器容量的30%也可直接启动，对于经常启动的电机则不应超过变压器容量的 20%.（ 2）降压启动：将电机通过一定专用

12、设备， 使加到电机上的额定电压降低， 以减小电机的启动电流， 待电机转速达到或接近额定转速时， 再将电机换到额定电压下运行， 如Y- 启动 , 延边三角形等。降压启动虽能减小启动电流，同时也使电机的启动转矩减小， 因为电机启动转矩是和电压的平方成正比， 因此多用于鼠笼式异步电机的空载或轻载启动。（ 3）在转子回路中串入附加电阻启动：这种方法只适用于饶线式异步电动机， 它既可以减小启动电流， 又可以使启动转矩增大。2、电动机的调速方法有几种（ 1）变频：改变电源频率（改变50HZ）（ 2）变极：改变电机的磁极对数。（ 3）改变转差率：如起重机，在转子中串入电阻。3、电动机的制动方法有哪几种（ 1

13、）机械制动：当电机断电后， 依靠外加制动闸作用于电机轴上使电机迅速停转， 一般采用抱闸式。（ 2）反接制动：停转时改变电流的相序， 使定子的旋转磁场反向， 就是产生的转矩和原来的转矩相反。适用于2-3KW的电机，10KW以上不采用。（ 3）能耗制动：为了弥补反接制动的不足， 一些功率较大， 制动次数频繁， 性能较高的生产机械上较多的采用这种方法， 原理是当定子绕组断电后， 立即使其两相定子绕组接上一直流电源，产生一个静止磁场，转子在这个磁场中旋转产生感应电动势，转子电流固定磁场所产生的转矩阻碍转子继续转动， 因而产生制动作用， 使电机迅速停转。4、异步电动机启动前应做哪儿些检查为了避免异步电机

14、在启动时发生故障，电机在投入运行前应做如下检查：（ 1）新安装或三个月以上长期停用的电动机应进行绝缘电阻的测量，电压在1千伏以下，容量在1000 千伏以下的电机绝缘电阻应不低于 0.5 兆欧（ 2）检查电机的接地（或接零）线是否良好，导线截面是否符合要求。（ 3）检查电机螺丝是否松动，轴承是否缺油。（ 4）根据标牌，检查电源电流是否相符，接线方式是否正确。（ 5）扳动电机转子和所带的转动部是否灵活，有无卡住，摩擦和扫膛现象。（ 6）检查传动装置，如皮带的松紧，有无断裂，联轴器联接是否完好。（ 7）检查控制装置的容量是否合适，熔丝的大小要符合要求，装接要牢固。（ 8）检查电源电压是否正常，电压的

15、波动范围应在±5%即可允许起动。5、电动机起动时应注意些什么（ 1）电动机在起动时应注意，电机附近是否有人或杂物，以免造成人身事故或设备事故。（ 2）电机接通电源后，如果不能转动或起动很慢声音不正常及传动机械不正常等现象，应立即切断电源检查，待查明原因排除故障后方可重新起动。（ 3）多台电机起动时，应从大到小有秩序的逐台起动，不可同时起动，以免造成线路压降过大或引起开关跳闸。（ 4） 尽量避免频繁起动， 减少起动次数， 一般空载连续起动每分钟不得超过3-5次。电机长期工作后，停机又起动不得连续超过2-3 次，因起动电流大，频繁起动或起动次数较多会使电机绕组发热，影响电机使用寿命。6、

16、电动机的运行维护工作中应注意些什么正常运行的异步电机在维护工作中注意以下几点：（ 1）电动机周围应保持清洁（ 2）用仪表检查电源电压和电流变化的情况，一般电机允许电压波动为额定电压的±5%，三相电压之差不得大于5%，各相电流不平衡值不超10%，并要注意，判断是否缺相运行。（ 3）定期检查电动机的温升，常用温度计测量温升，应注意温升不得超过最大允许值。（ 4）听轴承有无杂音（异常声音），密封要良好，并要定期更换润滑油，换油周期，一般滑动轴承为 1000 小时，滚动轴承为 500 小时。（ 5）注意电机的音响，气味、震动情况及传动装置情况，正常运行时，电机应音响均匀，无杂音和特殊尖叫声。

17、7、电机起动时有嗡嗡声，且起动不了是什么原因？定子、转子有严重相擦或被机械卡位时，起动不了，并有嗡嗡声。另外，在电源断一相起动时，转子左右摆动，有强烈的嗡嗡声，电机将无法起动，这是因为单相电流产生不了旋转磁场， 因而电机也不能产生起动转矩， 其它原因： 绕线式转子开路，鼠笼式转子断条或严重断裂等，会使电机无法起动。8、什么原因能造成电机启动比较困难（ 1）电源电压过低（ 2）三相电压严重不平衡（ 3）定子、转子绕组相间，匝间接地或局部短路故障（ 4）重绕的电机绕组接线错误当异步电机的起动转矩在能克服阻尼转矩时， 空载运行尚能维持， 但当带上负载后， 由于以上原因都会使电机的电磁转矩减小， 直观

18、的就可看出转速迅速下降。9、异步电机起动后，保险丝熔断或过热保护动作（ 1）电源断相或定子绕组断一相（ 2）保险和过热元件选择不合理，容量不够。（ 3）负载过重或传动部分卡死。（ 4）定子绕组接线错误或接头松动。（ 5）绕组有接地短路故障（ 6）起动控制设备有缺陷或接线错误10、电动机的温升超出了规定极限是什么原因当电机在额定负荷下正常运行时， 电动机的温升不会超过允许值。 如果电机温升一旦超出规定值， 造成电机过热， 说明电机本身有了故障或电源， 负载方面等存在故障。（ 1）电机本身方面电机绕组中一相绕组断路， 并联支路中任何一条支路断路， 都能造成三相电流不平衡，引起绕组过热。电机定子、转

19、子绕组有相间、匝间接地及局部短路故障，引起铜损增加，绕组发热。Y形接线的电机错接成形或形接线的电机结成Y形，此时电机仍可带额定负荷，都会使定子电流超过额定电流，引起绕组过热，若时间长将使电机冒烟。电动机轴弯， 转子扫膛， 轴承损坏使电机转动不灵活， 甚至卡死都会引起电机电流增大，同时机械摩擦损耗也增加（ 2）电源方面当电源电压过低时，定子所产生的旋转磁场减弱，磁通小相应减低，在负载力矩不变情况下，定子电流增大，引起绕组过热。当电源电压过高时，磁通小增加，由于铁损的大小和磁通密度B的平方成正比，铁损增加， 同时由于铁芯趋于饱和， 引起激磁电流分量的急剧增加， 同样会引起绕组过热。电源线的一相断线

20、， 如保险、 刀闸开关或其它启动设备故障， 线路接头的接触不良等，都能造成电机单相运行，运行中的两相绕组将因过电流而过热。（ 2）负载方面负载过重时， 将使电机转速下降， 温升过高， 如设备不配套或设计时选取系数太小，机械原因使负载增加等，使电机长期过负载运行。被带机械部分忧故障， 小容量的电机转动不灵活或卡住， 中小型电机的机械部分被其它杂物卡死等造成电机过负荷。（ 4）通风方面机电动机工作环境温度过高，散热困难。电动机的机壳或绕组灰尘太多，影响散热。风扇损坏或装反，使风量减小。进风口有其它杂物堵塞，进风不畅，引起风量减小。11、电动机的轴承温度超过机壳温度是什么原因？（ 1）电机轴承长期缺

21、油运行，摩擦损耗加剧，使轴承过热，加油过多或过稠，也会引起轴承过热。（ 2）更换润滑油时，由于油中混入了硬粒杂质，或轴承清洗不干净，留有硬粒杂质，使轴承磨损加剧过热。（ 3）由于装配不当，固定端盖螺丝松紧度不一，造成两轴承孔中心不在一条直线上或轴承内外圈不平行，使轴承移动不畅，带上负载后使摩擦加剧而发热。（ 4）皮带过紧或电机被带机械轴不在同一直线上，会使轴承负载增加而发热。（ 5）轴承选用不当或质量差，如内外圈锈蚀，个别钢珠过紧不圆等。（ 6）运行中的电机轴承已损坏，如钢珠表明出现麻面等造成轴承过热。12、怎样从电动机的不正常振动和声音中判断故障原因。异步电机产生不正常振动和异音主要有机械和

22、电磁两方面原因。机械方面：（ 1）电机风叶损坏或紧固螺丝松动，造成风叶与风叶盖相碰，它所产生的声音随着碰击声的轻重时大时小。（ 2）由于轴承磨损或轴部正，造成电机转子偏心，严重时将使定、转子相擦，使电机产生剧烈的振动和不均匀的碰擦声。（ 3）电机因长期使用致使地脚螺丝松动或基础不牢，因而电机在电磁转矩的作用下产生不正常的振动。（ 4）长期运行的电机因轴承内缺乏润滑油形成干磨或轴承中钢珠损坏，因而使电机轴承内发出异常的咝咝声和咕噜声。电磁方面：（ 1）正常运行的电机突然出现异常音响 ，在带负载运行中 ，转速明显下降，并发出低沉的吼声，可能是三相电流不平衡，负载猛增或单相运行。（ 2）正常运行的电

23、机，如果定子、转子绕组发生短路故障或鼠笼转子断条，则电机会发出时高时低的嗡嗡声，机身也随之略为振动。接触器一、接触器的作用和分类电磁式接触器是利用电磁吸力的作用， 使主触点闭合或分断电动机电路或其他负载电路的控制电器。接触器按其主触点控制的电路中电流种类分类，有支流接触器和交流接触器。按其主触点的极数分则支流接触器有单极和双极两种，交流接触器有三级、四极和五极三种， 其中用于单相双回路控制可采用四极， 对于多速电动机的控制或自耦合降压启动控制可采用五极的交流接触器。二、接触器的结构和工作原理1、 电磁机构 电磁机构由线圈、 铁心和衔铁组成。 铁心一般都是双E 型衔铁直动 式电磁机构，有的衔铁采

24、用绕轴转动的拍合式电磁机构。2、主触点和熄弧系统 根据主触点的容易大小，有桥式和指形触点，且直流接触 器和电流20A以上的交流接触器均装有熄弧罩，有的还带有栅片或磁吹熄弧装 置。3、辅助触点 有常开和常闭辅助触点，在结构上它们为桥式双断点，辅助触点容 易较小。4、反力装置由释放弹簧和触点弹簧组成，且它们均不能进行弹簧松紧的调节。5、支架和底座用于接触器的固定和安装。三、接触器的主要参数及型号含义1、技术参数额定电压 铭牌上标注的额定电压是指触点的额定电压，常用的额定电压登记 如表所示。接触器的额定电压和额定电流等级表直流接触器交流接触器额定电压/V110、220、440、660127、220、

25、380、500、600额定电流/A5、10、20、40、60、100、150、250、400、6005、10、20、40、60、100、150、250、400、600额定电流 铭牌上标注的额定电流是指主触点的额定电流。线圈的额定电压 是指接触器吸引线圈的工作电压。接通和分断能力是指主触点在规定条件下能可靠地接通和分断的电流值。额定操作频率指每小时的操作次数，交流接触器最高为 600次/h,而直流接 触器最高为1200次/h。继电器热继电器：1、继电器：为了充分发挥电动机的过载能力，保证电动机的正常启动和运 转，而当电动机一旦出现长时间过载时， 不能自动切断电路，从而出现了能随过 载程度而改变动

26、作时间的电器，这就是热继电器。按其相数分：热继电器分为单相、两相和三相式三种类型。按职能分：三相式热继电器又有带断相保护和不带断相保护二种。2、热继电器的保护特性：热继电器中有电阻发热元件，利用过载电流通过电阻发热元件产生的热效应使感测元件动作，从而带动触点动作来完成保护作用。 热继电器中通过的过载电流与热继电器触点的动作时间关系， 称为热继电器保护特性。3、热继电器的工作原理：其既是双金属片原理，当电动机过载时，热元件产生的热量增大， 使双金属片弯曲位移增大， 经过一段时间后， 将串于接触器线圈的触点分开， 使接触器失电， 从而使接触器常开触点断开电动机电流以保护电动机。4、热继电器使用中应

27、注意的问题：热继电器在使用上应使发热元件的电流与电动机的电流相适应， 然后据实际运行情况做上下范围的适当调节。热继电器动作后， 故障排除重新启动时， 宜用手动复位方式， 若热继电器与接触器安装地点远于操作地点，而采用自动复位。热继电器出线端的连接导线应为铜线， 且出线端螺钉应拧紧， 以免松动导致接触电阻增大，影响发热元件温度，导致误动作。热继电器和电动机周围介质温度应尽量相同， 否则会破坏已调好的配合情况。热继电器须按产品说明书中规定的方式安装， 且应在其他电器的下方， 以免动作特性受其他电器发热影响。使用中应定期除尘埃和污垢。使用中应每年通电校验一次， 另外当主电路发生短路事故后， 应检查发

28、热元件和双金属片是否已发生永久性变形， 若发生变形无法作出判断时， 则应进行通电试验，在调整时，绝不允许弯折双金属片。信号继电器：一、温度继电器电动机出现过载电流时， 会使其绕组温过高， 而利用发热元件可间接地反映出绕组温升的高低， 热继电器就可以起到电动机过载保护的作用。 然而， 即使电动机不过载， 由于电网电压升高， 会导致铁损增加而使铁心发热， 这样也会使绕组温升过高，或者电动机环境温度过高以及通风不良等同样会使绕组温度过高。温度继电器是增设在电动机发热部位，如电动机定子槽内，绕组端部等。温度继电器大体上有两种类型，一种是双金属片式温度继电器，另一种是热敏电阻式温度继电器。二、速度继电器

29、感应式速度继电器是依靠电磁感应原理实现触点动作的。因此，它的电磁系统与一般电磁式电器的电系统是不同的， 而与交流电动机的电磁系统相似， 即由定子和转子组成其电磁系统。 感应式速度继电器在结构上主要由钉子、 转子和触点三部分组成。三、液位继电器某些锅炉和水柜需根据液位的高低变化来控制水泵电动机的启停， 这一控制可由液位继电器来完成。四、干簧继电器干簧继电器由于其结构小巧，动作迅速，工作稳定，灵敏度到等优点，近年来得到广泛的应用。干簧继电器有许多特点：1、接触点与空气隔绝，可有效地防止老化和污染，也不会因触点产生火花而引起附近易燃物的燃烧。2、触点采用金、钯的合金镀层，接触电阻稳定，寿命长为100

30、1000 万次。3、动作速度快，为1-3ms, 比一般继电器快5-10 倍 .4、与永久磁铁配合使用方便、灵活，可于晶体管配套使用。5、承受电压低，通常不超过250V。主令电器主令电器是用来闭合和断开控制电路，用以控制电力拖动系统中的电动机启动、停车、制动以及调速等。主令电器应用十分广泛，种类也繁多，常用的有控制按钮、行程开关、万能转换开关和主令控制器等。一、控制按钮是一种结构简单使用广泛的手动主令电器， 在控制电路中作远距离手动控制电磁式电器用，也可以用来转换各种信号电路和电器联锁电路等。按控制按钮一般由按钮、 复位弹簧、 触点和外壳等部分构成， 当按钮按下时，先断开常闭触点， 而后接通常开触点按钮释放后， 在复位弹簧作用下使触点复位。二、行程开关依照生产机械的行程发出命令以控制其运行方向或行程长短的主令开关， 称 为行程开关。行程开关广泛应用于各类机床和起重机械的控制，以限制这些机械的行程，当生产机械运行到某一预定位置时