电机控制技术-项目2三相异步电动机的安装与调试课件

1、电 机 控 制 技 术三相异步电动机的安装与调试电 机 控 制 技 术三相异步电动机的安装与调试任务一 三相异步电动机的拆装 2.1三相异步电动机的结构 三相异步电动机是由固定不动的部分（定子）和旋转的部分（转子）组成，定、转子间有气隙。此外，还有端盖、轴承、接线盒和风扇等。按转子结构的不同，三相异步电动机分为鼠笼式和绕线式两大类。笼型转子异步电动机结构如图2-1所示；绕线转子异步电动机的结构如图图2-2所示。任务一 三相异步电动机的拆装 2.1三相异步电任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动

2、机的拆装 一、异步电动机的定子 它是电机的固定部分，一般由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。 （一）定子铁芯 异步电动机的定子铁芯是一个在圆周上冲有齿和槽的空心圆筒形铁芯，如图2-3（a）所示。定子铁芯的作用一是导磁，二是安放定子绕组。由于旋转磁场以同步转速相对于定子旋转，因此，铁芯中的磁通是交变的，所以铁芯一般用厚度为0.5mm、表面涂绝缘漆的硅钢片叠压而成，以减小涡流和磁滞损耗，如图2-3（b）所示。铁芯外径小于1m时，硅钢片冲成整圆的；外径大于1m时，用扇形片拼成。定子硅钢片的内圆冲有均匀分布的齿和槽，槽内安放线圈。任务一 三相异步电动机的拆装 一、异步电动机的任务一 三相异步电动机的

3、拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 （二）定子绕组 定子绕组是电机定子部分的电路，每相绕组由若干个良好绝缘的线圈组成，安放于槽内，并按一定规律连接。线圈放入槽内，用绝缘材料与铁芯可靠绝缘，以免运行时绕组对铁芯击穿，造成接地短路。槽内定子线圈用槽楔紧固。 小型电机常用单层绕组，容量大的电机一般用双层短距叠绕组，上、下层线圈间用层间绝缘隔开，以防层间短路。 高压和大、中型异步电动机的定子绕组常采用Y接，只有三根引出线，而中、小容量低压异步电动机常把定子绕组的三相六根出线头都引出来，根据需要接成Y或D，如图2-4所示。任务一 三相异步电动机的拆装 （二）定子绕组任务一

4、三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 （三）机座 机座的主要作用是固定、支撑定子铁芯，转子也通过轴承、端盖固定在机座上，所以它是电机机械结构的重要组成部分。中、小型电机一般都用铸铁机座，有的电机铁芯紧贴机座内圆，这样绕组和铁芯产生的热量就要通过机座表面散发到空气中去。为增加散热面积，小型封闭式电动机表面铸出散热筋，防护式电动机的机座上开有通风孔，增加机内、外空气对流以便散热。大容量异步电动机一般都采用钢板焊接机座，为便于通风散热，往往留有冷却空气的通道。任务一 三相异步电动机的拆装 （三）机座任务一 三相异步电动机的拆装 二、异步电动机的转子 它是电

5、机的转动部分，其作用是导磁、产生感应电动势、产生转矩并拖动负载。由转子铁芯、转子绕组和转轴三部分构成。轴端外接负载，整个转子靠轴承和端盖支承。 转子铁芯也是磁路的一部分，通常也由0.5mm厚的硅钢片叠成。中、小型异步电机的转子铁芯可采用热套、装键或轴滚花等方式与电机轴固接；大型异步电动机的转子铁芯则套于转子支架上。转子硅钢片铁芯外圆也冲有均匀分布的齿与槽，槽内安放转子绕组。转子绕组构成转子电路，其作用是流过电流和产生电磁转矩。任务一 三相异步电动机的拆装 二、异步电动机的任务一 三相异步电动机的拆装 根据转子绕组的不同，三相异步电动机转子分绕线转子和笼型转子两大类。 （一）绕线转子（滑环转子）

6、 如图2-5所示为绕线转子。绕线转子绕组一般做成对称绕组，极数与定子绕组相同，但不一定要求有相同的相数，而在实际中常常制成相同的相数，故通常所用的三相异步电动机的转子均采用对称的三相绕组。任务一 三相异步电动机的拆装 根据转子绕组的不任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 转子绕组多为双层短距波绕组，一般接成星形。它的三相引出线接到固定在转轴上的三个相互绝缘的滑环上，有三组安装在滑环上的电刷与滑环接触，转子绕组通过电刷与外电路接通，如图2-6（a）所示。有时为了减少电刷磨损和机械损耗，还装有提刷装置，并能同时短接三个滑环，如图2-6（b）所示。

7、 任务一 三相异步电动机的拆装 转子绕组多为双任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 （二）笼型转子（短路转子） 笼型转子的铁芯外圆也有均匀分布的槽，每个槽中安放一个导体并伸出铁芯以外，然后用两个端环把所有导条的两端分别连接起来。 鼠笼转子中的导条可以是铜或铝。如果是铜材料，就是事先把做好的裸铜条插入转子铁芯槽中，再用铜端环在两端铜条的头上，并用铜焊或银焊把它们焊在一起，如图2-7（a）所示。对中、小型电机一般都采用铸铝转子，是用熔化了的铝液直接浇铸在转子铁芯槽内，连同端环和风扇一次铸出，如图2-7（b）所示。任务一 三相异步电动机的拆装 （二

8、）笼型转子（短任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 由于转子齿和槽的存在使空气的磁导不均匀，而产生齿谐波，由于齿谐波的存在，会使某一转子磁场和某一定子磁场有相同的次数时，它们之间相互作用产生同步转矩。同步转矩的存在使机械特性曲线出现较大的下陷，严重地影响起动。为避免定子齿谐波和转子齿谐波间产生同步转矩，定子槽数与转子槽数不应相等，它们之间的差数也不应等于极数。 为消除或减小由齿谐波引起的附加转矩，可在转子上应用斜槽，转子条的两端应斜过一定距离，使其等于定子齿距。这样，在同一转子导条中，由于切割定子齿谐波而产生的感应电动势为零，可使定子齿谐波与

9、转子齿谐波不易胶着，可以大大减小转子的振动以及伴随而来的噪音。任务一 三相异步电动机的拆装 由于转子齿和槽的任务一 三相异步电动机的拆装 三、气隙 为了实现能量转换，拖动负载旋转，异步电动机的定、转子间必须有气隙。气隙是电机磁路的一个重要部分，对电机性能影响很大。制造良好的异步电动机，气隙不仅应当均匀，气隙长度值也应适当。气隙越大励磁电流也越大，耗用的无功功率也越多，电机功率因数越低。为了减少励磁电流，提高功率因数，气隙应当愈小愈好。但气隙过小会引起电动机的附加损耗增加，甚至发生定、转子相擦。为减小磁场脉振引起的附加损耗和减少谐波漏磁，并使制造方便、装配容易、运行可靠，气隙又不能太小，因此须兼

10、顾各方面的要求。中、小型异步电动机的气隙通常为0.21.5mm。任务一 三相异步电动机的拆装 三、气隙任务一 三相异步电动机的拆装 2.2 三相异步电动机的工作原理 一、三相异步电动机的工作原理 异步电动机的结构原理图如图2-8所示。它的定子铁芯上安放三相对称绕组，转子外圆的槽内嵌放导体，导体两端用铜环短路，形成一闭合回路。当三相定子绕组接于三相对称电源，并流过三相对称电流时，三相合成磁动势在气隙中产生旋转磁场。任务一 三相异步电动机的拆装 2.2 三相异任务一 三相异步电动机的拆装 旋转磁场在气隙中以同步转速 旋转。同步转速 与电源频率 及电机极对数 有如下关系： 设定子旋转磁场顺时针旋转并

11、切割转子导体，根据电磁感应定律，转子导体中将有感应电动势产生，感应电动势的方向按右手定则确定。N极下导体电动势由图面向外指，S极下的导体电动势指向图面。在感应电动势作用下，闭合的转子绕组中便有电流流过。根据电磁力定律，转子电流与合成磁场作用产生电磁力。转子导体受到的电磁力形成电磁转矩使转子按旋转磁场的方向旋转，如图2-8所示。任务一 三相异步电动机的拆装 旋转磁场在气隙任务一 三相异步电动机的拆装 异步电动机不可能依靠自身的电磁转矩达到旋转磁场的同步转速，因为如果两者相等，转子导体与旋转磁场之间便没有相对运动，转子导体中便没有感应电动势和感应电流，电动机便没有电磁转矩。 由于转子转速与定子旋转

12、磁场的转速必须有差异才能产生电磁转矩，所以称为异步电动机。又由于转子导体中的电动势和电流是由电磁感应产生的，所以异步电动机又称为感应电动机。 可见，三相电流通入三相绕组产生旋转磁场，旋转磁场在转子导体中感应电流，通过电流的转子导体又与旋转磁场作用产生电磁转矩使转子转动，这就是异步电动机的工作原理。任务一 三相异步电动机的拆装 异步电动机不可能任务一 三相异步电动机的拆装 定子旋转磁场的同步转速 与转子的转速 之差 ，称为转差。转差与同步转速之比称为转差率s，即正常运行的电动机，其s很小，一般 0.010.05。任务一 三相异步电动机的拆装 定子旋转磁场的同任务一 三相异步电动机的拆装 二、三相

13、异步电动机的三种运行状态 转差率是表征异步电动机运行性能的一个重要参数，根据转差率的大小和符号，便可以判断异步电动机运行在电动状态、发电状态还是电磁制动状态。 （一）电动运行状态 如果转子顺着旋转磁场的方向旋转，且 ，也就是 ，电机处于电动状态。这时各电磁量的方向如图2-9（b）所示。假设旋转磁场以逆时针方向旋转，相当于转子导体顺时针方向切割磁力线，极下的转子导体中感应电动势的方向，由右手定则知为指向图面，转子电流有功分量 与 同相，与旋转磁场作用产生电磁力并形成电磁转矩，由左手定则知电磁转矩为逆时针方向，带动转子顺旋转磁场方向旋转，克服轴上负载的阻转矩作功，输出机械功率，因而是电动运行状态。

14、任务一 三相异步电动机的拆装 二、三相异步电动任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 （二）发电运行状态 如果用原动机拖动转子顺旋转磁场的方向旋转，使转子的转速高于旋转磁场的转速，即 ， ，异步电机便运行于发电状态，如图2-9（c）所示。转子导体切割磁力线的方向与电动状态相反，转子电动势和电流都改变了方向，所以电磁转矩也变为顺时针方向，与原动机拖动转子的方向相反，对原动机起制动作用，转子从原动机吸收机械功率，送出电功率，因而是发电状态。任务一 三相异步电动机的拆装 （二）发电运行状态任务一 三相异步电动机的拆装 （三）电磁制动运行状态 假设在某

15、种外因（这外因可能是电的，也可能是机械的）作用下，使转子反着旋转磁场方向转动，即 ， 时，电机就运行于电磁制动状态，如图2-9（a）所示。由于这时转子导体切割旋转磁场的方向与电动运行时相同，所以转子感应电动势、电流有功分量和转矩的方向都不变。这时的电磁转矩方向与旋转磁场的转向相同，与转子转向相反，因此起制动作用。任务一 三相异步电动机的拆装 （三）电磁制动运行任务一 三相异步电动机的拆装 2.3 三相异步电动机的铭牌 一、额定值 异步电动机的机座上有一个铭牌，铭牌上标注着一系列额定数据如图2-10所示。电机按照铭牌条件和额定数据运行就叫额定运行。任务一 三相异步电动机的拆装 2.3 三相异步任

16、务一 三相异步电动机的拆装 （1）额定功率 指电动机在规定的额定状态下运行时，轴端输出的机械功率，对三相异步电动机式中 、 、 、 分别为额定的电压、电流、效率和功率因数。 （2）额定电压 指电动机额定运行时，外加于定子绕组的线电压。 （3）额定电流 指电动机外加额定频率、额定电压，轴端有额定输出时的定子线电流。 （4）额定频率 我国工业电网标准频率为50HZ（赫兹）。 （5）额定转速 指电动机在额定电压、额定频率和额定负载下的转速。 （6）额定功率因数 指电动机在额定运行时定子边的功率因数。任务一 三相异步电动机的拆装 （1）额定功率 任务一 三相异步电动机的拆装 （7）型号三相异步电动机的

17、型号含义如下：任务一 三相异步电动机的拆装 （7）型号任务一 三相异步电动机的拆装 （8）防护型式 防护型式有：IP11（开启式）、IP22或IP23（防护式）和IP44（封闭式）等。 IP后的数字含义如表2-1和2-2所示。任务一 三相异步电动机的拆装 （8）防护型式任务一 三相异步电动机的拆装 （9）绝缘等级 电机绕组绝缘材料的等级主要有A、E、B、F、H，电动机绝缘等级、极限温度及温升关系如表2-3所示。 表2-3 电动机绝缘等级、极限温度及温升关系任务一 三相异步电动机的拆装 （9）绝缘等级任务一 三相异步电动机的拆装 （10）定额 指电动机符合铭牌规定数据可以持续运行的时间，一般用连

18、续、短时和断续工作定额表示。 1）连续工作制定额（S1） 在额定负载下不受时间限制可连续运行。 2）短时工作制定额（S2） 短时运行的标准持续时间为10min、30min、60min和90min 4种。 3）断续工作制定额（S3） 在额定数据下电动机只能间断运行，以10min为一个周期。电动机负载工作时间所占的百分比称为负载持续率。标准负载持续率分为15、25。40和604种。任务一 三相异步电动机的拆装 （10）定额任务一 三相异步电动机的拆装 绕线转子异步电动机还标出额定转子电压和额定转子电流。其中额定转子电压系指转子静止、转子绕组开路、定子绕组加上额定电压时的转子绕组线电压。 一般说来，

19、铭牌数据反映了电机适宜的工作条件和负载，在额定情况下运行，可以保证电机的正常使用年限。额定数据是选择、使用电机的重要依据。任务一 三相异步电动机的拆装 绕线转子异步电动任务一 三相异步电动机的拆装 二、异步电动机的主要系列几种产品代号说明如下：Y一般用途的鼠笼全封闭自冷式三相异步电动机；YR三相绕线式异步电动机YD多速三相异步电动机；YDT一通风机用多速三相异步电动机；YQ高起动转矩的三相异步电动机；YTD电梯用多速三相异步电动机；YZ和YZR起重和冶金用三相异步电动机。YZ是鼠笼式，YZR是绕线式。其他类型的异步电动机可参阅有关产品目录。任务一 三相异步电动机的拆装 二、异步电动机的主要系列

20、任务一 三相异步电动机的拆装 【例2-1】 三相异步电动机，额定功率 ，额定电压 ，额定电流 ，额定转速 ，额定功率因数 ，求同步转速、极对数、额定负载时的效率和转差率。已知电网频率为50HZ。任务一 三相异步电动机的拆装 【例2-1】 任务一 三相异步电动机的拆装 解 因电机额定运行时转速接近同步转速，所以同步转速为 。 电机极对数： 由于 所以 额定负载时的效率任务一 三相异步电动机的拆装 解 因电机额定任务一 三相异步电动机的拆装 额定负载时的转差率任务一 三相异步电动机的拆装 额定负载时的转差率任务一 三相异步电动机的拆装 2.4 三相异步电动机的功率和转矩 异步电动机是通过电磁感应作

21、用把电能传送到转子再转化为轴上输出的机械能。在能量变换的过程中电磁转矩起了非常关键的作用。 一、功率变换与功率平衡方程式 电源输入到电动机的功率为任务一 三相异步电动机的拆装 2.4 三相异步电任务一 三相异步电动机的拆装 的一小部分，变成了定子铜损耗 另一部分变成定子铁芯的涡流与磁滞损耗即铁损耗 由于正常运行时，转速较高，主磁场切割转子铁芯的速度很低，感应电动势频率约为HZ，所以转子铁损耗较小，可以略去。任务一 三相异步电动机的拆装 的一小部任务一 三相异步电动机的拆装 输入电功率减去定子铜、铁损耗后所剩的大部分功率，借助于定、转子间的电磁感应作用，经气隙传送到转子，称为电磁功率 。 等于转

22、子回路全部电阻上的损耗，由等值电路知电磁功率也可表示为式中 转子回路的功率因数角。任务一 三相异步电动机的拆装 输入电功率减去定任务一 三相异步电动机的拆装 传送到转子的电磁功率，一小部分变成了转子的铜损耗 另一部分就是电机的总机械功率 它是转子绕组中的电流与气隙主磁场作用产生的电磁转矩，带动转子旋转所对应的功率。机械功率与电磁功率间可由等值电路得出如下关系 即总机械功率为电磁功率与转差功率 的差，转差功率也就是转子的铜损耗。由转子铜损耗等于转差率与电磁功率的乘积这一关系可以看出，当s越大，转速越低时，转子铜损耗越大。当 时，转子铜损耗比电磁功率还大，即由定子传送到转子的电磁功率和由轴上输入的

23、机械功率都消耗于转子铜损耗，这就是电磁制动状态。任务一 三相异步电动机的拆装 传送到转子的电磁任务一 三相异步电动机的拆装 电机旋转时由于轴承磨擦和风阻转矩而要损耗一部分功率，叫机械损耗 。另外还有一些附加损耗 。 这样，异步电动机轴上所得到的总机械功率应减去机械损耗和附加损耗，才是轴上输出的机械功率 附加损耗与气隙大小和工艺因素有关，很难计算，一般根据经验选取： 对大型异步电动机 对小型铸铝转子异步电动机 任务一 三相异步电动机的拆装 电机旋转时由于轴任务一 三相异步电动机的拆装 这样，输入电动机的电功率减去定子铜耗、定子铁耗、转子铜耗和机械损耗、附加损耗后，就可得到电机输出功率，可用下式表

24、示式中 为异步电动机总损耗。任务一 三相异步电动机的拆装 这样，输入电动机任务一 三相异步电动机的拆装 依照上式可以画出异步电动机的功率流图，如图2-11所示。任务一 三相异步电动机的拆装 依照上式可以画出异任务一 三相异步电动机的拆装 应当指出，如果电机转速较低，转差率较大， 较高，转子铁损耗就不能忽略。另外，异步电动机定、转子绕组流过电流时，除了产生基波主磁通外，还产生了一系列高次谐波磁通；由于槽和齿的存在引起磁通的脉振，这些都会产生附加铁损耗。铜线中由于集肤效应也会产生附加铜损耗。在计算效率和转矩中有时须加以考虑。任务一 三相异步电动机的拆装 应当指出，如果电任务一 三相异步电动机的拆装

25、 二、转矩平衡方程式 机械功率等于作用在旋转物体上的转矩与它的机械角速度的乘积。由于机械功率平衡方程式为公式两边同除以转子机械角速度 ，就能得到稳态时的转矩方程式即式中 气隙主磁场与转子电流作用产生的电磁转矩， 电机轴上输出的转矩； 空载转矩。任务一 三相异步电动机的拆装 二、转矩平衡方任务一 三相异步电动机的拆装 还可从另一方面推导出电磁转矩，因为又因为 ， ， 所以将式(12-44)除以 得因此 任务一 三相异步电动机的拆装 还可从另一方面推导出电磁转矩，任务一 三相异步电动机的拆装 式(2-15)说明，电磁转矩既等于总机械功率除以转子旋转角速度，也等于电磁功率除以旋转磁场的同步角速度。这

26、两者相等是很自然的。用总机械功率除以转子角速度计算电磁转矩是从转子本身产生的机械功率导出的，而用电磁功率除以旋转磁场角速度计算电磁转矩则是从旋转磁场与转子电流相互作用对转子作功这一概念出发的。前者是转子的角速度，对应于机械功率，所以 ；后者是磁场的同步角速度，对应于旋转磁场传送到转子的电磁功率，所以 。两种角速度对应两种功率，转矩却是一个，都来源于气隙磁场与转子电流的作用。任务一 三相异步电动机的拆装 式(2-15)说任务一 三相异步电动机的拆装 三、电磁转矩公式 将式（2-7）及同步角速度代入式（2-15）得式中 为一常数。任务一 三相异步电动机的拆装 三、电磁转矩公式任务一 三相异步电动机

27、的拆装 式（2-16）表明，电磁转矩 与主磁通 及转子电流的有功分量 乘积成正比。即电磁转矩是气隙主磁场与转子电流有功分量共同作用产生的。 前面几节推出的异步电机的各种方程式，只适用于稳定运行状态。任务一 三相异步电动机的拆装 式（2-16）表任务一 三相异步电动机的拆装 【例2-2】 一台三相绕线式异步电动机，额定数据为： ， ， ， 。在额定转速下运行时，机械损耗 ，忽略附加损耗。求额定运行时的 （1）转差率； （2）电磁功率； （3）电磁转矩； （4）转子铜损耗； （5）输出转矩； （6）空载转矩。任务一 三相异步电动机的拆装 【例2-2】 一台任务一 三相异步电动机的拆装 解 ：由 可

28、知同步转速 。 （1）额定转差率 （2）电磁功率任务一 三相异步电动机的拆装 解 ：由 任务一 三相异步电动机的拆装 （3）电磁转矩或 （4）转子铜损耗任务一 三相异步电动机的拆装 （3）电磁转矩任务一 三相异步电动机的拆装 （5）输出转矩 （6）空载转矩 可见 任务一 三相异步电动机的拆装 （5）输出转矩任务一 三相异步电动机的拆装 任务实施 （一）电动机拆卸前的准备工作 (1)用压缩空气吹净电动机表面灰尘，并将电动机表面污垢擦拭干净。 (2)清理施工现场环境。 (3)熟悉电动机结构特点和检修技术要求。 (4)准备好解体电动机的工具和设备，并了解和掌握用工具解体和安装电动机的主要使用方法。

29、(5)拆除电动机外部接线，做好记录。任务一 三相异步电动机的拆装 任务实施任务一 三相异步电动机的拆装 （二）拆装电机注意事项 (1)所用工具应合适，特别是螺丝扳手、改锥等。不合适的工具有可能严重损坏联结件。如螺母、螺帽等，给拆装工作造成较大困难。 (2)拆卸轴承盖及端盖的安装螺栓时，应先逐一松开少许，并且采用对角轮流进行的方式进行拆卸。这样做的目的是防止因一处螺栓全部拆下后，由于部件的应力等因素造成部件局部变形甚至开裂。装配时，应对角并逐步将各螺栓上紧，如图2-12(a)所示。任务一 三相异步电动机的拆装 （二）拆装电机注意任务一 三相异步电动机的拆装 (3)若某个螺丝因生锈而不易拧动时，可

30、先在螺纹处点上一些机油或煤油，待一段时间后再用扳手旋动它。严禁强行旋拧，否则会使螺帽拧圆或将螺栓拧断，给拆解造成较大的困难。对已变成圆角的螺母螺帽，可采用图2-12(b)所示的方法。 (4)在转子未抽出的情况下拆下端盖时，应注意防止端盖掉下时砸伤轴伸。可在轴伸上加盖物品进行保护。 (5)有必要时，应在拆解前对原有配合位置做一些标记，以利于重新组装时恢复原状。 (6)对拆下的部件要妥善保护，对特殊部件应更加注意(一旦丢失则可能造成整机无法修复)。要特别注意防止各配合面(如止口部位)受到金属或其他硬物磕碰。 (7)要保持场地的清洁。任务一 三相异步电动机的拆装 (3)若某个螺丝因任务一 三相异步电

31、动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 （三）三相异步电动机的拆卸 1带轮或联轴器的拆卸 (1)首先做好原始记录。如带轮或联轴器前后位置，可用样冲打上标志，如前端冲一点，后端冲两点标志，以防安装时装反(图2-13a)。另外，要测量带轮或联轴器与电动机前端盖或转轴根部间的距离(图2-13b)。 (2)拧下压紧螺钉或固定键，松开定位销(图2-13c)。 (3)在螺钉孔内注入松动剂，待数分钟后拆卸(图2-13d)。 (4)装上拆卸工具，调整好各拉脚之间距离，拆卸工具的丝杠顶端要对准电动机的轴中心线(图2-13e)。任务一 三相异步电动机的拆装 （三）三相异步电动机任务

32、一 三相异步电动机的拆装 (5)开始拆卸时动作要平稳、均匀，要保持拆卸工具的两臂平衡，然后逐渐加力将连接件取下。对于轴中心较高的电动机，为防止拆卸工具转动，保持平稳，可在其下面垫上道木(图2-13f)。 (6)不许用大锤直接打击连接件的轮缘。对于配合面生锈的连接件，应事先涂上煤油，待1030min后再进行拆卸。 通常连接件的配合过盈是较大的，如果采取上述方法不能拆下时，要采用加热法。为此先将拆卸工具架设好，使拆卸工具的两钩爪钩住连接件的边缘，并将螺杆扭紧到一定程度，用石棉布将轴包住，以加大连接件与轴之间的温差，便于拆卸。然后用热水(最好100)快速浇连接件，及时拆下。或用氧-乙炔火焰或喷灯快速

33、均匀地加热连接件，当温度达到250左右时，扭紧拆卸工具的螺杆，连接件便可顺利取下(图2-14)。这两种加热方法优先采用热水浇为宜，以防火烤时影响连接件质量。注意，对于齿轮传动件，不可直接用高温加热齿部，以防齿轮退火。任务一 三相异步电动机的拆装 (5)开始拆卸任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 2.拆卸轴承盖和端盖 轴承外盖在拆卸前做好记号，以防安装时前后装反，然后用扳手拧下轴承外盖的固定螺钉即可。 拆端盖之前，要做好机壳与端盖连接处的记号，可用扁铲剁上刻印或用油漆标上记号。然后用扳手或套管扳手旋下端盖的固定螺钉(图2-15a)，然后用专用

34、撬棍插入端盖突起(“耳朵”)的根部撬动端盖，小型电动机可用大旋具插入端盖“耳朵”根部撬端盖。要求在四周、上下均匀撬动(图2-15b、c)。撬下后的端盖要标记好，以防前后装错。近来电动机出厂时端盖上有顶端盖用螺孔，可用螺钉拧出端盖。任务一 三相异步电动机的拆装 2.拆卸轴承盖和任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 3.拆卸风扇罩 如图2-16所示。拆风扇罩时，要把风扇罩与机座连接的固定螺钉拆下来，并保存在专用盒内。注意螺钉下的垫圈或弹簧止退垫圈要保存好。任务一 三相异步电动机的拆装 3.拆卸风扇罩任务一 三相异步电动机的拆装 4拆卸外风扇 如图

35、2-17所示，把外风扇与转轴固定的螺钉或风扇的卡箍螺钉拧开，用旋具或木板插入风扇与机座端盖之间，往外撬动，就可把外风扇拆出。任务一 三相异步电动机的拆装 4拆卸外风扇任务一 三相异步电动机的拆装 5卸去后端盖螺钉，同时拆下前端盖螺钉，如图2-18所示。任务一 三相异步电动机的拆装 5卸去后端盖螺任务一 三相异步电动机的拆装 6拆卸转子 用榔头垫上木板敲打轴端，使后端盖脱离机壳，这时可将转子抽出，如图2-19所示。 任务一 三相异步电动机的拆装 6拆卸转子任务一 三相异步电动机的拆装 7拆卸后端盖 用木条从机壳后端伸入到前端盖处，用手锤均匀地敲打木条，使前端盖脱离机壳。为防止端盖落下摔伤，可事先

36、垫上质软的保护垫，如图2-10所示。任务一 三相异步电动机的拆装 7拆卸后端盖任务一 三相异步电动机的拆装 8滚动轴承的拆卸 经过对轴承的清洗和检查，认为轴承质量完好，可不拆卸轴承，清洗涂上润滑脂后可以继续使用。 （1）由于拆卸滚动轴承时会磨损配合表面，降低配合强度，所以不应轻易拆卸轴承。在检修中，遇到下列情况时才考虑拆卸轴承。 1）修理或更换有故障的轴承。 2）轴承正常磨损已超过使用寿命，需更新。 3）更换其他零部件必须拆卸轴承方能进行时，比如换轴。 4）轴承安装不良，需返工重新装配等等。任务一 三相异步电动机的拆装 8滚动轴承的拆任务一 三相异步电动机的拆装 （2）拆卸轴承时应注意事项 1

37、）拆卸轴承时，应使轴承受力点正确，从轴上拆下轴承时，应使轴承内圈均匀受力；从轴承室拆下轴承时，应使轴承外圈均匀受力。 2）拆卸轴承时，通常使用如图2-21所示的拆卸工具。任务一 三相异步电动机的拆装 （2）拆卸轴承时应任务一 三相异步电动机的拆装 3）在架设拆卸工具时，要使各拉杆长度相等(通常有23根)，距离主螺杆中心线的距离相等，不要偏斜。钩爪要平直地钩住轴承内圈，并检查主螺杆应与转轴中心线重合。为了保护转轴端的顶尖孔，不要使主螺杆直接顶在顶尖孔上，在它们之间应垫上金属板或滚珠进行保护。 4）拧紧的主螺杆向外拉轴承时，用力要均匀，使每个钩爪作用力一致，动作要平稳，不可使劲猛拉。 5）在拆卸过

38、程中，要保证转轴轴颈配合表面的精度不受损伤。 6）热套装的轴承因过盈量较大，不允许改用冷拆办法，因为这样做不但拆卸困难，同时也会损伤轴承配合精度。任务一 三相异步电动机的拆装 3）在架设拆卸工任务一 三相异步电动机的拆装 (3)对于小转子上的轴承还可以按图2-22所示的方法拆卸轴承。用两块铁板把转轴夹上，露出被拆的轴承，然后用木板卜木板垫到轴端，用锤子敲打木板，靠转子自身的重力和锤子的敲击力，使转子下沉，于是轴承被拆下来。任务一 三相异步电动机的拆装 (3)对于小转子任务一 三相异步电动机的拆装 （4）拆卸端盖内轴承时，可用图2-23所示的方法，要求铁筒外径小于轴承外径12mm。垫板内径大于轴

39、承外径，其厚度大于轴承厚度。任务一 三相异步电动机的拆装 （4）拆卸端盖内任务一 三相异步电动机的拆装 不许用金属棒敲打轴承进行拆卸，如图2-24所示。只有作废的轴承才允许这样拆卸。 任务一 三相异步电动机的拆装 不许用金属棒敲打任务一 三相异步电动机的拆装 （四）三相异步电动机的安装 1吹风清扫定、转子 吹风清扫一般采用压缩空气进行，要求压缩空气是清洁、干燥的，以防将脏物和水分吹到绕组表面上。如果现场无有压缩空气，也可用自行车打气筒或氧气、皮老虎等代压缩空气进行吹扫，如图2-25（a）、（b）、（c）所示。任务一 三相异步电动机的拆装 （四）三相异步电动机任务一 三相异步电动机的拆装 有时油

40、泥严重靠吹风(一般是20030kPa)清扫不干净，这时可采用竹板刮下油泥，再用白布带伸入绝缘缝内擦拭，也有用刷子刷扫缝内油泥的。 一般笼型转子表面光滑，可用干净布蘸汽油擦洗，如图2-25（d)所示。但定子绕组非常脏的，用毛刷、布带擦不彻底时，建议用中性洗涤剂清洗，然后进行烘干处理。任务一 三相异步电动机的拆装 有时油泥严重靠吹任务一 三相异步电动机的拆装 2装入内轴承盖和轴承安装 有的电动机前后均有轴承内、外盖，如图2-26（a）所示。有的小型电动机因采用密封轴承，一边省掉轴承内盖，另一边有轴承内盖，如图2-26（b）所示。 为了安装轴承外盖对准螺栓孔方便，这时可在轴承内盖螺孔中拧入较长的螺栓

41、，装端盖时，使长螺栓穿过端盖孔，装轴承外盖时用手握住长螺栓，让正式的螺栓拧入，最后再把临时的长螺栓拧下来，穿人正式螺栓。否则安装轴承外盖找内、外轴承盖螺孔非常费时间。任务一 三相异步电动机的拆装 2装入内轴承盖任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 3.安装端盖 小型电动机通常是先将后端盖装好后再穿入转子。安装时，要用木榔头均匀敲击靠近轴承的部位，如图2-27（a）所示。使用内卡圈的，应在端盖安装到位后，用专用内卡圈钳将卡圈装好，如图2-27（a）所示。使用内轴承盖的，应在端盖安装到位后，上好3个内轴承盖螺栓，如图2-27（b）所示。任务一 三

42、相异步电动机的拆装 3.安装端盖任务一 三相异步电动机的拆装 4.转子穿入定子膛孔 小型电动机转子较轻(30kg以下)，可以用手抬起转子穿入如图2-28所示，较重的转子要用吊装工具穿入，再重的转子要用起吊工具吊入。转子穿入定子膛孔过程中，要注意勿使转子擦伤定子绕组绝缘，必要时要用纸板把定子绕组绝缘挡上。任务一 三相异步电动机的拆装 4.转子穿入定子膛任务一 三相异步电动机的拆装 5.穿心后的端盖安装 （1）轴承室内有波形或碟形片状弹簧的电动机，应事先安装好。 （2）铲去端盖止口的脏物(如漆瘤等)，如图2-29（a）、（b）所示，对准机壳上的螺栓孔，把端盖调整到安装位置后，把轴承内盖的临时长螺栓

43、由端盖螺孔中穿出，用木榔头沿端盖圆周对称敲击，使其进入机壳，如图2-29（c)所示。插入螺栓，对角线用活扳手拧入螺栓，如图2-29（d)。 端盖螺栓拧好后，要穿入轴承固定螺栓，利用临时长螺栓找对螺孔后，拧入另外两个螺栓，最后把长螺栓拧下，拧入正式螺栓，如图2-29（e）所示。 当轴承螺栓拧好后，再检查一遍端盖和轴承盖旋紧情况，可用木榔头敲打端盖，再复查一次所有固定螺栓，并且用手转动转轴应感到无蹭、卡等问题,如图2-29（e)所示。任务一 三相异步电动机的拆装 5.穿心后的端盖安任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 6.安装外风扇和风扇罩 用木

44、榔头将外风扇装在风扇轴伸端，用外卡圈将风扇卡住，转动风扇应正常，如图2-30所示。最后把外风扇罩装上，均匀拧好固定螺钉。试运转，应无蹭、碰现象。任务一 三相异步电动机的拆装 6.安装外风扇和任务一 三相异步电动机的拆装 7.联轴器或带轮的安装 首先用细砂纸将电动机轴伸端和联轴器内孔或带轮内孔表面打磨干净，使其光滑，如图2-31（a）所示。然后对准键槽，把联轴器或带轮套在轴上，如图2-31（b）所示。按原始记录调整带轮或联轴器与转轴之间距离以及键槽的位置，如图2-31（c)所示。用铁板垫在键的一端，用手锤或大锤轻轻敲打，使键慢慢进入槽内，要求键与转轴键槽配合松紧合适。如图2-31（d)，最后旋紧

45、压紧螺钉，如图2-31（e)所示。任务一 三相异步电动机的拆装 7.联轴器或带任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 任务一 三相异步电动机的拆装 8.接好电源引线、接地线及地脚螺栓 按原始记录的标志把电动机的引出线与电源线连接好。地脚螺栓固定前，要再找正联轴器或带轮与负载端的中心线，地脚下面的垫铁板数量和位置要符合原始记录。任务一 三相异步电动机的拆装 8.接好电源引线任务二 三相异步电动机工作特性的测定 2.5 三相异步电动机的参数测定 一、空载试验和励磁参数测定 (一)空载试验 空载试验可测定励磁参数 、 以及铁损耗 和机械损耗 。 试验接线图如图2-35所示，试验要

46、测的数据主要有电压、电流和功率。试验时电动机轴上不带任何负载，处于空载运行状态，定子接到额定频率的对称三相电源上，使电机以略低于同步转速的转速空转约30min，待机械损耗稳定后，借助调压器改变加在定子上的电压 ，使它从(1.11.3) 开始，逐渐降低电压，直到电机转速开始发生明显变化或定子电流开始回升时为止，测量几个点，记录每次的端电压 、空载电流 、空载功率 和转速 ，画出曲线 和 ，如图2-36所示即为空载特性。任务二 三相异步电动机工作特性的测定 2.5 三相异任务二 三相异步电动机工作特性的测定任务二 三相异步电动机工作特性的测定任务二 三相异步电动机工作特性的测定 由空载特性可以看出

47、，当电压升到 以上时，空载电流迅速上升，这是由于磁路饱和的缘故，所以异步电动机不宜长期过电压运行。 （二）铁损耗与机械损耗的确定 由于异步电动机空载时，s很小，转子电流很小，转子铜耗可以忽略。此时输入定子的功率全部变成定子铜损耗 、铁损耗 和机械损耗 ，所以空载输入功率减去定子铜损耗，可得铁损耗与机械损耗的和任务二 三相异步电动机工作特性的测定 由空载特任务二 三相异步电动机工作特性的测定 因铁损耗近似与磁通密度二次方成正比，即近似与电压二次方成正比，而机械损耗当转速不变时是与电压无关的常量，这样就可将铁损耗与机械损耗分开。方法是：画出 曲线，如图2-37所示，将此曲线向下延长交于纵轴的 点，

48、过点作一平行于横轴的直线，将曲线的纵坐标分为两部分，虚线下部纵坐标即为机械损耗（与电压无关并是常量），纵坐标的其余部分表示对应某电压的铁损耗。可取 的值。任务二 三相异步电动机工作特性的测定 因铁损耗任务二 三相异步电动机工作特性的测定 （三）空载参数的确定 由于异步电动机空裁时，s很小，近似为零。从等值电路上看，附加电阻 很大，转子近似于开路，异步电动机的空载等值电路为阻抗 和 的串联电路，与变压器的空载等值电路相同，因此 。 根据空载试验额定电压时测得的和可算出： 式中 是测得的三相功率， 、 分别是定子相电流和相电压。任务二 三相异步电动机工作特性的测定 （三）空载任务二 三相异步电动机

49、工作特性的测定 空载时，转子可以认为开路，从等效电路可看出式中 可由下面短路试验测得，于是励磁电抗已知额定电压时的铁耗，可求得励磁电阻从而可求出定子电阻定子电阻 也可用电阻箱等仪表直接测出。任务二 三相异步电动机工作特性的测定 空载任务二 三相异步电动机工作特性的测定 二、短路试验和短路参数测定 （一）短路试验 短路试验常用于测定短路阻抗 、转子电阻 和定、转子漏抗 、 。异步电动机短路是指转子被堵住不转，定子通电的一种状态。故短路试验又称堵转试验。试验线路如图2-35所示。如这时外加定子电压为额定值，定子电流称为短路电流，可达（47） 。如果这种状态持续时间较长，电动机将因过热而损坏。因此短

50、路试验通常降低电压进行。一般由 开始，然后逐步降低电压，共测量57点，每点需记录定子端电压 、定子短路电流 和短路功率 。根据这些数据就能画出图2-38所示的短路特性 、 。任务二 三相异步电动机工作特性的测定 二、短路任务二 三相异步电动机工作特性的测定 由于短路试验时，外加电压很低， 较小，磁路不饱和，短路电抗可以认为是常量，所以短路特性 通常为直线。半闭口槽的小型异步电动机在电压较高时，漏磁路也可能饱和，短路特性 可能弯曲，短路电抗不为常量，随电压升高稍有减小。任务二 三相异步电动机工作特性的测定 由于短任务二 三相异步电动机工作特性的测定 （二）短路参数确定 由于堵转时s=1，T型等值

51、电路中反映机械功率的附加电阻 ，又因 ，励磁支路可认为开路，这时的总阻抗为定、转子漏阻抗的和，如图2-39所示。因为短路试验时的 ，所以铁损耗可略去不计，又因堵转时输出功率为零，输入电功率全部变为定、转子铜损耗。由于 ，则可认为 所以任务二 三相异步电动机工作特性的测定 （二）短路任务二 三相异步电动机工作特性的测定所以短路阻抗、短路电阻、短路电抗分别为式中 ，任务二 三相异步电动机工作特性的测定所以短路阻抗、短路电阻任务二 三相异步电动机工作特性的测定 根据上述公式算出 、 、 后，转子电阻和电抗就可求出。因为定子电阻 可直接测出，所以 。转子电抗可根据下面关系算出：对于大、中型异步电动机

52、；对于 以下的小型异步电动机 （2、4、6极）或 （8、10极）。 空载电流、空载损耗和短路电流、短路损耗可以用来衡量异步电动机的运行性能。对于电压和容量都是属于同一个等级的异步电动机来说空载电流大反映低，空载损耗大反映机械损耗和铁损耗大，因此，希望空载电流和空载损耗愈小愈好；短路电流的大小反映了起动电流的大小，短路损耗的大小反映了时局动转矩的大小，因此，短路电流和短路损耗不宜过大或过小。任务二 三相异步电动机工作特性的测定 根据上述任务二 三相异步电动机工作特性的测定 【例2-3】 三相笼型异步电动机的额定容量为 ， ， ， ， ，Y连接， 。空载试验数据： ， ， ， 。短路试验数据： ，

53、 ， ，忽略空载附加损耗，计算参数 、 、 、 和 。任务二 三相异步电动机工作特性的测定 【例2-任务二 三相异步电动机工作特性的测定解：空载阻抗空载电阻空载电抗任务二 三相异步电动机工作特性的测定解：空载阻抗空载电阻空任务二 三相异步电动机工作特性的测定空载时定子铜损耗和铁损耗励磁电阻任务二 三相异步电动机工作特性的测定空载时定子铜损耗和铁损任务二 三相异步电动机工作特性的测定短路阻抗、短路电阻和短路电抗任务二 三相异步电动机工作特性的测定短路阻抗、短路电阻和短任务二 三相异步电动机工作特性的测定转子电阻折算值定、转子漏抗励磁电抗任务二 三相异步电动机工作特性的测定转子电阻折算值任务二 三

54、相异步电动机工作特性的测定 2.6 三相异步电动机的工作特性 异步电动机的工作特性是指在额定电压和额定频率下，电动机的转速 （或转差率s）、定子电流 、功率因数 、电磁转矩 （或输出转矩 ）和效率 随输出功率变化而变化的关系。即当 ， 时， 、 、 、 、 。任务二 三相异步电动机工作特性的测定 2.6 任务二 三相异步电动机工作特性的测定一、转速特性根据 ，转子铜损耗和转差率s、电磁功率有以下关系将 代入上式得任务二 三相异步电动机工作特性的测定一、转速特性任务二 三相异步电动机工作特性的测定 由式（2-26）看出，空载时，转子电流 ，所以 ；随着负载增加，转子电流增加，所以转速下降。用物理概念解释，负载增大势必引起转速