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文档简介
电气系《电机检修与试验实训任务书》实训任务书11/12学年下学期201专业电力系统自动化班级电力10-10(2)实训名称电机检修与试验实训设计题目电机检修与试验实训指导教师马瑞军起止时间6.11-6.22周数2设计地点电工实验室实训目的: 1、贯彻理论联系实际的教学原则,巩固和扩大已学过的技术基础知识,为技术基础课和专业课程的学习建立初步的感性认识并提高学生的工程实践能力。2、掌握了三相异步电动机、直流电动机、单相异步电动机的基本结构和工作原理;熟悉基本拆装工艺组成及相关工艺材料;了解三相异步电动机、直流电动机、单相异步电动机的定子绕组的基本知识;熟练掌握基本仪表和工具的使用;掌握三相异步电动机空载试验的目的和方法;了解简单故障和维修的方法。3、培养学生的劳动观念,加强组织性和纪律性,促进学生综合素质的全面提高。实训任务或主要技术指标:1、三相异步电动机、直流电动机、单相异步电动机内部结构和工作原理的认识。2、拆卸三相异步电动机。3、学习三相异步电动机、直流电动机、单相异步电动机的定子绕组的基本知识。4、定子绕组的绕制、嵌放,掌握相关的工艺要点。5、绘制与分析定子绕组的结构图。6、接线端子盒的制作,掌握首尾端的简易识别方法。7、安放转子、端盖,进行通电调试8、记录空载电流、绝缘电阻的数据。9、进行简单故障排除10、整理设计文件、图纸、资料,写出课程设计报告。报告内容包含实训的目的和要求、实训任务书、实训过程说明、相关工艺要点介绍、相关仪表的用途与使用方法、通电调试的方法、实训小结,列出参考资料目录。11、总结实训过程中出现的问题,分析思考题,参加答辩,回答指导老师提出的问题。实训进度与要求:1、实习准备,三相异步电动机拆装检修试验。4天2、直流电动机拆装检修试验。4天3、单相异步电动机拆装检修试验。2天4、按照实训要求完成报告,参加报告答辩。主要参考书及参考资料:1、《电机及拖动》,机械工业出版社,2005。2、王荣海主编,《电工技能与实训》,电子工业出版社,2004。3、付植桐主编,《电工技术实训教程》高等教育出版社20054、《维修电工》,劳动出版社教研室主任(签名)系(部)主任(签名)年月目录TOC\o"1-3"\u1、三相异步电动机 11、1三相异步电动机的组成 11、1、1定子 11、1、2转子 21、1、3风扇和风扇罩 31、2三相异步电动机的工作原理 31、3三相异步电动机型号字母表示的含义 41、4三相异步电动机定子绕组的基本知识 41、5三相异步电动机的装配 51、5、1三相异步电动机的拆卸 51、5、2三相异步电动机的组装 52、直流电动机 62、1直流电动机的结构与原理 72、2直流电动机的型号 112、3直流电机的故障排除 112、4直流电动机的机械特性 122、5直流电动机的拆装 133、单相异步电动机 143、1单相异步电动机的结构 143、2单相异步电动机工作原理 153、3单相异步电动机绕组的维修 163、3、1电机的拆卸 163、3、2线圈绕制前的准备 173、3、3线圈的统制 173、3、4嵌线 173、3、5接线整形 193、3、6浸漆 193、4单相异步电动机的调速 203、4、1串电抗器调速 203、4、2抽头法调速 203、4、3晶闸管调速 21问题解答 22实训总结 33致谢 34参考文献 35摘要电动机是将电能转换为机械能的机器,用电池或电源给电动机通电就会使轴开始旋转。有的电动机由直流电源(如电池)供电,有的电动机由交流电源供电。虽然电动机有多种设计方法,但原理是相同的。为了培养我们对电动机的了解和认识,学校为我们开设了这次实训。本文将介绍电动机中的三相异步电动机、直流电动机、单相异步电动机。在实训的过程中,让我更深刻的明白了电动机的组成和发展。通过本次实训我学到了很多的东西。第一章主要介绍了电动机中的三相异步电动机。本章主要介绍了三相异步电动机的结构、绕组、拆装和故障排除。通过本章的学习,我更加清楚的认识和了解了三相异步电动机。为今后的学习和工作打下了一定的基础。第二章主要介绍了电动机中的直流电动机。本章主要介绍了直流电动机的内部结构、工作原理、故障排除。通过本章的学习,对直流电动机的了解更加透彻。真正的学会了将理论与实际相结合。第三章主要介绍了电动机中的单向异步电动机。本章主要介绍了单向异步电动机的内部结构、工作原理、故障排除。通过本章的学习,可以从中了解到单相异步电动机特性。在实际的运用中,将会提供更多的帮助。在这次实训中,关于电动机的知识点有了更好的学习。这对于我在今后的学习和工作中,都将会有很多的帮助。同时也让我可以真正的将理论与实际相结合的学习,提高自己的能力。由于时间仓促,水平有限,本报告中还存有不少的缺点和不足,敬请各位老师同学批评指正。关键词:三相异步电动机单相异步电动机直流电动机检修1、三相异步电动机1、1三相异步电动机的组成按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。绕线式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。三相异步电动机实物1、1、1定子定子由机座、定子铁心和定子绕组三部分组成。机座机座的作用主要是固定和支撑定子铁心,中小型异步电动机一般都采用铸铁机座,并根据不同的冷却的方式而采用不同的机座型号。在机座内圆中固定着定子铁心。机座两端的端盖是支撑转子用的。对于封闭式电动机,运行时产生的热量通过铁心传给机座,再从机座表面的散热片散发到空气中去。为了加强散热的能力,在机座的外表面有很多分布均匀的散热片,以增大散热面积。另外,在机座上还固定有铭牌,标有电动机的简要数据。定子铁心定子铁心是异步电动机主磁通磁路的一部分,为了使异步电动机能产生较大的电磁转矩,定子铁心由导磁性能好的,厚度在0.35-0.5mm之间,且冲有一定槽型的硅钢片叠加而成,硅钢片表面涂有绝缘漆或氧化膜,片与片间相互绝缘,这样可以减少由于涡流造成的能量损失。铁心内圆冲有均匀分布的槽,在槽中安放绕组。定子铁心上的槽型通常有三种:半闭口槽、半开口槽和开口槽,从提高电动机的效率和功率方面考虑,半闭口槽最好,但绕组的绝缘的嵌线工艺比较复杂,所以,这种槽型适用于小容量和中型低压异步电动机。半开口槽的槽口等于或略大于槽宽的一半,它可以嵌放成形线圈,这种槽型适用于大型低压异步电动机。开口槽适用于高压异步电动机,以保证绝缘的可靠性和下线方便。定子铁心冲片定子绕组定子绕组是异步电动机定子部分的电路,它有线圈按一定规律连接而成。三相异步电动机有三个独立的绕组,每个绕组包括若干线圈,每个线圈又由若干匝数构成。中小型电动机绕组的导线一般用高强度聚酯漆包圆铜线绕制,这种绕组叫做散下绕组。在槽内线圈和铁心之间垫有青壳纸和聚酯薄膜作为槽绝缘,槽内有上、下两层,线圈之间还垫有层间绝缘。铁心槽口上装有槽锲,槽锲用竹、胶布板或环氧酚醛玻璃布板制成的。1、1、2转子转子由转子铁心、转子绕组、转轴和端盖组成。三相笼形电机结构图1、转子铁心转子铁心也是异步电动机主磁通磁路的一部分,一般厚度为0.35-0.5mm冲槽的硅钢片(转子铁心冲片)叠成,2、转子绕组3、转轴转轴是电动机输出机械能的重要部位,一般用中碳钢制成,可以承受很大的转矩。轴的两端用轴承支撑,固定在机座两端的端盖上。在后端(轴向端称为前端)盖外面轴上装着风扇,供轴向通风用。端盖电动机的端盖有两个,分别是风扇侧端盖和轴伸端端盖,它们是用来支撑转子的,端盖把定子与转子连在一个整体,使转子能在定子铁心内膛中转动。1、1、3风扇和风扇罩风扇起轴向通风散热作用,风扇罩起安全防护作用。1、2三相异步电动机的工作原理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。通过上述分析可以总结出电动机工作原理为: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同。1、3三相异步电动机型号字母表示的含义三相异步电动机的铭牌上一般包括:型号、额定功率、J——异步电动机;O——封闭;L——铝线缠组;W——户外;Z——冶金起重;Q——高起动转轮;D——多速;B——防爆;R一绕线式;S——双鼠笼;K一—高速;H——高转差率1、4三相异步电动机定子绕组的基本知识定子绕组是三相电动机的电路部分,三相电动机有三相绕组,通入三相对称电流时,就会产生旋转磁场。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连接而成。每个绕组即为一相,每个绕组在空间相差120°电角度。线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。中、小型三相电动机多采用圆漆包线,大、中型三相电动机的定子线圈则用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制后,再按一定规律嵌入定子铁心槽内。定子三相绕组的六个出线端都引至接线盒上,首端分别标为U1,V1,W1,末端分别标为U2,V2,W2。这六个出线端在接线盒里的排列如图1.5所示,可以接成星形或三角形。(a)星形连接(b)三角形连接定子绕组的联结1、5三相异步电动机的装配1、5、1三相异步电动机的拆卸
电动机拆卸一般按下列步骤进行。
①拆卸前要清洁场地,并对以下内容作好标记。
a.机座在基础上的准确位置。
b.联轴器与轴台间的距离。
c.接线盒中电源线的接线位置。
d.引出线入口位置。
e.端盖、轴承、轴承盖的负荷端和非负荷端等。
②拆下电源线,包缠好线头绝缘,拧松地脚螺钉和接地线螺钉。
③用合适的拉盘等工具,卸胶带轮或靠背轮。如有顶丝(支头螺钉),应先旋下并在螺钉孔内注入汽油或煤油,再进行拆卸。注意,不可用铁锤等重型工具敲击。
④卸风罩和风扇。小型电动机的风扇可以不拆卸。
⑤卸轴承盖和端盖。先拆下后轴承外盖,旋下后端盖的紧固螺栓,再拆下前端盖的紧固螺栓。然后用旋具插入端盖的根部,将端盖按对角线一先一后向外扳撬。注意,前、后两端盖要标上不同记号。对于绕线型电动机,应先提起和拆除电刷、刷架及引出线。
⑥卸前、后轴承和轴承内盖。选用适宜的拉盘,将拉盘的拉脚紧紧扣住轴承内圈,夹住轴承,然后慢慢扳动螺丝杠,轴承便渐渐脱离转轴。如没有拉盘,可用两块铁条紧紧夹住转轴,在转子下方垫一木板,并扶住转子。然后,在转轴的上端垫一软铁条,用锤敲打铁条,轴承便渐渐脱离转轴。注意,不耍损伤轴承。
⑦抽出转子。如转子较重,应用起重葫芦慢慢将转子吊出。注意,不要碰伤定子绕组和转子。
1、5、2三相异步电动机的组装
电动机组装一般按下列步骤进行。
①将检修、保养好的所有零部件放置在清洁的装配地点。注意,所有零部件应清洁干净,各接触面不得有灰尘、杂质,绕组、转子不得沾有油污,风道及定子膛内不能残留杂物。
②安装轴承。轴承装配有冷法装配和热法装配两种。
冷法装配:先把轴承内盖套人转轴,再把轴承套在转轴上。用一内径略大于转轴的平口铁管套住转轴,管壁顶住轴承内圈。然后,在管口垫一块软铁板,并用锤轻轻敲打铁板,轴承便逐渐下降,套人转轴。如没有铁管,可用铁条顶住轴承的内圈,对称地轻轻敲打,渐渐使轴承水平地套入转轴。
热法装配:在一清洁、干燥的铁质容器底部往上约30mm处放置一铁丝网,把轴承置于网上,注入25号机油,使油面淹没轴承,如图7-74所示。用电炉对容器加热(不可用易造成炭灰飞扬的木材等加热),在机油达到沸点10~15min后,用铁钩取出轴承,立即套人转轴上,用力轻轻推动,使轴承套入正确的位置。
注意,轴承内圈与轴、轴承外圈与端盖均不可配合过紧。
③安装风扇。先将风扇装配到转子上,进行平衡试验,完好后再装入定子,然后装上端盖。
④安装电动机的端盖。把端盖按机壳上螺孔的位置装上,插上螺栓,按对角线一先一后旋紧螺栓。注意,螺栓木可松紧不匀。用手盘动转子,转子转动应灵活、均匀,无停滞或偏重现象。
⑤安装轴承外盖。将轴承外盖套人转轴上,插上并用手顶住螺栓,转动转轴,使轴承内盖随之转动。当轴承内、外盖的螺栓孔处于同一位置时,逐一将螺栓顶人内盖的螺钉孔,并旋紧。对绕线型异步电动机,需安装滑环、电刷架和电刷,连接好引线。
⑥安装胶带轮或靠背轮。将一块细砂布卷在圆锉或圆木棍上,打磨皮带轮的轴孔至光滑。用细砂布将转轴的表面打磨光滑。然后,对准键槽把皮带轮套在转轴上,调整皮带轮和转轴之间的键槽位置。用软铁垫在键的一端,并轻轻敲打,直至键慢慢进入槽内旋紧螺钉。
⑦用手盘动转子,检查转动部分与固定部分是否摩擦,转子偏移值是否正常。如转动部分不擦及固定部分,转子偏移值正常,则装配成功。2、直流电动机直流电动机就是将直流电能转换成机械能的电机。直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。1—轴承;2—轴;3—电枢绕组;4—换抽极绕组;5—电枢铁心;6—后端盖;7—刷杆座;8—换向器;9—电刷;10—主磁极;11—机座;12—励磁绕组;13—风扇;14—前端盖根据励磁方式的不同,直流电机可分为下列几种类型。1.他励直流电机励磁绕组与电枢绕组无联接关系,而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机。2.并励直流电机并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联。作为并励发电机来说,是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电;作为并励电动机来说,励磁绕组与电枢共用同一电源,从性能上讲与他励直流电动机相同。3.串励直流电机串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联后,再接于直流电源。这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。4.复励直流电机复励直流电机有并励和串励两个励磁绕组。若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。若两个磁通势方向相反,则称差复励。不同励磁方式的直流电机有着不同的特性。一般情况直流电动机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式,直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和和复励式。2、1直流电动机的结构与原理直流电动机包括定子、转子(电枢)、端盖等部分。原理图定子由主磁极、换向级和机座三部分组成1.主磁极是一种电磁铁,用1-1.5毫米厚的钢板冲片叠压紧固而成的铁心。主磁极2.换向极(又称附加极或间极)作用改善换向
换向极装在两主磁极之间,也是由铁心和绕组构成
铁心一般用整块钢或钢板加工而成;换向极绕组与电枢绕组串联1—磁极;2—电枢;3—换向器;4—电刷3.机座
机座通常由铸铁或厚铁板焊成。两个作用:
固定主磁极、换向极和端盖;
作为磁路的一部分。机座中有磁通经过的部分称为磁轭4.电刷装置
作用--把直流电压、直流电流引入或引出
由电刷、刷握、刷杆座和铜丝辫组成二)转子1.电枢铁心
两个用处:
作为主磁路的主要部分;
嵌放电枢绕组,通常用0.5mm厚的硅钢片冲片叠压而成2.电枢绕组
直流电机的主要电路部分,用以通过电流和感应产生电动势以实现机电能量转换,由许多按一定规律联接的线圈组成,元件及嵌放方法(图1.1.16)3.换向器
直流电机的重要部件,作用将电刷上所通过的直流电流转换为绕组内的交变电流或将绕组内的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势
换向器的构造2、2直流电动机的型号直流电动机的型号标注有两种方式:一为永磁式,另一个为电磁式。举例说明如下。2、3直流电机的故障排除直流电动机的排除方法电枢绕组匝间短路和层间击穿绕组层间击穿将会产生很大的短路电流使电动机保护跳闸停止运行。匝间短路会使换向火花加剧连接的换向片被烧坏短路电流使升高片接头焊点熔化引起线圈发热。短路电流产生强烈电枢反应会使磁通减少使电动机转速升高、电流增大。如短路匝数较多而换向火花将使电动机无法运行严重时造成线圈烧坏甚至烧坏电枢磁铁。若是均压线绕组或波绕组、蛙绕组常会引起换向片极距烧伤的现象。对比法对匝间绝缘隐患及故障可用冲击波匝间试验进行检查。将端子放到某一个换向片上而端子和则分开放在左右对称的两换向片上片数可根据仪器所加电压大小而定一般在(片以下但两边片数一定相等如图)所示。如示波器出现不同的不重合的波形说明有匝间短路或有绝缘隐患现象;如示波器图形完全重合说明绝缘正常。绕换向器测试一周后即可发现有无故障并确定故障的线圈槽数。电压降法将在相距一个极距的两换向片上放两块电刷或利用电动机相邻的一对电刷并施加低压直流电使其电流等于额定电流的左右在保证电流不变的情况下用精密电压表测量相邻两换向片之间的电压降如图)所示在测试一周中如被测电压比正常电压小很多或接近于零时说明连接该两换向片的线圈有短路故障。电阻法可用电桥测量换向片间电阻来寻找故障点但对于大型电动机因阻值太小测量较困难。感应法可用开口变压器和槽口加小铁片的感应法进行检查当短路点接触不良时因电流较小则经常检查不出来。2、4直流电动机的机械特性电动机的机械特性是指电动机的转速与转矩的关系。机械特性是电动机机械性能的主要表现,它与负载的机械特性,运动方程式相联系,将决定拖动系统稳定运行及过渡过程的工作情况。
机械特性中的是电磁转矩,它与电动机轴上的输出转矩是不同的,其间差一空载转矩,即
在一般情况下,因为空载转矩相比或很小,所以在一般的工程计算中可以略去,即
在《电机学》中已知直流电动机的机械特性方程式为
式中为电枢回路总电阻,包括及电枢回路串联电阻,为理想空载转速记为,记为,为机械特性的斜率。
当,
,电枢回路没有串电阻时的机械特性称为直流电动机的固有机械特性。当改变或或电枢回路串电阻时,其机械特性的或将相应变化,此时称为直流电动机的人为机械特性。
若不计电枢反应的影响,当电动机正向运行时,其机械特性是一条横跨I、II、IV象限的直线。其中第I象限为电动机运行状态,其特点是电磁转矩的方向与旋转方向(转速的方向)相同,第II、IV象限为制动运行状态。电动机在制动状态运行,是产生一个与转向相反的阻力矩,以使电机拖动系统迅速停车或限制转速的升高。制动状态转矩的方向与转速的方向相反,此时电动机从输出轴上吸收机械能并转化为电能反馈回电网或消耗在电阻中。第III象限为反向电动运行。机械特性2、5直流电动机的拆装直流电动机的拆卸方式:在拆卸直流电机前先用仪表进行整机检查,确定绕组对地绝缘是否良好以及绕组间有无短路、断线或其他故障。并在线头、端盖、刷架等处做好复位标记,做到边拆、边检查、边记录,在拆卸中不应使电机的零件受到损坏。
直流电动机的拆卸步骤如下:(1)拆除电机的接线。(2)拆除换向器的端盖螺钉、轴承盖螺钉,并取下轴承外盖。(3)打开端盖的通风窗,从刷握中取出电刷,再拆下接到刷杆上的连接线。
(4)拆卸换向器的端盖时,在端盖边缘处垫上木楔,用铁锤沿端盖的边缘均匀敲击,逐步使端盖止口脱离机座及轴承外圈,取出刷架。(5)将换向器包好,避免弄脏、碰伤。(6)拆除轴伸出端的端盖螺钉,将连同端盖的电枢从定子内小心地抽出,以免擦伤绕组。(7)将连同端盖的电枢放在木架上并包好,拆除轴承端的轴承盖螺钉,取下轴承外盖及端盖,如轴承未损坏可不拆卸。直流电动机的装配可按拆卸的相反顺序操作。3、单相异步电动机单相异步电动机的概述\o"单相"单相\o"异步"异步\o"电动机"电动机是一种将\o"电能"电能转化为\o"机械能"机械能的装置,通常单相异步\o"电动机"电动机容量都较小,只需\o"单相电源"单相电源供电,使用方便,广泛应用于工农业及生活电器等领域。典型应用如:\o"洗衣机"洗衣机、\o"电风扇"电风扇、\o"冰箱"冰箱、\o"空调"空调、\o"水泵"水泵、\o"鼓风机"鼓风机、\o"榨汁机"榨汁机、\o"豆浆机"豆浆机等。结构方面,普通的单相\o"感应电动机"感应电动机与\o"多相"多相\o"笼型电动机"笼型电动机类似,除了定子绕组排列不同。单相\o"绕组"绕组产生两个相等的正向和反向\o"旋转磁势波"旋转磁势波,由于他们是对称的,当电机静止时,它会产生两个大小相等方向正好相反的\o"转矩"转矩,这两个转矩相互抵消使马达本身没有合成\o"起动转矩"起动转矩,此时如果采用辅助手段使电机起动起来后,将会产生一个沿着起动方向的合成转矩(此转矩非零),从而使电机持续地运转下去。单相异步电动机通常使用\o"双旋转磁场理论"双旋转磁场理论[1]来分析。单相异步电动机主要分为以下几类:\o"电阻"电阻起动单相异步电动机\o"电容"电容起动单相异步电动机电容运转单相异步电动机\o"双值电容"双值电容单相异步电动机\o"罩极"罩极单相异步电动机3、1单相异步电动机的结构单相异步电动机在结构上与三相笼形异步电动机类似,转子绕组也为一笼形转子。定子上有一个单相工作绕组和一个启动绕组,为了能产生旋转磁场,在启动绕组中还串联了一个电容器,其结构如图2.1所示。单相异步电动机基本结构图3、2单相异步电动机工作原理异步电动机属于感应电动机。实验装置如图所示,在一个马蹄形磁铁上装有旋转手柄,两磁极之间放一个可以自由转动的笼型转子,磁极和转子之间是空气隙,没有机械或电气的联系。运转原理示意图当我们转动手柄使磁铁旋转时,现象:(1)笼型转子随着磁极一起转动。磁极转得快,转子跟着转得快;磁极转得慢,转子也跟着转得慢。(2)若改变磁极旋转方向,笼型转子也跟着改变旋转方向。(3)仔细观察还会发现,笼型转子的转速总是低于磁极的转速,两者的转速不能同步,即所谓“异步”。设磁极按逆时针方向旋转,形成一个旋转磁场,置于旋转磁场中的转子导条切割磁感应线,产生感应电动势,由于笼型转子绕组是闭合结构,所以转子绕组中产生感应电流。根据右手定则,可以判断出位于N极下的导条感应电流方向为进入纸面;而位于S极下的导条感应电流方向为穿出纸面。又因为载流导体在磁场中会受到电磁力的作用,根据左手定则可判断出位于N极下的导条受力方向向左;位于S极下的导条受力方向向右。这样,在笼型转子上就形成一个逆时针方向的电磁转矩,从而驱动转子跟随旋转磁场按顺时针方向转动起来。若磁极按顺时针方向旋转,同理,转子也会改变方向朝顺时针方向转动。另外,磁场若加快旋转切割转子速度,转子上感应电流及电磁转矩将增大,则转子转速加快。“异步”解释:异步电动机的转子转向与旋转磁场转向一致,如果转子与旋转磁场转速相等,则转子与旋转磁场之间没有相对运动,转子导条不再切割磁感应线,没有电磁感应,感应电流和电磁转矩为零,转子失去旋转动力,在固有阻力矩的作用下,转子转速必然低于旋转磁场转速,所以称其为异步电动机。如果电动机转子与旋转磁场以相同的转速旋转,这种电动机称为同步电动机。异步电动机旋转磁场转速(也称同步转速n0)与转子转速n之差称为转差,转差与同步转速n0的比值用“转差率”s表示:2.旋转磁场若要在定子绕组中通以具有相位差的两相或三相交流电,在定子绕组的空间就可以产生一个旋转磁场。单相异步电动机的定子绕组通入的是单相交流电,只能产生一个大小和方向按正旋规律周期性的变化,但磁场轴线不变的脉动磁场,也就是说脉动磁场是不旋转的,如图2.3所示。脉动磁场示意图3、3单相异步电动机绕组的维修3、3、1电机的拆卸
1、在电机未拆卸前,要用粉笔或油漆在电机的上端盖和铁心上做好标记.以免造成电机修好后,在装刹车盘时,刹车盘角度错位,造成重新拆装的麻烦。2、拆下电机的固定螺栓及端盖.
端盖拆下后要注意:采用含油轴承的电机,下端盖轴承内的滚珠不要丢失。3、检查电机的轴承是否锈住、缺油或松框.如果轴承当时锈住,应将锈住端浸泡在松动液罐内,直至轴承松动不框、注油后滑动轻快为止.如果轴承当时缺油应立即注油,注意:滚动轴承注二硫化铝,含油轴承注机油.如果轴承当时松框,应立即予以更换,以免转子扫膛使定子铁心过热,严重时导致电机堵转烧毁。
4、最后把电机装好铁心,绕组不装,以免零部件丢失.注意:"推立轴承"应一同装人电机内的下轴承内。5、用钢锯将绕组的接线端锯掉。将绕组锯掉端向上,用木枕架好,拿黄铜棒自上而下将绕组的非接线端冲掉,最后用清槽铲刀将增内的槽绝缘纸及杂物清理干净。6记录以下数据。电机主副绕组的线径、主副绕组中一组线圈小把线圈和大WWeweW2001MWtom41.出线回的巨放、主则绕组中一组线四小把线回和大把线四边与边之间跨区的槽数(又称节里)。
3、3、2线圈绕制前的准备
1、槽绝缘纸的长度=铁心厚度十槽口两端伸出的长度.一般槽口每况作出的5mm左右.槽绝缘统的宽度参考回6及层间绝缘纸.层间绝缘统的长度和槽绝缘统的长度相等,宽度约为槽绝缘纸的2/3,共计八张.剪好后的槽绝缘纸插人定入定子铁心槽内。2、用钢用将竹片按槽绝缘纸的长度锯好。3、准备好线圈的绑扎绳,也可选用一些较轻的漆包线代替。.
3、3、3线圈的统制1、按照模具动模具B、模具A的顺序将绕组模具依次穿到绕线机的轴上,并将模具两端的锁紧螺母锁紧。
2、先将漆包线的起始端在绕线机轴上绕3-6圈后放人绕线模具A的进线槽内并将绕线机上的计数器调零,正式开始绕制。在绕制线圈时应注意以下几点:(1)主、副绕组的线径及主.副绕组每组线圈中小把线圈和大把线圈的圈(匝)数不要搞颠倒。(2)在绕制过程中,手在拿线时不要左右摆动,以免绕制后的线圈线与线之间互相交叉,导致嵌线比较困难。(3)绕足小把线圈的(匝)数后,将绑扎绳穿人绕线模具的绑扎槽内,将小把线圈的两个端部绑扎好,绑扎好后在小把线圈上绕制半圈,将线放人绕线模具B的过线槽内,线不要剪断,同时将计数器重新调零,继续绕制大把线圈。3、大把线圈绕完并绑扎好后,在大把线圈上多绕制半圈(匝)后将线剪断。4、剪断后,将绕线模具松动退下,并从模具上取下线圈.成型后的线圈。5、参照本节l、2、3、4项所介绍的绕线方法及注意事项,继续绕制另7组线圈.(单相显极式四极电机的主副绕组共8组线圈.)
。3、3、4嵌线1、将铁心纵向放在工作台上。2、一般采用先嵌主绕组后嵌副绕组,先嵌每组线圈中的小把线圈后嵌大把线圈的方法.常见的嵌线方法有两种:第一种是将主绕组第一组线圈的头尾端对准铁心左边的横截面放好,然后将小把线圈的两个边嵌放在铁心的2槽和5槽内,将大把线圈的两个边嵌放在铁心的1槽和6槽内,如果嵌线进槽困难,可借助划线板将线轻轻划人槽内.在一组线圈嵌放完毕后,应检查是否有线嵌放在槽绝缘纸外,检查完毕后并将层间绝缘纸插人小把线圈的两个槽内.然后用剪刀将大把线圈两个槽凸出多余的槽绝缘纸剪掉.剪掉后用卷纸划片先后将大把线圈两个槽内的左边槽绝缘纸折人槽内的右边,用压线钳压实后,将槽内右边的槽绝缘纸折人槽内的左边,再用压线钳压实,用电工刀将事先锯好的竹片削成竹楔,并将削好的竹楔插人大把线圈的两个槽内.按照以上的嵌线方法第一种嵌线顺序,将主绕组的另三组线圈及副绕组嵌放在定子铁心的槽内,嵌线完毕后将线圈两端的绑扎绳解去.
第一种嵌线顺序(采用此嵌线顺序的洗衣机有威力XTD一40、天洋YYG一60和白菊TD一45等)1主绕组的嵌线顺序
第一组小把2槽一5糟,第二组小把20槽一23槽,第三组小把N槽一n槽,第四组小把8槽一n槽,大把1槽一6槽,大把19槽一24糟,大把13糟一18槽,大把7槽一12槽.2副绕组的嵌线顺序第一组小把3槽一8槽,第二组小把23槽一2槽,第三组小把17槽一20糟,第四组.J、把11槽一14槽,大把4槽一9槽.把22槽一3槽,大把16槽一21槽,大把10槽一15槽.
第二种嵌线方法是:将主绕组第一组线圈小把线圈的两个边嵌放在铁心的ZN和6槽内,用剪刀将小把线圈两个槽凸出多余的槽绝缘纸剪掉后,用卷纸划片将槽内的槽绝缘纸折盖好用压线钳压实,将竹楔插人小把线圈的两个槽内,然后再将大把线圈的一个边嵌放在铁心的1槽内,并插好1槽内的层间绝缘纸,另一个边悬空不嵌,如图4所示.按照第H种嵌线顺序继续嵌线,等主绕组第四组大把线圈的两个边全部嵌完并插好7槽的层间绝缘纸后,再将悬空边嵌人铁心的7槽内,用卷纸划片折盖好槽内的槽绝缘纸,用压线钳压实后并插好竹楔.按照以上的嵌线方法并结合图5及第H种嵌线顺序,可将副绕组嵌放在定子铁心的槽内,嵌放完毕后将线圈两端的绑扎绳解去.
第二种嵌线顺序(采用此嵌线顺序的洗衣机有天洋RXG一60等)
互.主绕组的嵌线顺序第一组小把2借一6槽,第二组小把20槽一24槽,第三组小把14槽一18槽,第四组小把8槽一12槽,大把1槽一悬空,大把19借一l槽,大把13措一19槽,大把7槽一13槽,
最后将悬空边嵌入7槽内.
2.副绕组的嵌线顺序
第一组小把5槽一9槽,第二组小把23指一3槽,第三组小把17持一21槽,第四组小把11槽一15槽,大把4槽一悬空,大把22槽一4槽,大把16柏一22槽,大把10拍一16槽,最后将悬空边嵌入10#内.
以上两种嵌线方法的区别是:前者是主、副绕组小把线圈的边与边共占用一个槽,后者则是主绕组及副绕组中相邻两组线一2圈中大把线圈的边与边共占用一个槽.
最后需指出的是,一些电机制造厂家及比较熟练的维修人员可将主、副绕组中的四组线同各自一次性绕成连把(需四组绕线模具组合绕制),将每套绕组(主绕组或副绕组)按第一种嵌线.顺序或第二种嵌线顺序,以一组正嵌、一组反嵌、一组正嵌和一组反嵌的方法,将主统组和副绕组分别嵌放在定子铁心的槽内,免去了主绕组中和副绕组中接线的麻烦.但对于初次动手的维修人员,此方法仅供参考,熟练后稍加细心不妨一试。
3、3、5接线整形
(1)将主、副绕组端部的主副绝缘纸(主副绝缘纸的长和宽,以主副绕组侧的底部能够隔开为宜)及腊管(imm的腊管剪6根,每根长约30rum左右,3-4mxn的腊管剪3-4根,每根长约150mm左右)剪好。
(2)将每组线圈头尾部的绝缘漆用砂纸打磨干净。(3)
将兆欧表接地端"E"与铁心螺栓孔连接,另一端"L"与每组线圈的头或尾连接,以每分钟12D转左右的速度摇动手柄,如果指针当时指向"零",说明这组线圈有接地的地方,排除后需重新检测,直到主副绕组中的各组线圈对地的电阻值为co(对地绝缘电阻值最低不得小于0.5兆欧)。(4)把主副绕组端部的主副绝缘纸插好。(5)将主副绕组第一组线圈的尾插入一根长3()ml的腊管后与主绕组第二组线圈的尾连接,主绕组第二组线圈的头插人一根长30turn的腊管后与主绕组第三组线圈的头连接,主统组第三组线圈的尾插人一根长30Turn的腊管后与主绕组第四组线囵约尾连接,到这里主绕组的连接就连接完了,副绕组接线的方法阳主绕组的接线方法相同。(6)将主、副绕组全部连接完后,应用兆欧表测量主、副绕组司是否发生短路及主副绕组各自对地是否发生短路,在没有发生短路的前提下,将主绕组第一组线圈的头和副绕组第一组线组经国主绕组第四组在回圈的头连接(一般称此端为公共端),而后将公共端、主绕组端及副绕组端和嘴子线连接,用电烙铁将上述各个连接点焊好后,并将腊管套在各个接线点上,将150mm的腊管套在嘴子线的接线点上.然后对接线端及非接线端进行整形,整形后对于初次动手的维修人员应试着将转子从铁心内轻轻穿过,穿过时转子不应与线圈产生磨擦,然后用绑扎带将接线端及非接线端绑扎好.
最后需指出的是,按照以上的接线方法连接完后不排除电机反转的问题.为避免电机发生反转,在公共端可外接出四根嘴子线,当电机发生反转时,将主绕组或副绕组的头尾颠倒即可改变电机的旋转方向.为电机的实物接线图.
3、3、6浸漆下面介绍两种简单而又实用的浸漆方法。1、第一种方法
(1)先将电机的嘴子线主、副绕组端接在一起。用木枕将铁心统组架好,将调压器接在电机嘴子线的公共端和主副绕组端,并做好绝缘处理。(2)先将调压器调至70V左右后通电,通电一段时间后,等绕组的温度稍感烫手时,将调压器输出的电压稍微降低,然后用刷子将蘸好的绝缘漆从上端均匀浇灌一遍,槽口多准一些.过一段时间后,等下端发现有绝缘漆流出时,将铁心颠倒一下按照上端的浇灌方法进行下端浇灌O最后等统组浇灌的绝缘漆彻底干透为止。(3)切断电源,拆掉嘴子线,主副绕组端的嘴子线需一同拆开.全部拆完后将铁心内的绝缘漆用折断的锯条清理干净.清理干净后将电机装好,在电机温度适宜时,再用兆欧表测量一下绕组对地的绝缘电阻.在绕组对地绝缘电阻值良好的前提下,接上电容通电试运行。2、第二种方法(1)用木枕将铁心绕组架好。 (2)将事先接好线的灯泡放人铁心内通电,使绕组预先烘热。(3)绕组预先烘热后,将灯泡断电拿出,用刷子将熊好的绝缘漆从绕组的上端均匀浇灌一遍,浇灌后再将灯泡放人铁心内通电.过一段时间,等下端发现有绝缘漆流出时,将灯泡再次断电拿出,把铁心颠倒一下,再将统组的下端均匀浇灌一遍,浇灌后将灯泡再次放人铁心内通电,直至绕组彻底干透为止。(4)绕组干透后将灯泡断电拿出,用折断的锯条将铁心内的绝缘漆清理干净。(5)将电机装好,等温度适宜时用兆欧表测量一下绕组对地的绝缘电阻值.在绕组对地绝缘电阻良好的前提下,接上电容通电试运行。3、4单相异步电动机的调速单相异步电动机的调速方法主要有变频调速、晶闸管调速、串电抗器调速和抽头法调速等。变频调速设备复杂、成本高、很少采用。下面简单介绍目前较多采用的串电抗器调速、抽头法调速和晶闸管调速。3、4、1串电抗器调速在电动机的电源线路中串联起分压作用的电抗器,通过调速开关选择电抗器绕组的匝数来调节电抗值,从而改变电动机两端的电压,达到调速的目的,如图2.11所示。串电抗器调速,其优点是结构简单,容易调整调速比,但消耗的材料多,调速器体积大。串电抗器调速接线图3、4、2抽头法调速如果将电抗器和电机结合在一起,在电动机定子铁心上嵌入一个中间绕组(或称调速绕组),通过调速开关改变电动机气隙磁场的大小及椭圆度,可达到调速的目的。根据中间绕组与工作绕组和启动绕组的接线不同,常用的有T形接法和L形接法,如图所示。抽头法调速与串电抗器调速相比较,抽头法调速时用料省,耗电少,但是绕组嵌线和接线比较复杂。a)T形接法(b)L形接法抽头法调速接线图3、4、3晶闸管调速利用改变晶闸管的导通角,来实现加在单相异步电动机上的交流电压的大小,从而达到调节电动机转速的目的,这种方法能实现无级调速,缺点是会产生一些电磁干扰。目前常用于吊式风扇的调速上。图示为吊扇使用的双向晶闸管调压调速电路。晶闸管调速问题解答1.三相交流异步感应电动机主要有哪几大部分组成?各部分作用是什么?答:异步电动机主要由两大部分组成,一个静止部分;另一个是旋转部分,也称为转子。定子部分:机座:是电动机的外壳和支架。它的作用是固定和保护定子铁心及定子绕组并支撑端盖,便于安装固定电动机。国产的三相异步电动机的机座一般是用铸铁铸成,机座上装有起吊的吊环螺丝。为了增加馓热面积,在机座外表均匀地装了很多散热片。定子铁心:定子绕组是电动机磁路的一部分,主要做导磁用。要求用导磁性能好,而涡流损耗小的铁磁材料制成,一般用0.5毫米厚的硅钢片制压而成。它的内圆上冲有均匀分布的槽口,片见互相绝缘一减少涡流损耗,槽内是嵌放三相定子绕组的。定子绕组:定子绕组是电动机的电路部分,通以三相交流电时便会产生旋转磁场。一般多用高强度漆包线或外层包有绝缘的铜或铝导线绕制而成。转子部分:转子部分是电动机的转动部分,它在定子绕组旋转磁场的作用下获得一定转矩而旋转,从而带动机械负载工作。它是转子铁心,转子绕组和转子轴等组成。转子铁心:转子铁心也是电动机磁路的一部分,它与定子铁心有一定的间隙(称空气隙)。转子铁心和定子铁心一样,也是由厚度为0.5毫米的硅钢片在外面上冲槽并在片间涂以绝缘漆经过制压而成。槽内嵌放转子绕组。转子绕组:根据转子绕组的结构型式不同,可以分为鼠笼式转子绕组和绕线式转子绕组。(1)鼠笼式转子:鼠笼式转子铁心外圆周上均匀地分布着径向槽或斜槽,在槽内嵌放铜条,在转子铁心两端槽口处分别用铜环将铜条连接起来形成一个短路回路,所以又称为短路转子电动机。如果单独地将转子绕组拿出来起动性能,转子鼠笼条常用斜槽。目前我国产中小容量的鼠笼异步电动机多采用铸铝转子,铸铝转子是将鼠笼、端环及风叶用铝一次浇铸而成。这样转子产生效率高,价格便宜。为了改善鼠笼式感应电动机的起动性能,较大容量的电动机是采用双鼠笼或深槽式转子。双鼠笼的上层笼在起动时主要作用叫起动笼,下层笼在工作时起主要作用叫运行笼。(2)绕组式转子:它的转子绕组和定子绕组相似,是用高强度漆包线按一定规律接成三相绕组,一般连成星形。每相绕组的一端接到装在转轴上的铜环质滑环上,通过电刷与起动变阻器相连接,所以也称滑环式异步电动机。绕县式异步电动机在起动时,为了限制起动电流,改善起动性能,将转子绕组接入起动变阻器,当电动机起动后,把起动变阻器切除,另将转子绕组短接。转轴:转轴一般用中碳钢制成,用它来支撑转子铁心,以承受较大的转矩。其它部件:(1)端盖:是起支撑转子和防护作用的,一般是铸铁的,用螺丝固定在机座上。轴承装在端盖中间的轴承室内,用轴承盖固定轴承,以防止润滑油外流和灰尘进入轴承内。(2)接线盒:接线盒固定在机壳上,接线盒内装有线板,板上有接线住,用于连接定子绕组引出线和电源引如线。另外,电机的空气隙对电机运行性能影响很大。气隙太大,磁阻将增大,会使电机的空载电流增大,性能变坏。空隙太小,会使定子铁心与转子铁心发生“扫膛”现象,并给装配带来困难,因此电动机在气隙量是经过周密计算的。2.三相交流异步感应电动机的工作原理是什么?答:异步电动机又称感应电动机,是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式(鼠笼式异步电机)、绕线式异步电动机。作电动机运行的异步电机。因其转子绕组电流是感应产生的,又称感应电动机。异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。各国的以电为动力的机械中,约有90%左右为异步电动机,其中小型异步电动机约占70%以上。在电力系统的总负荷中,异步电动机的用电量占相当大的比重。在中国,异步电动机的用电量约占总负荷的60%多。3.三相交流异步感应电动机的转速和级数是什么关系?答:传动比=主动轴直径/从动轴的直径例如:输入转速为1000转;主动轴齿轮最大径为100,从动轴齿轮最大径为50则传动比为2:1则输出转速=1000*2=2000转而一般制造增减速机时,都会划分几级转速的档位来进行调速,每一个档位其实是调整不同的传动比得出输出转速,可参考调速机给予的铭牌作为参照。4.装配一台三相交流异步感应电动机需要哪些原辅材料?有哪些工艺?答:硅钢片,漆包线,绝缘纸,端盖,机壳,引出线。三相异步电动机的主要优点是:可以选择最有力的节距,可使电动机磁场波形更加接近正弦功率适应范围大,可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要;结构简单,工作可靠,使用及维修方便,且造价低;尺寸小,能容大;控制调节方便,容易实现自动控制。本方法适用于风机、水泵的调速。5.三相交流异步感应电动机中的“异步”含义是什么?“二、四、六、八”级的电机同步转速是什么?实际转速是多少?答:相对称绕组,通入三相对称交流电,将在空间产生旋转磁场,此磁场切割转子导体,将在转子中产生感应电动势及感应电流,并且转速低于同步速并与同步速方向相同旋转。电机的级数极指的是发电机转子在转子线圈通入励磁电流之后形成的磁极。也就是说形成了几个南北磁极。简单地说就是转子每转一圈在定子的线圈的一匝中能感应形成几个周期电流。不同的极数要产生50hz电势就需要不同的转速。50HZ*60秒/分(即3000)除以极数就是电机每分钟的转的圈数。电动机也是一样的道理,是发电机的一个逆过程。极数反映出电动机的同步转速,2极同步转速是3000r/min,4极同步转速是1500r/min,6极同步转速是1000r/min,8极同步转速是750r/min。6.槽绝缘的两端为什么要折成“袖边”?定子槽的槽口“尖角”有什么危害?答:将槽楔儿一头削成斜茬,为的是槽楔儿能顺利插入槽中,并不损坏槽绝缘纸。槽口宽杂散耗大。气隙磁密中的谐波含量增加。但槽口过小,工艺复杂度增加。槽口越小越好,对电机的杂散损耗就会小,效率就会高,但槽口过小,工艺复杂度增加,槽漏感可能也可能增加。
7.在电机装配中,绝缘材料是怎么用的?答:用于使不同电位的导电部分隔离的材料。其电导率约在10-10西/米以下。不同的电工产品中,根据需要,绝缘材料往往还起着储能、散热、冷却、灭弧、防潮、防霉、防腐蚀、防辐照、机械支承和固定、保护导体等作用。
8.三相交流异步感应电动机的铭牌主要包括哪些内容?答:三相异步电动机铭牌和技术指标电机制造厂按照国家标准,根据电机的设计和试验数据而规定的每台电机的正常运行状态和条件,称为电机的额定运行情况。表征电机额定运行情况的各种数值,如电压、电流、功率等称为电动机的额定值。
(1)型号.表示产品性能,结构和用途的代号.
(2)额定功率.在额定运行(指电压,频率和电流都为额定值)情况下,电动机轴上所输出的机械功率为电动机的额定功率.
(3)额定电压.电动机在额定运行情况下的线电压为电动机的额定电压。一般规定电动机的电压不应高于或低于额定值的5%。如三相定子绕组可有两种接法时,就标有两种相应的额定电压值。
(假如:电压高于额定值时,励磁电流将增大,铁损增加,绕组有过热现象.电压低于额定值时,在电动机满载的情况下,会引起转速下降,电流增加,使绕组过热.电压低时,电动机最大转矩也会显著降低).
(4)额定电流。指电动机在额定电压、额定频率和额定负载下运行时,三相定子绕组中通过的线电流,单位为A。由于定子绕组的连接方式不同,额定电压不同,电动机的额定电流也不同。例如,一台额定功率为10kW的三相异步电动机,其绕组作三角形连接时,额定电压为220V,额定电流为68A;其绕组作星形连接时,额定电压为380V,额定电流为39A。也就是说,铭牌上标明:接法——三角形/星形;额定电压——220/380V;额定电流——68/39A。
(5)额定频率。指电动机所接交流电源的频率,我国发电厂所生产的交流电,频率为50Hz.频率降低时,转速降低,定子电流增大。
(6)额定转速。指电动机在额定电压、额定频率和额定负载下运行时,转子每分钟的转数,单位为r/min。其值略低于同步转速。
(7)接法。指电动机在额定电压下定子绕组的接线方式。一般有星形和三角形两种接法.星形接线时,绕组所能承受的电压是三角形接线时的1/√3,因此必须按铭牌规定的接线方式接线。否则,电动机将烧毁。
(8)绝缘等级。根据绕组所用的绝缘材料,按照它的允许耐热程度规定的等级。中小型异步电动机的绝缘等级有A,E、B、F和H级。电动机的工作温度主要受绝缘材料的限制。若工作温度超出绝缘材料所允许的温度,绝缘材料就会迅速老化,其使用寿命将大大缩短。修理电动机时,所选用的绝缘材料应符合铭牌规定的绝缘等级。
(9)温升。指电动机长期连续运行时的工作温度比周围环境温度高出的数值。我国规定周围环境的最高温度为40℃。例如,若电动机的允许温升为65℃,则其允许的工作温度为65十40=105℃。电动机的允许温升与所用绝缘材料等级有关。电动机运行中的温升对绝缘材料的使用寿命影响很大,理论分析表明,电动机运行中绝缘材料的温度比额定温度每升高8℃,其使用寿命将缩短一半。
(10)工作定额。指电动机的工作方式,即在规定的工作条件下运行的持续时间或工作周期。电动机运行情况,根据发热条件可分为三种基本运行方式:连续运行、短时运行和断续运行;
连续运行按铭牌上规定的功率长期运行,如水泵、通风机和机床设备上电动机的使用方式都是连续运行方式.
短时运行每次只允许规定的时间内按额定功率运行,而且再次起动之前应有符合规定的足够停机的冷却时间.
断续运行电动机以间歇方式运行,如吊车和起重机等设备上用的电动机就是断续运行方式.
(11)额定功率因数。指电动机在额定输出功率下,定子绕组相电压与相电流之间相位角的余弦,约为0.70~0.90。电动机空载运行时,功率因数约为0.2左又.功率因数越高的电动机,发配电设备的利用率越高.
(12)额定效率.对电动机而言,输入功率与输出功率不等,其差值等于电动机本身损耗功率,包括铜损、铁损和机械损耗等。效率是指输出功率与输入功率的比值,即通常约为(75~92)%。效率越高,电动机的损耗越小.
(13)转子电压.绕线式异步电动机的定子绕组加有额定电压时,转子不转动时俩个滑环间的电压.
(14)转子电流.绕线式异步电动机使用在额定功率时的转子电流.
(15)起动电流.是指电动机在起动瞬间的电流,常用它与额定电流之比的倍数来表示.异步电动机的起动电流一般是额定电流的4-7倍.
(16)起动转矩.起动转矩是指电动机起动时的输出转矩,常用它与额定转矩之比的倍数来表示.一般是额定转矩的1-1.8倍.
(17)重量。指电动机本身的体重,以供起重搬运时参考.
9.对三相、四级、24槽、单层交叉式绕组,异步感应电动机每极每相槽数、线圈数、槽间距角、节距是怎样计算的?答:计算公式:N=0.4(l/d)开次方。N一匝数,L一绝对单位,luH=10立方。d-线圈平均直径(Cm)。例如,绕制L=0.04uH的电感线圈,取平均直径d=0.8cm,则匝数N=3匝。在计算取值时匝数N取略大一些。这样制作后的电感能在一定范围内调节。一个线圈的两个边所跨定子圆周上距离称为节距,一般用槽数计算。节距应接近极距。节距等于极距的绕组称为整距绕组,节距小于极距的绕组称为短距绕组,节距大于极距的绕组称为长距绕组。常用的是整距和短距绕组。
设极距为a,定子槽数为z,极数为p则有a=z/p。
10.简易方法判断三相交流异步电动机定子绕组的首、尾端?答:当电动机接线板损坏,定子绕组的6个线头分不清楚时,不可盲目接线,以免引起电动机内部故障,因此必须分清6个线头的首尾端后才能接线。1)用36V交流电源和灯泡判别首尾端判别时的接线方式如图所示,判别步骤如下:a.用摇表或万用表的电阻档,分别找出三相绕组的各相两个线头。b.先任意给三相绕组的线头分别编号为U1和U2、V1和V2、W1和W2。并把V1、U2连接起来,构成两相绕组串联。c.U1、V2线头上接一只灯泡。d.W1、W2两个线头上接通36V交流电源,如果灯泡发亮,说明线头U1、U2和V1、V2的编号正确。如果灯泡不亮,则把U1、U2或V1、V2中任意两个线头的编号对调一下即可。e.再按上述方法对W1、W2两线头进行判别。2)用万用表或微安表判别首尾端(1)方法一a.先用摇表或万用表的电阻档,分别找出三相绕组的各相两个线头。b.给各相绕组假设编号为U1和U2、V1和V2、W1和W2。c.按所示接线,用手转动电动机转子,如万用表(微安档)指针不动,则证明假设的编号是正确的;若指针有偏转,说明其中有一相首尾端假设编号不对。应逐相对调重测,直至正确为止。(2)方法二a.先分清三相绕组各相的两个线头,并将各相绕组端子假设为U1和U2、V1和V2、W1和W2。b.注视万用表(微安档)指针摆动的方向,合上开关瞬间,若指针摆向大于零的一边,则接电池正极的线头与万用表负极所接的线头同为首端或尾端;如指针反向摆动,则接电池正极的线头与万用表正极所接的线头同为首端或尾端。c.再将电池和开关接另一相两个线头,进行测试,就可正确判别各相的首尾端。11.按铭牌接线如何测量电机的空载电流?空载转速?答:电机不带负载时启动起来,然后分别测电机的三相线的电流。这三个电流值就是电机的空载电流。具体每一个电机空载转速都有差异,最好用转速表测
12.如何检测三相交流异步电动机三相绕组之间对地的绝缘电阻?答:对电机的不同绕组,如直流电阻的电枢绕组、励磁绕组、交流异步电动机的定子绕组和绕线转子电机的转子绕组、同步电机的定子绕组、励磁绕组及某些自励电机的励磁系统中的电抗器、电流互感器等的绕组等,如果它们的两个线端都已引出到电机机壳之外,则应分别测量每个绕组对机壳的绝缘电阻和各绕组相互间的绝缘电阻。试验时,不参与试验的绕组应与机壳可靠连接。对在电机内部已做连接的绕组,则可只测它们对机壳的绝缘电阻。测量时,对于手摇发电的兆欧表,其转速应保持在120r/min左右;读数应在仪表指针达到稳定以后读取。测量后,应将被测绕组对地放电后再拆测量线。耐交流电压试验的方法、电压值及注意事项。
13.三相交流异步电动机的常见故障有哪些?答:机械方面的故障有扫膛、振动、轴承过热、电动机温升高等。1、电动机转动时转子与定子内圆相碰擦,称为电动机扫膛。扫堂分实扫与虚扫,电动机扫膛时转子外表面和定子内圆会出现擦痕。实扫,即定、转子铁心相擦,说明定、转子间气隙不均匀。严重的扫膛会使定子内圆局部产生高温,槽表面的绝缘在高温下变得焦脆,造成绕组接地或短路;还可能引起电机振动和噪声,并使电气性能下降。虚扫,即定、转子铁心没有实际相擦,而是转子与定子内圆凸出的绝缘物或油污相擦,说明电机内部不清洁。如发现对轴承应及时更换,对端盖进行更换或刷镀处理。2、电动机的振动,包括电磁振动和机械振动。电磁振动是由于电动机气隙磁场相互作用,产生随时间和空间变化的径向力,使定子铁心和机座作周期性变形,即定子发生振动。另外,因气隙磁场中含有各种谐波磁场,因而产生谐波转矩,也使电动机振动。引起电动机振动的主要原因是机械振动,如转子动平衡或风扇静平衡不良,轴伸的联接器轴孔偏心、轴伸弯曲等因素,而产生离心力引起的机械振动。转子动平衡不良,是电机振动过大的常见原因。由转子不平衡离心惯性力所引起的振动,与转速的平方及转子残余不平衡度成正比。机座上各点的振动,还随离转子中心轴向距离的增加而增大,此外,定、转子绕组三相不对称,甚至单相运转或匝间短路;笼型转子断条、脱焊或端环开裂,具有举刷装置的绕线转子异步电动机,集电环的短接片与短路环的触头接触不稳定;轴承质量低、电动机装配质量低、零件加工精度低、联轴器连接松动、安装基础不平或有缺陷,定、转子相擦等,对电动机振动均有影响。总之,振动应先区分是电动机本身引起的,还是传动装置不良所造成的,或者是机械负载端传递过来的,而后针对具体情况进行排除。3、电动机的轴承发热,轻则使润滑脂稀释漏出,重则将轴承损坏。轴承过热可凭经验用听觉及温度来判断。将听针(铜棒)接触到轴瓦盖上,若听到冲击声,就表示可能有一只或几只滚珠扎碎,如果听到有咝咝声,那就是表示轴承的润滑油不足,因为电动机要每运行3000~5000小时左右需换一次润滑脂。在加润滑脂时不易太多,如果太多会使轴承旋转部分和润滑脂之间产生很大的磨擦而发热,加入轴承内的润滑脂应填满其内部空隙的2/3;同一轴承内不得填入不同品种的润滑脂。例如在#3机组辅机试运中,工作人员发现凝输泵电动机有冲击声,打开电动机后发现,电动机前端轴承轴套松动,有几只滚珠损坏,导致电动机扫膛。B真空泵电动机在试运过程中有“哒哒”的冲击声,将电机解体后发现轴承的滚珠有细微的麻痕,更换轴承。轴承安装时如果不正确,配合公差太紧或太松,也都会引起轴承发热。在卧式电动机中装配良好的轴承只受径向应力,如果配合过盈过大,装配后会使轴承间隙过小,有时接近于零,用手转动不灵活,这样运行中就会发热。皮带过紧、过松或联轴器装配不良,也会引起轴承发热。4、电动机是使电能转变成机械能的机器,在能量转换过程中,会有损耗,这种损耗主要是:铁损耗、绕组铜损耗、机械损耗等。上述各种损耗最后转变为热,使电动机温度提高。造成电动机过热的原因是很复杂的,电源、电动机本身和负载三方面的异常情况都会造成电动机过热,通风散热不良也会引起电动机过热。电动机长期过热,会使电机绝缘热老化,影响电动机使用寿命。对于在使用中的电动机,若温升高,应停机查明故障原因排除故障后再用。不同绝缘的电动机最高允许温度如下:A级绝缘的电动机最高允许温度为50℃;E级绝缘的电动机最高允许温度为65℃;B级绝缘的电动机最高允许温度为70℃;F级绝缘的电动机最高允许温度为85℃;H级绝缘的电动机最高允许温度为105℃。此外,在电动机的运行过程中要特别注意电动机的声音和气味。电动机正常运行时声音应均匀,无杂声和特殊声。如声音不正常,可能有下述几种情况:特大嗡嗡声,说明电流过量,可能是超负荷或三相电流不平衡引起的,特别是电动机单相运行时,嗡嗡声更大。咕碌咕碌声,可能是轴承滚珠损坏而产生的声音。不均匀的碰擦声,往往是由于转子与定子相擦发出的异音,即扫膛声。应立即判断处理。在电动机运行中,有时因超负荷时间过久,以致绕组发生绝缘损坏,就可以嗅到一种特殊的绝缘漆气味。当发现电动机有异音和异味时,应停机检查,找出原因,消除故障,才能继续运行。14.什么是温升?温升过高时对电机有何危害?答:导体通流后产生电流热效应,随着时间的推移,导体表面的温度不断地上升直至稳定。稳定的条件是在3个小时内前后温差不超过2℃,此时测得导体表面的温度为此导体的最终温度,温度的单位为度(℃)。上升的温度中超过周围空气的温度(环境温度)的这一部分温度称为温升,温升的单位为开氏(K)。有些关于温升方面的文章和试验报告及试题中,经常把温升的单位写成(℃),单位用度(℃)来表示温升是不妥当的。如:电动机温度是指电动机各部分实际发热温度,它对电动机的绝缘材影响很大,温度过高会使绝缘老化缩短电动机寿命,甚至导致绝缘破坏.为使绝缘不致老化和破坏,对电动机绕组等各部分温度作了一不定期的限制,这个温度限制就是电动机的允许温度.电动机的各部温度的高低还与外界条件有关,温升就是电动机温度比周围环境温度高出的数值.θ=T2-T1式中θ温升T1实际冷却状态下的绕组温度(即环境温度,室温不允许超过40℃);T2发热状态下绕组温度.温升是指电动机在额定运行状态下,定子绕组的温度高出环境温度的数值(环境温度规定为35℃或40℃以下,如果铭牌上未标出具体数值,则为40℃)15.解释电机在运行维修中常说的四个字“看、听、闻、摸”?答:看:观察电动机运行过程中的有无异常,主要表现为:定子绕组短路时,可能看到电动机冒烟。电动机正常运行,但突然停止时,会看到接线松脱处冒火花:熔丝熔断或某部件被卡住等现象。若观察到电动机剧烈振动,则可能是传动装置被卡住或电动机固定不良。若观察到电动机内接触点和连接处有变色、烧痕和烟迹等,则说明可能局部过热、导体连接处接触不良或绕组烧毁。听:电动机正常运行时应发出均匀且较轻的“嗡嗡”声,无杂音和特别的声音。若发出的噪声太大,包括电磁噪声、轴承杂音、通风噪声、机械摩擦声等,均有可能是故障先兆或故障现象。对于电磁噪声,如果电动机发出忽高忽低且沉重的声音,则原因可能是:定子与转子间气隙不均匀:此时声音忽高忽低且高低音间隔时间不变,这是轴承磨损从而使定子与转子不同心所致。三相电流不平衡:这是三相绕组存在误接地、短路或接触不良等原因造成的。若声音很沉闷,则说明电动机严重过载或缺相运行。铁心松动:电动机在运行中因振动而使铁心固定螺栓松动造成铁心硅钢片松动,发出噪声。对于轴承杂声,应在电动机运行中,经常监听。监听方法是:将旋具一端顶住在轴承安装部分,另一端贴近耳朵,便可听到轴承运转声。1、特大嗡嗡声,说明电流过量,可能是超负荷或三相电流不平衡引起的,特别是电动机单相运行时,嗡嗡声更大。2、咕碌咕碌声,可能是轴承滚珠损坏而产生的声音。3、不均匀的碰擦声,往往是由于转子与定子相擦发出的异音,即扫膛声。应立即判断处理。闻:若发现有特殊的油漆味,说明电动机内部过高;若发现有很重的糊味,则可能是绝缘被击穿或绕组已烧坏。摸:摸电动机一些部分的温度判断故障原因,为确保安全,用以手摸时,应用手背去碰电动机的外壳、轴承周围部分,若发现温度异常,其原因有可能有以下几种:通风不良,如风扇脱落、通风道堵塞等。过载致使电流过大而使定子电流过热。定子绕组间短路或三相电流不平衡。频繁启动或制动。若轴承周围温度过高,则可能是轴承损坏
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