电机知识讲座

电机知识讲座讲课人：王凯内容一、电机概述二、电机的启动及启动注意事项三、电机的使用维护须知四、电机的润滑五、电机的防护和绝缘等级六、电机的常见故障分析一、电机概述

1、什么是电机

电机是一种机电能量转换或信号转换的电磁机械装置，就能量转换的功能来看，分为两大类：一类是发电机，它把机械能转换成电能，通过原动机先把各类一次能源蕴藏的能量转换成机械能，然后通过发电机把机械能转换为电能，经输、配电网络送往各种用电场所；另一类是电动机，它把电能转化为机械能，用来驱动各种用途的生产机械和其他装置，以满足不同的需求。下面我们主要介绍电动机，特别是三相异步电动机一、电机概述2、电动机的分类1）按电压分高压电机：>1140V低压电机：≤1140V2）按冲片外径分大型电机：定子冲片外径≥Φ990中型电机：Φ590≤定子冲片外径<Φ990小型电机：定子冲片外径≤Φ590

安装型式：常用的安装方式包括：B3、B5、B35、V1、V3等。

右图为几种安装方式的样例一、电机概述

3）按相数分

单相电机

三相电机

4）按转速分

同步电机

异步电机

5）按供电电源分

直流电机

交流电机电机直流电机交流电机异步电机同步电机鼠笼式绕线式（比如1.5MW、2.0MW）永磁式电励磁（电磁铁）比如850KW直流发电机直流电动机一、电机概述

3、电动机的结构

三相异步电动机的结构主要由两个部分组成，一是固定不动的部分（简称定子），定子是用来产生旋转磁场的，主要由定子铁心、定子绕组和机座等部分组成；二是可以自由旋转的部分（简称转子），它在定子绕组旋转磁场的作用下获得一定的转矩而旋转，通过联轴器或皮带轮带动其他机械设备做功，转子由转子铁心、转子绕组和转轴等部分组成；定子与转子之间有一个很小的气隙；此外，还有机座、端盖轴承、接线盒、风扇等其他部分。如下图所示：

二、电机的启动及启动注意事项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，都不宜启动。2）接触器是否正常，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。二、电机的启动及启动注意事项

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。启动前的检查二、电机的启动及启动注意事项

2、启动注意事项

1）电动机在启动时应注意在电动机附近是否有人或其他杂物，以免造成人身或机械事故。

2）

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。

3）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，在做启动。

二、电机的启动及启动注意事项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台电动机同时启动，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。5）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。6）电动机应避免频繁启动，尽量减少启动次数（特殊用途除外）。表1电动机运转前后的检查项目序号运转方式检查项目1起动前的检查1、仔细核对电机铭牌上所列的数据是否正确2、电动机是否适应安装条件、周围环境和保护形式3、检查接线是否正确，机壳是否接地良好4、检查配线尺寸是否正确，机壳是否接地良好5、检查电源开关、熔断器的容量、规格与继电器是否配套6、检查皮带的张紧力，是否偏大或偏小；同时要检查安装是否正确，有无偏心7、用手或工具转动电动机的转轴，是否转动灵活，填加的润滑脂牌号和用量是否正确8、集电环表面和电刷表面是否脏污。检查电刷压力、电刷在刷握内活动情况以及电刷短路装置的动作是否正常9、测试绝缘电阻10、检查电动机的起动方式11、确定电动机的旋转方向2起动后的检查1、检查电动机的旋转方向是否正确2、在起动加速过程中，电动机有无振动和异常声响3、起动电流是否正常，电压降大小是否影响周围电气设备正常工作4、起动时间是否正常5、负载电流是否正常，三相电压电流是否平衡6、起动装置是否正常7、冷却系统和控制系统动作是否正常3运转中的检查1、有无振动和噪声2、有无臭味和冒烟现象3、温度是否正常，有无局部过热4、电动机运转是否稳定5、三相电流和输入功率是否正常6、三相电压、电流是否平衡，有无波动现象7、有无其它方面的不良因素8、皮带是否振动、打滑表2电动机按惯例进行维护和检查项目序号检查周期检查项目1日常检查1、外观全面检查，并记录2、检查电动机各部分是否有振动、噪声和异常现象，各部分温度是否正常3、检查供油系统，进行润滑轴承4、检查通风冷却系统、滑动磨擦状况以及各部紧固情况2每月或定期巡检1、外观全面检查，并记录2、检查各部分松动情况（如开关、配线、接地装置等）及接触情况3、有无破损部位，并提出处理计划和措施4、检查粉尘堆积情况，要及时清扫5、检查引出线和配线是否有损伤、老化等问题6、各部分连接状态是否良好7、绝缘电阻情况8、检查电刷、滑环磨损情况，电刷在刷握内活动是否正常3每年检查1、检查轴承和润滑脂，及时更换新轴承和润滑脂2、必要时，电动机应解体检修（或检查）3、清扫或清洗尘垢4、外观检查是否生锈、腐蚀5、更换电刷、修理滑环，调整刷压6、检查绝缘电阻，进行干燥处理三、电机使用维护须知

电动机日常维护检查的目的是：及早发现设备异常状态，及时进行处理，防止事故扩大。具体检查项目如下：1、看：外观检查，靠视觉可以发现下列异常现象：1）通过外观察看，可以发现电机外部零部件有无磨损、油污、粉尘和腐蚀现象。2）电动机是否有接触点变色、冒烟等现象。发生此现象是否由电机过热、导体接触不良或绕组烧毁等造成的。3）仪表指示是否正常，有无指示，三相电流、电压是否平衡。仪表无指示或不正常，则表明电源电压不平衡、熔丝被烧断、转子三相电阻不平衡、单相运转、导体接触不良等。4）电流表指示过大，则表明电机过载、轴承损伤、机械卡住等。5）电机停止转动，其原因有：电源停电；定、转子铁芯相擦；单相运转；由于电压过低致使电机转矩太小；负载过大；电压降过大等。2、听：用听诊棒听电机声音，可以听到电磁噪声、通风噪声、机械摩擦声和轴承杂音等，从而判断出电机故障。引起电机噪声大的原因，在机械方面有：轴承故障、机械不平衡；紧固螺丝松动；联轴器连接不符要求。在电气方面有：电压不平衡；单相运转；绕组有断路、击穿等故障；起动性能不好；加速性能不好。测量振动值三、电机使用维护须知

3、闻：用鼻闻可以发现焦味。其造成原因有：电机过热；绕组烧毁；缺相运转；润滑不好；轴承烧毁；绕组击穿。4、摸：用手摸电机外壳表面，可以发现电动机振动和温升是否过高。其中造成电机振动原因有：机械不平衡；电压不平衡；电机缺相运转；绕组有断路和击穿故障。造成温升过高的原因有：过载；散热不好；低电压运行；缺相运转；卡住；加速特性不好，起动时间过长。5、电机一般检查项目。电动机运转前后的检查项目见表1，电动机惯例进行维护的检查项目见表2。

6）有空冷器的电动机，检查进、出冷却水的温度、压力；7）有集电环的电动机，检查电刷与集电环的接触有无火花。四、电机的润滑1、电动机润滑的方式

电动机的品种与规格大小众多，一般电动机的润滑剂选用取决于轴承类型、转数和温度、负荷等。

小型电动机常用滑动轴承，在轴承座内设有储油槽或油池采用甩油环和油链、甩油圈在轴套内使用润滑油循环润滑，也有用油绳润滑的，保持润滑油的耐用寿命为20000-4000H。

中型电动机多用滚动轴承（Ф内径25mm以上），使用润滑脂润滑，通常一次性装填润滑脂（轴承内装填约1/2脂，使用1年后再清洗更换）。四、电机的润滑

大型电机中可能使用滚动轴承或滑动轴承，两种润滑剂都可能使用，一般滑动轴承用油润滑，滚动轴承用脂润滑。

电动机的轴承温度一般应控制在65-80之间，合金滑动轴承最好低于65。采用飞溅润滑、油浴润滑、循环润滑和油环润滑等润滑方式，润滑油在系统中反复使用，而且经常是分散成极小的油滴，与空气接触多，容易氧化变质，应该选用高质量等级的润滑油，并添加抗氧剂、防锈剂、防腐剂和抗乳化剂。

使用油壶、油芯、油杯、油绳、油链等润滑方式，可选用质量等级较低、粘度较高的全损耗系统油。

四、电机的润滑2、润滑的目的

电动机润滑的目的是为了减少摩擦、降低磨损。润滑油润滑还可以带走摩擦产生的热量，从而降低摩擦表面的温度，起到冷却作用。因此，必须根据机械设备的操作条件来选用不同质量要求的润滑油脂。3、润滑油或润滑脂的选用

润滑油一般能形成流体润滑，使摩擦副的两个摩擦表面被油膜完全隔开，减少摩擦表面的摩擦，降低磨损，同时具有冷却降温作用，因此，润滑油是机械设备润滑之首选。

四、电机的润滑

润滑脂能很好地粘附在机械设备摩擦部件的表面上，不容易流失和滑落，特别是当热或机械作用逐渐变小，乃至消失时，润滑脂逐渐变稠，并恢复到一定的稠度，因此选用润滑脂润滑不需要经常添加，且具有一定的防护作用，可以适用于一些工况。例如较高温或较低温、重负荷和震动负荷、中速或低速、经常间歇或往复运动的轴承，特别是处于垂直位置的机械设备。同时，由于润滑脂膜比润滑油膜厚，可以防护空气、水分、尘土和碎屑进入摩擦部件的表面。

五、电机的防护和绝缘等级

1、电机IP防护等级

IP（INTERNATIONALPROTECTION）防护等级系统是由IEC（INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISSION）所起草的。将电机依据防尘防湿之特性加以分级。这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到电机内之带电部分，以免触电。IPXX防护等级是由两个数字所组成，第一个数字表示电机防尘、防止外物侵入的等级，第二个数字表示电机防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。五、电机的防护和绝缘等级第一个标示特性号码（数字）所指示的防护程度0--没有防护对外界的人或无特殊防护1--防止大于50mm的固体物侵入防止人体（如手掌）因意外而接触到电机内部的零件。防止较大尺寸（直径大于50mm）的外物侵入2--防止大于12mm的固体物侵入防止人的手指接触到电机内部的零件防止中等尺寸（直径大于12mm）外物侵入。3--防止大于2.5mm的固体物侵入防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到电机内部的零件。五、电机的防护和绝缘等级4--防止大于1.0mm的固体物侵入防止直径或厚度大于1.0mm的工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到电机内部的零件。5--防尘完全防止外物侵入虽不能完全防止灰尘进入，但侵入的灰尘量并不会影响电机的正常工作。6--防尘完全防止外物侵入且可完全防止灰尘进入。

五、电机的防护和绝缘等级第二个标示特性号码（数字）所指示的防护程度0--没有防护没有防护1--防止滴水侵入垂直滴下的水滴（如凝结水）对电机不会造成有害影响。2--倾斜15度时仍可防止滴水侵入当电机由垂直倾斜至15度时，滴水对灯具不会造成有害影响3--防止喷洒的水侵入防雨，或防止与垂直的夹角小于60度的方向所喷洒的水进入电机造成损害。4--防止飞溅的水侵入防止个方向飞溅而来的水进入电机造成损害。

五、电机的防护和绝缘等级5--防止喷射的水侵入防止来自各方向喷嘴射出的水进入电机内造成损害。6--防止大浪的侵入装设于甲板上的电机，防止因大浪的侵袭而进入造成损坏。7--防止浸水时水的侵入电机浸在水中一定时间或水压在一定的标准以下能确保不因进水而造成损坏。8--防止沉没时水的侵入电机无限期的沉没在指定水压的状况下，能确保不因进水而造成损坏。

绝缘等级：

各种绝缘材料耐温的能力不同，按不同的极限工作温度分为Y：90。C、A：105。CE：120。CB：130。CF:155。CH：180。CC：180。C及以上六、电机常见故障分析（见下表）序号故障现象故障原因处理方法1电动机不能起动1、电源未接通2、绕组断路、短路、接地、接线错误3、熔丝烧断4、绕线转子电动机起动时误操作5、过电流继电器整定值过小6、控制设备接线错误1、检查开关、熔丝、各触点及电动机引接头，并修复2、采用仪表检查，并进行修理处理3、查出故障后，按电动机规格配新熔丝4、检查集电环短路装置及起动变阻器位置，起动时隔开短路装置，串接变阻器5、适当进行调大6、校正接线2电动机接入电源后熔丝被烧断或自动空气开关跳闸1、电动机缺相起动2、定、转子绕组接地或短路3、电动机负载过大或被机械部分卡住4、熔丝截面积过小5、绕线转子电动机所接的起动电阻太小或被短路6、电源至电动机之间连接线短路1、检查电源线、电动机引出线、熔断器、开关各触头，找出断线或假接故障后，进行修复2、采用仪表检查，进行修理处理3、将负载调至额定，排除被拖动机构的故障4、如果熔丝不起保护作用，可按下式选择：熔丝额定电流=起动电流/（2~3）5、消除短路故障或增大起动电阻6、检查短路点后，进行修复3电动机通电后电机不起动并嗡嗡响1、极数改变重绕的电动机槽配合选择不当2、定、转子绕组断路3、绕组引出线始末端接错或绕组内部接反4、电动机负载过大或被卡住5、三相电源未能全部接通6、电源电压过低7、小型电动机的润滑脂过硬、变质或轴承装配过紧1、选择合理绕组型式和节距；适当车小转子直径；重新计算绕组系数2、查明断路点，进行修复；检查绕组转子电刷与集电环接触状态；检查起动电阻是否断路或电阻过大3、检查绕组始末端（可用冲击直流检查极性），判定绕组始末端是否正确4、对负载进行调整，并排除机械故障5、更换熔断的保险丝，紧固松动的接线螺丝；用万用表检查电源线一相断线或虚接故障，进行修复6、三角形接线误接成星形接线时，应改正；电源电压过低时，应与供电部门联系解决；配线电压降太大时，应改用粗电缆线7、更换合格的润滑脂；检查轴承装配尺寸，并使之合理六、电机常见故障分析（见下表）序号故障现象故障原因处理方法4电动机外壳带电1、电源线与接地线接错2、电动机绕组受潮、绝缘严重老化3、引出线与接线盒接地4、线圈端部接触端盖接地1、纠正接线错误2、电动机进行干燥处理；老化的绝缘应更新或绕组重绕3、包扎或更新引出线绝缘，修理接线盒4、拆下端盖，检查绕组接地点；将接地点绝缘加强，端盖内壁垫以绝缘纸等5电动机空载或负载时，电流表指针不稳、摆动1、绕线转子电动机有一相电刷接触不良2、绕线转子集电环的短路装置接触不良3、笼型转子的鼠笼条开焊或断条4、绕线转子绕组一相断路1、调整刷压和改善电刷与集电环的接触面质量2、检查和修理集电环短路装置3、采用开口变压器或用其它方法检查，并修复4、采用万用表检查断路处，并排除故障6电动机起动困难，加额定负载后，电动机的转速比额定转速低1、电源电压低2、电动机绕组三角形接线误接成星形接线3、绕线转子电刷或起动变阻器接触不良4、定、转子绕组有局部线圈接错或接反5、绕组重绕时，匝数过多6、绕线转子一相断路7、电刷与集电环接触不良1、用电压表检查电动机输入端电源电压。确认电源电压过低后进行调整2、改为三角形接线3、检修电刷和起动变阻器的接触部位4、检查出故障线圈后进行正确接线5、按正确的匝数重绕6、用万用表检查断路处，然后排除故障7、改善电刷与集电环的接触面积，研磨电刷工作面、调刷压和车滑环表面等六、电机常见故障分析（见下表）序号故障现象故障原因处理方法7绝缘电阻低1、绕组受潮或被水淋湿2、绕组绝缘粘满粉尘、油垢3、电动机接线板损坏，引出线绝缘老化破裂4、绕组绝缘老化1、进行加热烘干处理2、清洗绕组油污，并经干燥、浸漆处理3、重包引线绝缘，更换或修理出线盒及接线板4、经鉴定可重绕线圈，如能继续使用时，要经清洗、干燥绝缘处理8电动机振动1、轴承磨损，轴承间隙不合要求2、气隙不均匀3、机壳强度不够4、铁芯变椭圆形或局部突出5、转子不平衡6、基础强度不够，安装不平，重心不稳7、绕线转子绕组短路8、定子绕组故障（短路、断路、接地、接错）9、转轴弯曲10、铁芯松动11、联轴器或皮带轮安装不符合要求12、齿轮接合松动13、电动机底脚螺栓松动1、更换轴承2、调整气隙，使符合规定3、找出薄弱点，加固并增加机械强度4、车或磨铁心内、外圆5、紧固各部螺丝，清扫加固后进行校动平衡工作6、加固基础，将电动机底脚找平固定，重新找正，使重心平稳7、用开口变压器检查短路点，并进行处理8、采用仪表检查，并处理好故障9、矫直转轴10、紧固铁芯和压紧冲片11、重新找正，必要时重新安装12、检查齿轮接合，进行修理，并使其符合要求13、紧固电动机底脚螺栓，或更换不合格的地脚螺栓9电动机空载运行时电流不平衡，相差很大1、三相绕组匝数分配不均2、绕组首尾端接错3、电源电压不平衡4、绕组有故障（匝间短路、线圈组接反）5、绕组接头有局部虚接或断线处1、重绕并改正2、查明首尾端，并改正3、测量三相电压，查出不平衡原因并消除4、解体检查绕组故障，并消除5、测直流电阻或通大电流查找发热点，并消除