电机基础知识演示文稿

电机基础知识演示文稿当前第1页\共有27页\编于星期六\10点一：电机概述。二：串激电机（简介）。三：定子外观缺陷。四：转子外观缺陷。五：定转子性能分析。六：电机火花。七：碳刷磨合状态。八：安规认识九：品质分析改善方法。目录当前第2页\共有27页\编于星期六\10点一：电机概述简介：电机它是一种机电能量转换的电磁装置。

1.电动机：将电能转换为机械能。

2.发电机：将机械能转换为电能。

3.变压器：将一种交流电能转换成另一种形式的交流电能。我司生产的是电动机，它是将电能转换为机械能的一种机电装置。我司主要设计和生产以下两种：

1.串激电机：主要用于角磨、切割机、往复锯等。主要特点是电机体积小、转速高、起动扭矩大运行特性软（即转速随负载增加而下降明显）。缺点是：运行寿命短、噪音大、干扰大等。

2.单相异步电机：主要用于磨链机。特点是运行寿命长、制造工艺相对简单运行特性硬（即电机转速随负载下降不明显）。缺点是功率因数低、同功率产品体积大、起动扭矩小、转速较低。下面与大家一起了解学习一下串激电机的一些基本知识当前第3页\共有27页\编于星期六\10点定子线圈：亦称激磁绕组（产生主磁场的绕组）转子线圈：亦称电枢绕组。（产生转矩的绕组）定子线圈与转子线圈通过换向器构成串联回路---以此得名。串激电机是一种交流或直流均可使用的一种电机。二：串激电机（简介）当前第4页\共有27页\编于星期六\10点三：定子常见外观缺陷一：不良名称：露铜二：产生原因；

1，引接线剪过长。(各种型号规定的长度）

2，热缩管破或过短。

3，黄蜡管绑扎错位。三：造成的影响：

1.可能导致高压击穿。

2.长期使用过程中可能造成短路一：不良名称：压纸二：产生原因：

1.绝缘纸过长。

2.绝缘纸不紧贴铁芯壁。

3.绕线机故障等。三：造成的影响：

1.造成高压击穿漏电。

2.造成漆包线受损短路。一：不良名称：纸破二：产生原因；

1.插纸压痕过深。

2.机器未调好护纸板过低。

3.绝缘纸超出铁芯两侧过长。三：可能造成的影响：

1.导致爬电距离不足或高压测试不过或产品漏电。一：不良名称：漆包线受损二：产生原因：

1.过线轮坏。

2.护纸板毛剌损伤。

3.产品摆放不当。

4.模头护板损伤等。三：可能造成的影响：

1.线圈短路发热，造成烧机等。当前第5页\共有27页\编于星期六\10点三：定子常见外观缺陷一：不良名称：线松/抛线二：产生原因：

1.绕线张力小或不稳定。

2.操作时手法不对。三：可能造成的影响：

1.装配或机器运转时断线。

2.绝缘距离不足或高压测试不过或产品漏电一：不良名称：冲片缝隙大（缝隙超过0.5mm）。二：产生原因：

1.高速冲模具原因导致毛剌大。

2.压制时压力小。三：可能造成的影响：

1.装配于机壳时定位不平。

2.影响外观。一：不良名称：冲片生锈二：产生原因；

1.库存堆放太久或放置环境过于潮湿。

2.未涂防锈油或防锈油不均匀.三：造成的影响：

1.主要影响外观不良.造成产品工业质感差.

一：不良名称：绝缘纸短./绝缘纸移位(一边长一边短)二：产生原因；

1.绝缘纸裁短。

2.绕线工序由于操作或机器设置不当造成移位.三：造成的影响：

1.造成爬距不足2mm。

2.造成高压击穿。当前第6页\共有27页\编于星期六\10点四：转子常见外观缺陷一：不良名称：转子压纸二：产生原因：

1.绝缘纸过长。

2.绝缘纸不紧贴铁芯壁。

3.绕线机故障等。三：造成的影响：

1.造成爬距不足或高压击穿漏电。

2.造成漆包线受损短路。一：不良名称：转子冲片缝隙大（缝隙超过0.5mm）。二：产生原因：

1.高速冲模具或材料原因导致毛剌大。

2.压制时压力小。三：可能造成的影响：

1.影响外观。一：不良名称：冲片生锈二：产生原因；

1.库存堆放太久或放置环境过于潮湿。

2.未涂防锈油或防锈油不均匀.三：造成的影响：

1.主要影响外观不良.造成产品工业质感差.

一：不良名称：换向器槽毛剌.二:产生原因:1.开槽机故障.2.毛刷清理不到位.三：造成的影响：

1.造成换向器片间短路。

当前第7页\共有27页\编于星期六\10点四：转子常见外观缺陷一：不良名称：线松/抛线二：产生原因：

1.绕线张力小或不稳定。

2.操作时手法不对。三：可能造成的影响：

1.装配或机器运转时断线。

2.绝缘距离不足或高压测试不过或产品漏电.3.影响动平衡.一：不良名称：片间漆包线间距太小（缝隙小于0.5mm）。二：产生原因：

1.绕线机故障.2.设计缺陷。三：可能造成的影响：

1.有机会导致片间短路。

一：不良名称：冲片严重爆边(超2槽且将槽楔打掉)二：产生原因:1.动平衡初始量大.2.动平衡设备故障.三：造成的影响：

1.主要影响外观不良.造成产品工业质感差.2.对电机性能有影响.

一：不良名称：铜钩歪.二：产生原因；

1.铜钩来料歪.2.点焊机故障或焊棒平面加工不良.三：造成的影响：

1.有机会造成换向片间短路.2.影响产品外观.片间漆包线与漆包线之间小于0.5mm当前第8页\共有27页\编于星期六\10点四：转子常见外观缺陷一：不良名称：换向铜片受损二：产生原因：

1.过程碰撞.

三：可能造成的影响：

1.整机火花。一：不良名称：漆包线受损二：产生原因：

1.过线轮坏。

2.绕线模问题或机器调校不当等。

3.产品摆放不当。三：可能造成的影响：

1.线圈短路发热，造成烧机等。一：不良名称：槽楔长/短(一边长一边短).二：产生原因；

1.槽楔裁短。

2.槽楔送料长度不当.三：造成的影响：

1.造成爬距不足2mm。

2.造成高压击穿.3.影响外观.

一：不良名称：绝缘纸短./绝缘纸移位(一边长一边短)二：产生原因；

1.绝缘纸裁短。

2.绕线工序由于操作或机器设置不当造成移位.三：造成的影响：

1.造成爬距不足2mm。

2.造成高压击穿.当前第9页\共有27页\编于星期六\10点四：转子常见外观缺陷一：不良名称：铜钩不贴合(铜钩与铜片有间隙)二：产生原因：

1.点焊工序导致.2.精车工序导致.

三：可能造成的影响：

1.影响整机性能.一：不良名称：冲片有漆瘤.二：产生原因：

1.滴漆量过大.2.滴漆位置不当.三：可能造成的影响：

1.装机后可能与定子内径干涉.一：不良名称：换向器开裂.二：产生原因；

1.轴与孔过盈量过大.2.换向器来料强度低.3.压装工艺不当导致.三：造成的影响：

1.整机寿命降低.性能下降.

一：不良名称：轴齿受损.二：产生原因；

1.过程中机器装夹或压装中导致。三：造成的影响：

1.影响噪音或降低运行寿命.当前第10页\共有27页\编于星期六\10点五：性能分析（概述）通常情况下，电机定转子均经过严格的性能测试，不会存在批量的性能故障，但偶然性的存在还是可能的。所以，如果定转子装机前本身存在缺陷，在装配时通过整机的测试或跑机一般可以发现。通常情况下定转子所存在的性能问题及对应一些现象如下表。当前第11页\共有27页\编于星期六\10点配件名称不良缺陷配件显现特征或分析方法装机后现象或对整机的影响线径用错1.电阻有差异。--大或小。2.产品外观的槽满率对比。3.综合性能检测。1.电流会大或小。2.转速会相对高或低。3.温升相对变化。定子定子断线用万用表测量单边线圈时，断线的线圈无直流电阻显示整机不工作定子线圈短路用万用表测量单边线圈时，通常情况下短路的线圈明显比合格的一边线圈电阻小1.电流比正常的产品要大。2.通常会出现单边的火花或环火。3.如果电机本身的起动负载小，空载转速会相对偏高，负载时则转速比正常产品要低且伴随火花进一步加剧。4.严重短路时电机急剧发热，甚至短时间会出现冒烟。5.定子烧或连同转子一起烧坏。两边同时圈数少1.电阻比正常产品要低。2.有时从产品的槽满率可以看出来比正常产品要低。3.通过对合格产品的波形对比，匝间检测可以检出（少很少的圈数比较难检出）1.电流会相对较大。2.空载转速会相对升高。3.电机特性会相对变软，过载能力会下降。4.火花可能会增大5.运行寿命可能降低。两边同时多圈数1.电阻比正常产品要高。

2.有时从产品的槽满率可以看出来比正常产品要饱满。3.通过对合格产品的波形对比，匝间检测可以检出（多很少的圈数比较难检出）1.电流会相对较小。2.空载转速会相对降低。3.电机特性会相对变硬，过载能力会相对提高。4.火花可能会有所改善。5.定子温升相对会升高。6.整机电磁效率会有相对下降。7.运行寿命可能降低。单边圈数多或少1.两边电阻有差异。2.通过线包的大小可能可以看出差异。3.通过对合格产品的波形对比，匝间检测可以检出（圈数细微差异比较难检出）

1.可能会出现单边火花或两边火花加剧。2.噪音或振动会相对加剧。3.转速可能会下降。定子引出线接反1.对照图纸或样板核对引出线1.电机转向与正常产品相反。

2.换向火花会增大甚至出现火环。

五：性能分析（定子）当前第12页\共有27页\编于星期六\10点转子转子短路1.对角电阻会变小。

2.片间电阻通常也会变小。

3.性能匝间检测不合格1.会出现大的火花或环火。通常会两边同时出现火花。

2.整机电流会变大。

3.理论空载转速会升高。

4.负载转速会下降且火花会相对加剧。

5.会急剧发热甚至短时间出现冒烟等

6.整机烧机。转子断线1.通常对角电阻会变大1倍左右。

2.所有片间电阻中有一组片间电阻通常会比正常产品的对角电阻大2倍，但最大接近4倍。（整个回路一处断线时）

3.综合检测仪可以检出。1.会出现大的火花或环火。通常会两边同时出现火花。

2.空载时电流会变小。

3.空载转速会低。（一个支路断掉时，如两个支路断掉则不工作）

4.负载时转速会明显下降且火花会相对加剧。

5.起动有时困难，点动数下火花会较正常产品明显大。

6.整机烧机跳片，负载时出力小等。转子虚焊1.所有片间电阻中如有一个焊点虚焊，则会有两组片间电阻不能导通；如有两个焊点虚焊，则会有三组焊点无电阻显示。

2.测量所有对角电阻时，会有一到两组没有显示。1.通常电刷两边会出现大的火花或环火。

2.转矩变小，稍带负载时转速会明显降低并火花会进一步加剧。

转子匝数多1.片间电阻和对角电阻均会增大。

2.产品外观上可显现出线圈相对饱满。（当匝数超过一定数量时）

3.综合性能检测可以检出。1.转速会相对降低，转矩会相对增大。

2.功率因数会下降。

3.火花可能会相对恶化。

4.同转矩条件下电流会相对变小。线径用错1.对角及片间电阻有差异。--大或小。2.产品外观的槽满率对比。3.综合性能检测。1.电流会大或小。2.转速会相对高或低。3.温升相对变化。转子匝数少1.片间电阻和对角电阻均会减小。

2.产品外观上可显现出线圈相对空洞些。（当匝数超过一定数量时）

3.综合性能检测可以检出。1.转速会相对提高，转矩会相对减小。

2.功率因数会提高。

3.火花可能会相对变小。

4.同转矩条件下电流会相对变大。换向器短路1.综合性能检测仪有时能检出。

2.外观上铜坑内是否有毛剌或导电介质。1.电流超大，一般会在几十秒内冒烟烧机。

2.部份情况下可能会待换向器运行发热后，换向器内部介电强度下降后出现烧机。借偏错误1.对照样板寻找差异。

2.对照绕线图纸。1.火花相对变差。

2.转速/转矩会有相对变化。叠绕方式反1.对照样板。

2.对照绕线图纸。1.电机转向与正常产品相反。

2.换向火花会增大甚至出现火环。

五：性能分析（转子）当前第13页\共有27页\编于星期六\10点六：电机火花（等级）串激电机由于需要维持同一个方向的转矩就必须要换向，串激电机是接触式换向，所以一定会产生火花。电机正常运行时，电机是允许一定程度的火花。火花等级如下：当前第14页\共有27页\编于星期六\10点电机火花原因通常有以下三大类：

1.电磁火花---由于换向时绕组内存在三种环流，破坏了直流无火花换向所具备的条件。

1.1：电抗电势

1.2：速度电势

1.3：变压器电势

1.4：不过，电磁火花通常是在设计前考虑并经试样/试产等验证，如果新品导入时火花合格，批产中再出现大的火花，一般是由于制造过程中存在变异。

2.机械火花：

2.1：转子动平衡严重超差。

2.2：转子换向器圆度或片差不合格。

2.3：电刷压力太小或电刷松动变形或卡滞等。

2.4：其它机械因素等。

3.化学因素：因环境/电刷材质等未形成氧化膜（氧化氩铜膜和碳素薄膜）六：电机火花（分类）当前第15页\共有27页\编于星期六\10点七：碳刷磨合图示（1）1.状态：良好情形.

2.色泽及磨痕：浅色薄膜：

换向器表面薄膜均匀，表示电机及碳刷运行情况令人满意，薄膜颜色的深浅主要受薄膜厚度之影响，只要均匀即可。1.状态：良好情形.

2.色泽及磨痕：暗黑色薄膜表示换向器非常良好情况，薄膜颜色较图1深黑且相当均匀。1.状态：不良情形.

2.色泽及磨痕：条痕薄膜但换向器无磨耗3.可能原因：电机常处于低负载操作下，碳刷数目过多或碳刷材质不对。空气与环境状况亦是重要因素。1.状态：尚可情形.

2.浅暗色片痕相错换向器并不是很好情形，根据经验得知电机长期在此种情况下连转结果尚令人满意。其交错片数与电枢绕组有关，完全取决于每槽中的分绕组数。

图1图2图3图4当前第16页\共有27页\编于星期六\10点1.状态：不良情形：

2.色泽及磨痕：不均匀薄膜不同密度与形状的欠调和颜色。3.可能的原因：换向器在不干净或不正常的物理性状况造成。

1.状态：不良情形：

2.色泽及磨痕：带有黑区及薄膜黑区可能是偶发的或有规则的分布。3.可能原因：可能是换向器欠真圆或是由于振动或是设备操作，轴承。连接器等缺陷造成。

1.状态：不良情形。2.色泽及磨痕：片中间点条接触3.可能原因：换向器车削不良，换向片的前后缘比中间部分低造成。1.状态：不良情形.

2.色泽及磨痕：片边缘点条接触。3.可能的原因：换向器车削不良造成换向片的中间部分比前后缘低，造成这种情形换向器须做进一步保养。

图5图6图7图8七：碳刷磨合图示（2）当前第17页\共有27页\编于星期六\10点1.状态：不良情形。

2.色泽及磨痕：条痕薄膜且换向器磨耗严重。3.可能的原因：碳刷材质，电机之操作和工作环境的不适当均会引起这种现象，必须注意早期的改善和修正。

1.状态：不良情形。

2.色泽及磨痕：2倍极距之图纹换向器表面产生有规则之2倍极距的暗色图纹。3.可能原因：表示电枢故障,可是在线圈、升压片，均压线圈之连接处有缺陷1.状态：不良情形。

2.色泽及磨痕：换向片边缘磨损造成高云母图例。3.可能原因：表示换向器每槽均是高云母也可能只有一片发生。高换向片或低换向片也会造成此种情况。1.状态：不良情形。

2.色泽及磨痕：局部印痕接触深。3.碳刷接触斑点电机长期存放碳刷在固定位置所致,亦可能因电机长时间的卡机情况所致。

图9图11图10图12七：碳刷磨合图示（3）当前第18页\共有27页\编于星期六\10点1.状态：不良情形。

2.色泽及磨痕：不规则亮点。3.可能原因：与电机过负载及碳刷压力不足有关,碳刷火花在换向器表面产生不规则分布之斑点。若不校正会在换向器上产生刻痕。图13七：碳刷磨合图示（4）当前第19页\共有27页\编于星期六\10点八：安规知识（1）一：名词术语基本绝缘：指用于带电部分提供防止触电基本保护的绝缘。如转子漆包线和铁芯之间，定子漆包线和定子铁芯之间。---1250V/5mA/1min（1500-1800V/2-5mA/3SeC）附加绝缘：为了在基本绝缘万一失效时，防止触电而在基本绝缘之外，又设置的独立绝缘。如目前串激电机中电枢轴外面与转冲片之间包覆的一层BMC料。---1750V/5mA/1min（2500V/2-5mA/3SeC代替）双重绝缘：基本绝缘加附加绝缘的绝缘系统。加强绝缘：用于带电部份的单一绝缘系统，提供的防止触电保护程度与双重绝缘相当的一种独立绝缘。---3000V/5mA/1min（3750-4000V/2-5mA/3sec代替）爬电距离：两个导电零件之间或一个导电零件与工具界面之间，沿绝缘材料表面量的最短路径的长度。电气间隙：两个导电零件之间或一个导电零件与工具界面之间，穿越空气量的最短距离。绝缘穿透距离：故名思义就是穿过绝缘层厚度的距离。当前第20页\共有27页\编于星期六\10点八：安规知识（2）二：结构防护分类Ⅰ类：防止触电保护不仅依靠基本绝缘，而且还包含一个附加绝缘的措施，这个附加措施是把易触及的导电部份与设备中固定布线的保护（接地）连接起来。Ⅱ类：不仅依靠基本绝缘而且依靠提供的附加绝缘的安全措施。例如：双重绝缘或加强绝缘，但不提供保护接地或不依赖设备条件。Ⅲ类：防止触电保护依靠安全特低电压供电，工具内不产生高于安全特低电压的电压。当前第21页\共有27页\编于星期六\10点八：安规知识（3）二：产品的绝缘等级绝缘等级AEBFHc备注环境为40度时最大允许温升（K）607580100125/电机连续运行环境为40度时最大允许温升（k）8095100120145/电机非连续运行（适应于电动工具）最高极限温度（℃）105120130155180>180

当前第22页\共有27页\编于星期六\10点九：品质改善（1）1.选择改进项目优先原则1.1：影响较大（安全、整机性能、过程异常频繁、比例较高）1.2：相对易快速达成，投入成本相对较小。1.3：成本节约最多，见效较快，效果较明显。2.现状与目标2.1：以最少两个星期以上的数据作为现状。2.2：根据现状，设定合理的目标。3.不良品收集，描述分类。3.1：次品收集，准备次品记录表等。3.2：分类：可借助柏拉图等。当前第23页\共有27页\编于星期六\10点4.次品分析4.1：比较法：将不良品与