电机实验报告

PAGE4电机实习实验目的：三相异步电动机的拆卸与安装涉及到电机的各方面知识，必须掌握电机的工作原理和一些必要的与拆卸安装工具的使用常识。通过此次实习，可以熟悉电机结构，制造、安装要求，性能、质量检测等，学会电动机的拆卸与安装工艺技术，电机的绝缘测试与摇表的使用知识，加强动手能力，培养实践技能，学会团队合作精神，为以后的工作打下基础。实验内容：首先需要回顾三相异步电动机的工作原理和结构组成，然后拆卸电机，利用旧的铜线学会嵌线，最后缠绕新的铜线。安装好电动机后进行绝缘测试，检查相与相之间是否有短路以及铜线与电机壳之间是否绝缘，最后连接电源试转。1.三相异步电动机的基本工作原理三相异步电动机要带负载运行，同直流电机一样，必须提供一定大小和确定旋转方向的电磁转矩，即需要磁场和电流的共同作用产生电磁转矩。但异步电动机的电磁转矩产生的方法不同于直流电机，异步电动机的磁场是旋转磁场，转子电流是感应电流，气隙中的旋转磁场与转子导体的感应电流相互作用产生电磁转矩，如下图1。这方面与直流电动机有很大差别。VV2V1W2U1W1三相异步电动机的定子装有三相对称绕组，当接入三相对称的交流电源时，流入定子绕组的三相对称在电动机的气隙中将产生一个以同步转速n1旋转的旋转磁场。这个旋转磁场在定子和转子间的气隙旋转。转子导体嵌放在转子铁心外槽内，两端被导电环连接（笼型）。旋转磁场磁力线切割转子导体产生感应电动势（如N、S极中心线导条产生电动势e2）,当旋转磁场如图1所示为逆图1.三相异步电动机的基本工作原理时针方向旋转时，则转子导体顺时针方向切割磁力线，由右手定则可确定，转子的上半圆周各导体的感应电动势方向均为，即进入纸面；下半圆周导体的电动势方向均为⊙，即指向纸面。现转子各导体两端均有导电环短接，所以各导体有电流产生，若不计转子绕组电感，则导体电流与感应电动势同相位。转子导体电流i2与旋转磁场相互作用产生电磁力fem作用在转子上，fem的方向由左手定则确定。转子所有导体受的电磁力对转轴产生了一个逆时针方向的电磁转矩Tem。当电磁转矩Tem大于负载TL时，转子就会跟着旋转磁场以某一转速n旋转，电磁转矩Tem及转子的旋转方向与旋转磁场的旋转方向相同。如果转子拖动生产机械，则作用在转子上的电磁转矩将克服负载转矩而做功，电动机输出机械功率，从而实现了机电能量的转换。异步电动机在运行时，当n≠n1时，转子导体与旋转磁场之间存在相对旋转速度，转子导体切割电力线，产生电磁转矩。当Tem=TL时，电动机以某一速度n稳速运行。但一旦n≠n1，则转子导体与旋转磁场之间无相对运动，转子导体中无感应电动势产生，无转子电流，电动机产生的电磁转矩Tem=0,转子的转速n下降。因此，电动机转速不可能等于同步转速n1，只能与气隙旋转磁场处于异步状态，这也是异步电动机名称的由来。异步电动机也可以称作感应电动机，这是因为转子导体中的感应电动势、感应电流是转子导体切割旋转磁场的磁力线而感应出来的，从而使电动机产生电磁转矩。2.三相异步电动机的结构三相异步电动机由定子部分和转子部分组成。定、转子中间是气隙。（1）定子部分异步电动机的定子主要是由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。图2.三相异步电动机的结构图图3a.定子铁心图3三相异步电动机的定子铁心是其磁路的一部分，固定安装在机座里面。定子铁芯由0.5m厚的硅钢片叠成，冲片两面涂有绝缘漆，用以降低交变磁通在铁心中产生的涡流损耗。定子铁心内圆上冲有均匀的槽，用以嵌放三相定子绕组，定子铁心圆形内表面可使电动机气隙尽可能的小，定子铁心的硅钢冲片如图3。b.定子绕组异步电动机常用单层绕组和双层绕组，都是产生电枢磁场进行能量转换的关键部件。c.机座异步电动机的机座主要起固定和支撑作用。（2）转子部分异步电动机的转子由铁心、转子绕组和转轴等组成。a.转子铁心转子铁心也是磁路的一部分，与定子铁心一样，也由0.5mm厚的硅钢片叠压而成，整个铁心固定在转轴上。转子铁心外圆上冲有均匀分布的外表的槽，如图2所示，用以安放转子绕组。由于槽缝隙很小，整个转子铁心的外表面成圆柱形。b.转子绕组三相异步电动机的转子绕组主要有笼型绕组和线形绕组两种。根据转子绕组的不同，三相异步电动机可以分为笼型异步电动机和绕线式异步电动机两大类。3.电动机的拆卸与安装（1）旧电机的拆卸拿到一个已经缠好的旧电机后先将其两端盖的螺丝拧松，然后用一爪子似的工具抓在其中一端盖上，通过不断地拧可将端盖去下。接着将转子部分取出，然后拆定子绕组，为了再利用其线圈，在拆的时候要将其一圈圈地弄好，如果缠在一起再用的话会很麻烦。为了再利用，拆下的螺丝及绝缘纸应保存好。（2）电机的安装a.绕线圈：之前先将绕线机设置好，将间距调成125b.下线前的工作：下线前要将准备工作做到位，首先要给每个槽都标好号，将每个槽下面那层绝缘纸铺好，将线圈可能会与机坐接触到的地方先用纸隔开，准备好下线要用到的工具。c.下线：下线前要根据线圈绕组的展开图确定好线圈的先后次序，然后开始下线。下线时可两人配合，由于匝数较多可分成几匝几匝分别下，下线时不要用金属物体去碰线，尽量不要将其与外壳接触，每下完一个槽后要将上面再覆盖一层绝缘纸，然后插上一跟竹签。d.下线后的工作：线下完后找到三相线的六个接头（为了便于区分在下线时将其编好号），分别将其接到机座的接线盒里。然后用绝缘纸将两头的线圈与线圈隔开，最后用工程线将其绑好。如果两头线圈的口太小要用橡胶锤垫上绝缘纸将其捣一捣。e.用摇表测试绝缘性：在测试前要先了解摇表的用法，用摇表分别测试相与相，相与机座间的绝缘性，如果发现绝缘性不好要设法找到问题的所在并将其弄好。f.上端盖：如果确定绝缘性已没问题就开始上端盖，之前要先将转子部分插进去，然后将两端盖的螺丝先分别用手拧一拧，再用工具将其中一个端盖拧紧，拧的时候要旋转着拧。接着用锤子将另一端盖敲打进去，敲的时候同样要旋转着敲，用力均匀，最后将螺丝拧紧。g.通电测试：在通电前还要测一遍绝缘性，如果确认绝缘性没问题才可通电。在通电加压时要一点点往上升，同时要注意观察电机，一旦电机开始冒烟就需要停止通电。六、问题分析与讨论我们组的电机在最后测试时出现了这样的问题：在电压较低时电机没转但内部发出嗡嗡的声音，当电压加到120V，电机转了一会儿便开始冒烟。针对以上问题我们查阅了相关资料并请教了专业人士，最后总结出如下可能原因：刚开始电压过低所以发出声音但不转；电机未装润滑脂或轴承装配过紧；绕组绝缘处理不好；电机未加风扇，不能充分散热。结论：1、电动机主要由两部分组成：固定部分称为定子，旋转部分称为转子。另外还有端盖、风扇、罩壳、机座、接线盒等。电动机的工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律和电磁力定律等基础之上。2、常见故障分析：出现的现象故障原因解决方法接通电源后，电机冒烟且有焦味电动机短路重缠接通电源后，电机冒烟且无焦味由于新缠绕或时间长潮湿一段时间后现象自动消失接通电源后，有嗡声但电机不转有一相断路