电机与电气控制技术全册课件

项目一：认识CA6140型普通车床的电机系统14三相异步电动机的结构和工作原理三相异步电动机的机械特性电力拖动系统运动方程和负载转矩特性3三相异步电动机的电磁转矩特性25电力拖动系统的稳定性判断6电力拖动系统的选择与运行维护一、电动机的电磁转矩三相异步电动机的工作原理：定子绕组通入三相交流电，产生旋转磁场n1，转子导体被动切割磁力线，产生感应电动势E2和感应电流I2（转子电流），载流转子导体在旋转磁场中受到电磁力F的作用，电磁力F与转子半径的乘积是电磁转矩T，电磁转矩T带动转子旋转。电磁转矩T是电动机将电能转换成机械能的最重要的物理量。它是定子旋转磁场的各个磁极的磁通Φm与转子电流I2相互作用，而在转子上形成的旋转力矩。电动机和发电机在运行时，转子都会受到电磁转矩的作用。电磁转矩是个向量，既有大小，又有方向。电动机正常运行时，电磁转矩与转子转向相同，为驱动转矩。发电机正常运行时，电磁转矩与转子转向相反，为制动转矩。1.物理表达式

物理表达式没有反映出电磁转矩T与转速n的关系，不适用于电磁转矩的定量计算。由电磁功率表达式及转子电动势公式推导而来物理表达式反映了三相异步电动机电磁转矩产生的物理本质，适用于对电动机的运行性能作定性分析。三相异步电动机的电磁转矩T，由定子旋转磁场的主磁通Φm与转子电流I2s的有功分量相互作用而产生，并与二者成正比。二、电磁转矩的三种表达式掌握各参数的含义T=Pem/Ω=CTΦmI2scosφ2T-电磁转矩，Pem-传送到转子上的电磁功率，Ω-转子的机械角速度，CT-转矩常数，Φm-旋转磁场的每极磁通，即主磁通，I2s-转子电流有效值，cosφ2-转子电路的功率因数。参数表达式适用于分析各参数变化对电动机运行性能的影响，但它也没有反映出电磁转矩T与转速n的关系，也不适用于电磁转矩的定量计算（R2、X2的值不容易得到）。由物理表达式和简化等效电路得到2.参数表达式参数表达式反映了电磁转矩T与电源参数（U1、f1）、电机的结构参数（CT、R2、X2）及运行参数（s）之间的关系。掌握各参数的含义U1-定子相电压有效值，s-电动机的转差率，f1-定子电源频率，R2-转子每相绕组的电阻值，X2-转子不动时每相绕组的漏阻抗。当s=0时，T=0。当s从0开始增大，但其数值很小(比如s=0.000003)时，sX2比R2小得多，分母上的(sX2)2可忽略不计，T与s成正比。当s的值增大到一定值（比如s=0.987237）时，漏抗sX2又比R2大得多，分母上的R2可忽略不计，T与s成反比。电磁转矩T从正比于s到反比于s，中间必然会出现一个最大转矩，用Tm表示。Tm又称为临界转矩。因为Tm所对应的运行点是电机稳定运行与不稳定运行的分界点。临界转矩Tm对应的转差率sm，称为临界转差率。★电磁转矩T与转差率s的关系曲线当电源参数与电动机的结构参数都不变时，电磁转矩T仅与转差率s有关，对应不同的s值就可求得不同的T值。以s与T为坐标轴构成直角坐标系，确定出对应的s与T的一系列坐标，利用描点法绘成曲线，就是T=f(s)的函数关系曲线。T与s成正比T与s成反比T=f(s)是奇函数，它在直角坐标系中的图形关于原点对称。★电磁转矩T与转差率s的关系曲线★由T=f(s)到T=f(n)的图形变换s=(n1-n)/n1s

轴变换成n

轴

步骤1：T

=f(s)3个步骤T

=f(n)n=(1-s)n1T

=f(n)关系曲线将T轴向左平移至n=0处步骤2：★由T=f(s)到T=f(n)的图形变换机械特性将整张图逆时针旋转90度，再水平翻转180度。步骤3：★由T=f(s)到T=f(n)的图形变换★三相异步电动机的三种运行状态三相异步电动机的固有机械特性电动状态发电状态制动状态ⅠⅡⅣ电动状态ⅠⅡⅣ电动机把从电网吸收的电能转变成机械能，对负载做功。第Ⅰ象限：电动状态0<n<n1，0<s<1，电磁转矩T与转速n都为正值，二者方向相同，T为驱动转矩。★三相异步电动机的三种运行状态n>n1，s<0，n转速为正值，电磁转矩T为负值，二者方向相反，T为制动转矩。第Ⅱ象限：发电状态ⅠⅡⅣ发电状态电动机将机械能转变为电能，回馈给电网。★三相异步电动机的三种运行状态n<0，s>1，转速n为负值，电磁转矩T为正值，二者方向相反，T为制动转矩。第Ⅳ象限：制动状态制动状态ⅠⅡⅣ电动机把电能和机械能都变成内能，以发热的形式消耗掉。★三相异步电动机的三种运行状态三相异步电动机的运行状态依据转差率s的大小来区分。★三相异步电动机的三种运行状态机械能转变为电能，回馈给电网电能和机械能都变成内能，消耗掉电能变成机械能，对负载做功能量关系T>0，制动转矩T<0，制动转矩T>0，驱动转矩电磁转矩转差率范围转速范围定子接入三相交流电；外力使转子沿磁场反方向旋转定子接入三相交流电；外力使转子沿磁场方向快速旋转定子绕组接入三相交流电实现方法制动状态发电状态电动状态运行状态0<n<n1n>n1n<00<s<1s<0s>1判断感应电流的方向用右手定则，右手定则又被称为发电机定则；判断电磁力的方向用左手定则，左手定则又被称为电动机定则。★三相异步电动机的三种运行状态电动状态：发电状态：制动状态：电网电动机负载电能机械能电网电动机电能机械能外力电能内能电动机电动机外力机械能电网★三相异步电动机的三种运行状态3.实用表达式实用表达式反映了电动机的机械参数（Tm和sm）对电磁转矩T的影响，适用于利用铭牌数据对电磁转矩T进行工程计算。考虑到（s/sm）<<（sm/s），可将分母上的s/sm忽略不计，进一步化简，得到实用表达式的线性式：注意事项：电磁转矩的实用表达式并非精确计算公式，因为其简化过程忽略了不少因素，计算结果一定存在误差。此误差在工程允许范围内，实用表达式有工程应用价值。简化3.实用表达式用实用表达式计算电磁转矩的一般步骤：一查找二计算三代入四求解T

=？一查找：在电动机铭牌上或者产品目录中，查出额定功率PN，额定转速nN和过载能力λm等参数的值。二计算：根据如下4个物理关系式：

TN=9550PN/nN

Tm=λmTN

sm=sN（λm+√λm）

sN=（n1-nN）/n1

计算出最大电磁转矩Tm和临界转差率sm。3.实用表达式三代入：将第二步计算出的Tm和sm值代入实用表达式，得到仅包含转差率s与电磁转矩T这两个未知数的函数关系式T=f(s)。四求解：把给定的转差率s的一系列值，代入第三步求出的s与T的函数关系式T=f(s)中，就可求出与转差率s对应的一系列T值。3.实用表达式T=f(s)★三个电磁转矩表达式的比较参数表达式：实用表达式：物理表达式：依其所能、尽其所用项目一：认识CA6140型普通车床的电机系统14三相异步电动机的结构和工作原理三相异步电动机的机械特性电力拖动系统运动方程和负载转矩特性3三相异步电动机的电磁转矩特性25电力拖动系统的稳定性判断6电力拖动系统的选择与运行维护一、三相异步电动机的机械特性在一定的工作条件下，电动机的转速n与电磁转矩T之间的函数关系，称为机械特性，用n=f(T)表示。因为电动机的转速n与转差率s存在一定的关系，所以机械特性也可用电磁转矩T与转差率s的函数T=f(s)来表示，也即：电磁转矩的参数表达式是机械特性的一种表达形式。1.机械特性的定义实际应用中关注的是电动机适应外界负载变化的能力，即：电动机的转速n随外部负载转矩TL变化而变化的能力。由于电动机稳定运行的必要条件是：电磁转矩T等于负载转矩TL，所以，通常用电磁转矩T代替负载转矩TL来分析电动机的工作情况。★三相异步电动机的机械特性曲线T

=f(s)3个步骤T

=f(n)★三相异步电动机的三种运行状态电动状态发电状态制动状态ⅠⅡⅣ电动状态发电状态2.固有机械特性三相异步电动机工作在额定电压和额定频率下，定子绕组按额定方式接线，定子电路和转子电路都不外接电阻等其它电路元件时，由电动机本身的固有参数所决定的机械特性，称为固有机械特性。制动状态★利用实用表达式定性画出固有机械特性实用表达式固有机械特性图用电磁转矩的参数表达式，通过描点法绘制固有机械特性曲线太过繁琐，也很耽误时间。实际应用中，由于三相异步电动机通常运行在电动状态，所以利用实用表达式，从产品目录中查出电动机的外部参数值，计算出几个特殊运行点，再利用描点法，定性画出固有机械特性在第Ⅰ象限的部分即可。需要3步★利用实用表达式定性画出固有机械特性第1步：从产品目录中查出电动机的外部参数值，计算出Tm和sm的值，代入实用表达式，得到T=f(s)。在转差率s的取值范围内，计算出电动机若干个运行点的（s，T）坐标值。（s，T）第2步：利用转差率s与转速n的关系式：n=(1-s)n1，算出对应的坐标点（T，n）的数值。（T，n）（s，T）★利用实用表达式定性画出固有机械特性第3步：在直角坐标系中，以电磁转矩T和转速n为坐标轴，确定第2步算出的（T，n）对应的坐标点，用平滑曲线连接这几个点。固有机械特性★利用实用表达式定性画出固有机械特性注意事项：第1步选取的运行点，必须包括四个特殊运行点：同步点D、额定运行点C、最大转矩点B和起动点A。DCBA★固有机械特性上的四个特殊点同步点D：同步点D又称为理想空载运行点。同步点坐标为：T=0，n=n1。DCBA同步点的电磁转矩T=0。如果没有外界转矩的拖动，电动机不可能在同步点运行。★固有机械特性上的四个特殊点额定运行点C：电动机工作在额定运行点时，I=IN，T=TN，P=PN，n=nN，处于最佳运行状态。电动机在额定电压下，以额定转速运行，输出额定功率时，转轴上输出的转矩为额定转矩，用TN表示。TN=9550PN/nN坐标：T=TN，n=nN。DCBA■

电动机过载运行电气线路中允许连续通过而不至于使电线过热的电流量，称为安全载流量或安全电流。导线流过的电流超过了安全载流量，就叫导线过载。一般导线的最高允许工作温度为65°C。导线过载时，工作温度就会超过65°C，这会使导线绝缘迅速老化，甚至会使线路燃烧起来。电动机过载运行时，TL＞TN，I＞IN，电动机绕组容易发热。电动机具有承受短时过载的能力。轻度过载一般不影响电动机正常工作；严重过载且过载时间过长，电动机会过热烧毁！因此，电动机必须设置长期过载保护！严重过载时，过大的负载转矩容易造成电动机的机械损坏，比如：转轴可能会发生弯曲、变形，甚至断裂。长期过载保护是通过切断电源让电动机停转，来防止电气损伤和机械损坏的。★固有机械特性上的四个特殊点坐标：T=Tm，n=nm。最大转矩点又称临界点。当TL＞Tm时，正在运行的电动机很快就会堵转。一旦堵转，应立即切断电源，保护电动机不被烧毁。堵转时，转速

n=0，定子电流

I=(4~7)IN，转子电流也随之增大，绕组严重发热，甚至会烧毁。DCBA最大转矩点B：如果要重新起动电动机，一定要先卸掉过重的负载或者选用额定容量大的电动机来拖动负载。★固有机械特性上的四个特殊点电动机的过载能力：过载能力λ表明电动机承受短时过载的极限。一般地，Y系列电动机的λ值在1.8~2.2之间。

λ=Tm/TN电动机的最大转矩Tm与额定转矩TN之比，称为过载能力，通常用λ表示。DCBA★固有机械特性上的四个特殊点电动机带负载起动时：若Tst＞(1.1~1.2)TL，就能顺利起动；若Tst≤(1.1~1.2)TL，就不能起动，与堵转时情况一样，容易烧毁电机。电动机带负载起动不了时，可采取的措施有二：1、立即断开电源，减轻负载后重新起动。2、立即断开电源，换用起动能力强的电动机带负载起动。起动点A：坐标：T=Tst，n=0。电动机定子绕组刚接入电源，转子还没转起来的那一瞬间。DCBA★固有机械特性上的四个特殊点电动机的起动能力：

三相绕线转子异步电动机的转子绕组，可以通过滑环和电刷外接电阻或频敏变阻器来提高起动能力。因此，需要重载起动时，应选用三相绕线转子异步电动机。Kst=Tst/TN三相笼型异步电动机的Kst值一般在1.0~2.2之间。起动转矩Tst与额定转矩TN之比，称为电动机的起动能力，通常用Kst表示。DCBA★通过固有机械特性判断电机运行情况思考与提问：1）当电动机分别带负载TL1、TL2、TL3、TL4起动时，是否能顺利起动？若能顺利起动，运行情况怎样？若不能起动，应采取什么措施？2）判断依据是什么？电动机的固有机械特性TL1

TL3TL4TL2

判断依据：1）Tst>>TL1，满足了电动机带负载起动的条件。2）TL1<TN，工作电流I<IN，转速n>nN，属于轻载运行。电动机带负载TL1能顺利起动，并以高于额定转速nN的转速在E点稳定运行，属轻载运行。参考答案1：★通过固有机械特性判断电机运行情况电动机轻载运行相当于大马拉小车，不影响电动机的使用寿命，但是功率因数降低，电网的效率也会降低。电动机的固有机械特性TL1

TL3TL4TL2

E●判断依据：1）Tst>TL2，满足了电动机带负载起动的条件。2）TL2略大于TN，各运行参数都接近额定值，属于理想运行状态。电动机带负载TL2能顺利起动，在F点稳定运行，转速略低于额定转速nN，接近额定运行状态。参考答案2：★通过固有机械特性判断电机运行情况F●电动机的固有机械特性TL1

TL3TL4TL2

E●可采取的措施1：先让电动机空载起动，起动起来后再带上负载TL3。电动机带负载TL3不能起动，与堵转时一样，容易烧毁绕组。参考答案3：运行情况：TL3>>TN，电动机在G点稳定运行，转速n低于额定转速nN，电流I大于额定电流IN，属于过载运行，相当于小马拉大车。时间长了，过载保护就会动作而使电动机停车。判断依据：Tst<TL3，不满足电动机带负载顺利起动的条件。×★通过固有机械特性判断电机运行情况G电动机的固有机械特性TL1

TL3TL4TL2

E●●F●可采取的措施2：换一台起动转矩Tst大于TL3，额定转矩TN与TL3相当的电动机，带动TL3重新起动。运行情况：TN≈TL3，电动机会运行在额定状态附近，运行性能好。√★通过固有机械特性判断电机运行情况电动机带负载TL3不能起动，与堵转时一样，容易烧毁绕组。参考答案3：判断依据：Tst<TL3，不满足电动机带负载顺利起动的条件。G电动机的固有机械特性TL1

TL3TL4TL2

E●●F●可采取的措施：1）换起动转矩满足：Tst>TL4，额定转矩满足：TN≈TL4的电动机来带动。2）换用三相绕线转子异步电动机，通过在其转子回路串接电阻或频敏变阻器来提高起动性能。电动机带负载TL4不能起动，绕组很快就会烧毁。参考答案4：判断依据：1）Tst<TL4，不满足电动机带负载起动的条件。2）Tm<TL4，超出了电动机的负载极限，电动机根本承载不起。√√★通过固有机械特性判断电机运行情况G电动机的固有机械特性TL1

TL3TL4TL2

E●●F●人为地改变电动机的电源参数(U1、f1)或者结构参数（p、R1、R2、X1、X2）中的一个或多个参数，所得到的机械特性，称为人为机械特性。利用人为机械特性，能获得满足生产工艺需要的拖动性能。人为机械特性图的画法：先利用电磁转矩实用表达式定性画出固有机械特性，然后分析三个特殊运行点（同步点、最大转矩点、起动点）的变化情况，最后依据这些变化对固有机械特性加以改造。1.降低定子端电压U1的人为机械特性2.转子回路串对称电阻的人为机械特性◆两种常用人为机械特性：二、三相异步电动机的人为机械特性1.降低定子端电压U1的人为机械特性分析三个特殊运行点的变化情况：同步转速n1与定子端电压U1无关，降低U1，n1的值不变。1）同步点n1=60f1/p∵结论：降低U1后的人为机械特性，仍然通过固有机械特性的同步点，即：同步点保持不变。横坐标：T=0不变。纵坐标：n1的值不变。∴2）最大转矩点最大转矩Tm与定子端电压U1的平方成正比，降低U1之后，最大转矩Tm的值大幅度减小。临界转速nm与定子端电压U1无关，其值不随U1降低而改变。结论：降低定子端电压U1的人为机械特性的最大转矩点，由固有机械特性的最大转矩点，沿着与T轴平行的方向适当向n轴靠拢，即：最大转矩点向n轴平移。nm=n1(1-sm)

=n1(1-R2/X2)横坐标Tm：纵坐标nm：1.降低定子端电压U1的人为机械特性3）起动点起动转矩Tst与U12成正比，Tst值随U1的降低而大幅度减小。结论：降低定子端电压U1的人为机械特性的起动点，由固有机械特性的起动点沿T轴向原点适当靠拢，即：起动点向原点平移。横坐标Tst：纵坐标：n=0不变。s=11.降低定子端电压U1的人为机械特性在固有机械特性所在的坐标系中，确定出降低定子端电压U1之后，同步点、最大转矩点和起动点所在的坐标点。用平滑曲线连接这三个坐标点，就得到了降低定子端电压U1的人为机械特性。1.降低定子端电压U1的人为机械特性1.降低定子端电压U1的人为机械特性降低电压U1对电动机运行性能的影响：2）带同样的负载，电动机的运行转速n降低。3）人为机械特性的线性段斜率增加，特性变软，不利于稳定运行。1）最大转矩Tm和起动转矩Tst都大幅度减小，过载能力λ和起动能力Kst都显著降低。如果U1降低得太多，可能会因为Tst<TL而无法起动，也可能会因为Tm<TL而堵转。TL1TL2电动机低压运行的情况：转速n下降，对应的转差率s增大，转子电动势E2s=sE2随之增大，使转子电流I2和定子电流I1都增大，电动机呈现欠压过载的状态。电动机低压运行的危害：长期欠压过载运行，电动机绕组的温升会超过允许值而损害绕组的绝缘，甚至会烧毁绕组。电动机的电气控制电路要设置欠电压保护：1）电动机通常由接触器控制。接触器在其线圈电压下降到85%UN时，会自动释放而切断电路，自带欠压保护功能。2）低压断路器上有失压脱扣器，在低电压时会自动跳闸，有欠压失压保护功能。3）有时需要设置专门的欠电压继电器作欠压保护。1.降低定子端电压U1的人为机械特性2.转子回路串电阻的人为机械特性哪种结构类型的三相异步电动机，能够在转子回路中串接电阻？是笼型还是绕线型？三相绕线型转子结构图绕线型转子绕组外加变阻器接线图只有三相绕线转子异步电动机的转子绕组，才具备外串附加电阻的结构条件！三个特殊运行点的变化情况：1）同步点结论：转子回路串对称电阻的人为机械特性，仍然通过固有机械特性的同步点，即：同步点保持不变。2.转子回路串对称电阻的人为机械特性增大转子回路电阻R2对同步转速n1无影响。在转子回路串接三相对称电阻Rp，就是人为增大R2。n1=60f1/p∵横坐标：T=0不变。纵坐标：n1的值不变。∴2）最大转矩点结论：转子回路串对称电阻的人为机械特性的最大转矩点，由固有机械特性的最大转矩点，沿着与n轴平行的方向适当向T轴靠拢，即：最大转矩点向T轴平移。2.转子回路串对称电阻的人为机械特性临界转速nm会随着R2的增大而减小。最大转矩Tm不受转子回路电阻R2的影响，其值不变。横坐标Tm：nm=n1(1-sm)=n1(1-R2/X2)纵坐标nm：3）起动点结论：转子回路串对称电阻人为机械特性的起动点，位于T轴上，在固有机械特性的起动点与坐标点（Tm，0）之间。2.转子回路串对称电阻的人为机械特性随着R2的增大，起动转矩Tst的值先增大后减小，但通常不会小于固有机械特性时的值。起动转矩Tst的最大值就是Tm，当Tst=Tm时：nm=0，sm=1。横坐标Tst：纵坐标：n=0不变。2.转子回路串电阻的人为机械特性在固有机械特性所在的坐标系中，确定转子回路串电阻之后，同步点、最大转矩点和起动点所在的坐标点。用平滑曲线连接这三个坐标点，就得到了转子回路串电阻的人为机械特性。转子回路串对称电阻对电动机运行性能的影响：2.转子回路串对称电阻的人为机械特性1）转子回路串接对称三相电阻（增大R2）之后，电动机的起动转矩Tst增大，起动能力Kst提高了。2）最大转矩Tm不变，过载能力不变。TL3）带同样大的负载稳定运行时，电动机的转速n降低。4）机械特性线性段的斜率增大，特性变软，稳定性变差。TL三、思考与训练1.当三相异步电动机的负载增加时，转子电流会怎样？定子电流呢？请说明原因。答：负载增加时，转子电流和定子电流都增大。TL1C’由于电动机的定子绕组和转子绕组，相当于变压器的一次侧和二次侧，所以转子电流与定子电流之比为常数，转子电流增大，定子电流必然随之增大。负载增加电机转速n就降低（如：TL1>TL，电机带TL1时运行在C’点的转速比带TL运行在C点的转速低），转子与旋转磁场的转速差变大，转子切割磁力线的速度变快，转子导体中产生的感应电动势和感应电流（转子电流）增大。2.三相异步电动机在相同的定子电源下，满载和空载起动时，起动转矩是否相同？起动电流呢？请说明原因。答：起动转矩相同，起动电流也相同。起动转矩和起动电流都与定子电源和电机的结构有关，而与负载的大小无关。1）起动转矩T：I2≈E20/X20=(4.44f2N2Φ)/(2πf2LL2)

=(2.22N2Φ)/(πLL2)由U≈4.44f1N1Φ可知，定子电压U恒定，Φ就不变（主磁通原理），而N2和LL2的值本来就为常数，所以I2为常数。结论：定子绕组和转子绕组相当于变压器的原边和副边，转子电流I2为常数，定子电流I1也为常数。2）转子电流I2：结论：当定子电源恒定时，起动转矩T为常数。项目一：认识CA6140型普通车床的电机系统14三相异步电动机的结构和工作原理三相异步电动机的机械特性电力拖动系统运动方程和负载转矩特性3三相异步电动机的电磁转矩特性25电力拖动系统的稳定性判断6电力拖动系统的选择与运行维护凡是由电动机作原动机，拖动各类生产机械，完成一定生产工艺要求的系统，统称为电力拖动系统。电力拖动系统一般由电动机、传动机构、生产机械、电源和控制设备等部分组成。一、电力拖动系统简介电力拖动系统的起源要追溯到19世纪末期，其标志是电动机逐渐取代蒸汽机。一、电力拖动系统简介蒸汽机电动机一、电力拖动系统简介电力拖动的发展简史：集中拖动单独拖动多电动机拖动电力拖动系统直流电动机型号各异生产机械五花八门交流一、电力拖动系统简介负载特性各不相同所有电力拖动系统都服从动力学的普遍规律，可以建立起通用的运动方程。二、单轴与多轴电力拖动系统实际生产中，电动机的转速一般较高，而很多生产机械需要的转速却较低。为了满足生产工艺要求，通常要通过传动装置将电动机与工作机构相连，变速后再拖动生产机械运转。常见的传动装置有齿轮减速箱、蜗轮蜗杆、皮带轮等。齿轮减速箱蜗轮蜗杆皮带轮1.单轴拖动系统二、单轴与多轴电力拖动系统单轴拖动系统是指电动机的输出轴直接拖动生产机械（生产机械与电动机同轴）运转，中间不需要传动装置的电力拖动系统。单轴拖动系统结构示意图根据电动机与生产机械的连接关系不同，电力拖动系统可分为单轴拖动系统和多轴拖动系统。常见的单轴拖动系统有:通风机、水泵等。2.多轴拖动系统二、单轴与多轴电力拖动系统多轴拖动系统是指电动机的输出轴不直接拖动生产机械运转，而是通过传动机构与生产机械相连的电力拖动系统。多轴拖动系统结构示意图常见的多轴拖动系统有：机床主轴、起重机提升机构等。车床的主传动系统示意图2.多轴拖动系统起重机提升机构的传动系统示意图2.多轴拖动系统1.直线运动方程式三、电力拖动系统的运动方程：作用在直线运动物体上的阻力（N）：作用在直线运动物体上的拖动力（N）：直线运动物体的质量（kg）：物体直线运动的线速度（m/s）：物体获得的直线运动加速度（m/s2）2.单轴系统的旋转运动方程电动机生产机械TnTL轴TTLn旋转运动方程：：作用在旋转运动部件上的拖动转矩（N·m）：负载转矩（N·m）：转动系统的转动惯量（kg·m2）：转动系统的机械角速度（rad/s）：转动系统的机械角加速度（rad/s2）●用转速n代替机械角速度

表示系统的速度，

用飞轮矩GD2代替转动惯量J表示系统的机械惯性。单轴电力拖动系统的运动方程：：转动体的质量（kg）：转动体的惯量半径（m）：转动体所受的重力（N）：转动体的惯量直径（m）：转动体的飞轮矩（N/m2）2.单轴系统的旋转运动方程3.多轴电力拖动系统的简化以电动机的轴为研究对象，将其它各轴上的负载转矩和飞轮矩都折算到电动机轴上，综合等效为一个负载。T

GD2等效负载电动机TL电动机工作机构T

T'L

LGDM2GD12GDL2

1负载转矩是静态转矩，可根据静态时功率守恒的原则折算，即折算前后，系统的功率不变。飞轮矩与运动系统的动能有关，可根据动能守恒原则折算。3.多轴电力拖动系统的简化等效、简化多轴系统单轴系统4.电力拖动系统的通用运动方程电力拖动系统的通用运动方程：因为转矩是向量，既有大小又有方向，所以电力拖动系统的实际运动方程为:●多轴系统简化成单轴系统后，就能够使用单轴系统的旋转运动方程了。以电动机电动运行时的旋转方向，作为转速n的正方向。5.运动方程中各参数的方向电磁转矩T与转速n同向时取正号；电磁转矩T与转速n反向时取负号。负载转矩TL与转速n同向时取负号；负载转矩TL与转速n反向时取正号。加速度（∆n/∆t）的大小和正负，由电磁转矩T与负载转矩TL的代数和决定。与转速n同向的转矩为驱动性转矩；与转速n反向的转矩为制动性转矩。电磁转矩T和负载转矩TL都是如此。5.运动方程中各参数的方向转速n：设电动机电动运行时的旋转方向n为正，反之为负。电磁转矩T：与转速n的正方向同向为正，反向为负。负载转矩TL：与转速n的正方向反向为正，同向为负。例：以电动机提升重物（电动）时的转向为正方向T为驱动性转矩TL为制动性转矩T为制动性转矩TL为驱动性转矩T和TL都为驱动性转矩5.运动方程中各参数的方向转速n：设电动机电动运行时的旋转方向n为正，反之为负。电磁转矩T：与转速n的正方向同向为正，反向为负。负载转矩TL：与转速n的正方向反向为正，同向为负。6.电力拖动系统的运动状态电动机静止或匀速运动，系统处于静态或稳态。当T＝TL时，当T＞TL时，当T＜TL时，系统处于加速状态，比如：电动机的起动过程。系统处于减速状态，比如：电动机的制动过程。不论系统处于加速还是减速状态，转速n都要发生变化，因而加速和减速状态又被称为动态或者暂态。四、电力拖动系统的负载转矩特性负载转矩特性（简称负载特性）：电力拖动系统的旋转速度n与负载转矩TL之间的函数关系，即：n=f（TL）。依据运动中呈现的特性不同，负载可分为三大类：1.恒转矩负载2.恒功率负载3.通风机型负载电力拖动系统中，电动机及其轴上拖动的负载是连成一体的。影响电力拖动系统运行状态的两大因素：1）电动机的机械特性

2）电动机轴上拖动的负载及负载转矩特性四、电力拖动系统的负载转矩特性1、恒转矩负载特性负载转矩TL的大小恒定，不随转速n的改变而改变。1）反抗性恒转矩负载特性若电动机的转向n改变，负载转矩TL的方向就随之改变。负载转矩TL的方向与电动机的转向n相反，总是阻碍转子的运转。例如：机床平移机构、传送带、搅拌机、挤压机等摩擦类负载。2）位能性恒转矩负载特性负载转矩TL由重力作用产生，其大小和方向都恒定不变，与电动机的转速n无关。如：吊车、提升机等起重机类负载2）位能性恒转矩负载特性电动机轴TLTn起重机类负载特性提升重物下放重物电动机轴TLTnvv2、恒功率负载特性负载转矩TL的大小与转速n成反比：TLn=常数。负载从电动机吸收的功率：比如：轧钢机、造纸机、塑料薄膜生产线上的卷取机、开卷机、各种机床等。它们在工作中的负载转矩TL大体上都与转速n成反比，都属于恒功率负载。当转速n变化时，负载从电动机转轴上吸取的机械功率PL为恒定值。2、恒功率负载特性注意事项：例如：车床在切削加工时，粗加工切削量大，需要的负载转矩TL大，要采用低速档加工；精加工切削量小，需要的负载转矩TL小，要采用高速档加工。负载的恒功率性质只表现在一定的转速范围内。由于受机械强度的限制，当转速n很低时，负载转矩TL不可能无限地增大，负载的恒功率性质就不复存在，反而转变为恒转矩性质了。3、通风机型负载特性负载转矩TL的大小与转速n的平方成正比：TL=kn2。通风机型负载是按离心原理工作的机械。鼓风机、水泵、油泵等属于通风机型负载。这种负载所需的机械功率PL与转速n的3次方成正比。4、负载转矩特性的特点与注意事项注意事项：结论：实际生产中，单一类型的负载并不多见，通常是几种不同类型负载的相近或综合，既要全面考虑，又要抓住重点。只有位能性恒转矩负载的负载转矩在重物下放时是驱动性转矩，能促进重物的下放；其它几种性质的负载，其负载转矩都是制动性转矩，总是要阻碍生产机械的运动。5、起重机提升机构的负载情况示例起重机在提升重物时，负载转矩TL是重物的重力矩和系统的摩擦转矩之和。重力矩是位能性恒转矩负载，摩擦转矩是反抗性恒转矩负载，二者的转矩特性不同。在提升重物时，重力转矩比摩擦转矩大得多，所以分析系统的运行状态时，要以重力转矩为主，适当考虑摩擦转矩，或者将摩擦转矩忽略不计。起重机提升机构的工作示意图项目一：认识CA6140型普通车床的电机系统14三相异步电动机的结构和工作原理三相异步电动机的机械特性电力拖动系统运动方程和负载转矩特性3三相异步电动机的电磁转矩特性25电力拖动系统的稳定性判断6电力拖动系统的选择与运行维护如果扰动消失后，电力拖动系统能回到原来的平衡状态，或者能够在新的条件下达到新的平衡，该系统就是稳定的；如果扰动消失后，电动机的转速n无限制地上升或者一直下降到零，该系统就是不稳定的。正在匀速运行的电力拖动系统，在受到外界扰动时，转速n通常会发生变化而使系统离开原来的平衡状态。“扰动”通常指电网电压的波动或者负载的微小变化。电网电压的波动会影响到电动机的机械特性，负载的变化会影响到负载转矩特性。只有电动机的机械特性与负载转矩特性配合得当，才能使电力拖动系统稳定运行。一、电力拖动系统稳定运行的概念二、电力拖动系统稳定运行的条件电动机的固有机械特性交点称为电动机的工作点，如E点和F点。在工作点处，T=TL。恒转矩负载特性FE1.稳定运行的必要条件电动机的机械特性和负载转矩特性有交点。在电动机的工作点（T=TL）处，满足：实用性结论：当扰动使转速上升时，T﹤TL当扰动使转速下降时，T﹥TLFE2.稳定运行的充分必要条件系统稳定！因为大多数负载转矩TL都会随转速n的上升而增大（通风机型负载）或者保持恒定（恒转矩负载），所以只要电力拖动系统中的电动机具有下降的机械特性，该系统就能稳定运行。1.在同一个直角坐标系中，画出该电力拖动系统中电动机的机械特性和生产机械的负载转矩特性。2.在这两条特性曲线的交点处，也就是工作点处，分析扰动到来时，电动机的电磁转矩T和负载转矩TL随转速n变化的情况。3.比较转速n变化后所处的工作点的电磁转矩T和负载转矩TL的大小。利用电力拖动系统的运动方程，判断出系统的转速变化，就能确定系统的稳定性。三、电力拖动系统的稳定性判断判断方法和步骤：1.固有机械特性配合恒转矩负载特性DCBA非线性段线性段曲线1-电动机的固有机械特性图a三、电力拖动系统的稳定性判断DCBA曲线1-电动机的固有机械特性曲线2-恒转矩负载特性非线性段线性段图aTLY在X点和Y点，都有T=TL。曲线1和2有两个交点X、Y，表明该电力拖动系统具备稳定运行的必要条件。X点和Y点都为电动机的工作点。

1.固有机械特性配合恒转矩负载特性XDCBATLXYX’nx工作点移到X’点◆在X点，如果扰动使转速n升高电磁转矩T减小负载转矩TL不变T电动机的转速n降低T<TL促使工作点回到X点图a+△n1.固有机械特性配合恒转矩负载特性DCBATLXYX’’nx工作点移到X’’点◆在X点，如果扰动使转速n降低电磁转矩T增大负载转矩TL不变T电动机的转速n升高促使工作点回到X点T>TL图a-△n1.固有机械特性配合恒转矩负载特性DCBATLXYX’’nx-△nT结论：该系统在x点能够稳定运行。在X点:扰动使转速n上升时，T<TL,扰动使转速n下降时，T>TL，满足了稳定运行的充分必要条件。X’+△nT图a1.固有机械特性配合恒转矩负载特性DCBATLXYY’nY工作点移到Y’点◆在Y点，如果扰动使转速n升高电磁转矩T增大负载转矩TL不变T电动机的转速n继续升高T>TL工作点沿着机械特性曲线上升到X点，并在X点达到新的平衡。图a+△n1.固有机械特性配合恒转矩负载特性DCBATLXYY’’工作点移到Y’’点◆在Y点，如果扰动使转速n降低电磁转矩T减小负载转矩TL不变T电动机的转速n继续降低，直至停转。T<TLnY图a-△n1.固有机械特性配合恒转矩负载特性DCBATLXYT结论：该系统在Y点不能稳定运行。在Y点:扰动使转速n上升时，T>TL，扰动使转速n下降时，T<TL，不满足稳定运行的充分必要条件。-△nTnYY’’Y’+△n图a1.固有机械特性配合恒转矩负载特性DA在X点和Y点，都有T=TL。曲线1和2有两个交点X、Y，表明该电力拖动系统具备稳定运行的必要条件。X点和Y点都为电动机的工作点。曲线1-电动机的固有机械特性曲线2-恒功率负载特性图bCBTLXY2.固有机械特性配合恒功率负载特性DCBATLXY图b工作点移到X’点◆在X点，如果扰动使转速n升高T和TL都减小T比TL减小的幅度大电动机的转速n降低T<TL促使工作点回到X点X’TLTnx+△n2.固有机械特性配合恒功率负载特性DCBATLXY图b工作点移到X’’点◆在X点，如果扰动使转速n降低T和TL都增大T比TL增大的幅度大T>TLX’’TLTnx电动机的转速n升高促使工作点回到X点-△n2.固有机械特性配合恒功率负载特性结论：该系统在X点能够稳定运行。在X点:扰动使转速n上升时，T<TL，扰动使转速n下降时，T>TL，满足了稳定运行的充分必要条件。DCBATLXY图bX’+△nTLTnxX’’-△nTTL2.固有机械特性配合恒功率负载特性DCBATLXY图b工作点移到Y’点◆在Y点，如果扰动使转速n升高TLTnYY’电磁转矩T增大负载转矩TL减小电动机的转速n继续升高T>TL+△n2.固有机械特性配合恒功率负载特性工作点会沿着机械特性曲线上升到X点，并在X点达到新的平衡。DCBATLXY图b工作点移到Y’’点◆在Y点，如果扰动使转速n降低T减小TL增大T<TLTLTY’’nY电动机的转速n继续降低，直至停转。-△n2.固有机械特性配合恒功率负载特性结论：该系统在Y点不能稳定运行。在Y点:扰动使转速n上升时，T>TL，扰动使转速n下降时，T<TL，不满足稳定运行的充分必要条件。DCBATLXY图bTLTY’’-△nnYTLTY’+△n2.固有机械特性配合恒功率负载特性DA在工作点X处，T=TL。曲线1和2有一个交点X，表明该电力拖动系统具备稳定运行的必要条件。X点为电动机的工作点。

曲线1-电动机的固有机械特性曲线2-通风机型负载特性图cCBTLX3.固有机械特性配合通风机型负载特性DCBAX工作点移到X’点◆在X点，如果扰动使转速n升高T减小TL增大电动机的转速n降低T<TL促使工作点回到X点X’TLTnxTL图c+△n3.固有机械特性配合通风机型负载特性DCBATLX工作点移到X’’点◆在X点，如果扰动使转速n降低T增大TL减小T>TLX’’TLTnx电动机转速n升高促使工作点回到X点图c-△n3.固有机械特性配合通风机型负载特性结论：该系统在X点能够稳定运行。在X点:扰动使转速n上升时，T<TL，扰动使转速n下降时，T>TL，满足了稳定运行的充分必要条件。DCBATLXX’’-△nTLTnx图cX’+△nTLT3.固有机械特性配合通风机型负载特性DATL在工作点Y处，T=TL。曲线1和3有一个交点Y，表明该电力拖动系统具备稳定运行的必要条件。Y点为电动机的工作点。

曲线1-电动机的固有机械特性曲线3-另一条通风机型负载特性图cCB曲线2-通风机型负载特性XYTL3.固有机械特性配合通风机型负载特性DCBAY图c工作点移到Y’点◆在Y点，如果扰动使转速n升高TLTnYY’T增大TL增大的更多T<TLTL电动机的转速n降低促使工作点回到Y点+△n3.固有机械特性配合通风机型负载特性工作点移到Y’’点◆在Y点，如果扰动使转速n降低T减小TL减小得更多T>TL电动机的转速n升高促使工作点回到Y点TLTY’’DCBAY图cnYTL-△n3.固有机械特性配合通风机型负载特性结论：该系统在Y点能够稳定运行。在Y点:扰动使转速n上升时，T<TL,扰动使转速n下降时，T>TL，满足了稳定运行的充分必要条件。图cTLTY’’DCBAYnYTL-△nTLTY’+△n3.固有机械特性配合通风机型负载特性结论1：在固有机械特性的线性段D-B段，无论电动机带何种类型的负载，均能稳定运行。DCBA非线性段线性段恒转矩负载恒功率负载通风机型负载线性段稳定运行TLTLTL三、电力拖动系统的稳定性判断DCBA非线性段线性段结论2：在固有机械特性的非线性段A-B段，电动机带恒转矩负载和恒功率负载都不能稳定运行，只有带通风机型负载时，仍有稳定运行点。恒转矩负载恒功率负载通风机型负载非线性段稳定运行×√×TLTLTL三、电力拖动系统的稳定性判断注意：电动机带通风机型负载运行在非线性段时，常常会由于转速太低而导致损耗大、效率低，不能理想运行。因而，虽然通风机型负载在非线性段能够稳定运行，但是这种情况在实际工作中很少采用！DCBA非线性段线性段TLnNnn<<nN三、电力拖动系统的稳定性判断稳定运行区DCBA非线性段线性段不稳定运行区三、电力拖动系统的稳定性判断结论：电动机机械特性的线性段被称为稳定运行区，

非线性段被称为不稳定运行区。常用的两种人为机械特性：1）降低定子端电压U1的人为机械特性2）转子回路串电阻（增大R2）的人为机械特性降低U1后的人为机械特性固有机械特性增大R2后的人为机械特性固有机械特性四、人为机械特性上的稳定性同步点坐标不变；最大转矩点和起动点的横坐标都减小，纵坐标都不变。同步点坐标不变；最大转矩点横坐标不变，纵坐标减小；起动点横坐标增大，纵坐标不变。电动机运行在人为机械特性上的稳定性判断方法和结论，与运行在固有机械特性上的情况相同，也是：线性段为稳定运行区，非线性段为不稳定运行区。降低U1后的人为机械特性固有机械特性增大R2后的人为机械特性固有机械特性TLTL四、人为机械特性上的稳定性与固有机械特性相比，人为机械特性的线性段的斜率增大了，带同样的负载运行，受到同样的扰动时，运行在人为机械特性上的电动机转速变化更明显，运行的稳定性变差了。项目一：认识CA6140型普通车床的电机系统14三相异步电动机的结构和工作原理三相异步电动机的机械特性电力拖动系统运动方程和负载转矩特性3三相异步电动机的电磁转矩特性25电力拖动系统的稳定性判断6电力拖动系统的选择与运行维护

1.选择电动机的基本原则1）根据生产机械调速的要求选择电动机的种类。2）电动机的容量要能得到充分利用，使其温升尽可能达到或接近额定温升值。3）电动机的结构型式要满足机械设计提出的安装要求，适合环境工作条件。4）在满足设计要求的前提下，优先采用结构简单，价格便宜，使用维护方便的三相交流异步电动机。一、三相异步电动机的选择任务6.三相异步电动机的选择与运行维护1）生产机械对起动、调速及制动无特殊要求时，应采用笼型电动机。但功率较大且连续工作的生产机械，当技术经济上合理时，宜采用同步电动机。2）符合下列情况之一时，宜采用绕线型电动机：3）生产机械对起动、调速及制动有特殊要求时，电动机的类型及其调速方式应根据技术经济的综合比较来确定。2.电动机类型的选择a.重载起动的生产机械，笼型电动机不能满足起动要求或者加大功率不合理时。

b.调速范围不大的生产机械，且低速运行时间较短时。a.当交流电动机不能满足生产机械要求的特性时，采用直流电动机。b.交流电源消失后必须工作的应急机组，应采用直流电动机。c.变负载运行的风机和泵类机械，当技术经济上合理时，应采用调速装置，并选用相应类型的电动机。3.电动机的电压选择电动机的额定电压，应根据其额定功率和所在系统的配电电压来选定。必要时，应根据技术经济等情况进行比较后再确定。电动机的等级、相数、频率都要与供电电压一致。4.电动机容量的选择电动机的容量反映了其负载能力，与电动机的允许温升和过载能力有关。电动机的容量大于200kW或250kW时，通常采用高压电动机；电网电压为10kV时，选用10kV电动机；电网电压为6kV时，选用6kV的电动机。

电动机的容量计算有分析计算法和统计类比法两种。通常情况下，电动机额定转速不低于500r/min。在生产机械所需额定转速一定的前提下，若还需要传动机构减速，则电动机额定转速越高，传动机构速比越大，机构就越复杂，制造就越困难，而且传动损耗也越大。5.电动机转速的选择额定功率相同的电动机，额定转速越高，体积就越小，造价就越低。一般来说，电动机转子越细长，转动惯量就越小，制动时间就越短。1）无需调速的高、中速机械：如泵、鼓风机、压缩机等，可选相应额定转速的电机，而不用减速机构。2）无需调速的低速机械：如球磨机、破碎机、某些化工机械等，可选用相应转速的电动机，或选转速稍高的电动机，再通过较小速比的减速机来传动。5.电动机转速的选择3）对于调速要求不高的各种生产机械，则可选择转速稍高的电动机配以减速机构，或直接选用多级电动机。4）调速要求较高的生产机械，应考虑生产机械最高转速与电动机最高转速相适应，直接用电气调速。5)

对于需要调速的机械，如轧钢机等，电动机的最高转速宜留有10%~15%的裕量。

对于恒功率负载且需大幅度调速的机械、如卷取机等，应适当选择减速机的传动比和电动机的基速，尽可能使电动机工作在基速附近或基速以上运行。6)对转速低，反复短时工作的机械，如轧机主传动，在可能的条件下，宜采用无减速机直接传动，以提高效率，减少能耗，并提高传动系统的动态性能。卷取机是轧钢车间的一种辅助设备，作用是将热轧或冷轧钢材卷取成卷筒状。5.电动机转速的选择CA6140型车床需要配备三台电动机：主电动机M1、冷却泵电动机M2和快速移动电动机M3。

主电动机M1的作用是驱动主轴的主运动和刀具的纵、横向进给运动，连续工作制，单向、单速运转，靠机械换向和机械调速来满足加工时的正反转和调速要求。6.

CA6140型车床电动机的选择根据CA6140型车床的实际工作情况可知：三台电动机所带的负载都不重，而且对起动、调速及制动均无特殊要求，宜选用普通的三相笼型异步电动机。快速移动电动机M3的作用是拖动溜板箱，实现刀架的快速移动，短时工作制，单向、单速运转，靠机械换向来满足快速移动时的正反转要求。冷却泵电动机M2的作用是驱动冷却泵，为车削加工提供冷却液，连续工作制，单向、单速运转。二、三相异步电动机的常规维护常规维护主要包括运行监视及现场异常的分析处理，基本装卸方法及常规维修技术。主要任务：——起动准备——起动监视——运行监视——定期维修新安装的或较长时间未使用的电动机，在起动前必须认真检查，以确定电机是否可以通电运行。1.安装检查在热状态（75℃）条件下，中小型低压电动机的绝缘电阻值应不小于0.5MΩ，高压电动机每千伏工作电压定子绕组的绝缘电阻值应不小于1MΩ，每千伏工作电压绕线式转子绕组的绝缘电阻值，最低不得小于0.5MΩ。电动机二次回路绝缘电阻不应小于1MΩ。500V以下额定电压的电动机，用500V兆欧表测量；500～1000V之间额定电压的电动机，用1000V兆欧表测量；1000V以上额定电压的电动机，用2500V兆欧表测量。要求电动机螺栓拧紧、轴承运行无阻，联轴器中心无偏移。2.用兆欧表测量电动机的绝缘电阻（一）起动准备1）测前检查a.将摇表进行一次开路和短路试验，检查其是否良好。b.必须切断电源，并将被测设备充分放电，以防发生人身和设备事故。先将摇表两连接线开路，摇动手柄，指针应指向“∞”。然后，将两连接线短路一下，轻轻摇动手柄，指针应指向“0”。如果指针不能指到对应位置，则说明摇表有故障，需要检修。c.被测对象的表面应清洁、干燥，以减小误差，确保测量精度。2.用兆欧表测量电动机的绝缘电阻（一）起动准备2）测量和读数a.将摇表平放；将电动机接线盒内6个端头的联片拆开。b.测量三相绕组之间的电阻时，将两测试夹分别接到任意两相绕组的任一端头；测量每相绕组与机壳的绝缘电阻值时，L端接绕组，E端接机壳。c.接好线后，顺时针摇动摇柄，速度由慢而快，当转速达到120r/min左右时，保持匀速摇动一分钟，读取表针稳定的指示值（必须边摇边读数）。d.如果指针摆到“0”点，就说明被测设备短路，应立即停止摇动摇柄，以免烧坏仪表。2.用兆欧表测量电动机的绝缘电阻（一）起动准备不仅要记录测量到的数据，而且还要记录对测量结果有影响的环境条件，如温度、湿度、摇表电压等级、量程、编号和被测物状况等。3）数据记录4）测后工作测量结束，要先进行放电，再及时拆除连线。具体操作：一边慢摇一边拆线，将被测设备对地短路放电（将地线从摇表上取下来，与被测设备短接一下即可），然后再停止摇表的转动。注意：放电前禁止用手触及被测设备，禁止未放电而直接进行拆线，以防触电。2.用兆欧表测量电动机的绝缘电阻（一）起动准备3.测量各相直流电阻4.电源检查（一）起动准备5.起动、保护措施检查6.清理电机周围的异物对于40kW以上的电机，各相电阻值互差应不超过2%。一般要求电源波动电压不超过±5%，否则应改善电源电压后再投入。要求起动设备接线正确，电动机所配熔丝的型号合适。若超过该值，说明绕组存在问题（断线、匝间短路、接线错误、线头接触不良等），应查明并排除。1.合闸后，若电机不转，应迅速、果断地拉闸，以避免烧毁电机。2.电机起动后，应时时观察电机状态，若有异常，应立即停机，待查明故障并排除后，才能重新合闸起动。3.鼠笼型电机采用全压起动时，次数不宜过于频繁，对于功率过大的电机要随时注意电动机的温升。（二）起动监视4.绕线转子电动机起动前，应注意检查起动电阻，保证起动电阻接入后才能起动。接通电源后，随着起动过程的进行，电机转速增加，应逐步切除各级起动电阻。5.由同一台变压器供电的多台电动机，尽量不要同时起动。在满足工艺起动顺序要求的前提下，最好是按照电机的容量从大到小逐台起动。1.对运行中的电动机，应经常检查其外壳有无裂纹，螺钉是否有脱落或松动，有无异响或剧烈振动等。2.监视时，要特别注意电动机有无出现冒烟和异味。若看到冒烟或嗅到焦糊味，必须立即停车检查处理。3.要注意轴承部位的温度和响度。温度升高，有异响则表征缺油或正在磨损。（三）运行监视4.用连轴器传动的电动机，若中心校正不好，会在运行中发出响声，并伴随电动机振动和联轴节螺栓胶垫的磨损，必须停车重新校正中心线。（三）运行监视5.用皮带传动的电动机，应注意皮带不能松动或打滑，但也不能过紧，因为过紧会使电机轴承过热。6.若发生以下严重故障，必须立即停车处理：1）人员触电事故。2）电动机冒烟。3）电动机剧烈振动。4）轴承严重发热。5）转速迅速下降，温度迅速升高。1）卸下前轴承外盖2）卸下前端盖（四）定期维修1.三相异步电动机的拆卸3）卸下风罩定期维修包括：拆卸、定期大修和小修。4）卸下外风扇1.三相异步电动机的拆卸5）卸下后轴承外盖6）卸下后端盖7）抽出转子8）卸下轴承及轴承内盖对于大中型电机，抽转子时应两人操作，将转子稍稍抬起，平稳抽出，不应划伤定子，更不应损伤定子绕组的端口。电动机的定期大修应结合负载机械的大修进行。2）对拆开的电机和起动设备进行清理，清除所有的油污、泥垢。

1）检查电动机各部件有无机械损伤，按损伤程度做出相应的修理方案。清理过程中，应注意观察绕组的绝缘状况。若绝缘呈暗褐色，说明绝缘已老化，要特别注意不要碰撞使绝缘脱落。若有绝缘脱落，应进行修复和刷漆。2.三相异步电动机的定期大修大修时要进行的检修项目有：3）拆下轴承，浸在柴油或汽油中彻底清洗，再用干净汽油清洗一遍。清洗后的轴承应转动灵活，不松动，无异响。若轴承表面粗糙说明油脂不合格；若轴承表面发蓝，则表明已经退火。根据检查结果，对油脂或轴承进行更换，并消除故障原因（清除油中的砂、铁屑等杂物；正确安装电机等）。轴承新安装时，加油应从一侧加入。油脂占轴承容积的1/3～2/3即可。4）检查定子、转子有无变形和磨损，若观察到有磨损处和发亮点，说明可能存在定子、转子铁心擦损，应使用锉刀或刮刀把发亮点刮低。2.三相异步电动机的定期大修5）用兆欧表测定子绕组有无短路与绝缘损坏，根据故障程度作相应处理。6）对各项检查修复后，对电机进行装配。7）装配完毕的电动机，应进行必要的测试，各项指标符合要求后，就可起动试运行。8）试运行时，各项运行指标和记录都表明达到技术要求，方可带负载投入使用。2.三相异步电动机的定期大修定期小修是对电机的一般清理与检查，应经常进行。1）清擦电动机外壳，除去运行中积累的污垢。2）测量电动机绝缘电阻，测量后应注意重新接好线，拧紧接线头螺钉。4）检查电动机的端盖、地角螺丝是否坚固。6）拆下端盖，检查润滑介质是否变脏、干涸。如果变脏或干涸，应及时换油或加油。7）检查电动机的附属起动和保护设备是否完好。3）检查电动机接地是否坚固。5）检查与负载机械之间的传动装置是否良好。3.三相异步电动机的定期小修小修基本内容包括：电机及电气控制项目一：认识CA6140型普通车床的电机系统14三相异步电动机的结构和工作原理三相异步电动机的机械特性电力拖动系统运动方程和负载转矩特性3三相异步电动机的电磁转矩特性25电力拖动系统的稳定性判断6电力拖动系统的选择与运行维护项目情境描述金顶机床厂委托我校对其新招录的员工进行岗前培训，要求在两天内，让新员工对CA6140型卧式车床的电机系统有个全面而系统的认识。CA6140型车床的型号含义：C代表车床，A为结构特性代号，6代表卧式，1代表基本型，40代表机床可加工的最大工件直径D为400mm。D是工件装夹之后，不会碰到导轨的最大直径。在实际加工中，由于导轨上还要装刀架，实际加工的工件最大直径要小于D。◆生产实际普通卧式车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，主要用来车削外圆、内圆、端面、螺纹和定型表面，并可通过尾架进行钻孔、铰孔和攻螺纹等加工。CA6140型车床外形结构图◆生产实际问：CA6140型卧式车床采用哪种动力系统来工作？答：常用的动力源有风力、水力、蒸汽机、柴油机、电动机等。由于电动机的体积比其他动力装置小，没有汽、油等污染环境的因素，并且控制方便，运行性能好，传动效率高，可节省能源，所以，电动机是应用最广泛的动力源。如今，80%以上的机械设备，小到电子手表（步进电机带动指针跳动）、大到上万千瓦的大型轧钢机械等，都由电力拖动来带动。CA6140型卧式车床也不例外。目前，拖动生产机械工作的动力系统通常有三种：电力拖动、液压传动和气压传动。电力拖动通过电动机的输出转矩直接带动机械设备工作。液压传动将电动机的输出转矩作用于液压缸，通过液压缸产生的液压，带动机械设备工作。气压传动则是将电动机的输出转矩作用于气压缸，通过气压缸产生的气压，带动机械设备工作。任务1.三相异步电动机的结构和工作原理电机是利用电磁感应原理工作的机械，是生产、传输、分配及应用电能的主要设备。一、电机简介变压器（只有交流型）直流电机交流电机直流发电机直流电动机同步电机控制电机异步发电机同步发电机同步电动机电机异步电动机异步电机在实际生产中，发电机几乎都是同步电机，异步电机主要用作电动机。笼型异步电动机绕线型异步电动机静止电机：旋转电机普通旋转电机二、三相异步电动机的基本结构定子：由定子铁心和定子绕组组成，作用是产生旋转磁场。两大基本组成——定子和转子转子：由转子铁心和转子绕组组成，作用是产生感应电动势、感应电流和电磁转矩，并且在电磁转矩作用下旋转。二、三相异步电动机的基本结构端盖起防护作用，其上装有轴承，以支撑转子轴。接线盒的作用是保护和固定定子绕组的引出线端子。吊环用来起吊、搬抬电动机。风扇用来通风冷却电动机。附件——端盖、轴承、接线盒、吊环、风扇等机座支撑电机的各部件，并通过底脚固定电机。中小型电机采用铸铁机座，大型电机的机座由钢板焊接而成。机座外表面有许多散热筋，散热筋是主要的散热面。机座：电动机的外壳结论：中小型三相异步电动机的气隙一