三项异步电动机毕业论文

学校代码：11061毕业论文三项异步电动机所在院系： 电子信息系_ _ 专业班级： 10电信班 学生学号： 20102842 作者姓名： 指导教师： 芜湖职业技术学院 电子信息系二一三年五月选题背景 电机是利用电磁感应原理工作的机械，随着生产的发展而发展的。反过来说，电机的发展又促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末起，电动机就逐渐代替了蒸汽机作为拖动生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电机的基本的结构变化不大，但是电动机的类型增加了很多，在运行性能，经济指标等方面也有很大的改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机，控制电机具有可靠性好；精确度高；快速响应的特点。已成为电机学科的一个独立分支。目前，工业中原动力主要由电动机提供，据统计，在电网的负载中动力负载约为59%，而异步电动机则占电力总负载的85%由此可见电力负载在工农业中的重要性，在工业方面中小型的轧钢设备都是采用异步电机，她也被广泛应用到各种机床上；在农业方面，它被用来拖动水泵和其他副产品的加工机械。此外，它在人们的日常生活中也越来越占重要地位，例如电风扇，冷冻机和各种医疗机械。电动机的功能是将电能转化为机械能，它可以作为拖动各种生产机械的动力，是国民经济各部门应用中最多的动力机械。在现代化工业生产过程中，为了实现各种生产工艺过程，需要各种各样的机械。拖动各种机械运转，可以采用气动，液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单；调节性能好；损耗小，经济。能实现远距离控制和自动控制等一系列的优点。因此大多数生产机械都采用电力拖动。按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流拖动系统两大类。与直流电机相比，交流电机有结构简单、成本低、可高性能高等一系列优点。但是相对欠缺的是其启动性能和调速性能。作为调速性能，随着变频技术的发展，已得到了很好的解决。所以一直处于弱势的是其动能性。因为在该阶段由于启动过程中措施不到位导致电流过大，有可能会出现烧毁电机和引发电网故障等现象。所以工程界比较重视电机的启动与维护问题。毕业论文进度安排：2011年12月审核毕业论文题目2012年2月交毕业论文初稿 2012年3月毕业论文中期检查2012年5月毕业论文定稿指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日毕业论文（设计）写作提纲一、论文题目三相异步电动机二、论题观点来源：1.来自于课本2.来自与老师的指导3.来自课外书及网上信息三、基本观点：1.电动机在日常应用中相当广泛。2.电动机原理、故障及维护的问题需要我们重视。四、论文结构： 1中文摘要2正文3结论4参考文献5致谢毕业论文（设计）工作中期检查表系别： 电子信息工程技术 班级： 10电信班 学生姓名余春飞学号20102842指导教师 葛胜升职称讲师论文（设计）题目三相异步电动机选题是否有变化否如有，请 填写原因是否一人一题是是否进行了选题背景、及写作提纲是是否进行了文献调研是本论文拟解决的关键问题关于三相异步电动机的故障及检修维护方面教师填写部分论文（设计）进度情况： 提前完成 正常进行 延期滞后（请写出原因）工作态度情况（学生对毕业论文（设计）的认真程度、完成指导教师布置任务情况）： 认真 较认真 一般 不认真中期质量评价（学生已完成部分的工作质量情况）： 好 中 差存在的问题与建议： 指导教师（签名）： 年 月 日系毕业论文（设计）工作领导小组意见（如被差学生为差的，请系毕业论文（设计）领导小组写出处理意见）： 领导小组组长（签名）： 年 月 日三相异步电动机中文摘要随着电能应用的方便，电气设备已广泛应用于工业生产的各个领域电机在整个机械系统中起者，举足轻重的作用。一旦点击发生故障就会影响整个系统的正常运行，甚至危及人生安全。所以对电机进行故障诊断非常重要。系统分析三相异步电动机的定，转子铁芯故障，转子轴承过热，损坏故障，电动机运行电压不正常，绕组接地，绕组短路，缺相，接地装置等故障的产生原因，并提出相应的解决办法。本文对于异步电动机的保护和故障诊断的方法研究成果进行了归纳和总结。经过分析说明，这些对异步电动机的保护和诊断是有效的。关键词：异步电动机；故障诊断；电气故障；机械故障一. 前言1二 . 三相异步电动机的工作原理及结构2（一） 三相异步电动机的基本工作原理2（二） 三相异步电动机的基本结构2（三）三相异步电动机的铭牌数据及主要系列3三. 三相异步电动机的机械故障及分析5（一）机械故障5（二）电气故障5（三）故障诊断维修方法6四异步电机的维护检查7（一）外观检查7（二）听诊棒检查7（三）鼻闻检查7（四）手感检查7五三相异步电动机日常保养方法8结论9参考文献10致谢11一. 前言三相异步电机是机械工业生产中最常见的电器设备其作用是把电能转化为机械能。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。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、噪声低、体积小、价格便宜，便于维护和检修的特点，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。为了保证异步电动机的安全运行，电气工作人员必须掌握三相异步电动机的安全运行的基本知识。了解对异步电动机安全评估做到尽可能地及时发现和消除电动机的事故隐患，保证电动机的安全运行。电动机在运行中由于种种原因，会出现故障，故障分为机械与电气两方面。12二 . 三相异步电动机的工作原理及结构（一） 三相异步电动机的基本工作原理三相异步电动机的定子装有三相对称绕组，流入定子绕组的三相对称电流在电机的气隙内产生一个以同步转速n1旋转的磁场。转子导体嵌放在转子铁芯槽内，两端被导线环短接。当旋转磁场逆时针方向旋转时，转子导条切割磁力线产生感应电动势，其方向可用右手定则来判别。转子上半部导体中的电动势方向都是进入纸面，用表示。下半部导体中的电动势方向都是穿出纸面，用表示。在转子回路闭合额情况下，转子导体中就有电流流通。如不考虑转子绕组电感，那么电流方向与电动势方向相同。其工作原理如下：1电生磁：三相对称绕组通往三相对称电流产生圆形漩涡磁场。2磁生电：旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。3电磁力：转子载流（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁力作用，形成电子转矩驱动电动机旋转。（二） 三相异步电动机的基本结构主要分为定子和转子两大部分，定，转子中间是空气隙。三相异步电动机的总结构图：图1-1封闭式三相笼型异步电动机结构图1轴承；2前端盖；3转轴；4接线盒；5吊环；6定子铁心； 7转子；8定子绕组；9机座；10后端盖；11风罩；12风扇1.定子三相异步电动机的定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。（1）定子铁心 定子铁心是电动机磁路的一部分，是用0.5厚的硅钢片冲叠而成并固定在机座内，冲片两面涂有绝然漆，用来降低旋转磁场在铁心中引起的涡流损耗，常用的硅钢片有D22、D23等型号。沿定子铁心内圆均匀地冲有许多形状的槽，用以嵌放定子绕组 （2）定子绕组 三相异步电动机的定子绕组是由三个在空间互隔120电角度、对称排列的结构完全相同的绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。按定子绕组在槽中的位置，可分为单层和双层绕组，10kw以下的小容量异步电动机常用单层同心式、链式或交叉式绕组。双层绕组的优点是可以灵活选择节距以改善电动势和磁通势波形，因此容量较大的异步电动机都采用双层短距叠绕组或波绕组。（3）机座 机座主要是用来固定定子铁心与前后端盖以支撑转子。中、小型异步电动机一般采用铸铁机座。大型异步电动机一般采用铸铝机座。为了加强散热，小型封闭式电动机的机座外表面铸有许多均匀分布的散热筋，以增大散热面积。2.转子异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。(1)转子铁心 转子铁心也是电动机磁路的一部分。所用材料与定子一样。是由0.5厚的硅钢片叠成，整个铁心固定住转轴或转子支架上，转子铁心外圆冲有均匀的槽，用以安放转子绕组。（2）转子绕组 转子绕组分为笼型和绕线型两种结构。笼型转子绕组。异步电动机的转子不必由外界电源供电，故转子绕组可自行闭合,且绕组的相数也不必限定为三相。为了节约用铜和提高生产效率，小型笼型电动机一般采用铸铝转子绕组，而对于100kw以上的电动机常采用铜条和铜端环焊接而成。绕线型转子绕组。绕线型转子绕组与定子绕组相似，也是一个对称的三相绕组。一般采用双层绕组。转子对称三相绕组一般接成星型，三个出线头接到转轴的三个集流环上，再通过电刷与外电路连接。这种转子特点是可以通过集流环河电刷在转子绕组回路中窜入附加电阻等原件，用以改善异步电动机的起动、制动性能及调节电动机的转速。与笼型转子相比较，其结构复杂，价格较贵，运行可靠性亦较差。3.气隙与直流电动机相比，余部电动机定、转子之间的气隙要小得多，中小型电动机一般为0.22.由于气隙是电机磁路的一部分，气隙愈大，磁阻愈大，要产生同样大的旋转磁场，就需要较大的励磁电流从而使异步电动机的功率因素下降。为了提高功率因素，气隙应尽可能地小。但是气隙的最小值常由制造工艺和运行安全可靠性等因素决定。如果从减小附加损耗和减小高次谐波磁通来看，则气隙大点比较好。3.其他附件端盖：支撑作用转轴：连接转动部分和不动部分。轴承端盖：保护轴承。风扇：冷却电动机。（三）三相异步电动机的铭牌数据及主要系列1每台异步电动机觉得机座都有一个铭牌，上面标明的是电动机的型号、额定值和有关技术数据。（1） 型号 Y90L4中的第一个字母Y表示Y系列异步电动机，90代表机座中心高；L表示铁心长度代号（短、中、长铁心分别用S、M、L表示），4表示极数。（2） 容量及额定功率PN 指电动机在额定运行状态时电动机轴上输出的机械功率，单位为KW。（3） 额定电压 指电动机在额定运行状态下运行时定子绕组所加的线电压，单位为V或KV（4） 额定电流 指电动机加额定电压、输出额定功率时，流入定子绕组中的线电流，单位为A。（5） 额定转速 指电动机在额定运行状态下运行时转子的转速，单位为r/min。（6） 额定功率因素 指电动机在额定运行状态下运行时定子边的功率因素。2.异步电动机的主要系列我国生产的异步电动机种类很多，主要系列产品有：（1）Y系列为小型笼型全封闭的自冷式三相异步电动机，取代老产品J02系列。用于金属切削机床、通用机械、矿上机械和农业机械等。（2）J2、J02和J02-L系列为小型笼型三相异步电动机。其中J2是保护式结构，J02和J02-L（铝）是封闭式结构。（3）JQ2和JQ02系列是高启动转矩异步电动机，用于启动静止负载或惯性负载较大的机械上。JQ2是防护式，JQ02是封闭式。（4）JN系列是中型防护式笼型异步电动机。三. 三相异步电动机的机械故障及分析（一）机械故障机械方面常见的故障有定、转子铁芯故障，轴承过热、损坏等故障。1 故障现象：机壳带电、控制电路失控、绕组短路发热，致使电动机无法正常运行。2 产生原因：绕组受潮使绝缘电阻下降；电动机长期过载运行；有害气体腐蚀；绕组端部碰端盖机座；定、转子摩擦引起绝缘灼烧；过电压（如雷击）使绝缘击穿等。3 检查方法：观察法：通过目测绕组端部及线槽内绝缘物观察有无损伤和烧黑的痕迹，如有就是接地点。万用表检查法：用万用表低阻档检查，读数很小，则为接地。兆欧表法：根据不同的等级选用不同的兆欧表测量每组电阻的绝缘电阻，若读数为0，则表示该项绕组接地，但对电机绝缘受潮或因事故而击穿，需依据经验判定，一般来说指针在“0”处摇摆不定时，可认为具有一定的电阻值。此外还有试灯法、电流穿烧法、分组淘汰法等，此外就不一一介绍了。（二）电气故障1.接通电源后，电动机不能正常启动，但有嗡嗡声。可能的原因：电源没有全部接通或缺相启动；电动机过载；被拖动机械卡住；绕线式电动机转子回路开路或断线；定子内部首端位置接错，或有断线、短路。处理方法：检查电源线、电动机引出线、熔断器、空开、接触器的各对触点，找出短路位置，予以排除；卸载后空载或半载起动；检查被拖动机械，排除故障；检查电刷，滑环和起动电阻的各个接触器的接合情况；重新判断三相的首尾端，并检查三相绕组是否有断线和短路。2.电动机起动困难，加额定负载后，转速较低。可能原因：电源电压较低；原为三角形接法误接成星型接法；鼠笼型转子的龙条端脱焊，松动或断裂。处理方法：测量空载和负载电压；检查电动机风扇及清理通风道，加强通风降低环温；用钳型电流表检查各相电流后，对症处理；检查后对症处理。3.绝缘电阻低可能原因：绕组受潮或淋水滴入电动机内部；绕组上有粉尘，油污；定子绕组绝缘老化。处理方法：将定子，转子绕组加热烘干处理；用汽油擦洗绕组端部烘干；检查并恢复引出线绝缘或更换接线盒绝缘线板；一般情况下需要更换全部绕组。4.电动机振动可能原因：电动机安装基础不平；电动机转子不平衡；皮带轮或联轴器不平衡；电动机轴弯曲或皮带轮偏心；电动机风扇不平衡。处理方法：将电动机底座垫平，水平后紧固；转子校静平衡或动平衡；进行皮带轮或联轴器校平衡；对风扇校平衡或换新件。（三）故障诊断维修方法1.绕组短路线路过电压：调整过电压保护值；绕组绝缘老化：更换绕组或有关部位的绝缘；绕组绝缘缝隙内堆积粉尘太多：清扫或洗涤绝缘，然后再烘干浸漆烘干。2.绕组断路线圈端部受到机械力，电磁力的作用，导致导线焊接点开焊：检查焊接点，重新补焊并加强绕组端部的固定措施；焊接工艺不当，焊接点过热引起开焊：严格按焊接工艺操作导；线材质不好，有夹层脱皮等缺陷：更换合格导线并进行绝缘处理3.电动机过热或冒烟电源电压过高，使铁心磁通密度过饱和造成电动机温升过高：如果电源电压超过标准很多，应与供电部门联系解决；电源电压过低，在额定过载下电机温度过高：若因电源线电压过大而引起，可更换较粗的电源线；如果是电源电压太低，可向供电部门联系，提高电源电压；灼线时，铁心被灼过，使铁耗增大：做铁心检查试验，检修铁心，排除故障。定转子铁心相擦：检查故障原因如果轴承间隙超限，则应更换新轴承，如果转轴弯曲，则需调查处理，铁心松动或变形时，应处理铁心，消除故障。4.泄漏电流大电机受潮：清理后将绕组烘干；绝缘表面有油污、粉尘：清扫或洗涤绕组绝缘（3）绝缘老化：更换绝缘；5.电动机空载运行时空载电流不平衡，且相差很大；重绕时，三相绕组匝数不均：绕组重绕改正；绕组首尾端接错：查明首尾端，改正后再起动电机试验；电源电压不平衡：测量电源电压，找出原因，予以消除；绕组有故障，如匝间短路，某组线圈接反等等：拆开电机检查绕组极性和故障，然后改正和消除故障。四异步电机的维护检查（一）外观检查靠视觉可以发现下列异常现象：1外观检查，可以发现电机外部零件有无磨损，有无油污、粉尘和腐蚀现象。2电动机是否有接触点变色、冒烟等现象。发现这些现象是否由电机过热、导体接触不良或绕组烧毁等造成。3仪表表示是否正常，有无指示，三相电流、电压是否平衡。仪表无指示与不正常，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表指示过大，则表明电机过载、轴承损伤机械卡住等。（二）听诊棒检查用听诊棒听电机的声音，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：1.在机械方面：轴承故障；机械不平衡；紧固螺丝松动；联轴器连接不符合要求。2.在电气方面：电压不平衡；单相运转；绕组有断路、击穿等故障；启动、加速性能不好；（三）鼻闻检查用鼻闻可以发现焦味。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。（四）手感检查手摸电动机外壳表面，可以发现电动机振动和温度是否过高。其中造成电机振动的原因有：机械不平衡；电压不平衡；电机缺相运转；绕组断路和击穿故障。造成温度过高的原因有：过载；散热不好；低压运行；缺相运转；卡住。五三相异步电动机日常保养方法连续运转的三相异步电动机，为了其正常工作，除了按操作规程正确使用，运行过程中主要监视和维护外，还应进行定期检查和保养。间隔时间可根据电动机的类型、使用环境决定日常保养内容：外观检查；风扇是否正常工作，是否有异常振动；联轴器连接是否可靠；底座固定是否紧固；轴承工作是否正常（听声音）；温度是否正常（红外测温仪）；定期检查电线接头盒开关触点；工作电流是否正常（钳形电流表）；触摸温度是否正常；看油位是否标准等。1及时清除电动机机座外部的灰尘、油泥，如使用环境灰尘较多，最好每天清扫一次2经常检查接线板螺丝是否松动和烧伤。3定期测量电动机的绝缘电阻，若使用环境比较潮湿更应经常测量。4定期用煤油清洗轴承并更换新油（一般半年换一次）换油时不应上满，一般占油枪的1/21/3，否则容易发热或甩出，油要从一面加入，可以把没有清洗干净的杂质，从另一面挤出来。5定期检查启动设备，看触头和接线有无灼伤，氧化，接触是否良好等。6除了按上述几项内容对电动机定期维护外，运行一年后要大修一次。大修的目的在于对电动机进行一次彻底、全面的检查、维护，增补电动机缺少、磨损的元件，彻底清除电动机内外灰尘污物，检查绝缘情况。清洗轴承并检查其磨损情况。结论异步电动机的保护涉及电气装置和机械设备可靠、正常运转的关键之一。直接检测电动机绕组的温度来保护过载引起的过热时很有效的方式。但由于需直接埋入电动机绕组里，价格较贵、维修困难等，仅在频繁操作中使用；从经济角度来看，采用电流检测型更为有利。，加热继电器仍是一种廉价简单、可靠地电动机保护形式。推广中国的高效率电动机是非常有必要的。日常维护也很重要。本文主要介绍了异步电动机的工作原理、基本结构、机械故障及日常维护。希望能给正在或即将从事电动机工作的人士一些帮助。参考文献1王毓东.电机学M.杭州：浙江大学出版社，1990.2邵群涛.电机学及拖动基础M.2版.北京：机械工业出版社，2008.3才家钢.电动机使用与修理技术.水利水电出版社，1998.4高永生.三相异步电动机的软启动控制系统J.甘肃科技，2005.5王永昌.电机制造工艺M.北京：机械工业出版社，1984.6刘锦波，张成慧等.电机与拖动M.北京：清华大学出版社，2006.致谢三年大学三年。一晃眼到了毕业的时节，春梦秋云，聚散真容易。在美好的季节里，在电脑上敲的每个字都是深思熟虑的。心中并没有想象中那样放松。我们每个人都在变化，不像大一时那样稚嫩、幼稚。面对着电脑，难以言喻的失落。是的，随着论文的终结，就意味着我生命中最纯美的学生时代将要成为过去。尽管百般不舍，这一天已经来临。大学的生活丰富，充满色彩。所学到的不仅是丰厚的知识，更重要的是阅历、实践中所培养的思维方式、表达能力和广阔的视野。很庆幸这些年我遇到许多恩师益友，无论是学习还是生活上都给予无私的帮助，让我在诸多方面得意成长。在学习上，遇到难题时，老师总是很耐心为我们讲解。同一问题被问了很多次依旧不厌其烦，一步一步的为我们讲说。感恩之情难以用言语表达，感谢老师对我们的教诲。还要感谢我的父母，给予我生命，并让我降临在安徽。他们竭尽全力给予我受教育的机会，养育之恩没齿难忘。他们不仅培养了我对中华传统文化产生浓厚的兴趣，让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依，而且也为我顺利完成论文及学业给予很大支持与帮助。很多人在我的人生中，也许只是短暂的过客，但是他们给予我的帮助及关心，依然在我的脑海中留下深刻印象。我始终心怀感激之情。最后，我要向在百忙之中抽出时间对本文进行审阅、评议和参加论文答辩的各位师长表示感谢。你们辛苦了。毕业论文成绩成绩等次优秀良好中等及格不及格评定等次指导教师评语：指导教师（签名）： 年 月 日系毕业论文指导小组评定意见： 系毕业论文指导小组（签名）： 年 月 日