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电动机的基础知识学习 目标 一 电动机的概述 二 电动机的分类 三 三相异步电动机的简介 四 电动机日常操作与检查 电动机的概述 电动机 是把电能转换成机械能的一种设备 它是利用通电线圈 也就是定子绕组 产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式式闭合铝框形成磁电动力旋转扭矩 电动机的工作原理 磁场对电流受力的作用 使电动机转动 电动机的分类 直流电动机 1 按工作电源分类 交流电动机 单相电动机 三相电动机 2 按结构及工作原理分类 直流电动机 异步电动机 同步电动机 永磁直流电机 串励直流电机 并励直流电机 复励直流电机 电动机的分类 驱动用电动机 控制用电动机 3 按用途分类 电动工具用电动机 家电用电动机 通用小型设备用电动机 伺服电动机 步进电动机 测速电动机 三相异步电动机的简介 三相异步电动机的种类很多 一般分为1 按转子结构 笼型和绕线式2 按容量 大 中 小 微型3 按防护类型 开启式 防护式 封闭式 防暴式等 Y 三相异步电动机 其中三相异步电动机的产品名称代号还有 YR为绕线式异步电动机 YB为防爆型异步电动机 YQ为高起动转距异步电动机 132 机座中心高 mm M 机座长度代号M表示中机座 L表示长机座 S表示短机座W户外4 磁极数 鼠笼式电动机的简介 下图是一台三相鼠笼式异步电动机的结构图 它主要由定子和转子两大部分组成 定转子中间是空气隙 此外 还有端盖 轴承 机座 风扇 风罩等部件 鼠笼式电动机的简介 鼠笼型异步电动机主要部件拆分图 1 拆卸异步电动机 拆卸电动机之前 必须拆除电动机与外部电气连接的连线 并做好相位标记 拆卸步骤 带轮或联轴器 前轴承外盖 前端盖 风罩 风扇 后轴承外盖 后端盖 抽出转子 前轴承 前轴承内盖 后轴承 后轴承内盖 皮带轮或联轴器的拆卸 拆卸前 先在皮带轮或联轴器的轴伸端作好定位标记 用专用位具将皮带轮或联轴器慢慢位出 拉时要注意皮带轮或联轴器受力情况务必使合力沿轴线方向 拉具项端不得损坏转子轴端中心孔 拆卸端盖 抽转子 拆卸前 先在机壳与端盖的接缝处作好标记以便复位 均匀拆除轴承盖及端盖螺栓拿下轴承盖 再用两个螺栓旋于端盖上两个项丝孔中 两螺栓均匀用力向里转将端盖拿下 对于小型电动机抽出转子是靠人工进行的 为防手滑或用力不均碰伤绕组 应用纸板垫在绕组端部进行 轴承的拆卸 清洗 拆卸轴承应先用适宜的专用拉具 拉力应着力于轴承内圈 不能拉外圈 拉具顶端不得损坏转子轴端中心孔 在轴承拆卸前 应将轴承用清洗剂洗干净 检查它是否损坏 有无必要更换 2 装配异步电动机 用压缩空气吹净电动机内部灰尘 检查各部零件的完整性 清洗油污等 装配异步电动机的步骤与拆卸相反 装配前要检查定子内污物 锈是否清除 止口有无损坏伤 装配时应将各部件按标记复位 并检查轴承盖配合是否合适 注意事项 用热套法装轴承时 只要温度超过100 应停止加热 工作现场应放置灭火器 拆移电机后 电机底座垫片要按原位摆放固定好 以免增加钳工对中的工作量 清洗电机及轴承的清洗剂不准随使乱倒 必须倒入污油井 拆装转子时 一定要遵守要点的要求 不得损伤绕组 拆前 装后均应测试绕组绝缘及绕组通路 装端盖前应用粗铜丝 从轴承装配孔伸入钩住内轴承盖 以便于装配外轴承盖 拆装时不能用手锤直接敲击零件 应垫铜 铝棒或硬木 对称敲 检修场地需打扫干净 1 定子电动机的静止部分称为定子 主要包括定子铁心 定子绕组和机座等 1 定子铁心作用 磁路一部分 放置定子绕组 材料 0 35 0 5mm硅钢片叠装槽的类型 半闭口型 小型 半开口型 中大型 开口型 高压型 2 定子绕组作用 产生旋转磁场材料 高强度漆包线 小型 绝缘处理的铜条 大中型 接法 星形或三角形 六个出线端 2 转子电动机的旋转部分为转子 由转子铁心 转子绕组 转及风叶等组成 1 转子铁心作用 电动机磁路一部分材料 0 5mm相互绝缘硅钢片 2 转子绕组作用 产生感应电流和电动势 在旋转磁场作用下产生电磁转矩分类 a 笼型转子结构 单笼型 双笼型 深槽式 其中单笼型又分铸铝和铜条转子 b 绕线转子结构 与定子绕组具有相同极数的三相对称绕组接法 星形 首端接到转轴上的滑环 再通过定子端盖上的电刷与外电路相连 对称三相绕组通入对称三相电流 旋转磁场 磁场能量 磁场切割转子绕组 转子绕组中产生e 感应电动势 和i 感应电流 转子绕组在磁场中受到电磁力的作用 转子旋转起来 机械负载旋转起来 三相交流电能 三相鼠笼异步电动机的基本工作原理 起动方式 1直接起动 全压起动 直接起动是利用开关或者接触器将电动机直接接到额定电压上的起动方式优点 起动简单 缺点 起动电流较大 将使线路电压下降 影响负载正常工作 适用范围 电动机容量在10KW以下 并且小于供电变压器容量的20 2降压起动 1 Y 换接起动 在起动时将定子绕组连接成星型 通电后电动机运转 当转速升高到接近额定转速时再换成三角形适用范围 正常运行时定子绕组是三角形连接的电机 优点 起动电流为全压运行时的1 3 缺点 起动转矩为全压起动时的1 3 起动时 运行时 Y 减压起动的特点 1 电源电压不变 定子绕组接法改变 2 降压比为1 3 2 自耦变压器降压起动 自耦变压器降压起动的特点 定子绕组接法不变 改变定子绕组的电压 降压比可调 0 5 0 65 0 8 自耦变压器降压起动的使用条件 Ista Imax 线路中允许的最大电流 Tsta T2 适用于轻载或空载起动 否则不能采用此法 二者缺一不可 三相鼠笼型异步电动机的日常维护 一 起动前的检查1 熟记与电机性能有关的数据 如电机额定转速 功率 电压 电流等 2 确认电机能满足所传动的工作机械性能要求 如转速 起动电流 电压等 3 检查安装情况 周围环境状况是否适合 4 确认进入出线盒的电源线联结可靠 电机外壳处的接地线接触良好 5 检查电源开关 隔离开关 测量仪表 保护装置 起动柜等 是否处于正常状态 6 检查电机的冷却系统是否达到了说明书的要求 7 如有必要 应检查绝缘电阻是否达到规定要求 8 如有必要应确认电机的旋转方向 二 起动后的检查1 检查电动机的旋转方向 2 检查电动机在起动和加速时有无异常声音和振动 3 检查起动电流是否正常 电源的电压降是否过大 4 检查起动时间是否正常 5 起动后的负载电流是否正常 应低于铭牌上标记的额定电流 三相电压电流是否平衡 6 检查起动装置在起动过程中是否正常 三 运行中的检查1 电动机的外部紧固件是否有松动 电气联结处是否因接触不良而发热变色 2 详细观察和记录各指示仪表的读数 从中发现是否有异常现象 3 运行时详细观察电机噪声是否过大 是否有异常噪声存在 电机是否振动 是否有焦味或绝缘漆的臭味等异味 电机温度是否过高 电动机在空载时测得的振动速度有效值应不超过下表的规定 在测得振动速度有效值的数值时 振动值修约间隔对N级为0 1 对R S级为0 01 电动机的小修 大修 一 电动机小修内容 维修电机时 必须确保在无电的状态下进行 1 清擦电动机 清除机壳外部尘垢 测量绝缘电阻 一般不小于2M 2 检查和清擦电动机接线端子 检查接线盒接线螺栓 母 是否松动 拧紧螺母 必要时更换 3 检查各固定部分螺栓 母 和接地线 检查接地螺栓 母 检查端盖 轴承内外盖紧固螺栓 检查接地线连接及安装情况 4 检查轴承 拆下轴承盖 检查轴承润滑脂是否变脏 干涸 缺少时须适量补充或清洗轴承重新添加油脂 检查轴承是否有杂声 必要时更换 5 检查传动装置 检查电机风扇有无破裂损坏 安装是否牢固 紧固螺栓 母 是否松动 损伤 磨损和变形 必要时更换 6 检查鼠笼转子在槽口外的导体是否有裂纹及端环焊接状况 7 检查所有密封垫条等 必要时进行更换 二 电动机大修内容1 电动机大修内容包括了小修内容 2 电动机外部检查 检查外部有无损伤 零部件是否齐全 彻底清擦 去掉尘垢 补修损坏部分 3 电动机内部清理和检查 a 检查定子绕组污染和损伤情况 先清除定子的灰尘 污垢 若定子绕组积留油垢 先用干布擦去 再用干布沾少量汽油擦净 同时仔细检查绕组绝缘是否出现老化痕迹或有无脱落 若有 应补修 刷漆 b 检查转子是否断裂 开焊 c 检查定 转子铁心是否磨损变形 如有变形 应予修整 4 绕组检查 a 检查定 转子绕组是否有相间短路 匝间短路 断路 脱焊 烧坏等现象 应针对发生的问题予以修理 b 测量所有带电部位的绝缘电阻 5 清洗轴承并检查轴承磨损情况 a 用汽油或煤油对轴承进行清洗 要求清洗干净 无杂质 清洗完后吹干 轴承安装 建议采用热套法 加热时 要求轴承温度不超过100 而且轴承要加热均匀 b 检查轴承 检查轴承表面粗糙度 滚子 轴圈有无磨损或变色 若磨损严重或出现蓝紫色 说明轴承已损坏 需更换轴承 c 如有条件 需对轴承内径 外径 宽度尺寸进行测量 6 修理后试车 若电动机绕组完好 大修后要做一般性试运转 测量绝缘电阻 检查各部分是否灵活 电动机空载运转半小时 然后带负载运转 注意事项 1 拆装电动机时 注意保护隔爆面 装配时隔爆加工配合面须涂防锈油 所有隔爆面不得有锈蚀和损伤 否则将失去隔爆性能 2 在抽出或插入转子时 应防止损坏定子绕组和绝缘 3 更换绕组时 电动机的绕组数据和绝缘结构不宜改变 随意改变电动机绕组 往往使电动机的某些性能恶化 以致不能使用 1 电动机过热1 电源方面使电动机过热的原因电源方面使电动机过热原因有以下几种 a 电源电压过高当电源电压过高时 电动机贩反电动势 磁通及磁通密度均随之增大 由于铁损耗的大小与磁通密度平方成正比 则铁损耗增加 导致铁心过热 而磁通增加 又致使励磁电流分量急剧增加 造成定子绕组1铜损增大 使绕组过热 因此 电源电压超过电动机的额定电压时 会使电动机过热 b 电源电压过低电源电压过低时 若电动机的电磁转矩保持不变 磁通将降低 转子电流相应增大 定子电流中负载电源分量随之增加 造成绕线的铜损耗增大 致使定 转子绕组过热 常见故障 常见故障 c 电源电压不对称当电源线一相断路 保险丝一相熔断 或闸刀起动设备角头烧伤致使一相不通 都将造成三相电动机走单相 致使运行的二相绕组通过大电流而过热 及至烧毁 d 三相电源不平衡当三相电源不平衡时 会使电动机的三相电流不平衡 引起绕组过热 由上述可见 当电动机过热时 应首先考虑电源方面的原因 确认电源方面无问题后 再去考虑其他方面因素 2 负载使电动机过热的原因负载方面使电动机过热原因有以下几种 a 电动机过载运行当设备不配套 电动机的负载功率大于电动机的额定功率时 则电动机长期过载运行 即小 常见故障 马拉大车 会导致电动机过热 维修过热电动机时 应先搞清负载功率与电动机功率是否相符 以防盲无目的的拆卸 b 拖动的机械负载工作不正常设备虽然配套 但所拖动的机械负载工作不正常 运行时负载时大时小 如脱粒机喂入量过大时 电动机过载而发热 c 拖动的机械有故障当被拖动的机械有故障 转动不灵活或被卡住 都将使电动机过载 造成电动机绕组过热 故 检修电动机过热时 负载方面的因素不能忽视 常见故障 3 电动机本身造成过热的原因电动机本身造成过热原因有以下几种 a 电动机绕组断路当电动机绕组中有一相绕组断路 或并联支路中有一条支路断路时 都将导致三相电流不平衡 使电动机过热 b 电动机绕组短路当电动机绕组出现短路故障时 短路电流比正常工作电流大得多 使绕组铜损耗增加 导致绕组过热 甚至烧毁 c 电动机接法错误当三角形接法电动机错接成星形时 电动机仍带满负载运行 定子绕组流过的电流要超过额定电流 乃至导致电动机自行停车 若停转时间稍长又未切断电源 绕组不仅严重过热 还将烧毁 当星形连接的电动机错接成三角形 或若干个线圈组串成一条支路的电动机错接成二支路并联 都将使绕组与铁心过热 严重时将烧毁绕组 常见故障 e 电动机接法错误当一个线圈 线圈组或一相绕组接反时 都会导致三相电流严重不平衡 而使绕组过热 f 电动机的机械故障当电动机轴弯曲 装配不好 轴承有毛病等 均会使电动机电流增大 铜损耗及机械摩擦损耗增加 使电动机过热 4 通风散热不良使电动机过热的原因通风散热不良使电动机过热的原因有以下几种 a 环境温度过高 使进风温度高 b 进风口有杂物挡住 使进风不畅 造成进风量小c 电动机内部灰尘过多 影响散热d 风扇损坏或装反 造成无风或风量小 常见故障 e 未装风罩或电动机端盖内未装挡风板 造成电动机无一定的风路2 三相异步电动机不能起动的原因三相异步电动机不能起动的原因有以下几种 1 电源未接通2 熔丝熔断3 定子或转子绕组断路4 定子绕组接地5 定子绕组相间短路6 定子绕组接线错误7 过载或传动机械被子轧住8 转子铜条松动 常见故障 9 轴承中无润滑油 转轴因发热膨胀 妨碍在轴承中回转10 控制设备接线错误或损坏11 过电流继电器调得太小12 老式起动开关油杯缺油13 绕线式转子电动机起动 作错误14 绕线式转子电动机转子电阻配备不当 15 轴承损坏三相异步电动机不能起动因素很多 应根据实际情况及症状作详细分析 仔细检查 不能搞强行多次起动 尤其在起动时电动机发出异常声响或过热时 应立即切断电源 在查清原因且排除后再行起动 以防故障扩大 常见故障 3 电动机带负载运行时转速缓慢的原因有以下几种 1 电源电压过低2 鼠笼转子断条3 线圈或线圈组有短路点4 线圈或线圈组有接反处5 相绕组反接6 过载7 绕线式转子一相断路8 绕线式转子电动机起动变阻器接触不良9 电刷与滑环接触不良 常见故障 4电动机运转时声音不正常的原因有以下几种 1 定子与转子相擦2 转子风叶碰壳3 转子擦绝缘纸4 轴承严重缺油5 电动机内有杂物6 电动机二相运转有嗡嗡声 常见故障 5电动机外壳带电原因有以下几种 1 电源线与接地线搞错2 电动机绕组受潮 绝缘老化使绝缘性能降低3 引出线与接线盒碰壳4 局部绕组绝缘损坏使导线碰壳5 铁心松驰刺伤导线6 接地线失灵7 接线板损坏或表面油污过多6 绕组式转子滑环火花过大原因有以下几种 1 滑环表面脏污2 电刷压力过小3 电刷在刷握内轧住4 电刷偏离中性线位置 常见故障 7 电动机温升过高或冒烟的原因有以下几种 1 电源电压过高或过低2 过载3 电动机单相运行4 定子绕组接地5 轴承损坏或轴承太紧6 定子绕组匝间或相间短路7 环境温度过高8 电动机风道不畅或风扇损坏 常见故障 8电动机空载或负载运行时电流表指针来回摆动的原因有以下几种 1 鼠笼式转子断条2 绕组式转子一相断路3 绕线式转子电动机的一相电刷接触不良3 绕线式转子电动机的滑环短路装置接触不良9 电动机在运行时振动的原因有以下几种 1 转子不平衡2 轴头弯曲3 皮带盘不平衡4 皮带盘轴孔偏心5 固定电动机的地脚螺丝松动6 固定电动机的基础不牢或不平 常见故障 10 电动机轴承过热的原因有以下几种 1 轴承损坏2 润滑油过多 过少或油质不良3 轴承与轴配合过松走内圆或过紧4 轴承与端盖配合过松走外围或过紧5 滑动轴承油环轧煞或转动缓慢6 电动机两侧端盖或轴承盖未装平7 皮带过紧8 联轴器装得不好