電機的應(yīng)用與維護

1、電機的應(yīng)用與維護電機的應(yīng)用與維護濰坊市技師學(xué)院高密分院濰坊市技師學(xué)院高密分院高密市技工學(xué)校高密市技工學(xué)校電氣工程中心電氣工程中心 電機是利用電磁感應(yīng)原理工作的機械。電機按功能分為發(fā)電機、電動機、變壓器和控制電機四類。電機變壓器直流電機直流發(fā)電機直流電動機交流電機控制電機同步電機同步發(fā)電機同步電動機異步電機異步發(fā)電機異步電動機一、概述 （一）、直流電機（一）、直流電機 與交流電動機相比，直流電動機的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與交流電動機相比，直流電動機的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用和維護不如異步機方便，而且要使用直流電源。使用和維護不如異步機方便，而且要使用直流電源。1、直流電機的優(yōu)點：、直流電機的優(yōu)點：（1）調(diào)速性能好）調(diào)

2、速性能好:調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)。調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)。（2）起動、制動轉(zhuǎn)矩大，易于快速起動、停車。）起動、制動轉(zhuǎn)矩大，易于快速起動、停車。（3）易于控制。）易于控制。 2、直流電機的工作原理、直流電機的工作原理 U+NS電刷電刷換向片換向片直流電源直流電源電刷電刷換向器換向器線圈線圈II注意：注意：換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無論怎樣轉(zhuǎn)換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無論怎樣轉(zhuǎn)動，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。動，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。電刷壓在換向片上。電刷壓在換向片上。由左手定則，通電線圈在磁場的作用下，由左手定則，通電線圈在磁場的作用下，使線圈逆時針旋轉(zhuǎn)。使線圈

3、逆時針旋轉(zhuǎn)。FFU+NS電刷電刷換向片換向片II 3、直流電動機的構(gòu)成、直流電動機的構(gòu)成直流電機由定子、轉(zhuǎn)子和機座等部分構(gòu)成。直流電機由定子、轉(zhuǎn)子和機座等部分構(gòu)成。轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子（又稱電樞）又稱電樞） 由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。定子定子由定子鐵芯、定子繞組組成。由定子鐵芯、定子繞組組成。永磁式：由永久磁鐵做成。永磁式：由永久磁鐵做成。勵磁式：磁極上繞線圈，然后在線圈中勵磁式：磁極上繞線圈，然后在線圈中 通過直流電，形成電磁鐵。通過直流電，形成電磁鐵。定子的分類：定子的分類： 他勵式電動機構(gòu)造比較復(fù)雜，一般用于對調(diào)速范圍要求很他勵式電動機構(gòu)造比較復(fù)雜，一般用

4、于對調(diào)速范圍要求很寬的重型機床等設(shè)備中。寬的重型機床等設(shè)備中。 并勵式電動機在外加電壓一定的情況下，勵磁電流產(chǎn)生的并勵式電動機在外加電壓一定的情況下，勵磁電流產(chǎn)生的磁通將保持恒定不變。起動轉(zhuǎn)矩大，負載變動時轉(zhuǎn)速比較穩(wěn)定，磁通將保持恒定不變。起動轉(zhuǎn)矩大，負載變動時轉(zhuǎn)速比較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方便，調(diào)速范圍大。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方便，調(diào)速范圍大。 串勵式電動機的轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加，呈顯著下降的軟特性，串勵式電動機的轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加，呈顯著下降的軟特性，特別適用于起重設(shè)備。特別適用于起重設(shè)備。 復(fù)勵電動機的電磁轉(zhuǎn)矩變化速度較快，負載變化時能夠有復(fù)勵電動機的電磁轉(zhuǎn)矩變化速度較快，負載變化時能夠有效克服電樞電流的沖擊，比

5、并勵式電動機的性能優(yōu)越，主要用效克服電樞電流的沖擊，比并勵式電動機的性能優(yōu)越，主要用于負載力矩有突然變化的場合。于負載力矩有突然變化的場合。MMMM(a) 他勵式 (b) 并勵式 (c) 串勵式 (d) 復(fù)勵式電機碳刷電機及控制器4、直流電機常見故障分析及處理方法、直流電機常見故障分析及處理方法 電動機起動不起來或轉(zhuǎn)速不正常 可能原因 排除方法1.負載力矩過大 減小負載阻力矩2.電樞的電源電壓低于額定值 提高電源電壓至額定值3.勵磁繞組斷路、短路、接線錯誤 糾正接線錯誤，消除短路、 斷路等4.電刷不在中性位置 調(diào)整電刷到中性位置5.換向極繞組接反 將換向極繞組的端頭互相更換 位置電刷下火花過大

6、電刷下火花過大 可能原因 排除方法1.電刷不在中性位置 調(diào)整電刷到中性位置2.電刷與換向器接觸不良 研磨電刷接觸面在輕載下運轉(zhuǎn)O.51h 3.換向器表面不光滑，不圓或有污垢 潔凈或研磨換向器表面4.電刷與刷握配合太緊 略微磨小電刷尺寸5.電刷壓力大小不當或不均 調(diào)整刷握彈簧壓力或調(diào)換刷握 電機過熱電機過熱可能原因 排除方法1.負載過大 減少或限制負載2.電樞線圈短路 按電樞繞組短路故障情況修理 查出短路點，并予以修理排除3.冷卻空氣量不足，環(huán)境溫度高，電機內(nèi)部不清潔 清理電機內(nèi)部，增大風量， 改善周圍冷卻條件（二）、交流電動機（二）、交流電動機異步機異步機同步機同步機交流電動機交流電動機鼠籠式

7、鼠籠式繞線式繞線式實際應(yīng)用：實際應(yīng)用：各類油泵電機等各類油泵電機等立式電機臥式電機1、三相異步電動機、三相異步電動機YBZXAC轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子定子繞組定子繞組（三相）（三相）機機 座座轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下， 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或 電流。電流。三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 磁場。磁場。AiAiBiCXBYCZ 把三相定子繞組接成星形接到對稱把三相定子繞組接成星形接到對稱三相電源，定子繞組中便有對稱三相電三相電源，定子繞組中便有對稱三相電流流過。流流過。 旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生tiiAiBiCO1 2 0 2 4 0 3 6 0 (a)

8、 t = 0 (b) t = 120 (c) t = 240AAAXXXBBBYYYCCCZZZ 小結(jié)：小結(jié)： (1)在對稱的三相繞組中通入三相電流，可以產(chǎn)生在空間旋轉(zhuǎn)的合成磁場。 (2)磁場旋轉(zhuǎn)方向與電流相序一致。電流相序為A-B-C時磁場順時針方向旋轉(zhuǎn)；電流相序為A-C-B時磁場逆時針方向旋轉(zhuǎn)。 (3)磁場轉(zhuǎn)速(同步轉(zhuǎn)速)與電流頻率有關(guān)，改變電流頻率可以改變磁場轉(zhuǎn)速。同步轉(zhuǎn)速no與磁場磁極對數(shù)p的關(guān)系為：r/min 601opfn 方法：方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。 2、三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)啟動、三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)啟動正轉(zhuǎn)

9、正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)AB CM3電電 源源ABCM3電電 源源 極對數(shù)（極對數(shù)（P P）的概念）的概念BiAXBYCZAiCi1p此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。即：即：AXYCBZNS 極對數(shù)（極對數(shù)（P P）的改變）的改變CYABCXYZAXBZAiBiCi 將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場則是兩對磁極。成的磁場則是兩對磁極。X AAXBYBYCZCZ極對數(shù)極對數(shù)2pAXX ANSSNZCZCBYBYCYABCXYZAXBZAiCiBi三相異步電動機的三相異步電動機的同步轉(zhuǎn)速

10、同步轉(zhuǎn)速分）轉(zhuǎn)/( 601pfn 2p180分）轉(zhuǎn)/( 50011p360分）轉(zhuǎn)/( 0003極對數(shù)極對數(shù)每個電流周期每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速)50(Hzf 1n3p120分）轉(zhuǎn)/( 0001 電動機在正常運轉(zhuǎn)時，其轉(zhuǎn)速電動機在正常運轉(zhuǎn)時，其轉(zhuǎn)速n總是稍低于同步總是稍低于同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速no，因而稱為，因而稱為異步電動機異步電動機。又因為產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)。又因為產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的電流是電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的，所以也稱為矩的電流是電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的，所以也稱為感應(yīng)電感應(yīng)電動機動機。 異步電動機同步轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的差值與同步轉(zhuǎn)異步電動機同步轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的差值與同步轉(zhuǎn)速之比稱為速

11、之比稱為轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率，用，用s表示，即：表示，即：%100oonnns 轉(zhuǎn)差率是異步電動機的一個重要參數(shù)。異步電轉(zhuǎn)差率是異步電動機的一個重要參數(shù)。異步電動機在額定負載下運行時的轉(zhuǎn)差率約為動機在額定負載下運行時的轉(zhuǎn)差率約為1%9%。3、三相異步機銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù)、三相異步機銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù)三相異步電動機 型 號 Y132M-4 功 率 7.5kW 頻 率 50Hz 電 壓 380V 電 流 15.4A 接 法 轉(zhuǎn) 速 1440r/min 絕緣等級 B 工作方式 連續(xù) 年 月 日 編號 電機廠機座中心高度（132mm）Y 132 M4磁極數(shù)（4 極）機座長度代號（中機座）三相異步電動機聯(lián)接方式聯(lián)接方式

12、 ： Y/ 接法接法 Y 接法：接法： 接法：接法：AB CZX YA B CZX YABCXYZAZBYXCABCXYZ接線盒：接線盒：額定電壓：額定電壓：定子繞組在定子繞組在指定接法指定接法下應(yīng)加的下應(yīng)加的線電壓線電壓. 說明：說明：一般規(guī)定電動機的運行電壓不能高于或低于額一般規(guī)定電動機的運行電壓不能高于或低于額定值的定值的 5 。線線電電壓壓AZBYXC線線電電壓壓ABCXYZ例：例：380/220 Y/ 是指：線電壓為是指：線電壓為380V時采用時采用Y接法；接法； 當線電壓為當線電壓為220V時采用時采用 接法。接法。額定電流：額定電流：定子繞組在定子繞組在指定接法指定接法下的下的線

13、電流。線電流。如：如：A48. 6/A2 .11/ 表示三角接法下，電機的線電流為表示三角接法下，電機的線電流為11.2A，相電，相電流為流為6.48A；星形接法時線、相電流均為；星形接法時線、相電流均為6.48A。 額定功率：額定功率： 額定功率指電機在額定運行時軸上輸出的額定功率指電機在額定運行時軸上輸出的功率功率（ ），不等于從電源吸收的功率（），不等于從電源吸收的功率（ ）。兩者的）。兩者的 關(guān)系為：關(guān)系為： 2P1P12PPCOSIUPNN31其中其中鼠籠電機鼠籠電機 =7293 額定負載時一般為額定負載時一般為0.7 0.9 ，空載時功率因數(shù)很，空載時功率因數(shù)很低約為低約為0.2

14、0.3。額定負載時，功率因數(shù)最大。額定負載時，功率因數(shù)最大。注意：實用中應(yīng)選擇合適容量的電機，注意：實用中應(yīng)選擇合適容量的電機，防止防止“大馬大馬” 拉拉“小車小車”的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 功率因數(shù)功率因數(shù)(cos 1)：P2PNcos 1 4、三相異步機的啟動、三相異步機的啟動stI啟動電流啟動電流 ：中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的5 7 倍。倍。0n定子電流定子電流 原因：起動時原因：起動時 ，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢勢轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電流大電流使電網(wǎng)電壓降低大電流使電網(wǎng)電壓降低 影響其他負載工作影響其

15、他負載工作頻繁起動時造成熱量積累頻繁起動時造成熱量積累 電機過電機過熱熱影響：影響： （1） 直接啟動：直接啟動：20-30千瓦以下的異步電動機一般千瓦以下的異步電動機一般采用直接起動。采用直接起動。（2） 降壓啟動：降壓啟動：Y 起動起動自耦降壓起動自耦降壓起動（3）轉(zhuǎn)子串電阻啟動。）轉(zhuǎn)子串電阻啟動。 三相異步機的啟動方法：三相異步機的啟動方法： 降壓啟動降壓啟動Y-換接啟動換接啟動：在啟動時將定子繞：在啟動時將定子繞組連接成星形，通電后電動機運轉(zhuǎn)組連接成星形，通電后電動機運轉(zhuǎn)，當轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時，當轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時，再換接成三角形運轉(zhuǎn)。再換接成三角形運轉(zhuǎn)。適用范圍適用范圍：

16、正常運行時定子繞組是：正常運行時定子繞組是三角形連接，且每相繞組都有兩個三角形連接，且每相繞組都有兩個引出端子的電動機。引出端子的電動機。優(yōu)點優(yōu)點：啟動電流為全壓起動時的：啟動電流為全壓起動時的13。缺點缺點：啟動轉(zhuǎn)矩均為全壓起動時的：啟動轉(zhuǎn)矩均為全壓起動時的13。Y接起動接運行 正常正常運行運行l(wèi)UAZBYXClI 啟動啟動ABCXYZlUlYI3ZUIll設(shè)：電機每相阻抗為設(shè)：電機每相阻抗為z31llYIIZUIllY3起動運行 自耦降壓啟動：自耦降壓啟動： 利用三相自耦變壓器利用三相自耦變壓器將電動機在啟動過程中將電動機在啟動過程中的端電壓降低，以達到的端電壓降低，以達到減小啟動電流的目

17、的。減小啟動電流的目的。自耦變壓器備有自耦變壓器備有40、60、80等多種抽頭，使等多種抽頭，使用時要根據(jù)電動機啟動用時要根據(jù)電動機啟動轉(zhuǎn)矩的要求具體選擇。轉(zhuǎn)矩的要求具體選擇。 1、電動機小修的項目及周期 1）清除電動機外部及內(nèi)部的灰塵和油垢； 2）檢查電動機外殼接地線并緊固各連接螺絲； 3）用兆歐表檢查定子和轉(zhuǎn)子繞組及電纜線路的絕緣電阻是否滿足要求； 4）檢查各轉(zhuǎn)動部分，及時補充潤滑油脂； 5）清除集電環(huán)上的油污并用細砂紙打磨灼痕； 6）檢查并清理油環(huán)，調(diào)整或更換電刷； 7）檢查并清洗通風系統(tǒng)或冷卻器。 三相異步電動機的小修周期一般為每年23次二、電機的檢修與維修二、電機的檢修與維修 2、電

18、動機大修的項目及周期 1）拆卸電動機，清除電動機內(nèi)部污垢及繞組表面的灰塵； 2）檢查繞組絕緣有無變色、焦化、脫落或損傷現(xiàn)象； 3）檢查繞組接頭有無斷開或脫焊現(xiàn)象； 4）修理或重繞已損壞的線圈； 5）檢查鼠籠式轉(zhuǎn)子有無斷條，轉(zhuǎn)子平衡塊及風扇螺絲是否緊固完好；6）檢查氣隙是否均勻； 7）更換損壞的軸承、軸承蓋、端蓋及轉(zhuǎn)軸,檢查電刷是否需更換及調(diào)整刷壓； 8) 檢查電動機機座基礎(chǔ)及對電動機進行防腐噴漆處理。 三相異步電動機的大修周期一般12年一次 3、電機的維修、電機的維修 電機拆卸前的準備工作： 1）在拆卸前，要用壓縮空氣吹凈電機表面的灰塵將電機表面擦拭干凈； 2）選擇合適的拆卸電機的地點，并清理現(xiàn)場環(huán)境； 3）熟悉電機結(jié)構(gòu)特點和檢修技術(shù)要求； 4）準備好拆卸電機所需工具（包括專用工具）和設(shè)備； 5）切斷電源，拆開電機外部接線并做好記錄； 6）拆開和生產(chǎn)設(shè)備的連接部分； 7）用兆歐表測量電機絕緣電阻；與上次測量的絕緣電阻進行比較，以判斷電機絕緣變化趨勢； 8）需要電機移位時，先拆下電機地腳螺絲和定位銷，要記錄好地腳下面所墊墊片并分別扎好妥為保管，一定不要弄錯，以便原位恢復(fù)。 交流電機的拆卸步驟 1）拆去電機的引線和接地線； 2）卸去皮帶輪或聯(lián)軸器； 3）卸去風罩和風葉； 4）卸下軸承端蓋； 5）卸下前端