電機(jī)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件

1,2014年11月,2,一、電動機(jī)的認(rèn)識概述及分類二、電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三、電動機(jī)的工作原理四、電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)五、三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,3,4,實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備稱為電機(jī)。,1.什么是電機(jī),2.電機(jī)的分類,按能量的轉(zhuǎn)換電機(jī)分為：,電動機(jī),發(fā)電機(jī),機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī),電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)電機(jī),5,根據(jù)電能的電流種類分為：,直流電機(jī),交流電機(jī),本章所講的異步電動機(jī)是交流電動機(jī)的一種。,電機(jī),直流發(fā)電機(jī),直流電動機(jī),異步電機(jī),異步電動機(jī),異步發(fā)電機(jī),同步電機(jī),同步發(fā)電機(jī),同步電動機(jī),（主要運(yùn)行方式）,（主要運(yùn)行方式）,6,異步電動機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：,優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，維修方便，價格低，運(yùn)行平穩(wěn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用機(jī)床、水泵占全國電動機(jī)容量的85%以上。,缺點(diǎn)：調(diào)速比較困難。不能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，現(xiàn)在已經(jīng)有變頻器。10KW以下的已經(jīng)相當(dāng)可靠。,調(diào)速要求高的場合用直流電機(jī)。電動玩具、錄音機(jī)。,7,二、三相異步電動機(jī)的構(gòu)造,轉(zhuǎn)子,定子（固定部分）轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）,分為兩個基本部分：,8,構(gòu)成：由機(jī)座、鐵心和定子繞組組成,定子,機(jī)座是用鑄鐵或鑄剛制成，鐵心由互相絕緣的硅鋼片疊成，內(nèi)圓周表面沖有槽，用以放置對稱三相繞組；對稱三相繞組有的聯(lián)接成星形、有的聯(lián)接成三角形,作用：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,9,機(jī)座,定子繞組,銘牌數(shù)據(jù),出線端子,10,定子鐵心,定子繞組,11,鼠籠式電動機(jī)構(gòu)造簡單、價格低廉、工作可靠、使用方便,轉(zhuǎn)子,構(gòu)成：由鐵心和繞組兩部分構(gòu)成,鐵心也用硅鋼片疊成，表面沖有槽，裝在轉(zhuǎn)軸上，軸上加機(jī)械負(fù)載；因繞組不同，可分為鼠籠式和繞線式兩種。,作用：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。,鼠籠式轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)軸,軸承,轉(zhuǎn)子,13,14,繞線式轉(zhuǎn)子,鐵心,繞組,轉(zhuǎn)軸,15,鼠籠式電動機(jī)與繞線式電動機(jī)的的比較：,鼠籠式：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、工作可靠；不能人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。,繞線式：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格較貴、維護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。,16,三、三相異步電動機(jī)的工作原理,三相異步電動機(jī)是依靠定子旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子電流之間的相互作用而工作的。而且在正常工作時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速必須保持一定的差異，故統(tǒng)稱為異步電動機(jī)。異步電動機(jī)是怎樣轉(zhuǎn)起來了的呢？下面我們就來分析它的運(yùn)轉(zhuǎn)原理。,17,2020年5月13日星期三,18,（右手定則）,（左手定則）,磁極旋轉(zhuǎn),導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流,通電導(dǎo)線在磁場中受力,19,1.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)兩者轉(zhuǎn)動方向一致,異步,2.線圈比磁場轉(zhuǎn)得慢,結(jié)論,20,旋轉(zhuǎn)磁場,1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生,在三相異步電動機(jī)的定子鐵心中放有三相對稱繞組，在該三相對稱繞組中通入三相對稱交流電流，就可產(chǎn)生一“旋轉(zhuǎn)磁場”代替演示實(shí)驗(yàn)中的磁鐵,21,合成磁場方向：向下,22,同理分析，可得其它電流角度下的磁場方向,23,可見，當(dāng)定子繞組中通入三相電流后，它們共同產(chǎn)生的合成磁場是隨著電流的交變而在空間不斷地旋轉(zhuǎn)著，這就是旋轉(zhuǎn)磁場。,2.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向,當(dāng)通入定子繞組的三相電流的相序?yàn)锳-B-C時，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向與這個順序是一致的，可見磁場的轉(zhuǎn)向與定子繞組中的電流相序有關(guān)。,旋轉(zhuǎn)方向,取決于三相電流的相序。,24,改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的方法：換接其中兩相,25,3.旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù),此種接法下，繞組的始端之間相差120度空間角，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。,旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)和三相繞組的安排有關(guān),即：P=1,26,將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)，繞組的始端之間相差60度空間角，形成的磁場則是兩對磁極。,即：P=2,27,4.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速決定于磁場的極數(shù)，在一對極的情況下，當(dāng)電流交變一次時，磁場恰好在空間旋轉(zhuǎn)了一周。,28,旋轉(zhuǎn)磁場具有兩對極時，當(dāng)電流從t=0到t=60經(jīng)歷了60時，磁場在空間僅旋轉(zhuǎn)了30。比P=1時轉(zhuǎn)速慢了一半，即：,29,所以，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0決定于電流頻率f1和磁場的極對數(shù)P，可推出：,極對數(shù),每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度,同步轉(zhuǎn)速,30,5.電動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系,電動機(jī)轉(zhuǎn)速:,電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，但異步電動機(jī),無轉(zhuǎn)距,轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運(yùn)動,無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）,無轉(zhuǎn)子電流,提示：如果,31,電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理,在電動機(jī)定子繞組中通入三相對稱交流電流后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。,旋轉(zhuǎn)磁場的磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，導(dǎo)條中就感應(yīng)出電動勢。,在電動勢的作用下，閉合的導(dǎo)條中就有電流，該電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力作用。由電磁力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動起來。,32,四、電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù),33,1.型號,例如：Y132M4,用以表明電動機(jī)的系列、幾何尺寸和極數(shù)。,34,異步電動機(jī)產(chǎn)品名稱代號,35,接線盒,定子三相繞組的聯(lián)接方法。通常,Y聯(lián)結(jié),聯(lián)結(jié),36,3.電壓,例如：380/220V、Y/是指線電壓為380V時采用Y聯(lián)結(jié)；線電壓為220V時采用聯(lián)結(jié)。,說明：一般規(guī)定，電動機(jī)的運(yùn)行電壓不能高于或低于額定值的5%。因?yàn)樵陔妱訖C(jī)滿載或接近滿載情況下運(yùn)行時，電壓過高或過低都會使電動機(jī)的電流大于額定值,從而使電動機(jī)過熱。,電動機(jī)在額定運(yùn)行時定子繞組上應(yīng)加的線電壓值。,三相異步電動機(jī)的額定電壓有380V，3000V,及6000V等多種。,37,4.電流,例如：Y/6.73/11.64A表示星形聯(lián)結(jié)下電機(jī)的線電流為6.73A；三角形聯(lián)結(jié)下線電流為11.64A。兩種接法下相電流均為6.73A。,5.功率與效率,電動機(jī)在額定運(yùn)行時定子繞組的線電流值。,額定功率是指電機(jī)在額定運(yùn)行時軸上輸出的機(jī)械功率P2，它不等于從電源吸取的電功率P1。,38,注意：實(shí)用中應(yīng)選擇容量合適的電機(jī)，防止出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象。,6.功率因數(shù),三相異步電動機(jī)的功率因數(shù)較低，在額定負(fù)載時約為0.70.9。空載時功率因數(shù)很低，只有0.20.3。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最高。,7.額定轉(zhuǎn)速,電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時的轉(zhuǎn)速。,39,如：nN=1440轉(zhuǎn)/分sN=0.04,8.絕緣等級,指電機(jī)絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分為A、E、B、F、H五級，A級最低(105C)，H級最高(180C)。,五、三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,三相異步電動機(jī)的運(yùn)行故障分為：電氣故障與機(jī)械故障。一旦運(yùn)行出現(xiàn)異常，則應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象分析原因，做出檢測診斷，找出故障并制定維修方案，組織故障處理?，F(xiàn)象：電動機(jī)不能起動理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,電動機(jī)的起動必須要有起動轉(zhuǎn)矩，而且起動轉(zhuǎn)矩要大于起動時的負(fù)載總轉(zhuǎn)矩，才能產(chǎn)生足夠的加速度，電機(jī)方可正常起動。,41,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：電動機(jī)不能起動理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,(1)三相供電線路斷路；(2)定子繞組中有一相或兩相斷路；(3)開關(guān)或起動裝置的觸點(diǎn)接觸不良；(4)電源電壓過低；(5)負(fù)載過大或傳動機(jī)械有故障；,42,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：電動機(jī)不能起動理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,(6)軸承過度磨損，轉(zhuǎn)軸彎曲，定子鐵心松動；(7)定子繞組重繞后短路；(8)定子繞組接法與規(guī)定不合。,43,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：電動機(jī)不能起動理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（1）檢測供電回路開關(guān)及熔斷器,恢復(fù)供電；（2）測量三相繞組電壓，若不對稱，確定斷路點(diǎn)，修復(fù)斷路相；（3）若三相電壓過低，判斷是否有接線錯誤；若是由于供電絕緣線太細(xì)造成的電壓降過大，則應(yīng)更換粗線。,44,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：電動機(jī)不能起動理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（4）減輕起動負(fù)載；（5）檢查傳動部位有無堵塞阻礙，排除；（6）若有短路跡象，應(yīng)檢測出短路點(diǎn)，作絕緣處理或更換繞組。,45,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象:運(yùn)行中聲音異常與振動理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,電動機(jī)運(yùn)行過程中的異常聲音與振動主要來自于電磁振動與機(jī)械振動。1.電磁原因主要為電動機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩不對稱，轉(zhuǎn)矩分布不平衡.2.機(jī)械原因主要為結(jié)構(gòu)部件松動、摩擦系數(shù)加劇等因素產(chǎn)生.,46,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象:運(yùn)行中聲音異常與振動理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（1）電動機(jī)安裝基礎(chǔ)不平；（2）定、轉(zhuǎn)子摩擦；（3）轉(zhuǎn)子不平衡；（4）軸承嚴(yán)重磨損；（5）軸承缺油；（6）電動機(jī)缺相運(yùn)行;（7）定子繞組接觸不良;（8）轉(zhuǎn)子風(fēng)葉碰殼、松動、摩擦。,47,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象:運(yùn)行中聲音異常與振動理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（1）檢查緊固螺栓及其它部件，保持平衡；（2）校正轉(zhuǎn)子中心線；（3）檢查定子繞組供電回路中的開關(guān)、接觸器觸點(diǎn)、熔絲、定子繞組等，查出缺相原因，作相應(yīng)的處理；（4）更換磨損的軸承；,48,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象:運(yùn)行中聲音異常與振動理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（5）清洗軸承，重新加潤滑脂或更換軸承；（6）清除風(fēng)扇污染，校正風(fēng)葉，旋緊螺栓；（7）查找電動機(jī)短路或斷路的原因，作出相應(yīng)處理。,49,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：溫升過高或冒煙理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,電動機(jī)溫升超過正常值，主要由于電流增大，各種損耗增加，與散熱失去平衡，溫度過高時，將使絕緣材料燃燒冒煙。,50,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：溫升過高或冒煙理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（1）電源電壓過高或過低；（2）電動機(jī)過載；（3）電動機(jī)的通風(fēng)不暢或積塵太多；（4）環(huán)境溫度過高（5）定子繞組有短路或斷路故障,51,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：溫升過高或冒煙理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（6）定子缺相運(yùn)行;（7）定、轉(zhuǎn)子摩擦,軸承摩擦等引起氣隙不均勻；（8）電動機(jī)受潮或浸漆后烘干不夠；（9）鐵心硅鋼片間絕緣損壞，使鐵心渦流增大，損耗增大。,52,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：溫升過高或冒煙理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（1）檢查調(diào)整電源電壓值，查明電動機(jī)接法并糾正；（2）對于過載原因引起的溫升，應(yīng)降低負(fù)載或更換較大容量電動機(jī)；（3）檢查風(fēng)扇是否脫落，移開堵塞的異物，使空氣流通，清理電動機(jī)內(nèi)部的粉塵，改善散熱條件；,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：溫升過高或冒煙理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（4）采取降溫措施，避免陽光直射或更換繞組；（5）檢查三相熔斷器的熔絲有無熔斷及起動裝置的三相觸點(diǎn)是否接觸良好，排除故障或更換；（6）檢查定子繞組的斷路點(diǎn)，進(jìn)行局部修復(fù)或更換繞組；,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：溫升過高或冒煙理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（7）更換磨損軸承；（8）校正轉(zhuǎn)子軸；（9）檢查繞組受潮情況，必要時進(jìn)行烘干處理。,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：電動機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,一方面來自控制原因造成電源不穩(wěn)定，如反饋線松動；另一方面為電動機(jī)本身缺陷引起電磁轉(zhuǎn)矩不平衡,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：電動機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（1）鼠籠型轉(zhuǎn)子斷籠或脫焊；（2）繞線型轉(zhuǎn)子繞組斷相或一相接觸不良；（3）繞線型轉(zhuǎn)子的滑環(huán)短路裝置接觸不良；（4）控制單元接線松動,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：電動機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,(1)查找并修補(bǔ)斷籠故障；(2)對于斷路或短路的轉(zhuǎn)子繞組要進(jìn)行故障分析與處理，正常后投入運(yùn)行；(3)調(diào)整電刷壓力，改善電刷與滑環(huán)的接觸面；(4)檢查控制回路的接線，保證接線正確可靠。特別是給定端與反饋接頭的接線。(5)對于繞線電動機(jī)滑環(huán)接觸不良，應(yīng)及時修理與更換。,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象:電動機(jī)外殼帶電理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,機(jī)殼帶電表明機(jī)殼與電源回路中的某一部件有了不同程度的接觸。這是一個嚴(yán)重故障的預(yù)兆，必須仔細(xì)檢測分析，找出故障原因，確定合適的維修方法。排除故障后方可投入運(yùn)行。,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象:電動機(jī)外殼帶電理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（1）誤將電源線與接地線搞錯。（2）電動機(jī)的引出線破損。（3）電動機(jī)繞組絕緣老化或損壞,對機(jī)殼短路（4）電動機(jī)受潮，絕緣降低。,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象:電動機(jī)外殼帶電理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（1）檢測電源線與接地，糾正接線。（2）修復(fù)引出線端口的絕緣。（3）用兆歐表測量絕緣電阻是否正常，決定受潮程度。若較嚴(yán)重，則應(yīng)進(jìn)行干燥處理。（4）繞組絕緣嚴(yán)重?fù)p壞則應(yīng)及時更換。,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象:運(yùn)行軸承過熱理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,電動機(jī)軸承過熱是由于摩擦增大，機(jī)械損耗增加引起。,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象:運(yùn)行軸承過熱理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（1）軸承損壞。（2）轉(zhuǎn)軸彎曲，使軸承受外力。（3）缺潤滑油。（4）潤滑油污染或混入鐵屑。（5）電動機(jī)兩側(cè)端蓋或軸承未裝平。（6）傳動皮帶過緊。（7）聯(lián)軸器裝配不良。,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象:運(yùn)行軸承過熱理論基礎(chǔ)：故障原因：處理方法：,（1）更換軸承。（2）校正軸承，調(diào)整潤滑油，使其容量不超過軸承室容積的2/3。（3）對于軸承裝配不正，應(yīng)將端蓋或軸承蓋止口裝平，旋緊螺栓。,三相異步電機(jī)運(yùn)行故障及維修,現(xiàn)象：負(fù)載