電機(jī)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)報(bào)告

1、安徽大學(xué)電氣學(xué)院電機(jī)生產(chǎn)工藝實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)報(bào)告學(xué) 號(hào)ZXXXXXXX姓 名XXX班級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化1班總達(dá)成度表：項(xiàng)目指標(biāo)得分操作部分三相異步電機(jī)拆解（30%教學(xué)目標(biāo)1）拆解完成度（10%）拆解下來(lái)元件完整性、可重復(fù)利用率（10%）拆解下來(lái)元件收納規(guī)制條理性（10%）三相異步電機(jī)組裝（40%教學(xué)目標(biāo)2）組裝完成度（10%）；性能指標(biāo)測(cè)試（30%）報(bào)告部分設(shè)計(jì)報(bào)告（15%教學(xué)目標(biāo)3）報(bào)告內(nèi)容完整、格式（15%）現(xiàn)場(chǎng)答辯及思考題（15%教學(xué)目標(biāo)3）概念思路，回答條理（15%）總評(píng):電機(jī)生產(chǎn)工藝實(shí)訓(xùn)報(bào)告一、實(shí)訓(xùn)目的（1）深入了解電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)對(duì)電機(jī)定子繞組的認(rèn)識(shí)；（2）熟練掌握電機(jī)繞組拆卸、裝配

2、過(guò)程，掌握一定的電機(jī)裝配常識(shí)及電機(jī)下線的基本工序與工藝技巧；（3）了解電機(jī)下線及總裝所用工具、儀表、材料的正確使用方法，掌握電機(jī)通電試機(jī)前的基本測(cè)試項(xiàng)目及方法；（4）鞏固已學(xué)過(guò)的理論、方法，提高發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力。二、三相異步電機(jī)基本結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)述（1）三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)異步電動(dòng)機(jī)是基于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)理論，將交流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)。三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)有定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。定子主要由定子鐵芯、定子三相對(duì)稱繞組和機(jī)座等組成，是電動(dòng)機(jī)的靜止部分。機(jī)座也稱機(jī)殼，除了固定定子鐵芯，方便安裝，機(jī)殼上還有電機(jī)銘牌和接線盒。三相定子繞組一般有六根引出線，出線端從機(jī)座外面的接線盒引

3、出，再接三相交流電源。根據(jù)三相電源相電壓/線電壓的數(shù)值關(guān)系不同，應(yīng)先將三相定子繞組可以接成星形（Y）或三角形（），然后與三相交流電源相連。一般在接線盒蓋的內(nèi)側(cè)都會(huì)注明兩種解法的具體端接形式。電機(jī)銘牌上標(biāo)明了電機(jī)的定子繞線接法、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩等，電機(jī)的型號(hào)除了表明電機(jī)的中心高，還表示了電機(jī)的極數(shù)。如“YP2-71M1-2”表明這是一臺(tái)YP2系列短鐵芯異步電動(dòng)機(jī)，它的軸中心到底座安裝平面的高度為71mm，極數(shù)為2?！癥P2-71M1-4”是一臺(tái)安裝尺寸與“YP2-71M1-2”相同的4極異步電機(jī)。同樣，“YP2-71M1-6”即為6極。轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)軸、鑄鋁轉(zhuǎn)子導(dǎo)條及軸承組成。轉(zhuǎn)子導(dǎo)條為鋁水澆鑄

4、而成，一般手段無(wú)法將導(dǎo)條從轉(zhuǎn)子鐵芯中分離出來(lái)。（2）三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理三相異步電動(dòng)機(jī)的繞組有兩部分，即嵌置在定子鐵心槽內(nèi)與電源相聯(lián)接的定子繞組，以及經(jīng)短路后自成回路的轉(zhuǎn)子繞組。當(dāng)向三相定子繞組中通過(guò)入對(duì)稱的三相交流電時(shí)，電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子氣隙中將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割定、轉(zhuǎn)子繞組而分別在其中感生電動(dòng)勢(shì)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)則在自成閉合回路中的轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)產(chǎn)生短路電流。轉(zhuǎn)子電流與氣隙中旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子以機(jī)械能去拖動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子必須與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)保持一定的速度差，才可能切割磁力線，所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速永遠(yuǎn)也不可能達(dá)到同步速，異步電動(dòng)機(jī)由此取名。因?yàn)檗D(zhuǎn)子電流是靠定子側(cè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生的，

5、在不引起理解錯(cuò)誤的情況下異步電機(jī)又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。三、實(shí)訓(xùn)過(guò)程記錄1.電機(jī)拆裝過(guò)程記錄三相異步電動(dòng)機(jī)的拆卸分為定轉(zhuǎn)子分離、繞組拆除兩部分（1）用螺絲刀擰下后端風(fēng)扇罩上的3個(gè)定位螺釘，取下風(fēng)扇罩。用扳手?jǐn)Q下電機(jī)前后端蓋上的8個(gè)六角螺栓。打開接線盒，拆下所有螺母，取下所有6個(gè)接線端子。再拆下整個(gè)接線盒和露出的陶瓷接線座。取下陶瓷線座及下面的橡膠絕緣皮后，會(huì)露出一個(gè)小型的定子鐵芯定位螺絲，擰下此螺絲及機(jī)座底部對(duì)稱位置的另一個(gè)定子鐵芯定位螺絲后，才可將定子鐵芯拆下。擰下兩個(gè)定位螺絲后，將機(jī)座豎直放置。用木棒抵住鐵芯，敲擊木棒頂端將定子鐵芯頂出機(jī)座。圖中為定子與轉(zhuǎn)子分離（2）選定一槽開始取出繞組。注意鐵

6、芯的放置方式，從下方的槽開始取線。取下一槽的線圈之后不要急于取出此元件的另一邊。取下一槽線圈后，接著取臨近一槽（相自己靠近方向）的線圈。到一個(gè)極相組的線圈全部出槽后再將線圈從定子腔內(nèi)取出。圖中為線圈從定子中拆下（3）將所有線圈取下后，注意分組和整形。如果線圈有損傷則需要重新繞組線圈。清點(diǎn)所有分解出來(lái)的元件種類、數(shù)量，設(shè)計(jì)表格登記造冊(cè)。圖中為整理之后的線圈元件2.測(cè)繪項(xiàng)目拆解完成后，查閱定義，測(cè)算以下數(shù)據(jù)：鐵芯長(zhǎng)、定轉(zhuǎn)子槽數(shù)、每極每相槽數(shù)、定子槽距角（機(jī)械/電角度）、極距、節(jié)距、元件數(shù)、線圈匝數(shù)、每槽導(dǎo)體數(shù)。鐵芯長(zhǎng):8cm定子槽數(shù);18轉(zhuǎn)子槽數(shù):16每極每相槽數(shù):每極每相槽數(shù)是指每相繞組在每一個(gè)

7、磁極所分占的槽數(shù)，每極每相繞組內(nèi)應(yīng)繞的線圈數(shù)就依據(jù)它確定，通常用q來(lái)表示：，為定子繞組相數(shù)經(jīng)計(jì)算q為3定子槽距角（機(jī)械/電角度）:槽距角電機(jī)鐵心兩相鄰槽之間的電氣角度稱為槽距角，通常用表示：，為定子槽數(shù)經(jīng)計(jì)算為20度機(jī)械角度與電氣角度從空間幾何的角度把圓等分成360°，這個(gè)360°稱為的機(jī)械角度。電工學(xué)中計(jì)量電磁關(guān)系的角度單位叫做電氣角度，它是將正弦交流電的每一周在橫坐標(biāo)上等分為360°，也就是導(dǎo)體空間經(jīng)過(guò)一對(duì)磁極時(shí)在電磁上相應(yīng)變化了360°電氣角度。電氣角度與機(jī)械角度在電機(jī)中的關(guān)系為：，為極對(duì)數(shù)極距:繞組的極距是指每磁極所占鐵心圓周表面的距離。一般常指

8、電機(jī)鐵心相鄰兩磁極中心所跨占的槽距，定子鐵心以內(nèi)圓氣隙表面的槽距計(jì)算；轉(zhuǎn)子則以鐵心外圓氣隙表面的槽距來(lái)計(jì)算。通常極距以槽數(shù)表示：，為定子內(nèi)徑經(jīng)計(jì)算極距為9節(jié)距:電機(jī)繞組每個(gè)線圈兩元件邊之間所跨占到的鐵心槽數(shù)叫做節(jié)距，也稱跨距，用表示。節(jié)距的表示方法常用的有兩種，例如“”表示一個(gè)線圈的兩個(gè)元件邊所在位置之間隔有8個(gè)槽。同樣的線圈，在生產(chǎn)中常用“”的形式，表示此線圈的一個(gè)邊嵌放1號(hào)定子槽，另一邊錢放在9號(hào)槽中，這樣的表示方式更加具體。經(jīng)計(jì)算節(jié)距為8元件數(shù)：9線圈匝數(shù):電機(jī)內(nèi)的繞組是由各種大小不一形狀各異的線圈組成的。由于每線圈都有兩個(gè)元件邊嵌入鐵心槽內(nèi)，也就是說(shuō)每個(gè)線圈要嵌入兩個(gè)槽。在單層繞組中因

9、每槽內(nèi)只嵌一個(gè)線圈元件邊，所以總線圈數(shù)就只等于總槽數(shù)的一半；雙層繞組中因每槽內(nèi)上下層要嵌入兩個(gè)線圈元件邊，因此它的總線圈數(shù)就等于的鐵心槽數(shù)。經(jīng)測(cè)量線圈數(shù)為9每槽導(dǎo)體數(shù)：0.53.繞組繞制過(guò)程記錄（1）繞組繞制，檢查線模的尺寸與作業(yè)的電機(jī)型號(hào)的線圈尺寸要求是否相符。將各卷導(dǎo)線抽頭抽出聚攏，一起套入導(dǎo)線保護(hù)套。將保護(hù)套置于繞線夾板內(nèi)，用夾板夾緊，松緊程度適當(dāng)。將線模安置于繞線機(jī)出軸上，裝入壓板用螺母固定。將繞線機(jī)計(jì)數(shù)器撥至“0”，把綁扎棉紗線嵌入線模的扎線槽中。將玻璃絲管套入需要的并繞根數(shù)進(jìn)行繞線，繞至需要匝數(shù)后停機(jī)，用棉紗線把繞好的繞線扎緊。拆下螺母和壓板，卸下線模后取出線圈，至于擱架上。兩根出

10、線應(yīng)留有約10cm的出線用于端接，并應(yīng)各套上一段6cm左右的玻璃絲管。4.繞組下線過(guò)程記錄（1）檢查定子鐵芯槽是否平整，無(wú)毛刺、焊渣，否則需用銼刀休整。將已裁剪好的槽絕緣紙縱向折成"U"形插入槽中，絕緣紙光面向里，便于向槽內(nèi)嵌線。下線前檢查：a、槽絕緣露出鐵芯兩端的長(zhǎng)度是否對(duì)稱，均為5mm左右；b、槽絕緣在槽中的位置是否均勻，是否有單邊現(xiàn)象（覆蓋半邊，裸露半邊）。如圖為放入U(xiǎn)型絕緣紙（2）繞組下線。每一槽嵌線時(shí)都要注意注意：a、下線前先把線圈邊捏緊、搓扁，方便通過(guò)槽口。在準(zhǔn)備下線的槽口預(yù)先放置兩片引導(dǎo)紙片，引導(dǎo)導(dǎo)線進(jìn)入槽內(nèi)的同時(shí)防止槽口鐵質(zhì)刮蹭導(dǎo)線漆膜；b、已嵌好線的槽要插

11、入折成“”型的覆蓋絕緣，防止繞線漏出；c、插好覆蓋后，用壓線板把線圈壓緊、壓平，再插入槽楔；d、吊邊處理的線圈要墊上紙片，放置漆膜損傷；e、最終6個(gè)接線端子用三種不同顏色的電工膠帶標(biāo)識(shí)。本次實(shí)訓(xùn)采用獨(dú)立線圈下線，嵌線完成后再接線的方式。下線時(shí)注意將所有的出線端從定子的同一端（面端）引出，方便接線。另一端（底端）不留引出線。此電機(jī)采用18槽2極單層交叉式繞組，其下線操作的順序?yàn)椋喝相繞組一個(gè)大跨距的線圈，水平拿起，將靠近自己的一邊（應(yīng)該被放置在2#槽的元件邊）到2#槽中，遠(yuǎn)離自己的另一邊（應(yīng)該被放置在10#槽的元件邊）先吊邊。注意整理所吊邊的形狀使不干擾后面的操作。再取A相第二個(gè)大線圈元件，將

12、近邊（應(yīng)該被放置在1#槽的元件邊）嵌放在1#槽中，另一邊（應(yīng)該被放置在9#槽的元件邊）元件邊吊邊。取C相繞組一個(gè)小跨距的線圈。隔1個(gè)槽，將此線圈的近邊嵌放在17#槽中，另一邊吊邊。取B相繞組一個(gè)大線圈，隔2個(gè)槽嵌放到14#槽，注意此時(shí)另一邊不再吊邊，而是直接嵌放進(jìn)3#槽中（沉邊）。之后的新取來(lái)的元件在隔一槽嵌放近一邊之后，另一邊就可以直接沉邊，不再需要的吊邊處理了。其他系安全全部嵌放好后，再來(lái)處理最先被吊邊的3個(gè)元件邊。圖中一部分元件邊已放入，另一部分還處于吊邊狀態(tài)嵌線完成后，解開所有的線圈扎線，在線圈之間墊放相間絕緣。按照三種極對(duì)數(shù)電機(jī)的各自連線形式端接。端接時(shí)先將引出線末端打磨去漆（可以用

13、砂紙、小刀、捏夾等刮掉漆膜），兩根線各套上1mm的玻璃絲管，在在其中一根預(yù)套一段5mm絲管。去漆部分扭結(jié)點(diǎn)焊后，把預(yù)套上的5mm管褪到連接處，將裸銅部分保護(hù)起來(lái)。6個(gè)接電源的出線端套上1mm玻璃絲管后焊上接線鼻。注意各段預(yù)留出線的長(zhǎng)度不宜過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)。如圖為裝好了層間絕緣的定子5.電機(jī)完整裝配后的測(cè)試記錄及分析裝配完成的電機(jī)如上圖三相異步電動(dòng)機(jī)的電氣性能測(cè)試項(xiàng)目主要有如下幾項(xiàng)。（1）判別三相繞組首尾端若接端線是注意槽編號(hào)或接線端子標(biāo)識(shí)，一般可以直接判斷各接線鼻的名號(hào)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)接線板損壞，定子繞組的6 個(gè)線頭分不清楚時(shí)，不可盲目接線，以免引起電動(dòng)機(jī)內(nèi)部故障，因此必須分清6個(gè)線頭的首尾端后才能接線。

14、具體操作如下：先將6個(gè)線頭兩兩分組，分清三相繞組各相的兩個(gè)線頭，并將各相繞組端子假設(shè)為U1和U2、V1和V2、W1和W2。取A相兩個(gè)端子，人為確定其一為U1，另一個(gè)為U2。V1和V2、W1和W2暫不能確定。U1、U2間加直流電（干電池），萬(wàn)用表測(cè)V1和V2間電位（微安檔）。注視萬(wàn)用表，U相通電瞬間，若萬(wàn)用表示數(shù)為正，則接電池正極的線頭（U1）與萬(wàn)用表負(fù)極所接的線頭同為首端或尾端，即紅筆接的是V2，黑筆接的是V1；如萬(wàn)用表示數(shù)為負(fù)，則接電池正極的線頭與萬(wàn)用表正極所接的線頭同為首端或尾端。同樣方法測(cè)C相首尾順序。圖3-4電源法測(cè)三相繞組首尾端原理 （2）用萬(wàn)用表測(cè)試三相直流電阻平衡6個(gè)接線鼻兩兩測(cè)

15、試直流電阻，判斷哪兩個(gè)為一相繞組的首端尾端，并測(cè)試三相電阻是否平衡。否則重新檢查各處端接是否接牢，各處絕緣是否有不嚴(yán)密的地方。設(shè)計(jì)表格記錄三相電阻值。用萬(wàn)用表依次測(cè)量ABC三相，每相的線圈電阻,。我們組測(cè)的時(shí)候三相電阻只能測(cè)出2相。A相電阻：12.6， B相電阻：12.8。（3）用兆歐表測(cè)試絕緣耐壓檢測(cè)三相繞組每相對(duì)地的絕緣電阻和相間絕緣電阻。具體方法為：將兆歐表輸出電壓調(diào)至1000V，根據(jù)已判斷出的6個(gè)端子的相屬關(guān)系，將L端接A相任一端，E端接B相任一端。起動(dòng)兆歐表輸出，測(cè)試兩相間絕緣耐壓。同樣方式測(cè)其他相。再將L端接繞組端子，E端接定子鐵芯，啟動(dòng)兆歐表測(cè)試相繞組對(duì)地絕緣耐壓。各絕緣阻值不得

16、小于0.5M。測(cè)試時(shí)將兆歐表輸出電壓調(diào)至1000V，依次測(cè)量定子鐵芯和A，B，C三相間的絕緣電阻以及A，B，C三相之間的絕緣電阻，若兆歐表的讀數(shù)顯示為1M，說(shuō)明繞制的定子三相繞組符合要求。四、實(shí)訓(xùn)總結(jié)與心得體會(huì)思考題：（1）由于繞組匝數(shù)減少較多，裝配好的電機(jī)實(shí)際不能上電運(yùn)行。分析：如果仍接額定220V市電會(huì)有什么結(jié)果，為什么？如果有可調(diào)電源，需要如何調(diào)整電源的電壓或者頻率來(lái)滿足電機(jī)的安全運(yùn)行條件？同時(shí)電機(jī)的啟動(dòng)/額定/最大轉(zhuǎn)矩值如何變化？答：如果仍接額電電壓可能會(huì)燒毀電機(jī)，因?yàn)楦淖兝@組數(shù)據(jù)對(duì)電機(jī)影響很大。減少匝數(shù)那就是增大電動(dòng)機(jī)空載電流。如定子繞組匝數(shù)過(guò)少，將會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)力矩。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)

17、的啟動(dòng)力矩隨著漏電抗的增大而降低，而漏電抗卻與繞組匝數(shù)的平方成正比，顯然每相繞組匝數(shù)過(guò)少，將引起漏電抗小，使電機(jī)轉(zhuǎn)矩變大。（2）原設(shè)計(jì)50Hz電源使用的三相異步電機(jī)改用電壓不變的60Hz電源，繞組應(yīng)如何改造？依據(jù)是什么?答：1、磁通與電壓與頻率的比值成正比，電壓相同，頻率升高，磁通減小，鐵芯不會(huì)飽和，可以使用 2、頻率升高，轉(zhuǎn)速升高，相同功率是，輸出轉(zhuǎn)矩下降。 3、離開具體參數(shù)談效率，與頻率沒(méi)有必然聯(lián)系，但是，一般而言，電機(jī)工作在額定參數(shù)下（包括額定頻率），效率最高。 （3）檢測(cè)發(fā)現(xiàn)三相繞組有一相斷路，電機(jī)氣隙中磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生何種變化？會(huì)對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)/運(yùn)行產(chǎn)生什么影響？如果有一相繞組的首位端接反（

18、一相反接），電機(jī)還能否空載起轉(zhuǎn)？能否帶額定負(fù)載？答：三相電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中有一相斷開，其氣隙磁場(chǎng)由原來(lái)的圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為幅值變動(dòng)、非恒速旋轉(zhuǎn)的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。氣隙磁場(chǎng)的橢圓度隨轉(zhuǎn)差率s變化，s愈大，磁場(chǎng)的橢圓度愈大，其機(jī)電轉(zhuǎn)換能力愈差。 缺相時(shí)電機(jī)電流的變化: 正常起動(dòng)或運(yùn)行時(shí)，三相電機(jī)為對(duì)稱負(fù)載，三相電流大小相等，小于或等于額定值。出現(xiàn)一相斷線后，三相電流不均衡或過(guò)大。 起動(dòng)時(shí)缺相：電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)、其繞組電流為額定電流的47倍。發(fā)熱量為正常溫升的1649倍，因其迅速超過(guò)允許溫升而使電動(dòng)機(jī)燒毀。 運(yùn)行中缺相： 當(dāng)滿載時(shí)缺相，電動(dòng)機(jī)處于過(guò)流狀態(tài)?即電流超過(guò)額定電流，電動(dòng)機(jī)會(huì)從疲轉(zhuǎn)變?yōu)槎罗D(zhuǎn)，未斷相的線電流增加更多，引起電動(dòng)機(jī)迅速燒毀。 輕載運(yùn)行電動(dòng)機(jī)斷相時(shí)，未斷相的繞組電流迅速增加，使這相繞組由于溫升過(guò)高而被燒毀。 缺相運(yùn)行對(duì)于長(zhǎng)期工作制運(yùn)行的鼠籠式電動(dòng)機(jī)的危害很大，這類電動(dòng)機(jī)被燒毀的事故中60%70是由于缺相運(yùn)行引起的。故對(duì)電動(dòng)機(jī)的缺