電機(jī)的應(yīng)用與維護(hù)

1、電機(jī)的應(yīng)用與維護(hù)電機(jī)的應(yīng)用與維護(hù)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(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的機(jī)械。電機(jī)按功能分為發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、變壓器和控制電機(jī)四類。電機(jī)變壓器直流電機(jī)直流發(fā)電機(jī)直流電動機(jī)交流電機(jī)控制電機(jī)同步電機(jī)同步發(fā)電機(jī)同步電動機(jī)異步電機(jī)異步發(fā)電機(jī)異步電動機(jī)一、概述 （一）、直流電機(jī)（一）、直流電機(jī) 與交流電動機(jī)相比，直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與交流電動機(jī)相比，直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用和維護(hù)不如異步機(jī)方便，而且要使用直流電源。使用和維護(hù)不如異步機(jī)方便，而且要使用直流電源。1、直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：、直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：（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(jī)的工作原理、直流電機(jī)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(jī)的構(gòu)成、直流電動機(jī)的構(gòu)成直流電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和機(jī)座等部分構(gòu)成。直流電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)床等設(shè)備中。寬的重型機(jī)床等設(shè)備中。 并勵式電動機(jī)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(jī)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(fù)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(fù)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(jī)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(jī)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(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩變化速度較快，負(fù)載變化時能夠有復(fù)勵電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩變化速度較快，負(fù)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(jī)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(jī)的性能優(yōu)越，主要用于負(fù)載力矩有突然變化的場合。于負(fù)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(jī)碳刷電機(jī)及控制器4、直流電機(jī)常見故障分析及處理方法、直流電機(jī)常見故障分析及處理方法 電動機(jī)起動不起來或轉(zhuǎn)速不正常 可能原因 排除方法1.負(fù)載力矩過大 減小負(fù)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(yùn)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(dāng)或不均 調(diào)整刷握彈簧壓力或調(diào)換刷握 電機(jī)過熱電機(jī)過熱可能原因 排除方法1.負(fù)載過大 減少或限制負(fù)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(diǎn)，并予以修理排除3.冷卻空氣量不足，環(huán)境溫度高，電機(jī)內(nèi)部不清潔 清理電機(jī)內(nèi)部，增大風(fēng)量， 改善周圍冷卻條件（二）、交流電動機(jī)（二）、交流電動機(jī)異步機(jī)異步機(jī)同步機(jī)同步機(jī)交流電動機(jī)交流電動機(jī)鼠籠式

7、鼠籠式繞線式繞線式實(shí)際應(yīng)用：實(shí)際應(yīng)用：各類油泵電機(jī)等各類油泵電機(jī)等立式電機(jī)臥式電機(jī)1、三相異步電動機(jī)、三相異步電動機(jī)YBZXAC轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子定子繞組定子繞組（三相）（三相）機(jī)機(jī) 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?yàn)锳-B-C時磁場順時針方向旋轉(zhuǎn)；電流相序?yàn)锳-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(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。和電源相接的任意兩相互換，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。 2、三相異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)啟動、三相異步電動機(jī)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(jī)的三相異步電動機(jī)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(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，其轉(zhuǎn)速電動機(jī)在正常運(yùn)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(jī)異步電動機(jī)。又因?yàn)楫a(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)。又因?yàn)楫a(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(jī)動機(jī)。 異步電動機(jī)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(jī)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(jī)的一個重要參數(shù)。異步電轉(zhuǎn)差率是異步電動機(jī)的一個重要參數(shù)。異步電動機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行時的轉(zhuǎn)差率約為動機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行時的轉(zhuǎn)差率約為1%9%。3、三相異步機(jī)銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù)、三相異步機(jī)銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù)三相異步電動機(jī) 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(jī)廠機(jī)座中心高度（132mm）Y 132 M4磁極數(shù)（4 極）機(jī)座長度代號（中機(jī)座）三相異步電動機(jī)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(jī)的運(yùn)行電壓不能高于或低于額一般規(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(dāng)線電壓為當(dāng)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(jī)的線電流為表示三角接法下，電機(jī)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(jī)在額定運(yùn)行時軸上輸出的額定功率指電機(jī)在額定運(yùn)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(jī)鼠籠電機(jī) =7293 額定負(fù)載時一般為額定負(fù)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(fù)載時，功率因數(shù)最大。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最大。注意：實(shí)用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，注意：實(shí)用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，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(jī)的啟動、三相異步機(jī)的啟動stI啟動電流啟動電流 ：中小型鼠籠式電機(jī)起動電流為額定電流的中小型鼠籠式電機(jī)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(fù)載工作影響其

15、他負(fù)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(jī)過電機(jī)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(jī)一般千瓦以下的異步電動機(jī)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(jī)的啟動方法：三相異步機(jī)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(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)組連接成星形，通電后電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時，再換接成三角形運(yùn)轉(zhuǎn)。再換接成三角形運(yùn)轉(zhuǎn)。適用范圍適用范圍：

16、正常運(yùn)行時定子繞組是：正常運(yùn)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(jī)。引出端子的電動機(jī)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn)缺點(diǎn)：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(yùn)行 正常正常運(yùn)行運(yùn)行l(wèi)UAZBYXClI 啟動啟動ABCXYZlUlYI3ZUIll設(shè)：電機(jī)每相阻抗為設(shè)：電機(jī)每相阻抗為z31llYIIZUIllY3起動運(yùn)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(jī)在啟動過程中將電動機(jī)在啟動過程中的端電壓降低，以達(dá)到的端電壓降低，以達(dá)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(jī)啟動用時要根據(jù)電動機(jī)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(jī)小修的項(xiàng)目及周期 1）清除電動機(jī)外部及內(nèi)部的灰塵和油垢； 2）檢查電動機(jī)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(bǔ)充潤滑油脂； 5）清除集電環(huán)上的油污并用細(xì)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(fēng)系統(tǒng)或冷卻器。 三相異步電動機(jī)的小修周期一般為每年23次二、電機(jī)的檢修與維修二、電機(jī)的檢修與維修 2、電

18、動機(jī)大修的項(xiàng)目及周期 1）拆卸電動機(jī)，清除電動機(jī)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(fēng)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(jī)機(jī)座基礎(chǔ)及對電動機(jī)進(jìn)行防腐噴漆處理。 三相異步電動機(jī)的大修周期一般12年一次 3、電機(jī)的維修、電機(jī)的維修 電機(jī)拆卸前的準(zhǔn)備工作： 1）在拆卸前，要用壓縮空氣吹凈電機(jī)表面的灰塵將電機(jī)表面擦拭干凈； 2）選擇合適的拆卸電機(jī)的地點(diǎn)，并清理現(xiàn)場環(huán)境； 3）熟悉電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和檢修技術(shù)要求； 4）準(zhǔn)備好拆卸電機(jī)所需工具（包括專用工具）和設(shè)備； 5）切斷電源，拆開電機(jī)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(jī)絕緣電阻；與上次測量的絕緣電阻進(jìn)行比較，以判斷電機(jī)絕緣變化趨勢； 8）需要電機(jī)移位時，先拆下電機(jī)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(jī)的拆卸步驟 1）拆去電機(jī)的引線和接地線； 2）卸去皮帶輪或聯(lián)軸器； 3）卸去風(fēng)罩和風(fēng)葉； 4）卸下軸承端蓋； 5）卸下前端