第一章電動機基礎知識匯總

1、中等職業(yè)學校教學用書（機電專業(yè)）電動機的結構與維修 電子教案主 編 杜德昌 宋麗娜第一章 電機基礎知識 第一節(jié) 電磁基礎知識 第二節(jié) 常用維修工具與儀表 第三節(jié) 常用維修材料第一節(jié) 電磁基礎知識一、 電路的基本概念1. 電路的基本組成 電路通常由電源、負載、導線和控制元件構成。最基本的電路如圖所示。第一節(jié) 電磁基礎知識2.電路圖 是用統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號畫出的。 基本電路的電路圖如圖所示。3. 電路狀態(tài) 通常有即通路、斷路和短路。第一節(jié) 電磁基礎知識二、磁路1. 磁路的概念 磁通經(jīng)過的閉合路徑，可分為有支路磁路和無支路磁路。 硅鋼鐵心磁路如圖所示：第一節(jié) 電磁基礎知識2. 磁路的歐姆定律（1）內(nèi)

2、容 通過磁路的磁通與激發(fā)磁通的磁動勢成正比，與磁阻成反比，這一規(guī)律稱為磁路的歐姆定律。（2）公式 EmRm Em激發(fā)磁通的磁動勢，單位是安（A）； Rm磁阻，單位是每亨（1H）； 磁通，單位是韋（Wb）（3）與電路的歐姆定律對比：磁通對應于電流，磁動勢對應于電動勢，磁阻對應于電阻。第一節(jié) 電磁基礎知識三、電與磁1.電流的磁場 通電直導線周圍磁場的磁力線是一些以導線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓都在與導線垂直的平面上； 通電線圈表現(xiàn)出來的磁性類似條形磁鐵，一端相當于N極，另一端相當于S極，如果改變電流的方向，它的N極、S極隨之改變。通電線圈的磁感線是一些穿過線圈橫截面的閉合曲線，在線圈外部從N

3、極指向S極，在線圈內(nèi)部從S極指向N極。 電流產(chǎn)生的磁場方向可用安培定則判斷。第一節(jié) 電磁基礎知識2. 磁場對載流導體的作用安培定律 載流導線在磁場中所受到的安培力與磁場的磁感應強度 B、導線的有效長度 L 和導線內(nèi)部的電流強度 I 這三者的乘積成正比；公式表示為 安培力的方向可用左手定則來判斷；N匝矩形線圈轉矩為：第一節(jié) 電磁基礎知識3. 電磁感應（1）概念 由于磁通變化而在導體或線圈中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象稱為電磁感應，也稱為“動磁生電”。 （2）法拉第電磁感應定律 內(nèi)容 線圈中感應電動勢的大小與穿過線圈的磁通量的變化率（即變化快慢）成正比；公式 N匝線圈的感應電動勢為：第一節(jié) 電磁基礎知識（

4、3）導體切割磁感線 計算公式 方向 用右手定則判斷；分析 導體切割磁感線這類電磁感應現(xiàn)象是線圈相當于一匝的特殊情況，因此eBLVSin是法拉第電磁感應定律的特殊形式，右手定則是楞次定律的特殊形式。第一節(jié) 電磁基礎知識（4）楞次定律 適用范圍 普遍適用于判定線圈中感應電動勢或感應電流的方向。內(nèi)容 在電磁感應中，感應電流產(chǎn)生的磁通總是阻礙原磁通（即產(chǎn)生感應電流的磁通）的變化，即當原磁通增加時，感應電流產(chǎn)生的磁通與原磁通方向相反，阻礙原磁通的增加；當原磁通減少時，感應電流產(chǎn)生的磁通與原磁通方向相同，阻礙原磁通的減少。第一節(jié) 電磁基礎知識四、 單相正弦交流電1. 單相正弦交流電概念交流電動勢的表達式為

5、:交流電流的表達式為:交流電壓的表達式為:正弦交流電的波形圖像為正弦曲線 ，如圖所示： 第一節(jié) 電磁基礎知識2. 正弦交流電的三要素 有效值（或最大值）、周期（或頻率）、相位（或相位差），稱為交流電的三要素。（1）有效值（或最大值）是反應交流電大小的物理量，在實際中常用有效值表示；交流電的有效值與最大值的關系為 第一節(jié) 電磁基礎知識（2）周期和頻率是反應交流電變化的快慢的物理量，關系為角頻率與頻率、周期的關系為: 第一節(jié) 電磁基礎知識（3）相位 在交流電的表達式中, （t+）叫交流電的相或相位。實際上這個角度即為發(fā)電機線圈平面在該時刻與中性面的夾角，用來比較交流電的變化步調(diào)。相位 是隨時間變化

6、的函數(shù)，t0 時的交流電的相位叫作初相位, 它對應著發(fā)電機線圈平面在起始時刻與中性面的夾角，反映了該正弦交流電起始時刻的大小和方向。相位差 兩個同頻率的交流電的相位之差叫作相位差 。相位關系 兩個同頻率交流電的相位關系有：超前、滯后、同相、反相四種。 第一節(jié) 電磁基礎知識3. 正弦交流電的表示方法（1）解析法 （函數(shù)式） 利用正弦函數(shù)式表示交流電隨時間變化關系的方法 eEmSin（t+） uUmSin（t+） iImSin（t+）（2）圖像法（波形圖） 交流電通過與解析式相對應的函數(shù)圖像（曲線）來表示的方法 第一節(jié) 電磁基礎知識（3）向量法（矢量） 一個正弦量可以用一個旋轉矢量來表示, 因此，

7、正弦交流電動勢、電壓等也可以用旋轉矢量來表示，如圖所示。 用相量表示正弦交流電后，它們的加減運算就可以按平行四邊行法則進行，比較簡便。 第一節(jié) 電磁基礎知識五、三相交流電 三相正弦交流電動勢的表達式： 波形圖 第一節(jié) 電磁基礎知識1. 三相電源的連接 三相交流電源常用連接方式有：星形連接和三角形連接。 星形連接三角形連接數(shù)值上：相位上：線電壓超前相電壓30O。 三角形連接線電壓與相電壓相等,在工程技術上，使用很少。第一節(jié) 電磁基礎知識2. 三相負載的連接三相負載常用兩種連接方式, 即星形連接和三角形連接。 （1）星形連接線電壓與相電壓的關系：線電流與相電流的關系：第一節(jié) 電磁基礎知識 （2）三

8、角形連接線電壓與相電壓的關系：線電流與相電流的關系： 第二節(jié) 常用維修工具與儀表一、通用電工工具 1. 驗電筆 是一種檢查線路和電氣設備是否帶電的工具。低壓驗電筆及握法后端金屬彈簧氖管筆身絕緣套管金屬探頭第二節(jié) 常用維修工具與儀表 驗電筆的使用注意事項（1） 使用時要防止筆尖金屬體觸及人手造成觸電, 螺絲刀式驗電筆的金屬桿上必須套上絕緣套管；（2） 每次使用前, 在帶電體上對驗電筆進行檢驗, 看其是否工作正常；（3） 驗電筆平時要防止受潮, 不要隨意拆卸, 探頭不能承受較大的扭矩；（4） 驗電筆只能進行單端測試, 因此無法直接確定電路的通斷情況。第二節(jié) 常用維修工具與儀表2. 電工鉗 （1）鋼

9、絲鉗 是電工用于剪切或夾持導線、金屬絲、工件的鉗類工具 。 鉗口齒口刀口側口絕緣管鋼絲鉗的構造及使用 第二節(jié) 常用維修工具與儀表 使用注意事項（1） 使用時刀口置于內(nèi)側, 如右手執(zhí)鉗則刀口位于左方, 而左手執(zhí)鉗則刀口位于右方；（2） 使用前檢查手柄絕緣套是否完好, 如有破損應及時更換；（3） 切斷帶電導體時, 不能將相線和中線放于鉗口同時剪切, 以防短路；（4） 不能用鉗頭代替手錘作敲打工具使用, 以免損壞。第二節(jié) 常用維修工具與儀表2. 電工鉗 （2）尖嘴鉗 用于切斷較小導線、金屬絲、夾持小螺絲釘、墊圈，并可將導線端頭彎曲成型 （3）斜口鉗 （斷線鉗、扁口鉗）專用于剪斷導線和其他金屬絲（a）

10、尖嘴鉗 （b）斜口鉗第二節(jié) 常用維修工具與儀表3. 旋具又名螺絲刀、改錐或起子, 是拆卸和緊固螺絲的工具。 使用注意事項：（1）螺絲刀使用時,手不能觸及螺絲刀的金屬桿, 更不能使用金屬桿直通手柄頂端的螺絲刀在電氣設備上操作；（2）使用螺絲刀扭動螺絲時, 應按螺釘規(guī)格選用適合的刀口，以小代大或以大代小均會損壞螺釘或電氣元件。（a）平口式 （b）十字花式螺絲刀第二節(jié) 常用維修工具與儀表4. 電工刀主要用于剖削導線絕緣層和削制木榫等。 （1）電工刀使用時應使刀口向外進行操作, 用畢隨時把刀身折入刀柄；（2）電工刀應在單面刀口上磨出圓弧狀，在剝削導線絕緣層時，使圓弧狀刀刃貼在導線上，刀面與導線成較小的

11、銳角，這樣不易削傷導線；（3）特別要注意電工刀手柄不帶絕緣裝置, 不能進行帶電操作。第二節(jié) 常用維修工具與儀表5. 活絡扳手用來旋動螺桿螺母的一種專用工具。 （1）使用時, 旋動蝸輪使扳口卡在螺母上, 然后扳動手柄即可把螺母緊固或旋松。（2）旋動螺桿、螺母時，必須把工件的兩側平面夾牢，以免損壞螺桿或螺母的棱角。（3）旋動螺桿、螺母時，不能反方向用力，否則容易扳裂活絡扳唇； （4）不準用鋼管套在手柄上作加力桿使用； （5）不準作撬棍撬重物或當手錘敲打。 定板唇板口蝸輪動板唇手柄第二節(jié) 常用維修工具與儀表6. 電烙鐵 是手工焊接的主要工具，有內(nèi)熱式和外熱式兩種。 第二節(jié) 常用維修工具與儀表二、專用

12、電工工具 1. 嵌線工具 劃針 劃線片 壓線板（1）劃針：用來在線圈和導線嵌好后卷包絕緣紙。（2）劃線片：一是嵌線時將導線劃入鐵芯線槽；二是用來整理槽內(nèi)的導線。（3）壓線板：用來壓緊嵌入槽內(nèi)的線圈的邊緣，把高于線圈槽口的絕緣材料，平整的覆蓋在線圈上部, 以便穿入槽楔。第二節(jié) 常用維修工具與儀表2. 專用拆卸工具（1）拉具又叫拉機、拉扒、拉鉤：在機電維修中主要用于拆卸電動機的軸承、連軸器和皮帶輪等緊固件。（2）噴燈：是利用噴射火焰對工件加熱的工具。在電氣維修中，通常用作釬焊熱源，有時也輔助設備的拆裝。（3）套筒扳手：主要用于旋動有沉孔或其它扳手不便使用部位的螺栓或螺母。拉具 噴燈 第二節(jié) 常用維

13、修工具與儀表3. 專用測量工具螺旋千分尺 在電動機維修中常用來測量繞組導線的線徑。 框架砧座套管活動套管固定套管棘輪測軸螺桿 使用方法 測量時用雙手操作, 如圖所示。在兩測量面接近待測物體表面時, 停止轉動套管改為旋動棘輪, 當棘輪發(fā)出“答答” 聲時, 此時可由刻尺上讀出測量數(shù)據(jù)。注意讀數(shù)時盡量不要將被測件取下, 防止將測量面磨損。第二節(jié) 常用維修工具與儀表三、電動機維修常用的儀表1. 萬用電表 是一種可攜帶式儀表, 能測量交直流電壓、直流電流、電阻和音頻電平等。第二節(jié) 常用維修工具與儀表（1）電阻的測量 將轉換開關打至 擋, 將兩表筆瞬時短路, 調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使指針指在標度尺的 0 點,如指

14、針調(diào)不到零, 則說明表內(nèi)電池電量不足, 需更換電池。每次換擋后都要重新調(diào)零, 然后再進行測量； 嚴禁有被測電路或設備帶電情況下測量電阻，在測量前必須切斷電源，如果有大容量電容存在，應先將電容器正負極短接放電； 將待測電阻或電路元件串入兩表筆之間, 觀察讀數(shù)； 選擇適當?shù)谋堵? 使表針盡可能指在標度尺幾何中心，這樣測量最精確。第二節(jié) 常用維修工具與儀表（2）電壓和電流的測量 按正確的要求進行接線, 測電流時, 萬用電表要與電路串聯(lián)；而 測電壓時要并聯(lián)在待測電路或元件兩端；在測直流電壓和直流電 流時,注意正負極不可接錯； 轉動轉換開關，選擇正確的參數(shù)擋位。即：如要測電壓，必須選 擇電壓擋，而絕不能

15、選電流擋！不可用直流擋位測量交流參數(shù)； 選擇適當?shù)牧砍? 使表針盡可能地指在標度尺的 23處, 這樣測量最精確。而且選擇不同的量程要對應不同的標度尺,如要測 220V 交流電壓, 應選擇交流電壓 250V擋,且觀察0250的標度尺。第二節(jié) 常用維修工具與儀表2. 鉗形電流表 通常用來測量動力傳輸線中的載流；在電動機維修領域中，用來測量電動機的啟動電流和工作電流。第二節(jié) 常用維修工具與儀表使用注意事項 測量前首先估計待測電流和電壓的大小, 選擇適當量程，以便在測量時使指針超過中間刻度，以減少測量誤差。若無法估計則應將量程旋鈕置于最高擋，再根據(jù)指針偏轉情況將量程旋鈕調(diào)整到合適位置，注意不可在測量中

16、換擋； 測量時應將鉗口緊密閉合, 以減小由于漏磁造成的測量誤差。鉗口污垢要及時清除，被測導線要盡量位于鉗口鐵心的中央； 在測量較小的電流時, 為提高測量精度, 可選用倍流測量法； 測量完畢, 把量程旋鈕旋至在最高量程擋； 鉗型電流表是低電壓測量儀表, 測量范圍在110-600V之間, 切勿用于測量高壓設備。第二節(jié) 常用維修工具與儀表3. 兆歐表 又叫搖表，是一種測量電路和電氣設備絕緣電阻的常 用儀表，常用來測量電動機的絕緣電阻和絕緣材料的漏電阻。第二節(jié) 常用維修工具與儀表 使用注意事項 兆歐表的三個接線樁與被測物之間的連接線，必須采用絕緣良好的單股多芯線, 不能用雙股絕緣線, 且不得將兩根線絞

17、在一起； 測量前，將兆歐表與待測電器設備表面擦拭干凈,以免漏電影響測量結果； 兆歐表在停止轉動之前,切勿用手去觸及接線樁和設備的測量部分；拆線時不可觸及裸線部分, 以免遭受電擊； 禁止在雷電時或附近有高壓導體的設備上測量； 測量完畢應對設備充分放電, 否則，容易引起觸電事故； 兆歐表要定期校驗, 其方法為直接測量有確定值的標準電阻, 檢查其測量誤差。 第三節(jié) 常用維修材料 一、電磁線和引接線1.電磁線 是在金屬線材上覆蓋絕緣層的導線，用來繞制電動機的繞組。（1）分類：電磁線分為漆包線、繞包線、無機絕緣電磁線和特種電磁線四大類。漆包線漆膜均勻、光滑柔軟，有利于線圈的自動繞制，廣泛應用于電動機繞組

18、中。 漆包線 第三節(jié) 常用維修材料 名稱型號主要用途Q油性漆包圓銅線供制造電機的繞組用QQ-1 QQ-2縮醛漆包圓銅線電氣性適用于機械強度及能較高而不需要纖維材料保護漆層的電機繞組QQL-1 QQL-2縮醛漆包圓鋁線QB縮醛漆包圓銅線QQLB縮醛漆包圓銅線QZ-1 QZ-2聚酯漆包圓銅線同上,并有熱穩(wěn)定性及抗溶性的特點QZL-1 QZL-2聚酯漆包圓鋁線QZB聚酯漆包扁銅線QZLB聚酯漆包扁鋁線QA-1 QA-2聚酯漆包圓銅線同QQ型,但不需要去除漆層,可直接用焊錫焊接QH-1 QH-2環(huán)氧漆包圓銅線同QQ型,耐潮性好,適用于濕熱帶電機（2）電磁線的型號與主要用途 第三節(jié) 常用維修材料 2.

19、引接線 電動機繞組內(nèi)的線圈或線圈組連接成一組引線；繞組嵌好后，將端部接線接到電動機接線板上 。 常用引接線有三種：（1）橡皮絕緣丁睛護套引接線JQB，耐熱等級；（2）氯磺化聚乙烯橡膠皮絕緣引接線JBYH，耐熱等級；（3）硅橡膠絕緣引接線JHXG，耐熱等級。第三節(jié) 常用維修材料 二、 常用絕緣材料 1.常用絕緣材料的分類（1）無機絕緣材料 有云母、石棉、大理石、玻璃等，主要用作電動機的繞組絕緣、開關的底板和絕緣子等。 （2）有機絕緣材料 有蟲膠、樹脂、橡膠、棉紗、紙、麻等。大多用于造絕緣漆、繞組導線的被覆絕緣物等。 （3）混合絕緣材料 由無機和有機絕緣材料經(jīng)加工后，制成的各種成型絕緣材料，用作電

20、器的底座、外殼等。第三節(jié) 常用維修材料 名 稱型 號主 要 用 途薄 膜聚酯薄膜2820中小型電機槽、匝間、相間絕緣聚酯薄膜青殼紙2920低壓小型電機襯熱絕緣聚酯薄膜玻璃漆布箔2252濕熱帶用電機襯墊絕緣與槽絕緣玻璃漆布帶油性玻璃布帶2201 2412電機襯墊絕緣與線圈絕緣黑玻璃漆布帶2430大型電機襯墊絕緣和線圈絕緣硅有機玻璃漆布帶2450耐高溫電機、電器襯墊、線圈絕漆布帶黃漆布帶2010 2017低壓電機襯墊絕緣與線圈絕緣包扎黃漆綢2210 2212A、E級絕緣電機或線圈絕緣包扎云母板帶環(huán)氧換向器云母板5536中小型電機滑環(huán)間及換向片間絕緣瀝青玻璃云母帶5032 5033電機及線圈絕緣醇酸玻璃云母帶5434 5035同上醇酸玻璃云