電動機的結構與工作原理課件

講師：顧永輝電動機的結構與工作原理1ppt精選版一、電機的分類

二、電動機的結構三、電動機的工作原理四、電動機的控制五、電動機的維護保養(yǎng)培訓內容2ppt精選版鼠籠式一、電動機的分類交流電動機電動機直流電動機異步機他勵、異勵、串勵、復勵同步機繞線式3ppt精選版1）按轉子結構形式可分為籠型異步電動機和繞線型異步

電動機。2）按防護形式可分為開啟型、防護型、封閉型、密閉型、

潛水型以及防爆型等多種。3）按定額工作制方式可分為"連續(xù)"工作制方式、"斷續(xù)"

周期工作制方式和"短時"工作制方式等多種類型。4）按使用環(huán)境可分為普通環(huán)境用、濕熱帶用、干熱帶用、

船用、化工防護用、戶外用、防爆用以及高原

用等多種。5）按安裝方式可分為臥式和立式兩大類。6）按結構大小可分為大型、中型、小型及微型電動機。三相交流異步電動機，又稱為三相交流感應電動機，可分為下述幾大類4ppt精選版三相異步電動機銘牌數據1、

型號

磁極數(極對數

p=2)例如：

Y132M－4

用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數。機座長度代號機座中心高（mm）三相異步電動機5ppt精選版2、電動機的防護等級1、IP防護等級標準的目的是為了將電器等設備依其防塵防水之特性加以分級。

2、IP防護等級是由兩個數字所組成，第一個標記數字表示電器防塵、防止外物侵入的等級，第二個標記數字表示電器防濕氣、防水侵入的密閉程度，數字越大表示其防護等級越高。

IP65防護等級

"IP"為標記字母，數字"6"為第一標記數字，"5"為第二標記數字

6ppt精選版防塵、防止外物侵入等級（第一標記數字）數字防護范圍說明0無防護對外界的人或物無特殊的防護1防止大于50mm的固體外物侵入防止人體（如手掌）因意外而接觸到電器內部的零件，防止較大尺寸（直徑大于50mm）的外物侵入2防止大于12.5mm的固體外物侵入防止人的手指接觸到電器內部的零件，防止中等尺寸（直徑大于12.5mm）的外物侵入3防止大于2.5mm的固體外物侵入防止直徑或厚度大于2.5mm的工具、電線及類似的小型外物侵入而接觸到電器內部的零件4防止大于1.0mm的固體外物侵入防止直徑或厚度大于1.0mm的工具、電線及類似的小型外物侵入而接觸到電器內部的零件5防止外物及灰塵完全防止外物侵入，雖不能完全防止灰塵侵入，但侵入的灰塵量不會影響電器的正常運作6防止外物及灰塵完全防止外物及灰塵侵入7ppt精選版防濕氣、防水侵入的密閉程度（第二標記數字）數字防護范圍說明0無防護對水及濕氣無特殊的防護1防止水滴侵入垂直落下的水滴（如凝結水）不會對電器造成損壞2傾斜15度時，仍可防止水滴侵入當電器由垂直傾斜至15度時，滴水不會對電器造成損壞3防止噴灑的水侵入防雨或防止與垂直的夾角小于60度的方向所噴灑的水侵入電器而造成損壞4防止飛濺的水侵入防止各方向飛濺而來的水侵入電器而造成損壞5防止噴射的水侵入防止來自各方向由噴嘴射出的水侵入電器而造成損壞6防止大浪侵入裝設于甲板上的電器，可防止因大浪的侵襲而造成損壞7防止浸水時水的侵入電器侵在水中一定時間或水壓在一定的標準以下，可確保不因侵水而造成損壞8防止沉沒時水的侵入電器無限期沉沒在指定的水壓下，可確保不因侵水而造成損壞8ppt精選版S1連續(xù)工作制：在恒定負載下的運行時間足以達到熱穩(wěn)定。

S2短時工作制：在恒定負載下按給定的時間運行。

S3斷續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運行。S4包括起動的斷續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運行。S5包括電制動的斷續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運行。S6連續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運行，每一周期包括一段恒

定負載運行時間和一段空載運行

時間，但無斷能停轉時間。

S7包括電制動的連續(xù)周期工作制：S8包括變速變負載的連續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運行，每

一周期包括一段在預定轉速下恒

定負載運行時間，和一段或幾段在不同

轉速下的其它恒定負載的運行時間，但無斷能停轉時間。

S9負載和轉速非周期性變化工作制：負載和轉速在允許的范圍內變化的非

周期工作制。這種工作制包括經

常過載，其值可遠遠超過滿載電動機工作制的分類是對電機承受負載情況的說明，

3、電動機工作制9ppt精選版4、電動機的絕緣等級

電動機的絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F、H級。

絕緣的溫度等級

A級

E級

B級

F級

H級

最高允許溫度（℃）105

120

130

155

180繞組溫升限值（K）

60

75

80

100

125

性能參考溫度（℃）80

95

100

120

145

在電氣設備中，絕緣材料是最為薄弱的環(huán)節(jié)，尤其容易受到高溫的影響而加速老化并損壞。不同的絕緣材料耐熱性能有區(qū)別，采用不同絕緣材料的電氣設備其耐受高溫的能力就有不同。因此一般的電氣設備都規(guī)定其工作的最高溫度。

10ppt精選版二、電動機的結構異步電動機零部件的拆解圖11ppt精選版三相異步機的結構模型12ppt精選版三相異步機的結構V'VW'U'UW轉子定子定子繞組機

座轉子：在旋轉磁場作用下，產

生感應電動勢或電流。三相定子繞組：產生旋轉磁場線繞式鼠籠式鼠籠轉子

13ppt精選版AXCZBYo旋轉磁場的產生V'VW'U'UW三相電源相與相之間的電壓在相位上是相差120度的，當在定子繞組中通入三相電源時，定子繞組就會產生一個旋轉磁場，電流每變化一個周期，旋轉磁場在空間旋轉一周，即旋轉磁場的旋轉速度與電流的變化是同步的。

三、電動機的工作原理14ppt精選版

當三相交流電流通入三相定子繞組后，在定子腔內便產生一個旋轉磁場。轉動前靜止不動的轉子導體在旋轉磁場作用下，相當于轉子導體相對地切割磁場的磁力線，從而在轉子導體中產生了感應電流（電磁感應原理）。這些帶感應電流的轉子導體在磁場中便會發(fā)生運動（電流的力效應－－電磁力）。由于轉子內導體總是對稱布置的。因而導體上產生的力正好方向相反，從而形成電磁轉矩，使轉子轉動起來。由于轉子導體中的電流是定子旋轉磁場感應產生的。因此也稱感應電動機。又由于轉子的轉速始終低于定子旋轉磁場的轉速，所以又稱為異步電動機。

三相異步電動機是怎樣轉動起來的15ppt精選版電動機的極對數、極數和轉速此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數為1，即：P=1。UXYWVZ當磁極對數P=1時，一個電流周期，旋轉磁場在空間轉過360

旋轉磁場轉速當P=1時f為電源頻率

16ppt精選版極對數（P）的改變對轉速的影響根據上述公式我們知道，電動機的轉速與磁極數和使用電源的頻率有關。控制交流電動機的轉速有兩種方法：1、改變磁極法；2、變頻法。

極對數P同步轉速n112343000r/min1500r/min1000r/min750r/min17ppt精選版磁極對數P=2

將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內。形成的磁場則是兩對磁極。

磁場轉速n1=1500轉/分鐘18ppt精選版1、接線方法

型連接UwVvuW

Y型連接ABCXYZUVWuvwUVWwuv四、電動機的控制19ppt精選版起動電流

：中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的5~7倍。大電流使電網電壓降低

影響其他負載工作頻繁起動時造成熱量積累電機過熱影響：原因：起動時

n=0

，轉子導條切割磁力線速度很大。轉子感應電勢轉子電流定子電流2、起動20ppt精選版先減小定子電壓--------減小啟動電流，待啟動完畢后再加上額定電壓（1）

直接起動。11千瓦以下的異步電動機一般

采用直接起動。（2）

降壓起動。Y－

起動自耦降壓起動（3）轉子串電阻起動。降壓起動下面主要介紹Y－

啟動方法21ppt精選版Y－

起動正常運行UwVvuW

起動時ABCXYZ主要目的：減小啟動電流啟動電流只有原來的1/322ppt精選版AZBYXC正常運行UPABCXYZ起動UP'所以降壓起動適合于空載或輕載起動的場合23ppt精選版方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現反轉。

三相異步電動機的正、反轉正轉反轉UVWM3~電

源UVWM3~電

源24ppt精選版常規(guī)維護主要包括運行監(jiān)視及現場異常的分析處理，基本裝卸方法及常規(guī)維修技術。起動檢查及運行維護

——起動準備

——起動監(jiān)視

——運行監(jiān)視

五、電動機維護保養(yǎng)

25ppt精選版1、起動準備（1）安裝檢查

要求電動機裝配靈活、螺栓擰緊、

軸承運行無阻，聯軸器中心無偏移。（2）絕緣電阻檢查

要求用兆歐表檢查電動機的絕緣阻，

包括三相相間絕緣電阻和定子三相對地絕緣電阻。

對于500V以下的三相異步電動機可用500V～1000V兆歐表測量，其絕緣電阻不應小于0.5MΩ。對于1000以上的電動機，可用1000V～2500V兆歐測量，定子每千伏不小于1MΩ。繞線式電機轉子繞組絕緣電阻不小于0.5MΩ。

對新安裝或較長時間未使用的電動機，在起動前必須作認真檢查，以確定電機是否可以通電。26ppt精選版（3）測量各相直流電阻

對于40kW以上的電機，各相電阻

值互差不超過2%。如果超過上述值，繞組可能出現問

題（繞組斷線、匝間短路、接線錯誤、線頭接觸不

良），應查明并排除。（4）電源檢查

一般要求電源波動電壓不超過10%，否則

應改善電源電壓后再投入。

（5）起動、保護措施檢查

要求起動設備接線正確，電動

機所配熔絲的型號合適，（6）清理電機周圍異物。準備好后方可合閘起動。1、起動準備27ppt精選版2、起動監(jiān)視（1）合閘后，若電機不轉，應迅速、果斷地拉閘，以避

免燒毀電機。（2）電機起動后，應時時觀察電機狀態(tài)，若有異常情

況，應立即停機，待查明故障并排除后，才能重新

合閘起動。（3）鼠籠型電機采用全壓起動時，次數不宜過于頻繁，

對于功率過大的電機要隨時注意電動機的溫升。（4）繞線轉子電動機起動前，應注意檢查起動電阻，必

須保證接入。接通電源后，隨著起動，電機轉速增

加，應逐步切除各級起動電阻。（5）當多臺電動機由同一臺變壓器供電時，盡量不要同

時起動，在首先滿足工藝起動順序要求的情況下，

最好是從大到小逐臺起動。28ppt精選版（1）對于運行中的電動機應經常檢查它的外殼有無裂紋，螺釘是否有脫落或松動，電動機有無異響或振動等。監(jiān)視時，要特別注意電動機有無冒煙和異味出現，若嗅到焦糊味或看到冒煙，必須立即停車檢查處理。

（2）對軸承部位，要注意它的溫度和響度。溫度升高，溫度升高響聲異常則表征缺油或磨損。3、運行監(jiān)視（3）用連軸器傳動的電動機，若中心校正不好，會在運行中發(fā)出響聲，并伴隨發(fā)生電動機振動和聯軸節(jié)螺栓膠墊的磨損。必須停車重新校正中心線。用皮帶傳動的電動機，應注意皮帶不能松動或打滑，但也不能過緊而使電機軸承過熱。29ppt精選版發(fā)生以下嚴重故障時，應停立即停車處理：（1）人員觸電事故（2）電動機冒煙（3）電動機劇烈振動（4）電動機軸承劇烈發(fā)熱（5）電動機轉速迅速下降，溫度迅速升高。3、運行監(jiān)視30ppt精選版電動機的拆卸步驟

（1）卸下前軸承外蓋（2）卸下前端蓋31ppt精選版（3）卸下風扇罩（4）卸下風扇（5）卸下后軸承外蓋（6）卸下后端蓋32ppt精選版（7）抽出轉子，注意不應劃傷定子，特別注意不應損傷定子繞組端口。應平穩(wěn)將轉子抽出。拆卸前后軸承33ppt精選版（1）檢查電動機各部件有無機械損傷，按損傷程度做出相

應的修理方案。

（2）對拆開的電機和起動設備，進行清理，清除所有的油

泥、污垢。清理過程中應注意觀察繞組的絕緣狀況。（3）拆下軸承，浸在柴油或汽油清洗一遍。軸承新安裝

時，加油應從一側加入。油脂占軸承同容積1/3～2/3

即可。（4）檢查定、轉子有無變形和磨損，（5）用兆歐表測定子繞組有無短路與絕緣損壞。（6）對各項檢查修復后，對電機進行裝配。（7）裝配完

畢的電動機，應進行必要的測試，各項指標符合要求

后，就可起動試運行觀察。（8）各項運和記錄都表明達到技術要求，方可帶負載投入

使用。

電動機拆卸檢修項目

34ppt精選版電動機定期小修項目

（1）清擦電動機外殼，除卻運行中積累的污垢。（2）測量電動機絕緣電阻，測量后應注意重新

接好線，擰緊接線頭螺釘。（3）檢查電動機與接地是否堅固。（4）檢查電動機蓋、地角螺絲是否堅固。（5）檢查與負載機械之間的傳動裝置是否良好。

（6）拆下端蓋，檢查潤滑介質是否變臟、干

涸，應及時加油、換油。（7）檢查電動機的附屬起動和保護設備是否完

好。35ppt精選版三相異步電動機的運行故障可分為兩大類，電氣故障與機械故障。一旦運行出現異常，則應根據故障現象，分析原因，做出檢測診斷，找出故障，制出維修方案，組織故障處理。三相異步電動機運行故障及維修電動機運行或故障時，可通過看、聽、聞、摸四種方法來及時發(fā)現和預防故障，保證電動機的安全運行。36ppt精選版（1）三相供電線路斷路；（2）定子繞組中有一相或兩相斷路；（3）開關或起動裝置的觸點接觸不

良；（4）電源電壓過低；（5）負載過大或傳動機械有故障；（6）軸承過度磨損，轉軸彎曲，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。電動機不能起動1、原因分析（1）檢測供電回路的開關、熔斷器，恢復供電；（2）測量三相繞組電壓，若不對稱，確定斷路點，修復斷路相；（3）三相電壓過低，則應分析原因，判斷是否有接線錯誤；若是由于供電絕緣線太細制成的電壓降過大，則應更換粗線。2、處理方法37ppt精選版電動機運行過程中的異常聲音與振動主要來自于電磁振動與機械振動。（1）電動機安裝基礎不平；（2）轉子與定子摩擦（3）轉子不平衡；（4）軸承嚴重磨損；（5）軸承缺油；（6）電動機缺相運行（7）定子繞組接觸不良；（8）轉子風葉碰殼、松動、摩擦。運行中的聲音異常與振動1、原因分析2、處理方法（1）檢查緊固安裝螺栓及其它部件。（2）校正轉子中心線；（3）檢查定子繞組供電回路中的開關、接觸器觸點、熔絲、定子繞組等，查出缺相原因，作相應的處理；（4）更換磨損的軸承；

(5）清洗軸承，重新加潤滑脂或

更換軸承；（6）旋緊固定風扇；（7）查找電動機短路或斷路的原

因，作出相應的。38ppt精選版電動機溫升超過正常值，主要是由于電流增大，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。（1）電源電壓過高或過低；（2）電動機過載；（3）電動機的通風不暢或積塵太多；（4）環(huán)境溫度過高；（5）定子繞組有短路或斷路故障；（6）定子缺相運行；（7）定、轉子摩擦，軸承摩擦等引起氣隙不均勻；（8）電動機受潮或浸漆后烘干不夠；（9）鐵心硅鋼片間的絕緣損壞，使鐵心渦流增大，損耗增大。溫升過高或冒煙1、原因分析39ppt精選版溫升過高或冒煙2、處理方法（1）檢查調整電源電壓值，是否將三角形接法的電動機誤接成星形或將

星形接法的電動機誤接成三角形，應查明糾正；（2）對于過載原因引起的溫升，應降低負載或更換容量較大的電動機；（3）檢查風扇是否脫落，