電機拖動與調(diào)速技術(shù)1-電機拆裝與檢測教學(xué)課件

《電機拖動與調(diào)速技術(shù)》教學(xué)課件電機拖動與調(diào)速技術(shù)電機的拆裝與檢測1學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)說明知識和能力要求任務(wù)一、直流電機的拆裝與檢測工作內(nèi)容與要求任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實施

實訓(xùn)模塊1

知識鏈接1。。。問題與思考小結(jié)復(fù)習(xí)思考題任務(wù)二、交流電機的拆裝與檢測工作內(nèi)容與要求任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實施

實訓(xùn)模塊1

知識鏈接1。。。問題與思考小結(jié)復(fù)習(xí)思考題1、電機的拆裝與檢測任務(wù)說明★學(xué)習(xí)目標(biāo)

在本任務(wù)中，主要完成直、交流電機的拆裝與檢測，使學(xué)生了解直、交流電機的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、銘牌數(shù)據(jù)、參數(shù)測試方法等，對電機產(chǎn)生更深的認(rèn)識，了解其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，從而培養(yǎng)并建立學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

電機擔(dān)任著電能的生產(chǎn)、傳輸、分配及應(yīng)用等重要任務(wù)，是在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中不可缺少的主要設(shè)備。本學(xué)習(xí)任務(wù)是通過典型的工作任務(wù)對電機進行拆裝和檢測，通過實際操作，加深對電機工作原理的理解。1、電機的拆裝與檢測知識和能力要求★學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力要求(1)能夠?qū)﹄姍C進行拆卸和裝配；(2)能夠正確使用電機的拆卸及裝配工具；(3)能夠正確的使用相關(guān)的儀器儀表；(4)能夠正確的對裝配后的電機進行基本的檢測。

知識要求(1)了解電機的基本結(jié)構(gòu)；(2)學(xué)會電機拆裝相關(guān)工具的使用方法；(3)掌握電機的拆卸及裝配步驟及方法；(4)掌握電機的拆卸及裝配后的基本檢測方法；(5)理解直流、交流電動機銘牌數(shù)據(jù)的含義。1、電機的拆裝與檢測★直流電機發(fā)展歷程1、1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)。2、1821年9月法拉第發(fā)現(xiàn)通電的導(dǎo)線能繞永久磁鐵旋轉(zhuǎn)以及磁體繞載流導(dǎo)體的運動，第一次實現(xiàn)了電磁運動向機械運動的轉(zhuǎn)換，從而建立了電動機的實驗室模型，被認(rèn)為是世界上第一臺電機。

3、1822年，法國的阿拉戈蓋呂薩克發(fā)明電磁鐵，即用電流通過繞線的方法使其中鐵塊磁化。4、1825年，斯特企用16圈導(dǎo)線制成了第一塊電磁鐵。

5、1829年，美因電學(xué)家亨利對斯特金電磁鐵裝置進行了革新，絕緣導(dǎo)線代替裸銅導(dǎo)線，因此不必?fù)?dān)心被銅導(dǎo)線過分靠近而短路。6、1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后不久，他又利用電磁感應(yīng)發(fā)明了世界上第一臺真正意義上的電機-法拉第圓盤發(fā)電機。1、電機的拆裝與檢測★直流電機發(fā)展歷程7、1832年，法國A.H.皮克西在巴黎公開了一臺永久磁鐵型旋轉(zhuǎn)式交流發(fā)電機。一年后，他在發(fā)電機上安裝整流子，將交流電變?yōu)橹绷麟姟?、1854年，月麥的赫爾特發(fā)明了自激式電機。9、1857年，英國的惠斯通發(fā)明自激電磁鐵型發(fā)電機。10、1860年，意大利的L奇諾蒂發(fā)明了齒狀電樞。

11、1865年，意大利物理學(xué)家帕其努梯發(fā)明了環(huán)狀發(fā)電機電樞。

12、1866年西門子的創(chuàng)始人維爾納.馮.西門子制成直流白激、并激式發(fā)電機，制成了一架大功率直流電機。并于1867年在巴黎世界博覽會上展出第一批樣機。這樣，西門子就首次完成了把機械能轉(zhuǎn)換成為電能的發(fā)明。13、1870年格拉姆將T形電樞繞組改為環(huán)形電樞繞組，發(fā)明了直流發(fā)電機，被人們譽為“發(fā)電機之父”。14、1873年，德因的西門子公司研究發(fā)電機的工程師阿特涅發(fā)明了與格拉姆發(fā)電機不同的線圈繞線方式，制成了性能良好的發(fā)電機。

15、1880年，愛迪生觀察到用異片鐵芯可以減少溫升和能耗。1、電機的拆裝與檢測工作內(nèi)容及要求★任務(wù)一直流電機的拆裝與檢測

通過對實際的直流電機進行拆裝和參數(shù)測試，使學(xué)生進一步理解直流電機的工作原理，了解直流電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進而學(xué)會對直流電機的各個部件進行日常保養(yǎng)以及對直流電機的常見故障進行分析和排查。任務(wù)準(zhǔn)備

根據(jù)能量轉(zhuǎn)換方向的不同，直流電機可分為直流發(fā)電機和直流電動機兩大類。直流發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能，而直流電動機將電能轉(zhuǎn)換為機械能。1.1、直流電機的拆裝與檢測一、直流發(fā)電機的工作原理★任務(wù)準(zhǔn)備

直流發(fā)電機通常由外部機械裝置拖動其旋轉(zhuǎn)，以此產(chǎn)生電能輸出，如下圖所示。由圖可知，當(dāng)線圈不停地旋轉(zhuǎn)時，電刷A始終是正電位，電刷B始終是負(fù)電位。1.1、直流電機的拆裝與檢測一、直流發(fā)電機的工作原理★任務(wù)準(zhǔn)備直流發(fā)電機的工作原理是基于電磁感應(yīng)定律的。即

若B、l、v三者相互垂直，則感應(yīng)電動勢e的大小為e=Blv

式中，e為導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢，單位V；B為磁感應(yīng)強度，單位T；l為導(dǎo)體長度，單位m；v為導(dǎo)體切割磁感線的速度，單位m/s。

e的方向由右手定則確定?！镒⒁猓簩嶋H的直流發(fā)電機的電樞是根據(jù)實際應(yīng)用情況配有多匝線圈的，相應(yīng)地，換向片的數(shù)量要根據(jù)線圈匝數(shù)的多少來確定。磁極也是根據(jù)實際需要將N、S極交替放置多對，相應(yīng)地，電刷的個數(shù)要根據(jù)磁極的個數(shù)來確定。1.1、直流電機的拆裝與檢測二、直流電動機的工作原理★任務(wù)準(zhǔn)備

如果直流電機的轉(zhuǎn)子不用原動機拖動，而是把它的電刷A、B接在電壓為U的直流電源上，此時，電機作電動機運行，如下圖所示。由圖可知，雖然導(dǎo)體中的電流是交變的，但線圈的旋轉(zhuǎn)方向始終不變。1.1、直流電機的拆裝與檢測二、直流電動機的工作原理★任務(wù)準(zhǔn)備直流電動機的工作原理是基于電磁力定律。即

當(dāng)磁感線與導(dǎo)體中電流方向相互垂直時，作用在通電導(dǎo)體上的電磁力F的大小為F=BIl

式中，F(xiàn)為電磁力，單位N；B為磁感應(yīng)強度，單位T；I為載流導(dǎo)體中流過的電流，單位A；

l為導(dǎo)體長度，單位m。

F的方向由左手定則確定?！锿绷靼l(fā)電機一樣，實際的直流電動機的電樞并非單一線圈，磁極也并非一對。1.1、直流電機的拆裝與檢測三、直流電機的可逆性原理★任務(wù)準(zhǔn)備

由前面的分析可知，一臺直流電機理論上既可以作為電動機運行，也可以作為發(fā)電機運行，只是前提條件不同。

當(dāng)直流電機的電刷A、B接在電壓為U的直流電源上時，電機運行在電動機狀態(tài)，線圈按一定方向不停地旋轉(zhuǎn)；

當(dāng)用原動機拖動直流電機的電樞時，電機運行在發(fā)電機狀態(tài)，兩電刷引出的是具有恒定方向的電動勢?！镌陔姍C理論中，一臺電機既能做電動機運行又能做發(fā)電機運行的原理稱為可逆性原理。1.1、直流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊1直流電機的拆裝★任務(wù)實施

實訓(xùn)目的（1）掌握直流電動機的拆裝過程。（2）了解直流電動機的基本結(jié)構(gòu)。（3）進一步理解直流電機的工作原理。

實訓(xùn)工具和儀表（1）常用電工工具、拉具、活動扳手、手錘、紫銅棒、木錘。（2）萬用表一塊。（3）直流電動機一臺。1.1、直流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊1直流電機的拆裝★任務(wù)實施

實訓(xùn)方法和步驟略

注意事項（1）拆下刷架前，要做好標(biāo)記。（2）抽出電樞時要仔細，不要碰傷換向器及各繞組。（3）抽出的電樞必須放在木架或木板上，并用布或紙包好。（4）裝配時，擰緊端蓋螺絲，必須四周用力均勻，按對角線上下左右擰緊，不能先將一個螺絲擰緊后再去擰另一個螺絲。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接1直流電機的基本結(jié)構(gòu)★任務(wù)實施

直流電機的基本結(jié)構(gòu)主要由靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分構(gòu)成，在靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分之間要有一定的氣隙，其中靜止部分稱為定子，旋轉(zhuǎn)部分稱為轉(zhuǎn)子。如下圖所示圖中：1—風(fēng)扇；2—機座；3—電樞；4—主磁極；5—刷架；6—換向器；7—接線板；8—接線盒；9—換向極；10—端蓋1.1、直流電機的拆裝與檢測1.定子部分★直流電機的基本結(jié)構(gòu)

直流電機的定子部分主要由主磁極、換向極、機座和電刷裝置組成。下圖為直流電機主磁極的結(jié)構(gòu)：圖中：1—極靴；2—勵磁繞組；3—極身；4—機座；5—框架；6—轉(zhuǎn)子1.1、直流電機的拆裝與檢測2.轉(zhuǎn)子部分

★直流電機的基本結(jié)構(gòu)

直流電機的轉(zhuǎn)子主要由電樞鐵心、電樞繞組和換向器組成，如下圖所示：圖中：1—換向器；2—電樞鐵心；3—電樞繞組1.1、直流電機的拆裝與檢測電樞繞組

★直流電機的基本結(jié)構(gòu)

電樞繞組由許多按一定規(guī)律連接的絕緣線圈（導(dǎo)線）組成，每一個線圈為一個元件。

根據(jù)連接規(guī)律的不同，電樞繞組可分為疊式繞組波式繞組等。電機中常見的繞組連接方式有單疊繞組和單波繞組。單疊繞組單波繞組1.1、直流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊2直流電動機的參數(shù)測定

★任務(wù)實施

實訓(xùn)目的（1）掌握直流電動機參數(shù)的測定方法。用伏安法測量直流電動機的冷態(tài)電樞回路電阻和勵磁回路電阻。（2）進一步加深對直流電機兩個回路的理解。

實訓(xùn)工具和儀表（1）直流電動機：220V，12.4A，1500r/m。（2）滑動變阻器：300Ω，3A。（3）電壓表：300V/75V擋。（4）直流電流表：30A擋。（5）功率表：5A，300V擋。（6）轉(zhuǎn)速計：測量轉(zhuǎn)速。（7）導(dǎo)線若干，開關(guān)，電叉。1.1、直流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊2直流電動機的參數(shù)測定★任務(wù)實施

實訓(xùn)方法和步驟1）伏安法測直流電機電樞繞組冷態(tài)電阻實驗接線圖如右圖所示：具體實驗步驟略。1.1、直流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊2直流電動機的參數(shù)測定★任務(wù)實施

實訓(xùn)方法和步驟2）伏安法測直流電機勵磁繞組冷態(tài)電阻實驗接線圖如右圖所示：具體實驗步驟略。1.1、直流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊2直流電動機的參數(shù)測定★任務(wù)實施

實驗數(shù)據(jù)記錄序號電樞電壓/V電樞電流/A電樞電阻/Ω123序號勵磁電壓/V勵磁電流/A勵磁電阻/Ω123分別將之前兩步實驗所測得的數(shù)據(jù)填入以下表格中：1.1、直流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊2直流電動機的參數(shù)測定★任務(wù)實施（1）在測量電機冷態(tài)電樞電阻時，為防止因試驗電流過大而引起繞組的溫度上升，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器使試驗電流不超過電機額定電流的10%。（2）測試過程中應(yīng)高度重視人身安全，一定要確認(rèn)無人觸碰裸露導(dǎo)線、接線端子的情況下方能合閘供電。當(dāng)要改接導(dǎo)線或進行其他涉電操作時，首先應(yīng)斷開電源。（3）注意保護設(shè)備儀器不受損害，接線完畢后應(yīng)仔細檢查，防止錯接漏接，嚴(yán)格按照設(shè)備、儀器操作規(guī)程進行操作，嚴(yán)禁擅自改變測量方案，嚴(yán)禁進行不熟悉的操作。

注意事項1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接2直流電機的銘牌數(shù)據(jù)★任務(wù)實施根據(jù)電機的設(shè)計和試驗數(shù)據(jù)，規(guī)定了電機的正常運行狀態(tài)和條件，通常稱之為額定運行情況。凡表征電機額定運行情況的各種數(shù)據(jù)，稱為額定值。額定值一般都標(biāo)注在電機的銘牌上，所以也稱為銘牌數(shù)據(jù)。

常見的電機的銘牌上標(biāo)有以下數(shù)據(jù)。1.額定功率PN

指電機在額定狀態(tài)下運行時電機的輸出功率，單位為kW。對于發(fā)電機而言：PN=UNIN；對于電動機而言：PN=UNINηN。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接2直流電機的銘牌數(shù)據(jù)★任務(wù)實施2.額定電壓UN

指電機在額定狀態(tài)下運行時電樞出線端的平均電壓，單位為V。對于發(fā)電機而言，額定電壓指的是輸出電壓；對于電動機而言，額定電壓指的是輸入電壓。4.額定轉(zhuǎn)速nN

指電機在額定功率下運行時對應(yīng)額定轉(zhuǎn)矩下的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。3.額定電流IN

指電機在額定電壓下，運行于額定功率時對應(yīng)的電流值，單位為A。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接2直流電機的銘牌數(shù)據(jù)★任務(wù)實施5.勵磁方式

勵磁方式是指直流電機的勵磁繞組與其電樞繞組的連接方式。根據(jù)不同的連接方式，常見的直流電機的勵磁方式有他勵、并勵、復(fù)勵和串勵等，如下圖所示。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接2直流電機的銘牌數(shù)據(jù)★任務(wù)實施6.額定勵磁電流IfN

表示對應(yīng)于額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速及額定功率時的勵磁電流，單位為A。8.絕緣等級

電動機允許達到的最高溫度是由電動機使用絕緣材料的耐熱程度決定的，絕緣材料的耐熱程度稱為絕緣等級。不同的絕緣材料，其最高允許的溫度是不同的，電機中常用的絕緣材料分五個等級：A、E、B、F、H。其中A級絕緣耐熱程度最差，H級絕緣耐熱程度最強。7.工作方式

一般地，電機有三種工作方式，即S1：連續(xù)工作制，S2：短時工作制，S3：斷續(xù)周期工作制。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接2直流電機的銘牌數(shù)據(jù)★任務(wù)實施9.防護等級

是以字母“IP”和其后面的兩位數(shù)表示的。“IP”為國際防護的縮寫。IP后面第一位數(shù)字代表第一種防護形式（防塵）的等級，共分七個等級。第二位數(shù)字代表第二種防護形式（防水）的等級，共分九個等級。數(shù)字越大，表示防護的能力越強。

在電機運行時，若所有的物理量均與其額定值相同，則稱電機運行于額定狀態(tài)。電機最好是運行于額定狀態(tài)或額定狀態(tài)附近，此時電機的運行效率和工作性能都處于最佳狀態(tài)。

還有一些額定值一般不在銘牌上進行標(biāo)注，例如額定效率ηN，額定轉(zhuǎn)矩等TN，但都可以有銘牌數(shù)據(jù)計算得出。1.1、直流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊3直流電機的保養(yǎng)與維修★任務(wù)實施

實訓(xùn)目的（1）掌握直流電機換向器的保養(yǎng)過程。（2）掌握直流電機電刷的保養(yǎng)過程。。

實訓(xùn)工具和儀表（1）工具。常用電工工具、活動扳手、木錘、銼刀、紗布、汽油、棉紗等。（2）儀表。萬用表一塊。（3）器材。直流電動機一臺。1.1、直流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊3直流電機的保養(yǎng)與維修★任務(wù)實施

實訓(xùn)方法和步驟2）直流電機電刷的保養(yǎng)1）直流電機換向器的保養(yǎng)

注意事項略。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接3直流電機的保養(yǎng)與維修方法★任務(wù)實施

直流電機在使用過程中最常出現(xiàn)的問題就是換向不良，因此如何解決換向不良就成為直流電機保養(yǎng)與維修的最主要任務(wù)。

良好換向的前提是電刷與換向器之間保持穩(wěn)定的滑動接觸，主要是保持換向器氧化膜的動態(tài)平衡，否則，滑動接觸將變得不穩(wěn)定，從而產(chǎn)生換向火花。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接3直流電機的保養(yǎng)與維修方法★任務(wù)實施一．換向火花產(chǎn)生的原因1.電磁原因2.機械原因3.電機負(fù)載與周圍環(huán)境原因

例如：換向元件內(nèi)的合成電勢不等于零、電樞繞組開焊或片間（匝間）短路、電樞繞組不對稱、電刷不在幾何中心線上等。

例如：換向器表面工作狀態(tài)不良、電刷和刷握的工作狀態(tài)不良等原因。

例如：電機嚴(yán)重過載、濕度太高或太低、溫度過高或過低、周圍存在油污或有害性氣體和含塵量過高等。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接3直流電機的保養(yǎng)與維修方法★任務(wù)實施二．換向器的保養(yǎng)與維修方法1．換向器片間電阻的測量

換向條件正?；瘷z查，是直流電機換向事故處理最常用辦法。

換向正常化檢查是采用不同的檢查方法，尋找換向事故原因并排除故障，通常包括下面幾個項目：

當(dāng)電樞繞組發(fā)生斷線、開焊、匝間短路，或換向器發(fā)生升高片斷裂、片間短路時，造成電磁上的不對稱，將會產(chǎn)生換向火花。測量片間電阻就能發(fā)現(xiàn)電機是否存在上述故障。片間電阻測量通常采用壓降法，也可以采用專用片間電阻測量儀。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接3直流電機的保養(yǎng)與維修方法★任務(wù)實施二．換向器的保養(yǎng)與維修方法2．換向器擺度檢查

換向器在長期運行后，容易產(chǎn)生變形和突片。當(dāng)換向器變形或偏心時，在運行時將會使電刷跳動，滑動接觸穩(wěn)定性受到干擾，從而產(chǎn)生機械性火花，火花進一步導(dǎo)致?lián)Q向器表面出現(xiàn)燒傷和氧化膜破壞，導(dǎo)致?lián)Q向惡化。

當(dāng)電機換向火花較大，而且發(fā)現(xiàn)電刷跳動現(xiàn)象時，必須檢查換向器擺度。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接3直流電機的保養(yǎng)與維修方法★任務(wù)實施二．換向器的保養(yǎng)與維修方法1）換向器擺度測量方法

在低速運行或盤車時，可用千分表直接測量。

對于無法盤車和低速運行的電機，換向器的擺度可用測振儀來測量。2）允許擺度

當(dāng)換向器擺度超過額定值時，換向器必須進行車削。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接3直流電機的保養(yǎng)與維修方法★任務(wù)實施二．換向器的保養(yǎng)與維修方法3．換向器表面工作狀態(tài)的檢查

換向火花較大時，必須檢查換向器表面狀態(tài)，包括換向器云母片、換向器條紋、斑紋、云母溝中積存碳粉和換向銅片產(chǎn)生毛刺等問題。

有害的換向火花會造成換向器表面的燒傷，除一般燒傷外，有時會出現(xiàn)有規(guī)律的燒傷，通常燒傷的規(guī)律有重路數(shù)型、極距型、槽距型等，這時必須分析換向火花產(chǎn)生的電磁原因，根據(jù)存在問題加以解決。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接3直流電機的保養(yǎng)與維修方法★任務(wù)實施三．電刷的保養(yǎng)與維修方法1.電刷中性面的檢查

直流電機電刷一般應(yīng)嚴(yán)格在主磁極幾何中心線上，在電刷偏離中性位置較大時，電機將產(chǎn)生空載火花。

可以用毫伏表對電刷中性面進行檢查，確定電刷中性面的位置。

應(yīng)該注意的是中性面檢查應(yīng)在極距、刷距調(diào)整后進行，以減少誤差。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接3直流電機的保養(yǎng)與維修方法★任務(wù)實施三．電刷的保養(yǎng)與維修方法2.極距、刷距和氣隙的檢查與調(diào)整

刷距誤差通常為±0.5mm，一般用鋪紙等方法來檢查和調(diào)整。1）刷距的檢查與調(diào)整2）極距的檢查和調(diào)整3）氣隙的檢查與調(diào)整

由于磁極固定螺釘在運行后松動，極距分布將出現(xiàn)誤差，極距允許誤差為±0.75㎜。

為使定子和電樞間的空氣隙沿圓周各點均勻，設(shè)計規(guī)定允許偏差如下：當(dāng)δ≤3mm時，允許誤差為±10%；當(dāng)δ＞3mm時，允許誤差為±5%。1.1、直流電機的拆裝與檢測知識鏈接3直流電機的保養(yǎng)與維修方法★任務(wù)實施三．電刷的保養(yǎng)與維修方法3.電刷與刷握工作性能檢查

電刷彈簧壓力的調(diào)整

刷握間隙檢查

刷握離換向器表面距離的檢查

電刷材質(zhì)和鏡面檢查1.1、直流電機的拆裝與檢測問題1

如何判斷直流電機是運行于發(fā)電機狀態(tài)還是電動機狀態(tài)？能量轉(zhuǎn)換關(guān)系如何？問題與思考問題2

為什么直流電機的電樞當(dāng)中的電流是交變電流？直流電機的換向器是如何將這個交變電流轉(zhuǎn)換成電刷上的直流電的？1.1、直流電機的拆裝與檢測★評價與考核

請按照教材中評價考核表對任務(wù)一的完成情況進行評價考核。1.1、直流電機的拆裝與檢測

直流電機的基本工作原理；

直流電機的結(jié)構(gòu)；

直流電機的銘牌數(shù)據(jù)以及基本的接線方法；

直流電機的保養(yǎng)和維修方法。通過在實訓(xùn)模塊中對實際的電機進行拆裝、參數(shù)測定以及維修和保養(yǎng)，使學(xué)生進一步加深對直流電機的理解掌握。★小結(jié)通過任務(wù)一中對直流電機進行拆裝與檢測，主要學(xué)習(xí)了以下幾部分內(nèi)容：1.1、直流電機的拆裝與檢測

1.直流電機的基本結(jié)構(gòu)主要包括哪兩大部分，它們的作用主要是什么？

2.一臺直流電動機額定功率PN=180kW，額定電壓UN=230V，效率ηN=89.5%,求額定輸入功率和額定電流。

3.為什么一臺直流電機既可以作為電動機運行又可以作為發(fā)電機運行？

4.已知某直流電動機的額定功率PN=240kW，額定電壓UN=460V，額定轉(zhuǎn)速nN=600r/min，試求該電動機的額定電流。

5.已知某直流發(fā)電機的額定功率PN=10kW，額定電壓UN=230V，額定轉(zhuǎn)nN=2850r/min，額定效率ηN=0.85，求它的額定電流及額定負(fù)載時的輸入功率?！飶?fù)習(xí)思考題1、電機的拆裝與檢測★從“中國制造”到“中國智造”1、電機的拆裝與檢測★從“中國制造”到“中國智造”1、電機的拆裝與檢測★從“中國制造”到“中國智造”1、電機的拆裝與檢測★從“中國制造”到“中國智造”過去幾十年間，中國制造業(yè)的高速發(fā)展舉世矚目。1990年中國制造業(yè)占全球比重不到3%，原因在于中國頗為廉價的勞動力及被低估的人民幣價值，隨著全球生產(chǎn)制造商的大量涌入，刺激了國內(nèi)制造業(yè)快速增長；2010年，我國制造業(yè)占全球的比重進一步提高到19.8%，躍居世界第一；2018年更是超過30%，連續(xù)多年穩(wěn)居世界第一。近年來，人口紅利消失、房地產(chǎn)成本增加以及人民幣匯率上升等因素導(dǎo)致國內(nèi)制造業(yè)的發(fā)展勢頭日漸放緩。未來我們必須努力完成從中國制造到中國智造的升級，才能實現(xiàn)中國從如今的“經(jīng)濟大國”走向世界“經(jīng)濟強國”的轉(zhuǎn)變。1、電機的拆裝與檢測工作內(nèi)容及要求★任務(wù)二交流電機的拆裝與檢測

通過兩個實訓(xùn)模塊的學(xué)習(xí)，最終能夠?qū)W會交流電機拆裝工具的使用、掌握拆裝的步驟和測試方法等技能，使學(xué)生對交流電機的結(jié)構(gòu)、原理有一個深入的了解，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。任務(wù)準(zhǔn)備

交流電機可分為同步電機和異步電機兩大類，與直流電機的靜止磁場不同，交流電機的定子磁場是旋轉(zhuǎn)的。同步電機運行時的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相等。異步電機是指電機運行時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速不同步的電機。三相異步電動機是目前應(yīng)用最廣泛的交流電機。1.2、交流電機的拆裝與檢測一、三相異步電動機的分類★任務(wù)準(zhǔn)備

按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)劃分，可分為繞線型三相異步電動機和鼠籠型三相異步電動機。

按有無換向器劃分，可分為無換向器三相異步電動機和有換向器三相異步電動機。

按電動機定子繞組上所加電壓大小劃分，可分為高壓三相異步電動機和低壓三相異步電動機。

按機殼的防護形式化分，可分為有防護式、封閉式和開啟式。

按電動機容量的大小劃分，有小型、中型、大型、超大型等。

按冷卻方式劃分，有自由冷卻、風(fēng)冷卻、水冷卻等。1.2、交流電機的拆裝與檢測二、三相異步電動機的工作原理★任務(wù)準(zhǔn)備

對稱的三相繞組中通入對稱的三相電流時，便會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生1.2、交流電機的拆裝與檢測二、三相異步電動機的工作原理★任務(wù)準(zhǔn)備

如右圖所示，旋轉(zhuǎn)磁場速度為n1，轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢的方向由右手定則判定。

轉(zhuǎn)子電路為閉合電路，在感應(yīng)電動勢的作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電流。載流導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用，其方向可以用左手定則判定?？梢?，力的作用方向同旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向一致。

因為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度總是與磁場的旋轉(zhuǎn)速度有差異，所以稱為異步電動機。2.三相異步電動機基本工作原理1.2、交流電機的拆裝與檢測二、三相異步電動機的工作原理★任務(wù)準(zhǔn)備

定子和轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)差（n1-n）是異步電動機運行的必要條件，我們將轉(zhuǎn)差（n1-n）與同步轉(zhuǎn)速n1的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示，即s=（n1－n）/n13.三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率

于是，電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度可以表示為

n=n1(1－s)

異步電動機工作在電動狀態(tài)時，轉(zhuǎn)差率s的范圍是：0~1。其中s=0，是理想空載狀態(tài)；s=1，是起動瞬間。

電機在額定運行時，轉(zhuǎn)差率sN一般為1.5%~5%。1.2、交流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊1三相鼠籠型異步電動機的拆裝★任務(wù)實施

實訓(xùn)目的

實訓(xùn)工具和儀表（1）常用電工工具，榔頭、撬棍、拉具、厚木板、鋼管、油盆、適量柴油和棉布等。（2）萬用表1塊。（3）三相鼠籠型異步電動機1臺。（1）學(xué)會電動機拆裝工具的使用。（2）掌握三相鼠籠型異步電動機拆裝的步驟和方法。（3）通過實驗進一步理解交流電機的結(jié)構(gòu)、原理。。1.2、交流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊1三相鼠籠型異步電動機的拆裝★任務(wù)實施

實訓(xùn)方法和步驟

注意事項略。請按照教材上的實訓(xùn)方法和步驟對三相鼠籠式異步電動機進行拆裝，并認(rèn)真填寫實訓(xùn)報告。1.2、交流電機的拆裝與檢測知識鏈接1-1三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)★任務(wù)實施

主要由定子和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。如下圖所示是一臺封閉式三相鼠籠型異步電動機的結(jié)構(gòu)圖。1.2、交流電機的拆裝與檢測1．定子部分★三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)

三相異步電動機的定子主要由定子鐵心、定子繞組和機座等構(gòu)成。1）定子鐵心

定子鐵心是電動機磁路的一部分，并要放置定子繞組。為了減少鐵心損耗，一般用片間絕緣約0.5mm厚、導(dǎo)磁性能較好的硅鋼片疊壓而成。1.2、交流電機的拆裝與檢測1．定子部分★三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)2）定子繞組

定子繞組是電動機的電路部分，它嵌放在定子鐵心的內(nèi)圓槽內(nèi)。它通過電流建立磁場，并感應(yīng)電動勢以實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換。

定子繞組的接線通常有星形連接和三角形連接兩種，如右圖所示：3）機座

機座的主要作用是固定和支撐定子鐵心及端蓋。1.2、交流電機的拆裝與檢測2．轉(zhuǎn)子部分★三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)

三相異步電動機的定子主要由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組等構(gòu)成。2）轉(zhuǎn)子鐵心

轉(zhuǎn)子鐵心是電動機磁路的一部分，一般也用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，1）轉(zhuǎn)軸

轉(zhuǎn)軸是支撐轉(zhuǎn)子鐵心和輸出轉(zhuǎn)矩的部件，它必須具有足夠的剛度和強度。1.2、交流電機的拆裝與檢測2．轉(zhuǎn)子部分★三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)3）轉(zhuǎn)子繞組

根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)形式，異步電動機分為鼠籠型轉(zhuǎn)子繞組和繞線型轉(zhuǎn)子繞組兩種。銅（鋁）條籠型轉(zhuǎn)子鑄鋁籠型轉(zhuǎn)子右圖為常見的兩種鼠籠型轉(zhuǎn)子。1.2、交流電機的拆裝與檢測2．轉(zhuǎn)子部分★三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)3）轉(zhuǎn)子繞組

根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)形式，異步電動機分為鼠籠型轉(zhuǎn)子繞組和繞線型轉(zhuǎn)子繞組兩種。繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)繞線型轉(zhuǎn)子接線圖1.2、交流電機的拆裝與檢測3．氣隙★三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)

異步電動機的氣隙是均勻的。異步電動機的勵磁電流是由電網(wǎng)供給的，屬無功性質(zhì)。氣息越大勵磁電流就越大，直接影響電網(wǎng)的功率因數(shù)。因此，異步電動機的氣息大小為機械條件所能允許達到的最小數(shù)值，中小型異步電機一般為0.2~0.5mm。1.2、交流電機的拆裝與檢測知識鏈接1-2三相鼠籠異步電動機的拆卸與裝配方法★任務(wù)實施右圖為三相鼠籠型異步電動機構(gòu)成示意圖：1.2、交流電機的拆裝與檢測知識鏈接1-2三相鼠籠異步電動機的拆卸與裝配方法★任務(wù)實施

1）聯(lián)軸器或皮帶輪的拆卸1.三相鼠籠異步電動機的拆卸方法：左圖為軸承的拆卸方法示意圖

2）風(fēng)扇罩和外風(fēng)扇的拆卸

3）端蓋和軸承蓋的拆卸

4）轉(zhuǎn)軸的拆卸1.2、交流電機的拆裝與檢測知識鏈接1-2三相鼠籠異步電動機的拆卸與裝配方法★任務(wù)實施

三相鼠籠異步電動機的裝配工序與拆卸時的工序相反。即：

先將轉(zhuǎn)子一端裝配端蓋等零件，另一端暫不裝配，把轉(zhuǎn)子裝入定子內(nèi)腔，注意不應(yīng)擦碰；再將端蓋止口和機座止口咬合，并用橡皮錘適當(dāng)敲擊，使配合位置正確、松緊合適；然后，對準(zhǔn)端蓋安裝孔，將螺釘與機座連接、緊固螺釘時，應(yīng)均勻緊固，并用木錘四周均勻敲打，再將螺釘緊固；最后，裝配風(fēng)罩端的端蓋，用手轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，應(yīng)能靈活，邊敲邊緊固螺釘，直至裝配質(zhì)量完好。1.三相鼠籠異步電動機主要部件的裝配方法1.2、交流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊2三相異步電動機拆裝后的檢查與測試

★任務(wù)實施

實訓(xùn)目的

實訓(xùn)工具和儀表（1）常用電工工具。（2）兆歐表1塊、鉗形卡表1塊、萬用表1塊。（3）三相電源1臺，三相鼠籠型異步電動機1臺。了解三相異步電動機拆裝后的檢查與測試方法、要求和步驟。1.2、交流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊2三相異步電動機拆裝后的檢查與測試★任務(wù)實施

實訓(xùn)方法和步驟

注意事項略。請按照教材上的實訓(xùn)方法和步驟，在對三相鼠籠式異步電動機進行拆裝后，進行檢查和測試，并認(rèn)真填寫測試報告。1.2、交流電機的拆裝與檢測知識鏈接2-1三相異步電動機拆裝后的檢測方法★任務(wù)實施1．外觀檢查

先檢查裝配后電機的外表面，如緊固螺栓，螺母是否旋緊，外觀檢查完畢后再進行下面的檢查：1）定子繞組端部的檢查2）定子繞組引線及接線盒的檢查3）轉(zhuǎn)子繞組的檢查1.2、交流電機的拆裝與檢測知識鏈接2-1三相異步電動機拆裝后的檢測方法★任務(wù)實施2．旋轉(zhuǎn)及運行檢查

1）未通電轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)檢查

2）三相異步電動機通電后的檢查1.2、交流電機的拆裝與檢測知識鏈接2-1三相異步電動機拆裝后的檢測方法★任務(wù)實施3．儀表的使用1）搖表的使用

搖表也稱為絕緣電阻測試儀、高阻計、兆歐表。主要用來檢測供電線路、電機繞組、電纜、電氣設(shè)備等的絕緣電阻。下面幾張圖片非別表示了搖表的外形，以及常用的幾種測量接線方法：搖表的外形測量線路對地絕緣電阻的接線方法1.2、交流電機的拆裝與檢測★任務(wù)實施測量設(shè)備外殼對地絕緣電阻的接線方法測量電纜芯線絕緣電阻時的接線方法1.2、交流電機的拆裝與檢測★任務(wù)實施（1）搖表應(yīng)按被測電氣設(shè)備的電壓等級來選擇。（2）測量前，被測設(shè)備應(yīng)切斷電源。對于電容量較大的設(shè)備應(yīng)進行接地放電。（3）測量前先將搖表進行一次開路和短路試驗。（4）搖測時，搖表必須平放，轉(zhuǎn)速要均勻，每分鐘約120轉(zhuǎn)，不得使搖表振動。（5）搖表的接線必須使用兩根獨立絕緣導(dǎo)線，不得使用平行線或絞線。（6）測量后，應(yīng)將被測設(shè)備充分放電。（7）用搖表測量電阻時，要持續(xù)1min。2）搖表使用時的注意事項：

1.2、交流電機的拆裝與檢測★任務(wù)實施

鉗形表是一種用于測量運行中電氣線路電流大小的儀表，可在不斷電的情況下測量電流。如右圖所示3）鉗形表的使用4）電橋的使用

電橋是用比較法測量電阻的儀器。電橋的特點是靈敏、準(zhǔn)確、使用方便。

電橋可分為直流電橋和交流電橋，直流電橋可以用于測電阻，交流電橋可以用于測電容、電感。1.2、交流電機的拆裝與檢測知識鏈接2-2三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)★任務(wù)實施1.型號

例如，Y112M-2，Y-是產(chǎn)品代號，表示異步電動機，112M-2，是規(guī)格代號，表示中心高112mm，中機座（M表示中機座，L表示長機座，S表示短機座，等等），2-表示兩極。

額定電壓是指電動機在額定狀態(tài)下運行時，允許加在定子繞組兩端的線電壓值，常用UN表示，單位為V或kV。2.額定值1)額定電壓1.2、交流電機的拆裝與檢測知識鏈接2-2三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)★任務(wù)實施

額定電流是指電動機在額定狀態(tài)下運行時，定子繞組中允許通過的線電流值，常用IN表示，單位為A。2)額定電流3)額定效率

額定功率是指電動機在額定運行時，轉(zhuǎn)子軸上輸出的機械功率，常用PN表示，單位為W或kW。對于三相異步電動機，其額定功率為式中，cosφN為異步電動機的額定功率因數(shù)。1.2、交流電機的拆裝與檢測知識鏈接2-2三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)★任務(wù)實施

額定頻率是指電動機所接交流電源的頻率，常用fN表示，單位為Hz。我國電網(wǎng)的頻率為50Hz。4)額定頻率5)額定轉(zhuǎn)速

額定轉(zhuǎn)速是指電動機在額定狀態(tài)下運行時的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，常用nN表示，單位為r/min。6)工作方式

一般地，電機有三種工作方式，即S1（連續(xù)工作制）、S2（短時工作制）和S3（斷續(xù)周期工作制）。1.2、交流電機的拆裝與檢測知識鏈接2-2三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)★任務(wù)實施

電動機允許達到的最高溫度是由電動機使用絕緣材料的耐熱程度決定的，絕緣材料的耐熱程度稱為絕緣等級。常用的絕緣材料分為五個等級：A、E、B、F、H。8）絕緣等級9）防護等級

是以字母“IP”和其后面的兩位數(shù)字表示的。IP為國際防護的縮寫。IP后面第一位數(shù)字代表第一種防護形式（防塵）的等級，共分為七個等級。第二位數(shù)字代表第二種防護形式（防水）的等級，共分為九個等級。數(shù)字越大，表示防護的能力越強。1.2、交流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊3三相異步電動機定子繞組故障的局部修理★任務(wù)實施

實訓(xùn)目的

實訓(xùn)工具和儀表（1）常用電工工具、電烙鐵，烙鐵架（帶焊錫，松香），劃線板，墊打板，鉗子，電工刀，絕緣套管，適量絕緣紙與電磁線等。（2）萬用表、兆歐表各1塊。（3）三相鼠籠型異步電動機1臺。（1）了解三相異步電動機保養(yǎng)與維修的常識。（2）了解三相異步電動機定子繞組故障的檢測方法。（3）掌握定子繞組故障的局部修理的主要方法。1.2、交流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊1三相鼠籠型異步電動機的拆裝★任務(wù)實施

實訓(xùn)方法和步驟（1）根據(jù)所學(xué)的有關(guān)繞組故障的檢修方法，按照定子繞組故障的局部修理報告中的內(nèi)容操作。（2）根據(jù)故障內(nèi)容首先確定檢測方法、然后列出要實施的修復(fù)的方法。（3）將檢測方法和實施過程填入定子繞組故障的局部修理報告。（4）進行總結(jié)、分析。將檢查結(jié)果填入定子繞組故障的局部修理報告。1.2、交流電機的拆裝與檢測實訓(xùn)模塊3三相異步電動機定子繞組故障的局部修理★任務(wù)實施

實訓(xùn)數(shù)據(jù)處理

注意事項（1）在檢修中要正確選擇測試儀表和測試工具。（2）若遇到所測電動機存在對地短路，則表針擺到“0”位，應(yīng)迅速停止搖動手柄，以免燒壞儀表。

（3）檢修中要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，嚴(yán)格按照設(shè)備、儀器操作規(guī)程進行操作，嚴(yán)禁進行不熟悉的操作。（4）實訓(xùn)結(jié)束后，檢修場地需打掃干凈。（1）將實訓(xùn)中所用的三相鼠籠型異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)記錄在教材中的表格中。（2）根據(jù)實際測量結(jié)果，計算定子繞組的直流電阻。1.2、交流電機的拆裝與檢測知識鏈接3三相異步電動機的保養(yǎng)維修知識★任務(wù)實施1．三相異步電動機的定期保養(yǎng)與維修

電機的保養(yǎng)與維護是消除故障