《電機(jī)驅(qū)動(dòng)與調(diào)速》第13講（三相電動(dòng)機(jī)選擇測(cè)試維修）

1第13

講項(xiàng)目3交流異步電動(dòng)機(jī)及其檢修

任務(wù)6三相異步電動(dòng)機(jī)情景2三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇、測(cè)試與故障維修教學(xué)目標(biāo)1、熟悉三相異步電機(jī)的選擇、測(cè)試2、掌握三相異步電機(jī)的故障維修

教學(xué)重點(diǎn)三相異步電機(jī)的選擇、測(cè)試教學(xué)難點(diǎn)三相異步電機(jī)的故障維修教學(xué)方法探究式、演示、情境交融、啟發(fā)互動(dòng)式教學(xué)法教學(xué)手段多媒體教學(xué)、動(dòng)畫演示教學(xué)作業(yè)布置

作業(yè)題3-22教學(xué)過程：情景2三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇、測(cè)試與故障維修

1、三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇電機(jī)的選擇主要是選擇電機(jī)的功率、種類、型式。

(1）功率的選擇電動(dòng)機(jī)的功率根據(jù)負(fù)載的情況選擇合適。若功率選大了雖能保證正常運(yùn)行，但不經(jīng)濟(jì)且電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)都不高。若功率選小了就不能保證電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械的正常運(yùn)行，不能充分發(fā)揮生產(chǎn)機(jī)械的效能，并使電動(dòng)機(jī)由于過載而過早損壞。31）連續(xù)運(yùn)行（s1）電動(dòng)機(jī)功率的選擇

先算出生產(chǎn)機(jī)械的功率，所選電動(dòng)機(jī)的額定功率等于或稍大于生產(chǎn)機(jī)械的功率即可。2）短時(shí)運(yùn)行（s2）電動(dòng)機(jī)功率的選擇

短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間有15、30、60、90min四種定額。拖動(dòng)閘門的電機(jī)常采用短時(shí)工作。若沒有合適的專為短時(shí)運(yùn)行設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)，可選用連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)。因熱慣性，短時(shí)運(yùn)行時(shí)可容許過載。工作時(shí)間愈短，則過載可以愈大。但電動(dòng)機(jī)的過載是受到限制的。通常根據(jù)過載系數(shù)選擇短時(shí)運(yùn)行電機(jī)的功率。電動(dòng)機(jī)的額定功率可選生產(chǎn)機(jī)械所需功率的1/e。43）周期工作（s3～s8）電動(dòng)機(jī)功率的選擇周期斷續(xù)工作制是指電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行時(shí)間tL很短，使電動(dòng)機(jī)的溫升達(dá)不到穩(wěn)態(tài)溫升；停止時(shí)間t0也很短，使電動(dòng)機(jī)的溫升降不到零，工作周期小于10min的工作方式。工作時(shí)間占工作周期的百分比稱為負(fù)載持續(xù)率，用

表示。

＝×100%(3-7)我國的周期斷續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)的負(fù)載持續(xù)率有15%、25%、40%、60%四種定額。要求頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的電動(dòng)機(jī)常采用周期斷續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)，如拖動(dòng)電梯、起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)等。5電動(dòng)機(jī)的功率按照下式計(jì)算選擇。(3-8)式中

s為電機(jī)的實(shí)際負(fù)載持續(xù)率，Ps為電機(jī)的實(shí)際功率，

sN為電機(jī)的額定負(fù)載持續(xù)率。

(2）種類和型式的選擇1）種類的選擇電動(dòng)機(jī)種類的選擇可以考慮交或直流、機(jī)械特性、調(diào)速與起動(dòng)性能、維護(hù)及價(jià)格等要素。

①交、直流電動(dòng)機(jī)的選擇 若無特殊要求，一般采用交流電動(dòng)機(jī)。6

②鼠籠式與繞線式的選擇三相鼠籠式異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、工作可靠、價(jià)格低廉及維護(hù)方便，但調(diào)速困難、功率因數(shù)較低、起動(dòng)性能較差。因而要求機(jī)械特性較硬而無調(diào)速要求的一般生產(chǎn)機(jī)械盡可能采用鼠籠式電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，僅在不方便采用鼠籠式才采用繞線式異步電機(jī)。

2）結(jié)構(gòu)型式的選擇電動(dòng)機(jī)常制成以下幾種結(jié)構(gòu)型式。類型 特點(diǎn) 適用場(chǎng)合開啟式 無特殊防護(hù)，通風(fēng)良好 用于干燥無塵場(chǎng)所防護(hù)式 機(jī)殼或端蓋下有通風(fēng)罩，以防鐵屑等雜物。用于灰塵不多、或?qū)⑼鈿ぷ龀蓳醢鍫睿苑酪欢ń嵌葍?nèi)比較干燥的場(chǎng)所有雨水濺入其中 封閉式 它的外殼嚴(yán)密封閉，靠自身風(fēng)扇或外部風(fēng)扇用于灰多、潮濕冷卻，并在外殼帶有散熱片。 或含有酸性氣體場(chǎng)所防爆式 整個(gè)電機(jī)嚴(yán)密封閉 用于易燃或有爆炸性氣體的場(chǎng)所73）安裝結(jié)構(gòu)型式的選擇IMB3：臥式，機(jī)座帶底腳，端蓋上無凸緣。IMB5：臥式，機(jī)座不帶底腳，端蓋上有凸緣。IMB35：臥式，機(jī)座帶底腳，端蓋上有凸緣。4）電壓的選擇電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)的選擇要考慮電動(dòng)機(jī)類型、功率及使用地點(diǎn)的電源電壓。Y系列鼠籠式電動(dòng)機(jī)的額定電壓只有380V一個(gè)等級(jí),只有大功率異步電動(dòng)機(jī)才采用3KV和6KV等。85）轉(zhuǎn)速的選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定。通常轉(zhuǎn)速不低于500r/min，因?yàn)楫?dāng)功率一定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速愈低，則其尺寸愈大，價(jià)格愈貴，且效率也較低。因此通常選擇一臺(tái)高速電動(dòng)機(jī)再配減速器。異步電機(jī)常用4個(gè)極，同步轉(zhuǎn)速n0=1500r/min。

2、交流電動(dòng)機(jī)基本參數(shù)的測(cè)試

（1）直流電阻測(cè)量將三相定子繞組出線端的連接拆開，用萬用表歐姆擋測(cè)量定子三相繞組的通斷情況，以判斷三相定子繞組有無斷路。如三相繞組正常，則各相電阻值一致。9

（2）絕緣電阻測(cè)量測(cè)量各相繞組對(duì)地絕緣電阻時(shí)，可將兆歐表的接線柱“L”接被測(cè)相繞組一端，接線柱“E”接電動(dòng)機(jī)機(jī)座上無油漆部位。進(jìn)行相間絕緣電阻測(cè)量時(shí)將兆歐表的接線柱“L”及“E”分別接在兩相繞組出線端上。將測(cè)量值分別記錄下來。如測(cè)得的絕緣電阻0.5MΩ及以上，說明該電動(dòng)機(jī)絕緣尚好，可繼續(xù)使用；如在0.5MΩ以下，說明該電動(dòng)機(jī)繞組已受潮，或繞組絕緣很差，需進(jìn)行烘干處理，或需重新進(jìn)行浸漆處理；如測(cè)得絕緣電阻為零，說明該電動(dòng)機(jī)繞組接地，必須進(jìn)行修理，排除故障后方能使用。10

（3）繞組首末端的判別三相定子繞組首末端的判別方法有以下三種。1）低壓交流電源法（36V）①用萬用表歐姆檔先將三相繞組分開。②給三相繞組的六個(gè)接線端進(jìn)行假設(shè)編號(hào)，分別編為U1、U2、V1、V2、Wl、W2。然后按圖3-13所示把任意兩相中的兩個(gè)接線端（設(shè)為V1和U2）連接起來，構(gòu)成兩相串聯(lián)繞組。（a）電壓表有讀數(shù)（b）電壓表無讀數(shù)圖3-13低壓交流法檢查繞組首末端11③在另外兩個(gè)接線端V2和U1上接交流電壓表。④在另一相繞組Wl和W2上接36V交流電源，如電壓表有讀數(shù)，則U1、U2和V1、V2的編號(hào)正確。如無讀數(shù)，則把U1、U2或V1、V2的編號(hào)對(duì)調(diào)一下即可。⑤用同樣方法判定Wl、W2的兩個(gè)接線端。2）發(fā)電機(jī)法①用萬用表歐姆檔先將三相繞組分開。②給三相繞組做假設(shè)編號(hào)，分別為U1、U2、V1、V2、Wl、W2。③接線如圖3-14所示，用手轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子。由于電動(dòng)機(jī)定子及轉(zhuǎn)子鐵心中通常均有少量的剩磁，當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí)，在三相定子繞組中將有微弱的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，此時(shí)若并接在繞組兩端的微安表（或萬用表微安檔）指針不動(dòng)，則說明假設(shè)的編號(hào)是正確的。若指針有偏轉(zhuǎn)，說明其中有一相繞組的首末端假設(shè)編號(hào)錯(cuò)誤，應(yīng)逐相對(duì)調(diào)重測(cè)，直至正確為止。123）干電池法①用前述方法分開三相繞組，并進(jìn)行假設(shè)編號(hào)。②接線如圖3-15所示，閉合電池開關(guān)的瞬間，若微安表指針擺向大于零，則連接電池正極的接線端與微安表負(fù)極所連的接線端同為首端(或同為末端)。③再將微安表連接另一相繞組的兩接線端，用上述方法判定首末端即可。

圖3-14發(fā)電法檢查繞組首末端圖3-15干電池法檢查繞組首末端133）計(jì)算判斷根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算判斷電機(jī)三相電流是否平衡。三相平衡電流的計(jì)算公式為各相空載電流的偏差一般不應(yīng)大于10%。

（5）空載轉(zhuǎn)速的測(cè)量用轉(zhuǎn)速表測(cè)量電動(dòng)機(jī)通電正常運(yùn)行的空載轉(zhuǎn)速。14

3、故障處理

（1）電動(dòng)機(jī)過熱故障15

（2）繞組接地故障指繞組與鐵心或機(jī)殼絕緣破壞而造成的接地。1）故障現(xiàn)象機(jī)殼帶電、控制線路失控、繞組短路發(fā)熱，致使電動(dòng)機(jī)無法正常運(yùn)行。2）產(chǎn)生原因繞組受潮使絕緣電阻下降，電動(dòng)機(jī)長期過載運(yùn)行，有害氣體腐蝕，金屬異物侵入繞組內(nèi)部損壞絕緣，重繞定子繞組時(shí)絕緣損壞鐵心，繞組端部碰端蓋機(jī)座，定、轉(zhuǎn)子磨擦引起絕緣灼傷，引出線絕緣損壞與殼體相碰，過電壓（如雷擊）使絕緣擊穿。163）檢查方法

觀察法:通過目測(cè)繞組端部及線槽內(nèi)絕緣有無損傷和焦黑的痕跡，若有就是接地點(diǎn)。

萬用表檢查法:用萬用表低阻檔檢查，如讀數(shù)很小，則為接地。

兆歐表法:根據(jù)不同的等級(jí)選用不同的兆歐表測(cè)量各組電阻的絕緣電阻，如讀數(shù)為零，則該相繞組接地。但對(duì)電機(jī)絕緣受潮或因事故而擊穿，需憑借經(jīng)驗(yàn)判定，當(dāng)指針在“0”附近搖擺不定時(shí)，可認(rèn)為其具有一定的電阻值。

試燈法:試燈亮則繞組接地，如發(fā)現(xiàn)某處伴有火花或冒煙，則該處繞組接地。若燈微亮則絕緣有接地?fù)舸?。若燈不亮，但測(cè)試棒接地時(shí)也出現(xiàn)火花，則繞組尚未擊穿，只是嚴(yán)重受潮。還可用硬木在外殼的止口邊緣輕敲，若敲到某處試燈一滅一亮表示電流時(shí)通時(shí)斷，則該處就是接地點(diǎn)。17

電流穿燒