項(xiàng)目一 任務(wù)6 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)行維護(hù)

項(xiàng)目一：認(rèn)識(shí)CA6140型普通車床的電機(jī)系統(tǒng)14三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性3三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩特性25電力拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性判斷6電力拖動(dòng)系統(tǒng)的選擇與運(yùn)行維護(hù)

1.選擇電動(dòng)機(jī)的基本原則1）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械調(diào)速的要求選擇電動(dòng)機(jī)的種類。2）電動(dòng)機(jī)的容量要能得到充分利用，使其溫升盡可能達(dá)到或接近額定溫升值。3）電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式要滿足機(jī)械設(shè)計(jì)提出的安裝要求，適合環(huán)境工作條件。4）在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，優(yōu)先采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，使用維護(hù)方便的三相交流異步電動(dòng)機(jī)。一、三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇任務(wù)6.三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)行維護(hù)1）生產(chǎn)機(jī)械對(duì)起動(dòng)、調(diào)速及制動(dòng)無特殊要求時(shí)，應(yīng)采用籠型電動(dòng)機(jī)。但功率較大且連續(xù)工作的生產(chǎn)機(jī)械，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)，宜采用同步電動(dòng)機(jī)。2）符合下列情況之一時(shí)，宜采用繞線型電動(dòng)機(jī)：3）生產(chǎn)機(jī)械對(duì)起動(dòng)、調(diào)速及制動(dòng)有特殊要求時(shí)，電動(dòng)機(jī)的類型及其調(diào)速方式應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合比較來確定。2.電動(dòng)機(jī)類型的選擇a.重載起動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械，籠型電動(dòng)機(jī)不能滿足起動(dòng)要求或者加大功率不合理時(shí)。

b.調(diào)速范圍不大的生產(chǎn)機(jī)械，且低速運(yùn)行時(shí)間較短時(shí)。a.當(dāng)交流電動(dòng)機(jī)不能滿足生產(chǎn)機(jī)械要求的特性時(shí)，采用直流電動(dòng)機(jī)。b.交流電源消失后必須工作的應(yīng)急機(jī)組，應(yīng)采用直流電動(dòng)機(jī)。c.變負(fù)載運(yùn)行的風(fēng)機(jī)和泵類機(jī)械，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)，應(yīng)采用調(diào)速裝置，并選用相應(yīng)類型的電動(dòng)機(jī)。3.電動(dòng)機(jī)的電壓選擇電動(dòng)機(jī)的額定電壓，應(yīng)根據(jù)其額定功率和所在系統(tǒng)的配電電壓來選定。必要時(shí)，應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)等情況進(jìn)行比較后再確定。電動(dòng)機(jī)的等級(jí)、相數(shù)、頻率都要與供電電壓一致。4.電動(dòng)機(jī)容量的選擇電動(dòng)機(jī)的容量反映了其負(fù)載能力，與電動(dòng)機(jī)的允許溫升和過載能力有關(guān)。電動(dòng)機(jī)的容量大于200kW或250kW時(shí)，通常采用高壓電動(dòng)機(jī)；電網(wǎng)電壓為10kV時(shí)，選用10kV電動(dòng)機(jī)；電網(wǎng)電壓為6kV時(shí)，選用6kV的電動(dòng)機(jī)。

電動(dòng)機(jī)的容量計(jì)算有分析計(jì)算法和統(tǒng)計(jì)類比法兩種。通常情況下，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速不低于500r/min。在生產(chǎn)機(jī)械所需額定轉(zhuǎn)速一定的前提下，若還需要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減速，則電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速越高，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)速比越大，機(jī)構(gòu)就越復(fù)雜，制造就越困難，而且傳動(dòng)損耗也越大。5.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇額定功率相同的電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速越高，體積就越小，造價(jià)就越低。一般來說，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子越細(xì)長(zhǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就越小，制動(dòng)時(shí)間就越短。1）無需調(diào)速的高、中速機(jī)械：如泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等，可選相應(yīng)額定轉(zhuǎn)速的電機(jī)，而不用減速機(jī)構(gòu)。2）無需調(diào)速的低速機(jī)械：如球磨機(jī)、破碎機(jī)、某些化工機(jī)械等，可選用相應(yīng)轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，或選轉(zhuǎn)速稍高的電動(dòng)機(jī)，再通過較小速比的減速機(jī)來傳動(dòng)。5.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇3）對(duì)于調(diào)速要求不高的各種生產(chǎn)機(jī)械，則可選擇轉(zhuǎn)速稍高的電動(dòng)機(jī)配以減速機(jī)構(gòu)，或直接選用多級(jí)電動(dòng)機(jī)。4）調(diào)速要求較高的生產(chǎn)機(jī)械，應(yīng)考慮生產(chǎn)機(jī)械最高轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速相適應(yīng)，直接用電氣調(diào)速。5)

對(duì)于需要調(diào)速的機(jī)械，如軋鋼機(jī)等，電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速宜留有10%~15%的裕量。

對(duì)于恒功率負(fù)載且需大幅度調(diào)速的機(jī)械、如卷取機(jī)等，應(yīng)適當(dāng)選擇減速機(jī)的傳動(dòng)比和電動(dòng)機(jī)的基速，盡可能使電動(dòng)機(jī)工作在基速附近或基速以上運(yùn)行。6)對(duì)轉(zhuǎn)速低，反復(fù)短時(shí)工作的機(jī)械，如軋機(jī)主傳動(dòng)，在可能的條件下，宜采用無減速機(jī)直接傳動(dòng)，以提高效率，減少能耗，并提高傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。卷取機(jī)是軋鋼車間的一種輔助設(shè)備，作用是將熱軋或冷軋鋼材卷取成卷筒狀。5.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇CA6140型車床需要配備三臺(tái)電動(dòng)機(jī)：主電動(dòng)機(jī)M1、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2和快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3。

主電動(dòng)機(jī)M1的作用是驅(qū)動(dòng)主軸的主運(yùn)動(dòng)和刀具的縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，連續(xù)工作制，單向、單速運(yùn)轉(zhuǎn)，靠機(jī)械換向和機(jī)械調(diào)速來滿足加工時(shí)的正反轉(zhuǎn)和調(diào)速要求。6.

CA6140型車床電動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)CA6140型車床的實(shí)際工作情況可知：三臺(tái)電動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載都不重，而且對(duì)起動(dòng)、調(diào)速及制動(dòng)均無特殊要求，宜選用普通的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的作用是拖動(dòng)溜板箱，實(shí)現(xiàn)刀架的快速移動(dòng)，短時(shí)工作制，單向、單速運(yùn)轉(zhuǎn)，靠機(jī)械換向來滿足快速移動(dòng)時(shí)的正反轉(zhuǎn)要求。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的作用是驅(qū)動(dòng)冷卻泵，為車削加工提供冷卻液，連續(xù)工作制，單向、單速運(yùn)轉(zhuǎn)。二、三相異步電動(dòng)機(jī)的常規(guī)維護(hù)常規(guī)維護(hù)主要包括運(yùn)行監(jiān)視及現(xiàn)場(chǎng)異常的分析處理，基本裝卸方法及常規(guī)維修技術(shù)。主要任務(wù)：——起動(dòng)準(zhǔn)備——起動(dòng)監(jiān)視——運(yùn)行監(jiān)視——定期維修新安裝的或較長(zhǎng)時(shí)間未使用的電動(dòng)機(jī)，在起動(dòng)前必須認(rèn)真檢查，以確定電機(jī)是否可以通電運(yùn)行。1.安裝檢查在熱狀態(tài)（75℃）條件下，中小型低壓電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻值應(yīng)不小于0.5MΩ，高壓電動(dòng)機(jī)每千伏工作電壓定子繞組的絕緣電阻值應(yīng)不小于1MΩ，每千伏工作電壓繞線式轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻值，最低不得小于0.5MΩ。電動(dòng)機(jī)二次回路絕緣電阻不應(yīng)小于1MΩ。500V以下額定電壓的電動(dòng)機(jī)，用500V兆歐表測(cè)量；500～1000V之間額定電壓的電動(dòng)機(jī)，用1000V兆歐表測(cè)量；1000V以上額定電壓的電動(dòng)機(jī)，用2500V兆歐表測(cè)量。要求電動(dòng)機(jī)螺栓擰緊、軸承運(yùn)行無阻，聯(lián)軸器中心無偏移。2.用兆歐表測(cè)量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻（一）起動(dòng)準(zhǔn)備1）測(cè)前檢查a.將搖表進(jìn)行一次開路和短路試驗(yàn)，檢查其是否良好。b.必須切斷電源，并將被測(cè)設(shè)備充分放電，以防發(fā)生人身和設(shè)備事故。先將搖表兩連接線開路，搖動(dòng)手柄，指針應(yīng)指向“∞”。然后，將兩連接線短路一下，輕輕搖動(dòng)手柄，指針應(yīng)指向“0”。如果指針不能指到對(duì)應(yīng)位置，則說明搖表有故障，需要檢修。c.被測(cè)對(duì)象的表面應(yīng)清潔、干燥，以減小誤差，確保測(cè)量精度。2.用兆歐表測(cè)量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻（一）起動(dòng)準(zhǔn)備2）測(cè)量和讀數(shù)a.將搖表平放；將電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)6個(gè)端頭的聯(lián)片拆開。b.測(cè)量三相繞組之間的電阻時(shí)，將兩測(cè)試夾分別接到任意兩相繞組的任一端頭；測(cè)量每相繞組與機(jī)殼的絕緣電阻值時(shí)，L端接繞組，E端接機(jī)殼。c.接好線后，順時(shí)針搖動(dòng)搖柄，速度由慢而快，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min左右時(shí)，保持勻速搖動(dòng)一分鐘，讀取表針穩(wěn)定的指示值（必須邊搖邊讀數(shù)）。d.如果指針擺到“0”點(diǎn)，就說明被測(cè)設(shè)備短路，應(yīng)立即停止搖動(dòng)搖柄，以免燒壞儀表。2.用兆歐表測(cè)量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻（一）起動(dòng)準(zhǔn)備不僅要記錄測(cè)量到的數(shù)據(jù)，而且還要記錄對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響的環(huán)境條件，如溫度、濕度、搖表電壓等級(jí)、量程、編號(hào)和被測(cè)物狀況等。3）數(shù)據(jù)記錄4）測(cè)后工作測(cè)量結(jié)束，要先進(jìn)行放電，再及時(shí)拆除連線。具體操作：一邊慢搖一邊拆線，將被測(cè)設(shè)備對(duì)地短路放電（將地線從搖表上取下來，與被測(cè)設(shè)備短接一下即可），然后再停止搖表的轉(zhuǎn)動(dòng)。注意：放電前禁止用手觸及被測(cè)設(shè)備，禁止未放電而直接進(jìn)行拆線，以防觸電。2.用兆歐表測(cè)量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻（一）起動(dòng)準(zhǔn)備3.測(cè)量各相直流電阻4.電源檢查（一）起動(dòng)準(zhǔn)備5.起動(dòng)、保護(hù)措施檢查6.清理電機(jī)周圍的異物對(duì)于40kW以上的電機(jī)，各相電阻值互差應(yīng)不超過2%。一般要求電源波動(dòng)電壓不超過±5%，否則應(yīng)改善電源電壓后再投入。要求起動(dòng)設(shè)備接線正確，電動(dòng)機(jī)所配熔絲的型號(hào)合適。若超過該值，說明繞組存在問題（斷線、匝間短路、接線錯(cuò)誤、線頭接觸不良等），應(yīng)查明并排除。1.合閘后，若電機(jī)不轉(zhuǎn)，應(yīng)迅速、果斷地拉閘，以避免燒毀電機(jī)。2.電機(jī)起動(dòng)后，應(yīng)時(shí)時(shí)觀察電機(jī)狀態(tài)，若有異常，應(yīng)立即停機(jī)，待查明故障并排除后，才能重新合閘起動(dòng)。3.鼠籠型電機(jī)采用全壓起動(dòng)時(shí)，次數(shù)不宜過于頻繁，對(duì)于功率過大的電機(jī)要隨時(shí)注意電動(dòng)機(jī)的溫升。（二）起動(dòng)監(jiān)視4.繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)起動(dòng)前，應(yīng)注意檢查起動(dòng)電阻，保證起動(dòng)電阻接入后才能起動(dòng)。接通電源后，隨著起動(dòng)過程的進(jìn)行，電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，應(yīng)逐步切除各級(jí)起動(dòng)電阻。5.由同一臺(tái)變壓器供電的多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，盡量不要同時(shí)起動(dòng)。在滿足工藝起動(dòng)順序要求的前提下，最好是按照電機(jī)的容量從大到小逐臺(tái)起動(dòng)。1.對(duì)運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)經(jīng)常檢查其外殼有無裂紋，螺釘是否有脫落或松動(dòng)，有無異響或劇烈振動(dòng)等。2.監(jiān)視時(shí)，要特別注意電動(dòng)機(jī)有無出現(xiàn)冒煙和異味。若看到冒煙或嗅到焦糊味，必須立即停車檢查處理。3.要注意軸承部位的溫度和響度。溫度升高，有異響則表征缺油或正在磨損。（三）運(yùn)行監(jiān)視4.用連軸器傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，若中心校正不好，會(huì)在運(yùn)行中發(fā)出響聲，并伴隨電動(dòng)機(jī)振動(dòng)和聯(lián)軸節(jié)螺栓膠墊的磨損，必須停車重新校正中心線。（三）運(yùn)行監(jiān)視5.用皮帶傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)注意皮帶不能松動(dòng)或打滑，但也不能過緊，因?yàn)檫^緊會(huì)使電機(jī)軸承過熱。6.若發(fā)生以下嚴(yán)重故障，必須立即停車處理：1）人員觸電事故。2）電動(dòng)機(jī)冒煙。3）電動(dòng)機(jī)劇烈振動(dòng)。4）軸承嚴(yán)重發(fā)熱。5）轉(zhuǎn)速迅速下降，溫度迅速升高。1）卸下前軸承外蓋2）卸下前端蓋（四）定期維修1.三相異步電動(dòng)機(jī)的拆卸3）卸下風(fēng)罩定期維修包括：拆卸、定期大修和小修。4）卸下外風(fēng)扇1.三相異步電動(dòng)機(jī)的拆卸5）卸下后軸承外蓋6）卸下后端蓋7）抽出轉(zhuǎn)子8）卸下軸承及軸承內(nèi)蓋對(duì)于大中型電機(jī)，抽轉(zhuǎn)子時(shí)應(yīng)兩人操作，將轉(zhuǎn)子稍稍抬起，平穩(wěn)抽出，不應(yīng)劃傷定子，更不應(yīng)損傷定子繞組的端口。電動(dòng)機(jī)的定期大修應(yīng)結(jié)合負(fù)載機(jī)械的大修進(jìn)行。2）對(duì)拆開的電機(jī)和起動(dòng)設(shè)備進(jìn)行清理，清除所有的油污、泥垢。

1）檢查電動(dòng)機(jī)各部件有無機(jī)械損傷，按損傷程度做出相應(yīng)的修理方案。清理過程中，應(yīng)注意觀察繞組的絕緣狀況。若絕緣呈暗褐色，說明絕緣已老化，要特別注意不要碰撞使絕緣脫落。若有絕緣脫落，應(yīng)進(jìn)行修復(fù)和刷漆。2.三相異步電動(dòng)機(jī)的定期大修大修時(shí)要進(jìn)行的檢修項(xiàng)目有：3）拆下軸承，浸在柴油或汽油中徹底清洗，再用干凈汽油清洗一遍。清洗后的軸承應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，不松動(dòng)，無異響。若軸承表面粗糙說明油脂不合格；若軸承表面發(fā)藍(lán)，則表明已經(jīng)退火。根據(jù)檢查結(jié)果，對(duì)油脂或軸承進(jìn)行更換，并消除故障原因（清除油中的砂、鐵屑等雜物；正確安裝電機(jī)等）。軸承新安裝時(shí)，加油應(yīng)從一側(cè)加入。油脂占軸承容積的1/3～2/3即可。4）檢查定子、轉(zhuǎn)子有無變形和磨損，若觀察到有磨損處和發(fā)亮點(diǎn)，說明可能存在定子、轉(zhuǎn)子鐵心擦損，應(yīng)使用銼刀或刮刀把發(fā)亮點(diǎn)刮低。2.三相異步電動(dòng)機(jī)的定期大修5）用兆歐表測(cè)定子繞組有無短路與絕緣損壞，根據(jù)故障程度作相應(yīng)處理。6）對(duì)各項(xiàng)檢查修復(fù)后，對(duì)電機(jī)進(jìn)行裝配。7）裝配完畢的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)進(jìn)行必要的測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后，就可起動(dòng)試運(yùn)行。8）試運(yùn)行時(shí)，各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)和記錄都表明達(dá)到技術(shù)要求，方可帶負(fù)載投入