鄭宜燁-大專論文(工程機械專業(yè)2班)

1、河南科技大學繼續(xù)教育學院畢 業(yè) 設 計 論 文三相異步電動機維修及故障排除專 業(yè)：工程機械運用與維護班 級：2015級（2）班姓 名：鄭宜燁學 號: 1555203421008指導老師：韓明巍畢業(yè)設計（論文）任務書班 級 2015級（2）班 學生姓名 鄭宜燁 學 號 1555203421008 題 目: 三相異步電動機維修及故障排除1、本論文的目的、意義 通過寫論文，更清楚的了解了電動機在生產(chǎn)中的重大意義，進一步加強理論聯(lián)系實踐的能力。2、學生應完成的任務 此處由教師填寫 3、論文各部分內(nèi)容及時間分配：（共 5 周）第一部分：三相異步電動機的結構及損壞情況。 （第一周）第二部分: 三相異步電動

2、機的定期檢修。 （第二周）第三部分：三相異步電動機恢復性大修。 （第三周) 第四部分：電機單項運行產(chǎn)生的原因及預防措施。 （第四周）第五部分: 電機其它常見的故障及排除方法。 （第五周）指導教師： 2016 年 12 月 20 日審 批 人： 2017 年 月 日河南科技大學繼續(xù)教育學院?？飘厴I(yè)論文檢查表班級： 2015級(2)班 學生姓名： 鄭宜燁 指導教師：韓明巍論文題目三相異步電動機維修及故障排除一、論文中期檢查(論文完成情況及主要內(nèi)容)：此處由教師填寫教師簽字： 2017年2月 日二、論文結題驗收： 此處由教師填寫教師簽字： 2017年4月 日三、論文評語及評分： 此處由教師填寫教師簽

3、字： 2017年5月 日內(nèi)容摘要實現(xiàn)電能與機械能相互轉(zhuǎn)換的電工設備總稱為電機。電機是利用電磁感應原理實現(xiàn)電能與機械能的相互轉(zhuǎn)換。把機械能轉(zhuǎn)換成電能的設備稱為發(fā)電機，而把電能轉(zhuǎn)換成機械能的設備叫做電動機。在生產(chǎn)上主要用的是交流電動機，特別三相異步電動機，因為它具有結構簡單、堅固耐用、運行可靠、價格低廉、維護方便等優(yōu)點。它被廣泛地用來驅(qū)動各種金屬切削機床、起重機、鍛壓機、傳送帶、鑄造機械、功率不大的通風機及水泵等。本篇介紹三相異步電動機的結構特點及損壞情況，根據(jù)近幾年在三相異步電動機檢修中的經(jīng)驗，總結出三相異步電動機的檢修方法及在試運轉(zhuǎn)試驗中常見的幾種故障及排除方法?！娟P鍵詞】：三相異步電動機檢修

4、定子繞組 單相運行的原因目 錄 第1章 概況6第2章 三相異步電動機的結構特點及損壞情況7第3章 三相異步電動機的定期檢修9第4章 三相異步電動機的恢復性大修11第5章 電動機單相運行產(chǎn)生的原因及預防措施12第6章 其他常見的電機故障及排除方法15第7章 電動機的日常維護16結 束 語21參 考 文 獻22引言：電動機是一種實現(xiàn)機、電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。常見的電動機可分為交流電動機和直流電動機。 電動機是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展而發(fā)展的，反過來，電動機的發(fā)展也促進了社會生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀末期起，電動機就逐漸代替蒸汽機作為拖動生產(chǎn)機械的原動機，一個多世紀以來，雖然電動機的基本結構變化不大，但是

5、電動機的類型增加了許多，在運行性能，經(jīng)濟指標等方面也都有了很大的改進和提高，而且隨著自動控制系統(tǒng)和計算機技術的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電動機的理論基礎上又發(fā)展出許多種類的控制電動機，控制電動機具有高可靠性好精確度快速響應的特點，已成為電動機學科的一個獨立分支。三相異步電動機維修及故障排除第一章 概況1.1 三相異步電動機的概況經(jīng)過多年的摸索，不斷總結實踐經(jīng)驗，目前為止三相異步電動機的檢修質(zhì)量和判斷故障點的速度都得到了很大的提高，得到了廣大客戶的認可。三相異步電動機又叫感應電動機，它是一種結構簡單、堅固耐用、使用和維護方便、運行可靠的電動機，它主要是：由定子和轉(zhuǎn)子組成。目前絕大多數(shù)動力設備，如機床、起重

6、設備、運輸機械、鼓風機、各種泵類以及日常生活中的電扇、醫(yī)療設備等裝置中廣泛應用。三相異步電動機要定期檢修，方能保證可靠運行。它的檢修有一般維修，也有恢復性大修。隨著使用年限的增長，使用數(shù)量的增多，損壞情況也不斷增加，恢復性大修數(shù)量也逐年上升。 1.2 三相異步電動機的結構特點及損壞情況1.2.1 三相異步電動機的兩個基本組成部分為定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）。此外還有端蓋、風扇等附屬部分，如圖1-1所示。圖 1-1 三相電動機的結構示意圖（1）定子三相異步電動機的定子由三部分組成：定子定子鐵心由厚度為0.5mm的，相互絕緣的硅鋼片疊成，硅鋼片內(nèi)圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放定子三相繞組

7、AX、BY、CZ。定子繞組三組用漆包線繞制好的，對稱地嵌入定子鐵心槽內(nèi)的相同的線圈。這三相繞組可接成星形或三角形。機座機座用鑄鐵或鑄鋼制成，其作用是固定鐵心和繞組（2）轉(zhuǎn)子三相異步電動機的轉(zhuǎn)子由三部分組成：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子鐵心由厚度為0.5mm的，相互絕緣的硅鋼片疊成，硅鋼片外圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放轉(zhuǎn)子三相繞組。轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組有兩種形式：鼠籠式 - 鼠籠式異步電動機。繞線式 - 繞線式異步電動機。轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸上加機械負載鼠籠式電動機由于構造簡單，價格低廉，工作可靠，使用方便，成為了生產(chǎn)上應用得最廣泛的一種電動機。為了保證轉(zhuǎn)子能夠自由旋轉(zhuǎn)，在定子與轉(zhuǎn)子之間必須留有一定的空氣隙，中小型電動機的空氣

8、隙約在0.21.0mm之間。1.2.2 三相異步電動機的轉(zhuǎn)動原理 基本原理為了說明三相異步電動機的工作原理，如圖5-2所示。圖 1-2 三相異步電動機工作原理1.2.3 三相異步電動機的損壞情況 三相異步電動機主要有下面幾種損壞情況：（1） 滾動軸承安裝不正確造或潤滑脂不合適，造成軸和軸承發(fā)生磨擦，使軸磨損嚴重而損壞。（2）定子繞組損壞。主要原因是電機過載、匝間、相間、短路、對地擊穿等造成定子繞組損壞。1.3 三相異步電動機的定期檢修 為了避免和減少三相異步電動機突然損壞事故，三相異步電動機需要定期保養(yǎng)和檢修。如遇有電動機過熱和定子繞組絕緣太低時，須立即進行檢修。三相異步電動機的檢修方法是：將

9、電動機進行解體，對各零件先進行清理，再對它們作表觀檢查，是否有異常。然后對關鍵部位的尺寸進行測量，對電機繞組作電氣檢查。 （1）機械檢查。檢查電機的外殼和端蓋是否有裂縫現(xiàn)象，如有裂縫應進行焊接和更換。檢查轉(zhuǎn)子由一側(cè)到另一側(cè)的軸向游隙，測量時將長500600mm的塞尺，塞入定、轉(zhuǎn)子之間，按4個或8個等分位置來測量氣隙，然后取其平均值。表1列出了三相異步電動機氣隙大小的參考數(shù)值，該數(shù)值系指兩邊尺寸的總和。如平均值與參考值偏差較大，則應檢查轉(zhuǎn)軸是否彎曲，裝配工藝是否妥當。另外用手撥動轉(zhuǎn)子，看是否能轉(zhuǎn)動，如轉(zhuǎn)不動看是否有異物卡住，軸承是否良好。然后根據(jù)情況更換軸承、軸套。測量檢查葉輪的上、下外止口和與

10、它們相配合的環(huán)及電機內(nèi)徑的尺寸，這兩個配合間隙是否在檢修標準規(guī)定的范圍內(nèi)，超差時需更換零件或采取其它措施（如：堆焊、鑲套）使配合間隙達到規(guī)定要求。否則將影響電機的性能、軸向平衡力等。觀察檢查定、轉(zhuǎn)子的表觀情況，尤其要注意焊縫處有無異常情況。 （2）電氣檢查。直流電阻檢查：三相電阻的不平衡度不得超過2%。絕緣電阻檢查：三相異步電動機繞組的絕緣電阻一般能達到100M以上。如低于5M時需分析原因，絕緣是否受潮，或繞組因絕緣不好而接地等，如經(jīng)電橋?qū)嶒灆z測三相電阻平衡無問題，則純屬絕緣受潮，需進行干燥處理，如定子三相電阻不平衡，則需對電機線圈三相分別做對地耐壓實驗及匝間實驗，查出接地點。多采用F級絕緣。

11、漆包線，槽絕緣、槽楔、絕緣套管、引接線及浸漬漆等均需采用H級絕緣的材料。75kW以下的定子繞組更換大多采用B級絕緣。漆包線，槽絕緣、槽楔、絕緣套管、引接線及浸漬漆等均需采用B級絕緣的材料。電機更換繞組的原則是：按原樣修復，尤其是線圈匝數(shù)不可隨意變動，匝數(shù)變化將明顯影響電機的主要性能，線徑則只要接近原總面積即可，繞組形式、線圈跨距也不要變動。 （3）總裝和檢查性試驗。在完成定、轉(zhuǎn)子的修理后，備好合格的軸承、軸套、密封圈等即可進行總裝。裝配完成后用手轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)動應均勻、靈活，轉(zhuǎn)子應有一定的軸向竄動量，其竄動量應在檢修標準規(guī)定的范圍內(nèi)：完成總裝后再檢查一下直流電阻和絕緣電阻等，認為電氣性能正常后，

12、將三相異步電動機做耐壓實驗，最后進行試運轉(zhuǎn)觀察其電流、轉(zhuǎn)速、振動等有無異常。1.4 三相異步電動機的恢復性大修 繞組損壞的三相異步電動機，需進行恢復性大修。損壞情況一般是定子繞組發(fā)生對地、相間擊穿，線圈匝間短路，過載而造成繞組燒毀。均需更換定子線圈。（1）定子繞組更換 75kW以上的定子繞組更換大電動機的容量k W/0.50.75/12/27.5/1015/2040/5075/100180/200250正常氣隙:m m/0.25/0.30/0.35/0.40/0.50/0.65/0.80/1.00增大的氣隙/m m/0.40/0.50/0.65/0.65/0.80/1.00/1.25/1.50

13、正常氣隙:m m/0.30/0.35/0.50/0.65/0.80/1.00/1.25/1.50增大的氣隙:m m/0.50/0.50/0.80/1.00/1.25/1.50/1.751.5 電動機單相運行產(chǎn)生的原因及預防措施1.5.1 熔斷器熔斷 （1）故障熔斷：主要是由于電機主回路單相接地或相間短路而造成熔斷器熔斷。預防措施：選擇適應周圍環(huán)境條件的電動機和正確安裝的低壓電器及線路，并要定期加以檢查，加強日常維護保養(yǎng)工作，及時排除各種隱患。（2）非故障性熔斷：主要是熔體容量選擇不當，容量偏小，在啟動電動機時，受啟動電流的沖擊，熔斷器發(fā)生熔斷。熔斷器非故障性熔斷是可以避免的，不要片面認為在能躲

14、過電機的啟動電流的情況下，熔體的容量盡量選擇小一些的，這樣才能夠保護電機。我們要明確一點那就是熔斷器只能保護電動機的單相接地和相間短路事故，它絕不能作為電動機的過負荷保護。1.5.2 正確選擇熔體的容量一般熔體額定電流選擇的公式為：額定電流×電動機的額定電流（1） 耐熱容量較大的熔斷器（有填料式的）值可選擇1.52.5。（2）耐熱容量較小的熔斷器值可選擇。對于電動機所帶的負荷不同，值也相應不同，如電動機直接帶動風機，那么值可選擇大一些，如電動機的負荷不大，值可選擇小一些，具體情況視電機所帶的負荷來決定。此外，熔斷器的熔體和熔座之間必需接觸良好，否則會引起接觸處發(fā)熱，使熔體受外熱而造成

15、非故障性熔斷。 在安裝電動機的過程中，應采用恰當?shù)慕泳€方式和正確的維護方法。（1）對于銅、鋁連接盡可能使用銅鋁過渡接頭，如沒有銅鋁接頭，可在銅接頭出掛錫進行連接。（2）對于容量較大的插入式熔斷器，在接線處可加墊薄銅片（0.2mm），這樣的效果會更好一些。檢查、調(diào)整熔體和熔座間的接觸壓力。接線時避免損傷熔絲，緊固要適中，接線處要加墊彈簧墊圈。 1.5.3 主回路方面易出現(xiàn)的故障接觸器的動靜觸頭接觸不良。其主要原因是：接觸器選擇不當，觸頭的滅弧能力小，使動靜觸頭粘在一起，三相觸頭動作不同步，造成缺相運行。預防措施：選擇比較適合的接觸器。使用環(huán)境惡劣如潮濕、振動、有腐蝕性氣體和散熱條件差等，造成觸頭

16、損壞或接線氧化，接觸不良而造成缺相運行。預防措施：選擇滿足環(huán)境要求的電氣元件，防護措施要得當，強制改善周圍環(huán)境，定期更換元器件。不定期檢查，接觸器觸頭磨損嚴重，表面凸凹不平，使接觸壓力不足而造成缺相運行。預防措施：根據(jù)實際情況，確定合理的檢查維護周期，進行嚴細認真的維護工作。熱繼電器選擇不當，使熱繼電器的雙金屬片燒斷，造成缺相運行預防措施：選擇合適的熱繼電器，盡量避免過負荷現(xiàn)象。安裝不當，造成導線斷線或?qū)Ь€受外力損傷而斷相。預防措施：在導線和電纜的施工過程中，要嚴格執(zhí)行“規(guī)范”嚴細認真，文明施工。電器元件質(zhì)量不合格，容量達不到標稱的容量，造成觸點損壞、粘死等不正常的現(xiàn)象。預防措施：選擇適合的元

17、器件，安裝前應進行認真的檢查。電動機本身質(zhì)量不好，線圈繞組焊接不良或脫焊；引線與線圈接觸不良。預防措施：選擇質(zhì)量較好的電動機。1.5.4 單相運行的分析根據(jù)電動機接線方式的不同，在不同負載下，發(fā)生單相運行的電流也不同，因此，采取的保護方式也不同。例如：型接線的電動機發(fā)生單相運行時，其電機相電流等于線電流，其大小與電動機所帶的負載有關。當型接線的電動機內(nèi)部斷線時，電動機變成型接線，相電流和線電流均與電動機負載成比例增長，在額定電流負載下，兩相相電流應增大1.5倍，一相線電流增加到1.5倍，其它兩相線電流增加倍。當型接線的電動機外部斷線時，此時電動機兩相繞組串聯(lián)后與第三組繞組并聯(lián)接于兩相電壓之間，

18、線電流等于繞組并聯(lián)之路電流之和，與電動機負荷成比例增長，在額定負載情況下，線電流增大倍，串接的兩繞組電流不變，另外一相電流將增大倍。在輕載情況下，線電流從輕電流增加到額定電流，接兩相繞組電流保持輕載電流不變，第三相電流約增加1.2倍左右。所以角型接線的電動機在單相運行時，其線電流和相電流不但隨斷線處的不同發(fā)生變化，而且還根據(jù)負載不同發(fā)生變化。綜上所述，造成電動機單相運行的原因無非是以下的幾種原因造成的：1. 環(huán)境惡劣或某種原因造成一相電源斷相。2. 保險非正常性熔斷。3.啟動設備及導線、觸頭燒傷或損壞、松動，接觸不良，選擇不當?shù)仍斐呻娫磾嘁幌唷?.電動機定子繞組一相斷路。5.新電機本身故障。6

19、.啟動設備本身故障。1.6 其他常見的電機故障及排除方法（1）通電后電動機不能轉(zhuǎn)動，但無異響，也無異味和冒煙。則檢查電源回路開關，熔絲、接線盒處是否有斷點，如有則進行修復。（2）通電后電動機不轉(zhuǎn)，然后熔絲燒斷則說明可能缺一相電源或定子繞組相間短路、定子繞組接地、定子繞組接線錯誤等原因。然后一一排除這些故障。首先檢查刀閘是否有一相未合好，電源回路是否有一相斷線，如有則進行修復電源回路，若無則用兆歐表、萬用表、耐壓機、匝間試驗儀、電橋逐一排除查找出故障點。（3）電動機空載電流不平衡，三相相差大則可能是重繞時，定子三相繞組匝數(shù)不相等、繞組首尾端接錯、電源電壓不平衡、繞組存在匝間短路、線圈反接等故障。

20、通過繞組匝間沖擊耐電壓試驗儀、電橋試驗等逐一排除和消除這些故障。（4）電動機空載電流平衡，但數(shù)值大?？赡苁切迯蜁r，定子繞組匝數(shù)減少過多，或Y接電動機誤接為，或電機裝配中，轉(zhuǎn)子裝反，使定子鐵芯未對齊，有效長度減短?；虼笮薏鸪f繞組時，使用熱拆法不當，使鐵芯燒損。這些問題則通過逐一排除進行修復，若是匝數(shù)減少的問題，則重繞定子繞組恢復正確匝數(shù)。若是接法錯誤，則改接為Y，若是裝配錯誤和鐵芯燒損則重新裝配，檢修鐵芯等來解決。1.7 電動機的日常維護1.7.1 電動機啟動前的準備 為了保證電動機正常安全地啟動，一般啟動前應作好下述準備： （1）檢查電源是否有電，電壓是否正常，若電源電壓過高或過低，都不宜啟

21、動。 （2）啟動器是否正常，如零部件有無損壞，使用是否靈活，觸頭接觸是否良好，接線是否正確、牢固等。 （3）熔絲規(guī)格大小是否合適，安裝是否牢固，有無熔斷或損傷。 （4）電動機接線板上接頭有無松動或氧化。 （5）檢查傳動裝置，如皮帶輕緊是否合適，連接是否牢固，聯(lián)軸器的螺絲、銷子是否緊固等。 （6）傳動電動機轉(zhuǎn)子和負載機械的轉(zhuǎn)軸，看其轉(zhuǎn)動是否靈活。 （7）檢查電動機及啟動電器外殼是否接地，接地線有無斷路，接地螺絲是否松動、脫落等。 （8）搬開電動機周圍的雜物并清除機座表面灰塵、油垢等。 （9）檢查負載機械是否妥善地作好了啟動準備。 （10）對正常運行中的繞線式電動機，應經(jīng)常觀察電動機滑環(huán)有無偏心擺

22、動現(xiàn)象；觀察滑環(huán)的火花是否發(fā)生異?，F(xiàn)象?；h(huán)上碳刷是否要更換。1.7.2 啟動時應注意的問題 （1）接通電源后，如果電動機不轉(zhuǎn)，應立即切斷電源，絕不能遲疑等待，更不能帶電檢查電動機發(fā)故障，否則將會燒毀電動機和發(fā)生危險。 （2）啟動時應注意觀察電動機、傳動裝置、負載機械的工作情況，以及線路上的電流表和電壓表的指示，若有異?，F(xiàn)象，應立即斷電檢查，待故障排除后，載行啟動。 （3）利用手動補償器或手動星三角啟動器啟動電動機時，特別要注意操作順序。一定要先將手柄推到啟動位置，待電動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再拉到運轉(zhuǎn)位置，防止誤操作造成設備和人身事故。（4）同一線路上的電動機不應同時啟動，一般應由大到小逐臺啟動以免多

23、太電動機同時啟動，線路上電流太大。電壓降低過多，造成電動機啟動困難引起線路故障或使開關設備跳閘。 （6）啟動時，若電動機的旋轉(zhuǎn)方向反了，應立即切斷電源，將三相電源線中的任意兩相互換一下位置，即可改變電動機轉(zhuǎn)向。1.7.3 電動機運行中的監(jiān)視 電動機在運行時，值班工作人員可以通過儀表和感覺器官監(jiān)視其運行情況，以便及早發(fā)現(xiàn)問題，減少或避免故障的發(fā)生。 1.7.3.1監(jiān)視電動機的溫度 電動機正常運行時會發(fā)熱，使電動機溫度升高，但不應超出允許的限度。如果電動機負載過大，使用環(huán)境溫度過高，通風不暢或運行中發(fā)生故障，就會使其溫度超出允許限度，導致繞組過熱燒毀，因此電動機溫度的高低是反映電動機運行的主要標志

24、，在運行中經(jīng)常檢查。判斷電動機是否過熱，可以用以下方法： （1） 憑手的感覺：如果以手接觸外殼，沒有燙手的感覺，說明電動機溫度正常；如果手放上去燙得馬上縮回來，說明電動機已經(jīng)過熱。 （2） 在電動機外殼上滴23滴水，如果只冒熱氣沒有聲音，則說明電動機沒有過熱，如果水滴急劇汽化同時伴有"咝咝"聲，說明電動機已經(jīng)過熱。 （3） 判別電動機是否過熱的準確方法還是用溫度計測量。 發(fā)現(xiàn)電動機過熱應該立即停車檢查，等查明原因，排除故障后再行使用。 1.7.3.2 監(jiān)視電動機的電流 一般容量較大的電動機應裝設電流表，隨時對其電流進行監(jiān)視。若電流大小或三相電流不平衡超過了允許值。應立即停車

25、檢查。容量較小的電動機一般不裝電流表，但也經(jīng)常用鉗形表測量。 1.7.3.3 監(jiān)視電動機的電壓 電動機的電源上最好裝設一只電壓表和轉(zhuǎn)換開關，以便對其三相電源、壓進行監(jiān)視。電動機的電源電壓過高、過低或三相電壓不平衡，特別是三相電源缺相，都會帶來不良后果。如發(fā)現(xiàn)這種情況應立即停車，待查明原因，排除故障后再使用。 1.7.3.4 注意電動機的振動、響聲和氣味 電動機正常運行時，應平穩(wěn)、輕快、無異常氣味和響聲。若發(fā)生劇烈振動，噪音和焦臭氣味，應停車進行檢查修理。 1.7.3.5 注意傳動裝置的檢查 電動機運行時要隨時注意查看皮帶輪或聯(lián)軸器有無松動，傳動皮帶是否有過緊、過松的現(xiàn)象等，如果有，應停車上緊或進行調(diào)整。 1.7.3.6 注意軸承的工作情況 電動機運行中應注意軸承聲響和發(fā)熱情況。若軸承聲音不正?；蜻^熱，應檢查潤滑情況是否良好和有無磨損。 1.7.3.7 注意交流電動機的滑環(huán)或直流電動機的換向器火花 電動機運行中，電刷與換向器或滑環(huán)之間難免出現(xiàn)火花。如果所發(fā)生的火花大于某一規(guī)定限度，尤其是出現(xiàn)放電性的紅色電弧火花時，將產(chǎn)生破壞作用，必須及時