教學(xué)配套課件：機(jī)床電工控制技術(shù)項(xiàng)目化教程

1、 機(jī)床電工控制技術(shù)項(xiàng)目化教程項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 上一頁下一頁返回項(xiàng)目 4 常用低壓電器的選擇與使用 上一頁下一頁返回項(xiàng)目 5 電動(dòng)機(jī)典型控制線路的安裝與檢修 任務(wù) 5.1 三相異步電動(dòng)機(jī)單向直接起動(dòng) 控制線路的安裝與檢修 任務(wù) 5.2 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路的安裝與檢修 任務(wù) 5.3 三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制 線路的安裝與檢修 任務(wù) 5.4 三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路的安裝與檢修 任務(wù) 5.5 三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制線路的安裝與檢修 上一頁下一頁返回項(xiàng)目 6 典型機(jī)床控制線路的裝調(diào)與

2、檢修 任務(wù) 6.1 CA6140 型車床電氣電路的故障檢修 任務(wù) 6.2 X62W 型銑床電氣電路的故障檢修 任務(wù) 6.3 Z3040 型搖臂鉆床電氣電路的故障檢修 任務(wù) 6.4 M7130 型平面磨床電氣電路的故障檢修 任務(wù) 6.5 T68 臥式鏜床電氣電路的故障檢修 上一頁返回前 言我國高等教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)適合我國現(xiàn)代化建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高等技術(shù)應(yīng)用人才，所以高等教育的教學(xué)過程應(yīng)根據(jù)專業(yè)要求將理論聯(lián)系實(shí)踐、知識(shí)與能力有機(jī)地結(jié)合起來，達(dá)到學(xué)以致用的目的。本書正是一本注重技術(shù)應(yīng)用訓(xùn)練，以項(xiàng)目為主線，以具體的工作任務(wù)為載體，以相關(guān)的實(shí)踐知識(shí)為重點(diǎn)的教材。下一頁返回本書在內(nèi)容選擇上，以企業(yè)崗位工

3、作任務(wù)為依據(jù)，突出基本技能和綜合職業(yè)能力培養(yǎng)，主要包括：直流電機(jī)的使用與檢修、變壓器的維護(hù)與檢修，交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修，常用低壓電器的選擇與使用，電動(dòng)機(jī)典型控制線路的安裝與檢修，典型機(jī)床控制線路的裝調(diào)與檢修 6 個(gè)典型項(xiàng)目，14 個(gè)具體任務(wù)。上一頁下一頁返回各部分內(nèi)容均從任務(wù)角度進(jìn)行闡述，注重理論聯(lián)系實(shí)際，通過對(duì)典型應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行分析，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練，以期培養(yǎng)學(xué)生分析、解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。上一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 1.1.1 直流電動(dòng)機(jī)的基本原理與結(jié)構(gòu)1直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖 1-1 為直流電動(dòng)機(jī)的工作原理示意圖。圖 1-1 中：N、S定子磁極，用以產(chǎn)生磁

4、場。容量較小的電動(dòng)機(jī)定子磁極由永久磁鐵構(gòu)成，容量較大的電動(dòng)機(jī)定子磁極由繞在磁極鐵心上的繞組（稱為勵(lì)磁繞組）通以直流電流（稱為勵(lì)磁電流）構(gòu)成。abcd電樞繞組（圖中只畫出一匝），安放在能繞軸旋轉(zhuǎn)的圓柱形鐵心（稱為電樞鐵心）表面的槽內(nèi)。換向器互相絕緣并可隨電樞繞組一同旋轉(zhuǎn)的銅片，連接電樞繞組的首端 a 和末端 d。下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 A、B炭質(zhì)電刷，壓在換向片上與其滑動(dòng)接觸。在兩個(gè)電刷間加一直流電源，當(dāng)導(dǎo)體 ab 靠近 N 極，cd 靠近 S 極時(shí)，電樞電流方向?yàn)殡娝與電樞繞組的首端a連接的換向片電樞繞組abcd與電樞繞組的末端d連接的換向片電刷 B。根據(jù)電磁力定律，用左

5、手定則可確定通電導(dǎo)體 ab 和 cd 在磁場中所受電磁力的方向?yàn)樯希╝b）左、下（cd）右，這兩個(gè)電磁力形成的電磁轉(zhuǎn)矩方向?yàn)槟鏁r(shí)針，電動(dòng)機(jī)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，如圖 1-1（a）所示。當(dāng)導(dǎo)體 cd 轉(zhuǎn)到靠近 N 極，ad 靠近 S 極時(shí)，電樞電流方向?yàn)殡娝?A與電樞繞組的末端d 連接的換向片電樞繞組 dcba與電樞繞組的首端 a 連接的換向片電刷 B。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 用左手定則可確定通電導(dǎo)體 ab 和 cd 在磁場中所受電磁力的方向?yàn)樯希╟d）左、下（ab）右，電磁轉(zhuǎn)矩方向仍為逆時(shí)針，電動(dòng)機(jī)仍按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，如圖 1-1（b）所示，如此周而復(fù)始。改變電樞電流方向

6、、磁場方向（可通過改變勵(lì)磁電流方向?qū)崿F(xiàn)）兩者中的任意一個(gè)，都能改變直流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。由此可見，直流電動(dòng)機(jī)是基于通電導(dǎo)體在磁場中會(huì)受到電磁力作用這一電磁力定律，利用換向器和電刷使電動(dòng)機(jī)沿固定方向旋轉(zhuǎn)的。2直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)主要由定子（固定不動(dòng)）與轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)）兩大部分組成，定子與轉(zhuǎn)子之間有一個(gè)較小的空氣間隙（簡稱“氣隙”），其結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 3直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式磁場是電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩不可缺少的因素，絕大多數(shù)直流電動(dòng)機(jī)的磁場都是由主磁極勵(lì)磁繞組中通入的直流電流產(chǎn)生的。所謂直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式，是指供給勵(lì)磁繞組電流的

7、方式，直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式有并勵(lì)、串勵(lì)、他勵(lì)、復(fù)勵(lì)四種。4直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)銘牌數(shù)據(jù)主要包括電機(jī)型號(hào)、額定功率、額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速、額定勵(lì)磁電壓和額定勵(lì)磁電流及勵(lì)磁方式等。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 1.1.2 直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電動(dòng)勢1電磁轉(zhuǎn)矩（ 1 ）直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 T 的大小可表示為T= C T I a式中 C T 與電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)； 每極磁通（ Wb ）；I a 電樞電流（ A ）；T電磁轉(zhuǎn)矩（ Nm ）。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 （ 2 ）直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 T 與轉(zhuǎn)速 n 及軸上輸出功率 P 的關(guān)系式為T

8、=9550P/n式中 P電動(dòng)機(jī)軸上的輸出功率（ kW ）；n電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（ r/min ）；T電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩（ Nm ）。2電樞電動(dòng)勢直流電動(dòng)機(jī)電樞電動(dòng)勢的大小為E a = C e n （ 1 - 3 ）式中 C e 與電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的另一常數(shù)； 每極磁通（ Wb ）；n電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（ r/min ）；E a 電樞電動(dòng)勢（ V ）。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 如圖 1 - 11 所示，直流電動(dòng)機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞電動(dòng)勢 E a 的大小與每極磁通和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n 的乘積成正比，它的方向與電樞電流方向相反，在電路中起著限制電流的作用。1.1.3 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理與機(jī)械特性圖

9、1-12 為一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖和電路圖。各物理量正方向的規(guī)定如圖 1-12 所示：電樞電動(dòng)勢 E a 為反電動(dòng)勢，與電樞電流 I 方向相反；電磁轉(zhuǎn)矩 T 為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，方向與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n 的方向一致；T L 為負(fù)載轉(zhuǎn)矩；T 0 為空載轉(zhuǎn)矩，方向與 n 的方向相反。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 1直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式U = E a + I a R a （ 1 - 4 ）式中 U電樞電壓（ V ）；I a 電樞電流（ A ）；R a 電樞電阻（ ）。2功率平衡方程式（ 1 ）直流電動(dòng)機(jī)的損耗按其性質(zhì)可分為機(jī)械損耗 P m 、鐵心損耗 P Fe 、銅損 P Cu 和

10、附加損耗 P s 。空載損耗 P 0 為P 0 = P m + P Fe（ 1 - 5 ）上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 直流電動(dòng)機(jī)的總損耗 P 為 P = P m + P Fe + P Cu + P s（ 2 ）直流電動(dòng)機(jī)輸入的電功率為P 1 = UI = UI a = （E a + I a R a ）I a = E a I a + I a 2 R a = P em + P Cua上式說明：輸入的電功率一部分被電樞繞組消耗（電樞銅損），一部分轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率。（ 3 ）直流電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為P 2 = P em P Fe P m P s = P em P 0 P S =

11、P 1 P 上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 （ 4 ）直流電動(dòng)機(jī)的效率為一般中小型直流電動(dòng)機(jī)的效率為 75 85 ，大型直流電動(dòng)機(jī)的效率為 85 94 。（ 5 ）他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的功率平衡關(guān)系可用功率流程圖來表示，如圖 1-13 所示。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 3 轉(zhuǎn)矩平衡方程式式中 T 電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩（ N m ）；T 2 電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械轉(zhuǎn)矩（負(fù)載轉(zhuǎn)矩）（ N m ）；T 0 空載轉(zhuǎn)矩（ N m ）； 角速度。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 4 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是在穩(wěn)定運(yùn)行情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁

12、轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，即n=f （ T ）。5 人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性是人為地改變電動(dòng)機(jī)電路參數(shù)或電樞電壓而得到的機(jī)械特性，即改變式（ 1-10 ）中的參數(shù)所獲得的機(jī)械特性，一般只改變電壓、磁通、附加電阻中的一個(gè)，并勵(lì)電動(dòng)機(jī)有三種人為機(jī)械特性。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 1.1.4 直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)1 起動(dòng)方法1 ）全壓起動(dòng)（ 1 ）全壓起動(dòng)：在電動(dòng)機(jī)磁場磁通為 N 的情況下，在電動(dòng)機(jī)電樞上直接加以額定電壓的起動(dòng)方式。起動(dòng)電流 I st 為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T st 為上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 （ 2 ）他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)不允許直接起動(dòng)。因?yàn)樗麆?lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞電阻

13、 R a 阻值很小，額定電壓下直接起動(dòng)的起動(dòng)電流很大，通?？蛇_(dá)額定電流的 10 20 倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也很大。過大的起動(dòng)電流引起電網(wǎng)電壓下降，影響其他用電設(shè)備的正常工作，同時(shí)電動(dòng)機(jī)自身的換向器產(chǎn)生劇烈的火花。而過大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可能會(huì)使軸上受到不允許的機(jī)械沖擊。所以全壓起動(dòng)只限于容量很小的直流電動(dòng)機(jī)。2 ）減壓起動(dòng)減壓起動(dòng)：起動(dòng)前將施加在電動(dòng)機(jī)電樞兩端的電源電壓降低，以減小起動(dòng)電流 I st 的起動(dòng)方式。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 3 ）電樞回路串電阻起動(dòng)電樞回路串電阻起動(dòng)：電動(dòng)機(jī)電源電壓為額定值且恒定不變時(shí)，在電樞回路中串接一個(gè)起動(dòng)電阻 R st 的起動(dòng)方式，此時(shí) I st 為

14、圖 1-18 為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞回路串電阻起動(dòng)控制主電路圖。起動(dòng)過程的機(jī)械特性如圖 1-l9 所示。2 直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的方法有以下兩種：（ 1 ）改變勵(lì)磁電流方向。保持電樞兩端電壓極性不變，將電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組反接，使勵(lì)磁電流反向，從而使磁通方向改變。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 （ 2 ）改變電樞電壓極性。保持勵(lì)磁繞組電壓極性不變，將電動(dòng)機(jī)電樞繞組反接，電樞電流 I a 即改變方向。1.1.5 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有改變電樞電路串聯(lián)電阻調(diào)速、降低電樞電壓調(diào)速和減弱磁通調(diào)速三種。1.1.6 直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)：使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生

15、一個(gè)與旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，阻礙電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。常用的電氣制動(dòng)方法有能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)和發(fā)電回饋制動(dòng)。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 1.1.7 直流電動(dòng)機(jī)的維護(hù)與檢修方法1 直流電動(dòng)機(jī)使用前的檢查（ 1 ）用壓縮空氣或手動(dòng)吹風(fēng)機(jī)吹凈電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的灰塵、電刷粉末等，清除污垢雜物。（ 2 ）拆除與電動(dòng)機(jī)連接的一切接線，用絕緣電阻表測量繞組對(duì)機(jī)座的絕緣電阻。若小于0.5M ，應(yīng)進(jìn)行烘干處理，測量合格后再將拆除的接線恢復(fù)。（ 3 ）檢查換向器的表面是否光潔，如發(fā)現(xiàn)有機(jī)械損傷或火花灼痕，應(yīng)進(jìn)行必要的處理。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 （ 4 ）檢查電刷是否嚴(yán)重?fù)p壞，刷

16、架的壓力是否適當(dāng)，刷架的位置是否位于標(biāo)記的位置。（ 5 ）根據(jù)電動(dòng)機(jī)銘牌檢查直流電動(dòng)機(jī)各繞組之間的接線方式是否正確，電動(dòng)機(jī)額定電壓與電源電壓是否相符，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)設(shè)備是否符合要求，是否完好無損。2 直流電動(dòng)機(jī)的使用（ 1 ）直流電動(dòng)機(jī)在直接起動(dòng)時(shí)因起動(dòng)電流很大，將對(duì)電源及電動(dòng)機(jī)本身帶來極大的影響。因此，除功率很小的直流電動(dòng)機(jī)可以直接起動(dòng)外，一般的直流電動(dòng)機(jī)都要采取減壓措施來限制起動(dòng)電流。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 （ 2 ）當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)采用減壓起動(dòng)時(shí)，要掌握好起動(dòng)過程所需的時(shí)間，不能起動(dòng)過快，也不能過慢，并確保起動(dòng)電流不能過大（一般為額定電流的 1 2 倍）。（ 3 ）在

17、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)應(yīng)做好相應(yīng)的停車準(zhǔn)備，一旦出現(xiàn)意外情況，應(yīng)立即切除電源，并查找故障原因。（ 4 ）在直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)觀察電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否正常，有無噪聲、振動(dòng)等，有無冒煙或發(fā)出焦臭味等現(xiàn)象。如有，應(yīng)立即停機(jī)查找原因。（ 5 ）注意觀察直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)電刷與換向器表面的火花情況。在額定負(fù)載工況下，一般直流電動(dòng)機(jī)只允許有不超過 112級(jí)的火花。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 （ 6 ）在使用串勵(lì)電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)注意不允許空載起動(dòng)，不允許用帶輪或鏈條傳動(dòng)；在使用并勵(lì)或他勵(lì)電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)注意勵(lì)磁回路絕對(duì)不允許開路，否則都可能因電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高而導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重后果。3 直流電動(dòng)機(jī)的維護(hù)應(yīng)保持直流電動(dòng)

18、機(jī)的清潔，盡量防止灰沙、雨水、油污、雜物等進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行過程中存在的薄弱環(huán)節(jié)是電刷與換向器部分，因此必須特別注意對(duì)它們的維護(hù)和保養(yǎng)。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 1 ）換向器的維護(hù)和保養(yǎng)換向器表面應(yīng)保持光潔，不得有機(jī)械損傷和火花灼痕。如有輕微灼痕，可用 0 號(hào)砂紙?jiān)诘退傩D(zhuǎn)的換向器表面仔細(xì)研磨。如換向器表面出現(xiàn)嚴(yán)重的灼痕或粗糙不平、表面不圓或有局部凸凹等現(xiàn)象，則應(yīng)拆下重新進(jìn)行車削加工。車削完畢后，應(yīng)將片間云母槽中的云母片下刻 1mm 左右，并清除換向器表面的金屬屑及飛邊等，再用壓縮空氣將整個(gè)電樞表面吹掃干凈，最后進(jìn)行裝配。換向器在負(fù)載作用下長期運(yùn)行后

19、，表面會(huì)產(chǎn)生一層堅(jiān)硬的深褐色薄膜，這層薄膜能夠保護(hù)換向器表面不受磨損，因此要保護(hù)好這層薄膜。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 2 ）電刷的使用電刷與換向器表面應(yīng)有良好的接觸，正常的電刷壓力為 15 25kPa ，可用彈簧秤進(jìn)行測量。電刷與刷盒的配合不宜過緊，應(yīng)留有少量的間隙。電刷磨損或碎裂時(shí)，應(yīng)更換牌號(hào)與尺寸規(guī)格都相同的電刷，新電刷裝配好后應(yīng)研磨光滑，保證與換向器表面有 80 左右的接觸面。4 直流電動(dòng)機(jī)的常見故障及檢修1 ）直流電動(dòng)機(jī)的常見故障及排除直流電動(dòng)機(jī)的常見故障及排除如表 1-1 所示。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 2 ）直流電動(dòng)機(jī)常見故障的檢修（

20、 1 ）電樞繞組接地故障。這是直流電動(dòng)機(jī)繞組最常見的故障。電樞繞組接地故障一般發(fā)生在槽口處和槽內(nèi)底部，對(duì)其的判定可采用絕緣電阻表法或校驗(yàn)燈法，用絕緣電阻表測量電樞繞組對(duì)機(jī)座的絕緣電阻時(shí)，如阻值為零，則說明電樞繞組接地；或者用毫伏表法進(jìn)行判定，將 36V 低壓電源通過額定電壓為 36V 的低壓照明燈后，連接到換向器片上及轉(zhuǎn)軸一端，若燈泡發(fā)亮，則說明電樞繞組存在接地故障。具體到是哪個(gè)糟的繞組元件接地，則可用毫伏表法進(jìn)行判定。將 6 12V 低壓直流電源的兩端分別接到相隔 K 2 或 K 4 （ K 為換向片數(shù)）的兩換向片上，然后用毫伏表的一支表筆觸及電動(dòng)機(jī)軸，另一支表筆觸在換向片上，依次測量每個(gè)換

21、向片與電動(dòng)機(jī)軸之間的電壓值。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 若被測換向片與電動(dòng)機(jī)軸之間有一定的電壓數(shù)值（即毫伏表有讀數(shù)），則說明該換向片所連接的繞組元件未接地；相反，若讀數(shù)為零，則說明該換向片所連接的繞組元件接地。最后，還要判明究竟是繞組元件接地還是與之相連接的換向片接地，還應(yīng)將該繞組元件的端部從換向片上取下來，再分別測試加以確定。電樞繞組接地點(diǎn)找出來后，可以根據(jù)繞組元件接地的部位，采取適當(dāng)?shù)男蘩矸椒?。若接地點(diǎn)在元件引出線與換向片連接的部位，或者在電樞鐵心槽的外部槽口處，則只需在接地部位的導(dǎo)線與鐵心之間重新進(jìn)行絕緣處理即可。若接地點(diǎn)在鐵心槽內(nèi)，一般需要更換電樞繞組。上一頁下一

22、頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 當(dāng)只有一個(gè)繞組元件在鐵心槽內(nèi)發(fā)生接地，而且電動(dòng)機(jī)又急需使用時(shí)，可采用應(yīng)急處理方法，即將該元件所連接的兩換向片之間用短接線將該接地元件短接，此時(shí)電動(dòng)機(jī)仍可繼續(xù)使用，但是電流及火花將會(huì)有所加大。（ 2 ）電樞繞組短路故障。若電樞繞組嚴(yán)重短路，會(huì)將電動(dòng)機(jī)燒壞。若只有個(gè)別線圈發(fā)生短路，電動(dòng)機(jī)仍能運(yùn)轉(zhuǎn)，只是會(huì)使換向器表面火花變大，電樞繞組發(fā)熱嚴(yán)重，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以排除，則最終也將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)被燒毀。因此，當(dāng)電樞繞組出現(xiàn)短路故障時(shí)，就必須及時(shí)予以排除。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 電樞繞組短路故障主要發(fā)生在同槽繞組元件的匝間短路及上、下層繞組元件

23、之間的短路，查找短路的常用方法如下： 短路測試器法。與查找三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組匝間短路的方法一樣，將短路測試器接通交流電源后，置于電樞鐵心的某一槽上，將斷鋸條在其他各槽口上面平行移動(dòng)，當(dāng)出現(xiàn)較大幅度的振動(dòng)時(shí)，則該槽內(nèi)的繞組元件存在短路故障。 毫伏表法。將 6.3V 交流電壓（用直流電壓也可以）加在相隔 K /2 或 K /4 的兩換向片上，用毫伏表的兩支表筆依次接觸到換向器的相鄰兩換向片上，檢測換向器的片間電壓。在檢測過程中，若發(fā)現(xiàn)毫伏表的讀數(shù)突然變小，則說明與該兩換向片相連的電樞繞組元件有匝間短路。若在檢測過程中，各換向片間電壓相等，則說明沒有短路故障。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)

24、的使用與檢修 電樞繞組短路故障可按不同情況分別加以處理，若繞組只有個(gè)別地方短路，且短路點(diǎn)較為明顯，則可將短路導(dǎo)線拆開后在其間墊入絕緣材料并涂以絕緣漆，待烘干后即可使用。當(dāng)短路點(diǎn)難以找到，而電動(dòng)機(jī)又急需使用時(shí)，則可用短接法將短路元件所連接的兩換向片短接即可。若短路故障較嚴(yán)重，則需局部或全部更換電樞繞組。（ 3 ）電樞繞組斷路故障。這也是直流電動(dòng)機(jī)常見故障之一。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，電樞繞組斷路點(diǎn)一般發(fā)生在繞組元件引出線與換向片的焊接處。造成的原因有：焊接質(zhì)量不好；電動(dòng)機(jī)過載、電流過大造成脫焊。這種斷路點(diǎn)一般較容易發(fā)現(xiàn)，只要仔細(xì)觀察換向器升高片處的焊點(diǎn)情況，再用螺釘旋具或鑷子撥動(dòng)各焊接點(diǎn)，即可發(fā)現(xiàn)。上一頁

25、下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 若斷路點(diǎn)發(fā)生在電樞鐵心槽內(nèi)部，或者不易發(fā)現(xiàn)的部位，則可用毫伏表法來判定。將 6 12 的直流電源連接到換向器上相距 K /2 或 K /4 的兩換向片上，用毫伏表測量各相鄰兩換向片間的電壓，并逐步依次進(jìn)行測試。有斷路的繞組所連接的兩換向片被毫伏表跨接時(shí)，有讀數(shù)指示，而且指針發(fā)生劇烈跳動(dòng)。當(dāng)毫伏表跨接在完好的繞組所連接的兩換向片上時(shí)，指針將無讀數(shù)指示。電樞繞組斷路點(diǎn)若發(fā)生在繞組元件與換向片的焊接處，只要重新焊接好即可使用。若斷路點(diǎn)不在槽內(nèi)，則可以先焊接短線，再進(jìn)行絕緣處理。如果斷路點(diǎn)發(fā)生在鐵心槽內(nèi)，且斷路點(diǎn)只有一處，則將該繞組元件所連接的兩換向片短接后

26、，還可繼續(xù)使用；若斷路點(diǎn)較多，則必須更換電樞繞組。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 3 ）換向器故障的檢修（ 1 ）片間短路故障。當(dāng)判定為換向器片間短路時(shí)，可先仔細(xì)觀察發(fā)生短路的換向片表面的具體狀況，一般是由于電刷炭粉在槽口將換向片短路或是由于火花燒灼所致。用拉槽工具刮去造成片間短路的金屬屑末及電刷粉末即可。若用上述方法仍不能消除片間短路，即可確定短路發(fā)生在換向器內(nèi)部，一般需要更換新的換向器。（ 2 ）換向器接地故障。接地故障一般發(fā)生在前端的云母環(huán)上，該環(huán)有一部分裸露在外面，由于灰塵、油污和其他雜物的堆積，很容易造成接地故障。當(dāng)接地故障發(fā)生時(shí)，這部分的云母環(huán)大都已燒損，而且查找

27、起來也比較容易。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1 直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 修理時(shí)，一般只要把擊穿燒壞處的污物清除干凈，并用蟲膠漆和云母材料填補(bǔ)燒壞之處，再用可塑云母板覆蓋 l 2 層即可。（ 3 ）云母片凸出。由于換向器上換向片的磨損比云母片要快，因此直流電動(dòng)機(jī)使用較長一段時(shí)間后，有可能出現(xiàn)云母片凸起。在對(duì)其進(jìn)行修理時(shí)，可用拉槽工具，把凸出的云母片刮削到比換向片約低 1mm 即可。4 ）電刷中性線位置的確定及電刷的研磨（ 1 ）確定電刷中性線的位置。 常用的是感應(yīng)法，勵(lì)磁繞組通過開關(guān)接到 l.5 3V 的直流電源上，毫伏表連接到相鄰兩組電刷上（電刷與換向器的接觸一定要良好）。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 1

28、直流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 當(dāng)斷開或閉合開關(guān)時(shí)（即交替接通和斷開勵(lì)磁繞組的電流），毫伏表的指針會(huì)左右擺動(dòng)，這時(shí)將電刷架順電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向或逆電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向緩慢移動(dòng)，直到毫伏表指針幾乎不動(dòng)為止，此時(shí)刷架的位置就是中性線所在的位置。（ 2 ）電刷的研磨。電刷與換向器表面接觸面積的大小將直接影響電刷下火花的等級(jí)，對(duì)新更換的電刷必須進(jìn)行研磨，以保證其接觸面積在 80 以上。研磨電刷的接觸面時(shí)，一般采用 0 號(hào)砂布，砂布的寬度等于換向器的長度，砂布應(yīng)能將整個(gè)換向器表面包住，再用橡皮膠布或膠帶將砂布固定在換向器上，將待研磨的電刷放入刷握內(nèi)，然后按電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)電樞，即可進(jìn)行研磨。上一頁返回圖 1 - 1返回圖 1

29、 - 2返回圖 1 - 11返回圖 1 - 12返回圖 1 - 13返回圖 1 - 18返回圖 1 - 19返回表 1 - 1返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 2.1.1 變壓器的工作原理、分類及結(jié)構(gòu)變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備。它是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，將某一等級(jí)的交流電壓和電流轉(zhuǎn)換成同頻率的另一等級(jí)電壓和電流的設(shè)備。作用是變換交流電壓、變換交流電流和變換阻抗。1 變壓器的基本工作原理變壓器是在一個(gè)閉合的鐵心磁路中，套上兩個(gè)相互獨(dú)立的、絕緣的繞組，這兩個(gè)繞組之間只有磁的耦合，沒有電的聯(lián)系，如圖 2-1 所示。下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 2 變壓器的應(yīng)用與分類1 ）變壓器的應(yīng)用變壓器能

30、夠變換交變電壓、變換交變電流、變換阻抗。2 ）變壓器的種類按用途不同變壓器主要分為以下幾種：（ 1 ）電力變壓器：供輸配電系統(tǒng)中升壓或降壓用。（ 2 ）特殊變壓器：如電爐變壓器、電焊變壓器和整流變壓器等。（ 3 ）儀用互感器：如電壓互感器和電流互感器。（ 4 ）試驗(yàn)變壓器：高壓試驗(yàn)用。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 （ 5 ）控制用變壓器：控制線路中使用。（ 6 ）調(diào)壓器：用來調(diào)節(jié)電壓。3 電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)電力變壓器主要由鐵心、繞組、絕緣套管、油箱及附件等部分組成。以油浸式電力變壓器為例，其基本結(jié)構(gòu)如圖 2-2 所示。4 電力變壓器的額定值與主要系列1 ）額定值（ 1 ）額定

31、容量 S N ：指變壓器的視在功率，單位為 VA 或 kVA 單相變壓器的額定容量為S N = U N1 I N1 = U N2 I N2 （ 2 - 2 ）上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 三相變壓器的容量為（ 2 ）額定電壓 U N1 和 U N2 ：U N1 為一次繞組的額定電壓，它是根據(jù)變壓器的絕緣強(qiáng)度和允許發(fā)熱條件而規(guī)定的一次繞組正常工作的電壓值；U N2 為二次繞組的額定電壓時(shí)，它是當(dāng)一次繞組加上額定電壓時(shí)，二次繞組的空載電壓值。對(duì)于三相變壓器，額定電壓值指的是線電壓，單位為 V 或 kV 。（ 3 ）額定電流 I N1 和 I N2 ：額定電流是根據(jù)允許發(fā)熱條件所規(guī)定

32、的繞組長期允許通過的最大電流值，單位是 A 或 kA 。I N1 是一次繞組的額定電流，I N2 是二次繞組的額定電流。對(duì)于三相變壓器，額定電流是指線電流。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 （ 4 ）額定頻率 f：我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電頻率為 50Hz 。2.1.2 單相變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行是指變壓器的一次繞組接在額定電壓的交流電源上，而二次繞組開路時(shí)的工作情況，如圖 2-3 所示。2.1.3 單相變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行：指變壓器在一次繞組加上額定正弦交流電壓，二次繞組接負(fù)載 Z L的情況下的運(yùn)行狀態(tài)，如圖 2-4 所示。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)

33、與檢修 2.1.4 三相變壓器三相變壓器組：由三個(gè)單相變壓器按一定方式連接在一起組成。如圖 2-8 所示，三相變壓器組各相之間只有電的聯(lián)系，沒有磁的聯(lián)系。三相心式變壓器：將三個(gè)鐵心柱用鐵軛連在一起構(gòu)成三相心式變壓器1 三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器組的磁路系統(tǒng)如圖 2-8 所示。2 三相變壓器的電路系統(tǒng)三相變壓器的電路系統(tǒng)是指三相變壓器各相的一次統(tǒng)組、二次繞組的連接情況。三相變壓器繞組的首端和尾端的標(biāo)志規(guī)定如表 2-1 所示。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 三相變壓器繞組有星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)兩種聯(lián)結(jié)方式，如圖 2-9 所示。用字母 Y 或 y 分別表示一次繞組或二次繞組的星形聯(lián)

34、結(jié)。若同時(shí)也把中點(diǎn)引出，則用YN 或 yn 表示。用字母 D 或 d 分別表示一次繞組或二次繞組的三角形聯(lián)結(jié)。我國生產(chǎn)的電力變壓器常用 Yyn 、 Yd 、 YNd 、 Dyn 四種聯(lián)結(jié)方式，其中大寫字母表示一次繞組的聯(lián)結(jié)方式，小寫字母表示二次繞組的聯(lián)結(jié)方式。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 2.1.5 其他用途變壓器本節(jié)介紹常用的自耦變壓器、儀用互感器和弧焊變壓器的工作原理及特點(diǎn)。1 自耦變壓器（ 1 ）自耦變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一、二次繞組共用一個(gè)繞組。如圖 2 10 所示，對(duì)于降壓自耦變壓器，一次繞組的一部分充當(dāng)二次繞組；對(duì)于升壓自耦變壓器，二次繞組的一部分充當(dāng)一次繞組。因此自耦

35、變壓器一、二次繞組之間既有磁的聯(lián)系，又有電的直接聯(lián)系。一、二次繞組共用部分的繞組稱為公共繞組。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 下面以降壓自耦變壓器為例分析其工作原理。（ 2 ）自耦變壓器的電壓比為k=U 1 /U 2 E 1 /E 2 =N 1 N 2（ 3 ）自耦變壓器的變流公式為（ 4 ）自耦變壓器的輸出視在功率（即容量）為S=U 2 I 2 =U 2 （ I+I 1 ） =U 2 I+U 2 I 1 =U 2 I 2 （ 1 1/k ） +U 2 I 1 （ 1-22 ）上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 （ 5 ）使用注意事項(xiàng)： 在低壓側(cè)使用的電氣設(shè)備應(yīng)有高壓保

36、護(hù)設(shè)備，以防過電壓； 有短路保護(hù)措施。（ 6 ）種類：自耦變壓器有單相和三相兩種。一般三相自耦變壓器采用星形聯(lián)結(jié)，如圖 2-11 所示。如果將自耦變壓器的抽頭做成滑動(dòng)觸頭，就成為自耦調(diào)壓器，常用于調(diào)節(jié)試驗(yàn)電壓的大小。圖 2-12 為常用的環(huán)形鐵心單相自耦調(diào)壓器原理圖。2 儀用互感器儀用互感器：供測量用的變壓器，可分為電壓互感器和電流互感器。3 弧焊變壓器弧焊變壓器實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)特殊的降壓變壓器。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 （ 1 ）對(duì)弧焊變壓器提出以下要求： 為保證容易起弧，空載電壓應(yīng)為 60 75V 。 負(fù)載運(yùn)行時(shí)具有電壓迅速下降的外特征，一般在額定負(fù)載時(shí)輸出電壓在 30V

37、左右。 焊接電流可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。 短路電流不應(yīng)過大，且焊接電流穩(wěn)定。（ 2 ）如何滿足上述要求：弧焊變壓器具有較大的電抗，且可以調(diào)節(jié)。為此弧焊變壓器的一、二次繞組分裝在兩個(gè)鐵心柱上。為獲得電壓迅速下降的外特性，以及弧焊電流可調(diào)，可采用串聯(lián)可變電抗器法和磁分路法，由此滋生出帶電抗器的弧焊變壓器和帶磁分路的弧焊變壓器。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 2.1.6 變壓器的維護(hù)與檢修變壓器如果長期使用而不進(jìn)行檢查和維護(hù)，就很容易出現(xiàn)絕緣逐漸老化，匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪芳坝偷姆纸獾那闆r，所以對(duì)變壓器進(jìn)行日常的檢查和維修是非常有必要的。1 變壓器的日常維修檢查項(xiàng)目（ 1 ）檢查變壓

38、器外接的高、低壓熔絲是否完好。 變壓器高壓熔絲熔斷。原因有變壓器本身絕緣擊穿，發(fā)生短路；高壓熔斷器熔絲截面選擇不當(dāng)或安裝不當(dāng)；低壓網(wǎng)絡(luò)有短路，但低壓熔絲未熔斷。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 變壓器低壓熔絲熔斷。這是由低壓線路過電流造成的。過電流的原因可能是低壓線路發(fā)生短路故障；變壓器過負(fù)荷；用電設(shè)備絕緣損壞，發(fā)生短路故障；熔絲選擇的截面過小或熔絲安裝不當(dāng)。（ 2 ）檢查高、低壓套管是否清潔，有無裂紋、碰傷和放電痕跡。表面清潔是套管保持絕緣強(qiáng)度的先決條件，當(dāng)套管表面積有塵埃，遇到陰雨天或霧天，塵埃便會(huì)沾上水分，形成泄漏電流的通路。因此，對(duì)套管上的塵埃，應(yīng)定期予以清除。套管由于碰撞

39、或放電等原因產(chǎn)生裂紋傷痕，也會(huì)使它的絕緣強(qiáng)度下降，造成放電。故發(fā)現(xiàn)套管有裂紋或碰傷時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 （ 3 ）檢查運(yùn)行中的變壓器聲響是否正常。變壓器運(yùn)行中聲響是均勻而輕微的“嗡嗡”聲，這是在交變磁通作用下，鐵心和線圈振動(dòng)造成的，若變壓器內(nèi)有各種缺陷或故障，會(huì)引起異常聲響，其聲響如下： 聲音中雜有尖銳聲，聲調(diào)變高，這是電源電壓過高、鐵心過飽和的情況。 聲音增大并比正常時(shí)沉重，這是變壓器負(fù)荷電流大、過負(fù)荷的情況。 聲音增大并有明顯雜音，這是鐵心未夾緊、片間有振動(dòng)的情況。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 （ 4 ）檢查變壓器運(yùn)行溫度是否超過規(guī)

40、定。變壓器運(yùn)行中溫度升高主要由本身發(fā)熱造成，一般來說，變壓器負(fù)載越重，線圈中流過的工作電流越大，發(fā)熱量越大，運(yùn)行溫度越高。其溫度越高，絕緣老化加劇，壽命減少。據(jù)規(guī)定，變壓器正常運(yùn)行時(shí)，油箱內(nèi)上層油溫不超過 95 。若油溫過高，可能變壓器內(nèi)發(fā)熱加劇，也可能變壓器散熱不良，需迅速退出運(yùn)行，查明原因，進(jìn)行修理。（ 5 ）檢查變壓器的油位及油的顏色是否正常，是否有滲漏油現(xiàn)象。油位應(yīng)在油表刻度的 1/4 3/4 。油面過低，應(yīng)檢查是否漏油。若漏油，應(yīng)停電修理。若不漏油，則應(yīng)加油至規(guī)定油面。加油時(shí)，應(yīng)注意油表刻度上標(biāo)出的溫度值，根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣溫，把油加至適當(dāng)?shù)挠臀?。?duì)油質(zhì)的檢查，通過觀察油的顏色來進(jìn)行。上一

41、頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 新油為淺黃色，運(yùn)行一段時(shí)間后變?yōu)闇\紅色；老化、氧化較嚴(yán)重的油為暗紅色；經(jīng)短路、絕緣擊穿的油中含有碳質(zhì)，油色發(fā)黑。2 大型變壓器一般性的維護(hù)檢查項(xiàng)目（ 1 ）檢查變壓器是否存在設(shè)計(jì)、安裝缺陷。（ 2 ）檢查變壓器的負(fù)荷電流、運(yùn)行電壓是否正常。（ 3 ）檢查變壓器有無滲、漏油的現(xiàn)象，油位、油色、溫度是否超過允許值。油浸自冷變壓器上層油溫一般在 85 以下，強(qiáng)油風(fēng)冷和強(qiáng)油水冷變壓器應(yīng)在 75 以下。（ 4 ）檢查變壓器的高、低壓瓷套管是否清潔，有無裂紋、破損及閃絡(luò)放電痕跡。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 （ 5 ）檢查變壓器的接線端子有無接觸不

42、良、過熱現(xiàn)象。（ 6 ）檢查變壓器的運(yùn)行聲音是否正常。正常運(yùn)行時(shí)有均勻的“嗡嗡”電磁聲；如內(nèi)部有 “噼啪”的放電聲，則可能是繞組絕緣的擊穿聲音。如出現(xiàn)不均勻的電磁聲，則可能是鐵心的穿心螺栓或螺母有松動(dòng)。（ 7 ）檢查變壓器的吸濕劑是否達(dá)到飽和狀態(tài)。（ 8 ）檢查變壓器的油截門是否正常，通向氣體繼電器的截門和散熱器的截門是否處于打開狀態(tài)。（ 9 ）檢查變壓器的防爆管隔膜是否完整，隔膜玻璃是否刻劃有“十”字。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 （ 10 ）檢查變壓器的冷卻裝置是否運(yùn)行正常，散熱管溫度是否均勻，有無油管堵塞現(xiàn)象。（ 11 ）檢查變壓器的外殼接地是否良好。（ 12 ）檢查氣體

43、繼電器內(nèi)是否充滿油，無氣體存在。（ 13 ）對(duì)室外變壓器，重點(diǎn)檢查其基礎(chǔ)是否良好，有無基礎(chǔ)下沉；對(duì)變電桿，檢查電桿是否牢固，木桿、桿根有無腐朽現(xiàn)象。（ 14 ）對(duì)室內(nèi)變壓器，重點(diǎn)檢查門窗是否完好，檢查百葉窗鐵絲紗是否完整。（ 15 ）其他應(yīng)該檢查的項(xiàng)目。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 3 變壓器的檢修方法變壓器的故障有開路和短路兩種。開路用萬用表擋很容易測出，短路的故障用萬用表不能測出。1 ）電源變壓器短路的檢查（ 1 ）切斷變壓器的一切負(fù)載，接通電源，看變壓器的空載溫升。如果溫升較高（燙手）；說明一定是內(nèi)部局部短路。如果接通電源 15 30min ，溫升正常，說明變壓器正常。（

44、 2 ）在變壓器電源回路內(nèi)串接一支 1000W 的燈泡，接通電源時(shí)，燈泡只發(fā)微紅，表明變壓器正常；如果燈泡很亮或較亮，表明變壓器內(nèi)部有局部短路現(xiàn)象。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 2 ）變壓器的開路一種是內(nèi)部線圈斷線，但引出線斷線最常見，應(yīng)該細(xì)心檢查，把斷線處重新焊接好。如果是內(nèi)部斷線或外部都能看出有燒毀的痕跡，那只能換新件或重繞。3 ）變壓器的重繞取下固定夾（小變壓器只能靠鐵夾子緊固，大變壓器是用螺釘緊固的），用螺釘旋具插入第一片硅鋼的縫隙中，將第一片硅鋼片撬出一縫隙，然后用鉗子夾住這塊硅鋼片用力左右擺動(dòng)，直到第一片取出為止。第一片取出后，再把其他硅鋼片都取出，就得到一個(gè)繞在絕

45、緣骨架上的線圈。細(xì)心地剪開包在線圈外的絕緣紙，如果發(fā)現(xiàn)引出端的焊接處斷開，可以重新焊好。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 拆幾十圈后發(fā)現(xiàn)斷頭，也可以接好后再按原樣重新繞好。如果烘干或斷線嚴(yán)重，那就只能重繞。在拆變壓器時(shí)要記住它的繞向和圈數(shù)，以免重繞時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。重繞的方法：第一步應(yīng)選擇同型號(hào)的漆包線；第二步用手工或繞線機(jī)在原骨架上繞線，繞向應(yīng)對(duì)，圈數(shù)與原變壓器的圈數(shù)相差不能太多。在繞完一次繞組后，應(yīng)該用絕緣紙隔開，但不能太厚，以免繞好后線圈變粗，裝不進(jìn)鐵心。全部繞完后還要用絕緣紙包好，接好引線，再把拆下的硅鋼片插好。注意：裝硅鋼片時(shí)不要損壞繞組，并要夾緊鐵心，以免重繞后變壓器有“嗡嗡

46、”聲。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 4 ）中周的檢修若用萬用表的歐姆擋測得中周是通的，則說明中周是正常的。斷路：用歐姆擋測其直流電阻為無窮大。此時(shí)可以打開中周外殼檢查斷線處，細(xì)心焊接好即可。短路：一般為一、二繞組短路，可以把中周線圈拆開重繞一遍，一般故障可以排除。碰殼：線圈與外殼短路。此時(shí)打開外殼，把邊線處撥開即可。磁帽松動(dòng)或滑扣：將中周外殼從電路板上焊下，將磁帽從尼龍支架內(nèi)旋出，在磁帽和尼龍支架之間加入一根細(xì)的橡皮筋，再重新旋入磁帽。借助橡皮筋的彈力，可使磁帽較緊地卡在尼龍支架內(nèi)，最后套上金屬罩重新焊接電路。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 2 變壓器的維護(hù)與檢修 磁帽破碎：調(diào)整中周時(shí)，

47、經(jīng)常遇到把磁帽調(diào)碎的情況，這時(shí)不必?fù)Q整個(gè)中周，可以把中周外殼從電路中焊下，找一個(gè)中周磁帽換上，再把中周外殼焊入電路即可。變壓器的壽命管理是一種用科學(xué)的方法，采用防止絕緣老化的措施，對(duì)變壓器進(jìn)行監(jiān)測、診斷和檢修的復(fù)雜過程。故障判斷更涉及諸多因素，必要時(shí)要進(jìn)行變壓器的特性試驗(yàn)及綜合分析，才能準(zhǔn)確可靠地找出故障原因、判明事故性質(zhì)、提出合理的處理方法。只有掌握了必要的專業(yè)知識(shí)和一定的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，才能有效地預(yù)防各類事故的發(fā)生，保證變壓器的運(yùn)行壽命和不間斷供電。上一頁返回圖 2 - 1返回圖 2 - 2返回圖 2 - 3返回圖 2 - 4返回圖 2 - 8返回表 2 - 1返回圖 2 - 9返回圖 2 -

48、10返回圖 2 - 11返回圖 2 - 12返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 3.3.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)之所以能轉(zhuǎn)動(dòng)，是因?yàn)樵谌鄬?duì)稱繞組中通入三相對(duì)稱交流電將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，由這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場借感應(yīng)作用在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)感生電流，由旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子感生電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)主要由靜止的定子和轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子兩大部分組成，定子與轉(zhuǎn)子之間有氣隙，其結(jié)構(gòu)如圖 3-1 所示。下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 2 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理1 ）旋轉(zhuǎn)磁場（ 1 ）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生過程如圖 3-6 所示。圖中 U1-U2

49、 、 V1-V2 、 W1-W2 為定子三相繞組，這三個(gè)完全相同的繞組在空間彼此互差120 ，分布在定子鐵心的內(nèi)圓周上，構(gòu)成了三相對(duì)稱繞組。當(dāng)定子三相對(duì)稱繞組中通入三相對(duì)稱電流時(shí)，在氣隙中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。現(xiàn)以幾個(gè)典型瞬間為例，分析旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生過程。假定電流為正值時(shí)，從繞組首端（ U1 、 V1 、 W1 ）流入、從尾端（ U2 、 V2 、 W2 ）流出；為負(fù)值時(shí)，從繞組尾端流入、從首端流出。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 （2）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為n1=60 f / p 式中n 1旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速（稱為同步轉(zhuǎn)速）；f 交流電的頻率；p 電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)，可由生產(chǎn)廠家提供的銘

50、牌或技術(shù)手冊獲得。我國三相電源的頻率規(guī)定為 50Hz，因此，2 極（p=1）、4 極（p=2）、6 極（p=3）電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速分別為 3000r/min、1500r/min、1000r/min。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 （3）旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向。由旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生過程不難發(fā)現(xiàn)：旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向取決于定子三相電流的相序，若要改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，只需將三相電源進(jìn)線中的任意兩相對(duì)調(diào)即可。2）三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理（1）三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理如圖 3-7 所示。轉(zhuǎn)子上的六個(gè)小圓圈表示自成閉合回路的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體。若旋轉(zhuǎn)磁場以n 1的轉(zhuǎn)速順時(shí)針旋轉(zhuǎn)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，則用右手定則可

51、判定在閉合的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢和電流方向（電流的瞬時(shí)方向與電動(dòng)勢的方向相同），用左手定則可判定載流轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場中受到的電磁力 f 方向，電磁力 f 在轉(zhuǎn)軸上形成一個(gè)順時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩 T，使轉(zhuǎn)子以 n 的轉(zhuǎn)速沿旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 由于異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電流是通過電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生的，所以異步電動(dòng)機(jī)又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。（2）三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度 n 始終低于同步轉(zhuǎn)速n 1，即n n 1。這是因?yàn)?，二者如果相等，則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場就不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體就不會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢和電流，更不會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，三相異

52、步電動(dòng)機(jī)也不能轉(zhuǎn)動(dòng)。由于 n 與n 1 不同步，故稱為異步電動(dòng)機(jī)，這就是“異步”的由來。n1 與 n 之差 n =n1 n 稱為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差與n1 的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用 s 表示，即s =（n1 n ）/n1 （3-2）當(dāng) n =0 （轉(zhuǎn)子靜止）時(shí)， s=1 。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 當(dāng) n =n1 時(shí)， s =0 。當(dāng) 0 n n1 （正常運(yùn)行）時(shí)，0 s 1。正常運(yùn)行時(shí)由于電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速Nn 與n1 接近，所以額定轉(zhuǎn)差率Ns 一般為 0.01 0.06 。（3）三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向一致，改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向即可改變

53、電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。3 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)是選擇電動(dòng)機(jī)的重要依據(jù)。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 3.1.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性是指在一定條件下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，即 n=f（T），如圖 3-8示。為了正確使用異步電動(dòng)機(jī)，應(yīng)注意 n=f（T）曲線上的兩個(gè)區(qū)域和三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩。1 穩(wěn)定區(qū)和不穩(wěn)定區(qū)以最大轉(zhuǎn)矩 T m 為界，機(jī)械特性分為兩個(gè)區(qū)，上邊為穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)（AC 段），下邊為不穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)（CD 段）。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作在穩(wěn)定區(qū)某一點(diǎn)（如 B 點(diǎn)）時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩 T 與軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩L

54、T （B 點(diǎn)TL=TN）相平衡而保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化，電磁轉(zhuǎn)矩將自動(dòng)適應(yīng)，隨之變化達(dá)到新的平衡而穩(wěn)定運(yùn)行。由于某種原因引起負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增加，則在該瞬間 TT L，于是轉(zhuǎn)速 n 下降，工作點(diǎn)將沿機(jī)械特性曲線下移，電磁轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增大，直到增大到 T=T L 時(shí)，n 不再降低，電動(dòng)機(jī)便在較低的轉(zhuǎn)速下達(dá)到新的平衡?？梢?，無論負(fù)載怎樣變化，在 T L 不超過 T m 的情況下，電動(dòng)機(jī)軸上輸出轉(zhuǎn)矩必定隨負(fù)載而變化，最后達(dá)到轉(zhuǎn)矩平衡，并穩(wěn)定運(yùn)行，這說明電動(dòng)機(jī)具有適應(yīng)負(fù)載變化的能力。如果電動(dòng)機(jī)工作在不穩(wěn)定區(qū)，則電磁轉(zhuǎn)矩不能自動(dòng)適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化，因而不能穩(wěn)定運(yùn)行。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的

55、使用與檢修 2 三個(gè)重要轉(zhuǎn)矩1）額定轉(zhuǎn)矩 T N額定轉(zhuǎn)矩是電動(dòng)機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，輸出額定功率時(shí)，其軸上輸出的轉(zhuǎn)矩，見下式：2）最大轉(zhuǎn)矩 T m最大轉(zhuǎn)矩 T m 是電動(dòng)機(jī)能夠提供的極限轉(zhuǎn)矩。由于它是機(jī)械特性上穩(wěn)定區(qū)和不穩(wěn)定區(qū)的分界點(diǎn)，故電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的機(jī)械負(fù)載不可超過最大轉(zhuǎn)矩，否則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將越來越低，迅速導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 異步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)電流最大，一般達(dá)到額定電流的 47 倍，這樣大的電流如果長時(shí)間通過定子繞組，會(huì)使電動(dòng)機(jī)過熱，甚至燒毀。因此，異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中應(yīng)注意避免出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)，一旦出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)，應(yīng)立即切斷電源，并卸掉過重的負(fù)載。通常用最大

56、轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值來表示電動(dòng)機(jī)允許的過載能力m ，即一般三相異步電動(dòng)機(jī)的過載能力為 1.82.2。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 3）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T st電動(dòng)機(jī)在接通電源被起動(dòng)的最初瞬間，n0，s1，這時(shí)的轉(zhuǎn)矩稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T st 。（1）如果起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，即 T st T L ，則電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)會(huì)沿著 nf（T）曲線從底部上升，電磁轉(zhuǎn)矩 T 逐漸增大，轉(zhuǎn)速 n 越來越高，很快越過最大轉(zhuǎn)矩 T m ，然后隨著 n的升高，T 又逐漸減小，直到 TT L 時(shí)，電動(dòng)機(jī)就以某一轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 由此可見，只要異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

57、大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，一經(jīng)起動(dòng)，便迅速進(jìn)入機(jī)械特性的穩(wěn)定區(qū)運(yùn)行。3.1.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，應(yīng)保證：（1）有足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，T st T L 能夠正常起動(dòng)。（2）起動(dòng)電流不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成大的沖擊，使電壓下降過多（影響其他電機(jī)工作），一般希望電流越小越好（在能起動(dòng)的情況下）。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 1 直接起動(dòng)（全壓起動(dòng)）直接起動(dòng)（全壓起動(dòng)）就是起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)直接加電網(wǎng)電壓，這時(shí)起動(dòng)電流比較大，所以不是所有的電動(dòng)機(jī)都能這樣使用。一般的，當(dāng)有獨(dú)立的變壓器供動(dòng)力電且電機(jī)功率小于 30%的變壓器功率時(shí)（頻繁）、電機(jī)功率小于 20%的變壓器功率時(shí)（不頻繁），可

58、以直接起動(dòng)。2 降壓起動(dòng)1）定子串接電抗器或電阻起動(dòng)定子電路中串接電抗器或電阻起動(dòng)電路如圖 3-9 所示。起動(dòng)時(shí)，先合上電源隔離開關(guān)Ql，將 Q2 扳向“起動(dòng)”位置，電動(dòng)機(jī)即串入電阻 R Q 起動(dòng)。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 待轉(zhuǎn)速接近穩(wěn)定值時(shí)，將 Q2 扳向“運(yùn)行”位置，R Q 被切除，使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常工作情況。由于起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流在 R Q 上產(chǎn)生一定電壓降，使得加在定子繞組端的電壓降低了，因此限制了起動(dòng)電流。調(diào)節(jié)電阻 R Q的大小可以將起動(dòng)電流限制在允許的范圍內(nèi)。采用定子串電阻降壓起動(dòng)時(shí)，雖然降低了起動(dòng)電流，但也使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大大減小。所以這種起動(dòng)方法只適用于空載或輕載

59、起動(dòng)，同時(shí)由于采用電阻降壓起動(dòng)時(shí)損耗較大，它一般用于低壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)中。由人為特性可知，當(dāng)串電阻時(shí)，起動(dòng)力矩下降很快（平方）。特點(diǎn)如下：（1）適用于空載起動(dòng)（輕載）。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 （2）電阻耗能（電抗器太貴，體積大）。2）星形三角形換接起動(dòng)若電動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)其定子繞組是聯(lián)結(jié)成三角形的，那么在起動(dòng)時(shí)可以將定子繞組聯(lián)結(jié)成星形，通電后電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再換接成三角形聯(lián)結(jié)。根據(jù)三相交流電路的理論，用星形-三角形換接起動(dòng)可以使電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流降低到全壓起動(dòng)時(shí)的1/3。但要引起注意的是，由于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，所以，用星形-三角形換接

60、起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也是直接起動(dòng)時(shí)的 1/3。這種起動(dòng)方法適合于電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)的空載或輕載起動(dòng)。其接線原理如圖 3-10 所示。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修 說明：起動(dòng)電流 I 是直接起動(dòng)的 1/3；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T 是直接起動(dòng)的 1/3。特點(diǎn)如下：（1）起動(dòng)電流小，所需設(shè)備簡單。（2）力矩小，適于空載起動(dòng)（輕載）。（3）電動(dòng)機(jī)額定電壓必須是 380V 形聯(lián)結(jié)。（4）有專門的 起動(dòng)。3）自耦變壓器降壓起動(dòng)在定子回路中串阻抗雖然能滿足電網(wǎng)減小起動(dòng)電流的要求，但是往往因?yàn)槠饎?dòng)轉(zhuǎn)矩過小而滿足不了生產(chǎn)工藝的要求。上一頁下一頁返回項(xiàng)目 3 交流電動(dòng)機(jī)的使用與檢修