三相異步電動機的運行與維護課件

1、三相異步電動機的運行與維護 本章要點l三相異步電動機的基本知識l 三相異步電動機繞組的基本知識三相異步電動機的安裝、運行和維護l三相異步電動機運行前的檢查l三相異步電動機運行中的常見故障和處理及技能訓練l電動機技能訓練15.1 三相異步電動機的基本知識 5.1.1三相異步電動機的分類及基本結構 2三相異步電動機分類三相異步電動機種類繁多，若按轉子結構分為鼠籠式和繞線式異步電動機兩大類；若按機殼的防護形式分類，鼠籠式可分為防護式、封閉式、開啟式，其外形如圖5-1所示。按冷卻方式異步電動機可以分為自冷式、自扇冷式、管道通風式、液體冷卻式。 3三相鼠籠式異步電動機的結構 41. 定子部分 （1）定子

2、鐵心。它是電機主磁路的一部分，為減小鐵耗常采用0.5mm厚的兩面涂有絕緣漆的硅鋼片沖片疊壓而成。如圖5-3所示。鐵心內圓上有均勻分布的槽，用以嵌放三相定子繞組。（2）定子繞組。它是電機的電路部分，常用高強度漆包銅線按一定規(guī)律繞制成線圈，分布均勻地嵌入定子內圓槽內，用以建立旋轉磁場，實現(xiàn)能量轉換。 （3）機座。機座用于固定和支撐定子鐵心和端蓋，因此機座應有較好的機械強度和剛度，常用鑄鐵或鑄鋼制成，大型電機常用鋼板焊接而成。小型封閉式異步電動機表面有散熱筋片，以增加散熱面積。 5接線盒內接線 （a）星形聯(lián)接 （b）三角形聯(lián)接62轉子部分 轉子部分是電機的旋轉部分，主要由轉子鐵心、轉子繞組、轉軸等組

3、成。轉子鐵心是電機主磁路的一部分。采用0.5mm厚硅鋼片沖片疊壓而成，轉子鐵心外圓上有均勻分布的槽，用以嵌放轉子繞組。如圖5-5所示。一般小型異步電動機轉子鐵心直接壓裝在轉軸上。 圖5-5 轉子鐵心沖片 7轉子繞組是轉子的電路部分，用以產生轉子電動勢和轉矩，轉子繞組有鼠籠式和繞線式兩種。根據(jù)轉子繞組的結構型式，異步電動機分為籠型轉子和繞線轉子兩種。 （1）籠式轉子?；\式轉子繞組是在轉子鐵心每個槽內插入等長的裸銅導條。兩端分別用銅制短路環(huán)焊接成一個整體，形成一個閉合的多相對稱回路。若去掉鐵心，很像一個裝老鼠的籠子，故稱鼠籠式轉子，如圖5-6（a）所示。大型電動機采用銅條繞組，而中小型異步電動機鼠

4、籠式轉子槽內常采用鑄鋁，將導條、端環(huán)同時一次澆注成型，如圖5-6（b）所示。 8 （a）銅條繞組 （b）鑄鋁繞組 圖5-6 籠式轉子9（2）繞線式轉子。繞線式異步電動機的定子繞組與鼠籠式定子繞組相同，而轉子繞組與定子繞組類似，采用絕緣漆包銅線繞制成三相繞組嵌入轉子鐵心槽內，將它接成星形聯(lián)接，三個端頭分別固定在轉軸上的三個相互絕緣的滑環(huán)（稱為集電環(huán)）上，再經壓在滑環(huán)上的三組電刷與外電路相連，一般繞線轉子電動機在轉子回路中串電阻，以改變電機的啟動和調速性能。三個電阻的另一端也接成星形，如圖5-7所示。 10 5-7（a） 繞線式轉子 11 圖5-7（b）繞線轉子串接電阻接線圖 123. 氣隙 異步

5、電動機定、轉子之間的氣隙很小，中小型異步電動機一般為0.21.5mm。氣隙大小對電機性能影響很大，氣隙越大，磁阻也越大，產生同樣大的磁通，所需的勵磁電流I0也越大，電機的功率因數(shù)也就越低。但氣隙過小，將給裝配造成困難，運行時定、轉子發(fā)生摩擦，而使電機運行不可靠。 135.1.2三相異步電動機的銘牌主要技術參數(shù) 1型號 異步電動機的型號主要包括產品代號、設計序號、規(guī)格代號和特殊環(huán)境代號。產品代號表示電機的類型，如Y表示異步電動機，YR表示繞線異步電動機等，產品代號使用字母的意義見表5-2。設計序號用阿拉伯數(shù)字表示。規(guī)格代號對于中小型異步電動機包括中心高（mm）、機座長度代號、鐵心長度代號及磁極數(shù)

6、；對于大型異步電動機則包括功率（KW）-磁極數(shù)/鐵心外徑。特殊環(huán)境代號使用的字母意義如表5-3所示。 142三相異步電動機的額定值 1）額定功率PN：指電動機額定狀態(tài)下運行時，電動機轉子軸上輸出的機械功率。單位為kW或W。對于三相異步電動機， PN=UNINNCOSN 10-3 ，其中UN為電動機的額定電壓（V），IN為電動機的額定電流（A），N為電動機的額定效率，COSN為電動機的額定功率因數(shù)，PN的單位為KW。對于380V的電動機，IN2 PN，因此可以根據(jù)電動機的額定功率估算出額定電流，即一千瓦兩個電流。（2）額定電壓UN（V）：指電動機額定工作狀態(tài)時，加在定子繞組上的線電壓。（3）額定

7、電流IN（A）：指電動機額定工作狀態(tài)時，流入定子繞組的線電流。（4）額定轉速nN(r/min)：指電動機額定工作狀態(tài)時，電動機轉速。（5）額定頻率fN（Hz）：指電動機定子側電壓的頻率。我國電網fN=50 Hz。 153接線 接線是指在額定電壓下運行時，電動機定子三相繞組的聯(lián)接方式，有三角形聯(lián)接和星形聯(lián)接兩種。定子繞組采用哪種接線方式取決于定子繞組的耐壓等級，若定子繞組能承受220V的電壓，電源電壓為220V則采用三角形聯(lián)接，若電源電壓為380V，則采用星形聯(lián)接。 164工作制 工作制可分為額定連續(xù)工作制S1、短時工作制S2、斷續(xù)工作制S3三種。 175防護等級 “IP”和其后面的數(shù)字表示電動

8、機外殼的防護等級。IP表示國際防護等級，其后面的第一個數(shù)字代表防塵等級，共分06七個等級；其后面的第二個數(shù)字代表防水等級，共分08九個等級，數(shù)字越大，表示防護的能力越強。 18 5.1.3交流繞組的基本知識1交流繞組的幾個基本概念 （1）線圈（元件）19（2）極矩 兩個相鄰磁極的中心線之間沿定子鐵心內表面所跨過的距離稱為極矩，極距一般用每個極面下所占的槽數(shù)來表示。即= ，其中Z為定子的槽數(shù)，p為磁極對數(shù)。（3）線圈節(jié)距y 一個線圈的兩有效邊所跨過的定子圓周上的距離稱為節(jié)距，一般用槽數(shù)表示。節(jié)距y應等于或接近于極距。 當y=時，稱為整距繞組；當y時（y=5/6或4/5），稱為短距繞組。一般采用短

9、距繞組。 20（4）機械角度與電角度 電機定子圓周所對應的幾何角度為360，該幾何角度稱為機械角度。而從電磁觀點來看，轉子導體每經過一對磁極，所產生的感應電動勢也就變化一個周期，即360電角度。故一對磁極的電角度便為360電角度。若電動機有p對磁極，轉子導體轉一周（機械角度為360），所產生的感應電動勢也就變化p個周期，則電角度為p360。所以電角度=p機械角度21（5）槽距角相鄰兩槽之間的電角度稱為槽距角，用表示，由于定子槽在定子圓周內分布是均勻的， 式中，Z為定子槽數(shù)，p為磁極對數(shù)。 （6）每極每相槽數(shù)q 每一個極面下每相所占的槽數(shù)為每極每相槽數(shù)， 其中m為繞組相數(shù)。 22（7）相帶每個磁

10、極下的每相繞組（即q個槽）所占的電角度為相帶。因為每個磁極占的電角度為180，被三相繞組均分，則相帶為180/3=60，即在一個磁極下一相繞組占60電角度，稱為60相帶。（8）極相組（線圈組）將一個相帶內的q個線圈串聯(lián)起來就構成一個極相組，又稱為線圈組。 232交流電機繞組的分布原則和分類 三相電機應具有三相對稱繞組，且在空間上應均勻分布且互差120電角度；并且相鄰磁極下的導體的感應電動勢方向相反，所以交流電機的繞組的排列應遵守以下原則： （1）每相繞組所占槽數(shù)要相等，且均勻分布。把定子總槽數(shù)Z分為2p等分，每一等分表示一個極距Z/2p；再將每一個極距內的槽數(shù)按相數(shù)分成3組（三相電機），每一組

11、所占槽數(shù)即為每極每相槽數(shù)。 24（2）根據(jù)節(jié)距的概念，節(jié)距y應等于或接近于極距，所以沿一對磁極對應的定子內圓相帶的排列順序Ul，W2，Vl，U2，W1，V2，這樣各相繞組線圈所在的相帶Ul，Vl，WI（或U2，V2，W2）的中心線恰好為120電角度。如圖5-9所示，2極24槽、4極24槽繞組分布圖。圖中所標的60為電角度，即60相帶。 25圖5-9 三相繞組分布端面圖 2極24槽、4極24槽繞組分布圖。 圖中所標的60為電角度，即60相帶。26（3）規(guī)定U1、V1、W1為繞組的首端，U2、V2、W2為繞組的尾端，且當電流由首端流入、尾端流出時為正，當電流由尾端流入、首端流出時為負。這樣從正弦交

12、流電波形圖的角度看，除電流為零值外的任何瞬時，都是一相為正，兩相為負，或兩相為正，一相為負。如圖5-10所示。按照圖5-9畫出的2極24槽、4極24槽繞組分布狀況，表明了當iU、iV為正，iW為負時的電流方向。 27圖5-10 三相對稱交流電波形圖283三相單層繞組 單層繞組的每個槽內只放一個線圈邊，電機的線圈數(shù)是電機槽數(shù)的一半。單層繞組分為: 鏈式繞組 交叉式繞組 同心式繞組29（1）單層鏈式繞組 已知一臺Y2-90L-4型三相異步電動機，定子槽數(shù)Z=24，2p=4，畫出單層鏈式繞組的展開圖。計算極距、每極每相槽數(shù)q、 槽距角。 30分極分相首先將槽依次編號，將定子的全部槽數(shù)按極數(shù)分，每極下

13、分有6槽，磁極按S、N、S、N排列。再將每極下的槽數(shù)分成U、V、W三相。要求U1、V1、W1依次相差120電角度，按60相帶的排列順序，并將個槽號填入表5-4中。同樣將分極分相畫在繞組展開圖中，并標出定子導體的電流方向，同一極性下導體的電流方向相同。 31表5-4 24槽4極電機60相帶排列表 磁極SN第一對極相帶U1W2V1U2W1V2槽號1，23，45，67，89，1011，12第二對極相帶U1W2V1U2W1V2槽號13，1415，1617，1819，2021，2223，2432組成線圈，確定各相繞組的電源引出線，并順著電流方向把同相線圈聯(lián)接起來。由于采用短距繞組，y=-1=6-1=5，

14、按繞組節(jié)距要求把相鄰異極下的同一相槽中的線圈邊連成線圈，所以U1相帶中的槽中的線圈邊與U2相帶中槽中的線圈邊組成4個線圈：2-7，8-13，14-19，20-1。然后順著電流方向把同相線圈聯(lián)接起來，如圖5-11所示。可以看出線圈的聯(lián)接規(guī)律是“頭接頭，尾接尾”。便構成U相繞組的展開圖。 33圖5-11 24槽4極U相單層鏈式繞組的展開圖 34各相繞組的電源引出線U1、V1、W1應依次相差120電角度，由于相鄰兩槽相隔的電角度為30，則120電角度應相隔槽，現(xiàn)將U1定在2號槽，則V1應定在2+4=6號槽，W1應定在6+4=10號槽。然后順著電流方向把同相線圈聯(lián)接起來，則構成了三相繞組的展開圖。如圖

15、5-12所示。 35圖5-12 24槽4極單層鏈式三相繞組的展開圖 36（2）同心式繞組3724槽4極三相同心式繞組的展開圖 38（3）單層交叉式繞組 交叉式繞組主要用于q1的奇數(shù)（如q=3），4極或2極電機中。已知一臺Y2-132S-4型三相異步電動機，Z1=36槽，2p=4極。畫出三相交叉式繞組展開圖。計算極距、每極每相槽數(shù)q、 槽距角。 39分極分相 磁極 S N 第一對極 相帶 U1 W2 V1 U2 W1 V2 槽號 1，2，3 4，5，6 7，8，9 10，11，12 13，14，15 16，17，18 第二對極 相帶 U1 W2 V1 U2 W1 V2 槽號 19，20，21 2

16、2，23，24 25，26，27 28，29，30 31，32，33 34，35，36 40組成線圈，并確定各相繞組的電源引出線，并順著電流方向把同相線圈聯(lián)接起來。 各相繞組的電源引出線U1、V1、W1應依次相差120電角度，由于相鄰兩槽相隔的電角度為20，則120電角度應相隔槽，現(xiàn)將U1定在2號槽，則V1應定在2+6=8號槽，W1應定在8+6=14號槽。然后順著電流方向把同相線圈聯(lián)接起來，則構成了三相繞組的展開圖。如圖5-16所示。 41圖5-15 36槽4極U相交叉式繞組的展開圖 42圖5-16 36槽4極單層交叉式繞組的展開圖 435.1.4三相異步電動機的安裝 1電動機安裝的基本要求（

17、1）電動機所用的器材設備，必須適應使用環(huán)境的需要。如易爆危險場所，須采用防爆式品種；多塵場所要采用密封式產品等。 （2）電動機必須安裝在固定的底座上，各種器材的安裝須牢固可靠。 （3）電動機及其他器材的絕緣電阻必須在0.5兆歐以上。 （4）電動機及其開關等設備的外殼上應釘有標明主要性能數(shù)據(jù)的銘牌。 44（5）線路導線的絕緣應良好，連接要正規(guī)，電源線的截面積必須滿足載流量的需要，其最小截面積規(guī)定，銅芯線不得小于1平方毫米，鋁芯線不得小于2.5平方毫米。電動機線路在室內水平敷設時，離地低于2米的導線，以及垂直敷設時，離地低于1.3米的導線，均應穿鋼管或硬塑料管加以保護。 452電動機的控制保護裝置

18、安裝的基本要求 （1）電動機對控制保護裝置的要求 （2）電動機開關設備的選裝要求 （3）電動機短路保護用的熔斷器和熔體的選配46（1）電動機對控制保護裝置的要求 電動機的控制保護裝置的具體組成，應能滿足實際需要，保證安全為原則，基本要求如下： 每臺電動機必須裝備一只能單獨進行操作的控制開關和能單獨進行短路和過載保護的保護裝置。 使用的開關設備，要具有可靠地接通和切斷電動機工作電流以及切斷故障電流的能力，質量必須可靠，結構應完整，操作機構的功能健全。 開關和保護裝置的每個單獨元件上應標有電壓和電流的額定值，以及能明顯反映電路“通”和“斷”的標志。 47（2）電動機開關設備的選裝要求 功率在0.5

19、千瓦以下的電動機，允許用插頭和插座作為電源通斷的直接控制；如進行頻繁操作的，則應在插座板上安裝一道熔斷器。功率在3千瓦以下的電動機，允許采用HK型瓷底膠蓋閘刀開關，開關規(guī)格必須大于電動機額定電流的2.5倍。必須在開關內安裝熔體的部分用銅絲接通，然后在開關的后一級另安裝一道熔斷器，作為過載和短路保護。 功率在3千瓦以上的電動機，常用的開關有HH型刀開關、DZ型自動空氣開關、接觸器和HZ組合開關等。各類開關的選用在第一章介紹過或查閱有關電工手冊。功率較大（大于11KW）的電動機，啟動電流較大，為不影響其他電氣設備的正常運行和線路的安全，必須加裝啟動設備，進行降壓啟動，減小啟動電流。常用的啟動設備有

20、星-三角啟動器和自耦變壓器啟動器等。 48（3）電動機短路保護用的熔斷器和熔體的選配一般中小型電動機比較普遍采用熔斷器作為電動機的短路保護。選用原則如下： 熔斷器的規(guī)格必須選得大于電動機額定電流的三倍。常用的熔斷器品種有RClA型（瓷插式）和RL型（螺旋式）兩種。RL型多用于控制箱中。 小容量的三相異步電動機一般適用的熔絲規(guī)格見表5-6。如果熔絲經常熔斷，不可隨意加粗，應檢查熔斷原因。 493.電動機的安裝 （1）電動機的搬運小型電動機是由人力來搬運。可以用鐵棒穿過電動機吊環(huán)，也可以用繩子拴在電動機的吊環(huán)或底座上，用杠棒搬運。不允許用繩子套在電動機的皮帶盤或轉軸上來抬電動機。大、中型電動機般用

21、起重機械搬運。 50（2）電動機的安裝 電動機的座墩 電動機與座墩的安裝方法 導線的敷設 51電動機的座墩 一般中小型電動機大都安裝在機械設備的固定底座上，無固定底座的，一定要安裝在混凝土座墩上，座墩的形式有直接安裝墩和槽軌安裝墩。建造電動機座墩時，座墩高出地面一般不應低于150毫米，具體高度要按電動機的規(guī)格、傳動方式和安裝條件等決定。座墩的長和寬應按電動機底座尺寸決定，但四周要放出150毫米左的裕度，以保證埋設的地腳螺栓有足夠的強度。槽軌安裝墩是在直接安裝墩的地腳螺栓上安裝槽軌，然后再把電動機安裝在槽軌上，這種結構便于在更換電動機時進行安裝調整。為保證地腳螺栓埋設牢固，用來做地腳螺栓的六角頭

22、一端要做成人字形開口，埋入長度一般是螺栓直徑的10倍左右，人字形開口長度約是埋入長度的一半左右。 52 電動機與座墩的安裝方法 小型電動機可用人力抬到基礎上，較大的電動機，用起重設備或滑輪來安裝。為防止震動，安裝時須在電動機與座墩間襯墊一層質地堅韌的木板或硬橡皮等防震物，四個緊固螺栓上均要套彈簧墊圈；擰緊螺母時要按對角線交錯依次逐步擰緊，每個螺母要擰得一樣緊。53 導線的敷設 操作開關到電動機之間的連接導線要穿管（管口要套上木圈）加以保護，機床設備上，一般都有固定在床身上的電線管，活動部分用軟管連接。這段導線一般分成兩段，一段從控制箱（板）到操作開關，另一段從控制箱（板）到電動機，通常在控制箱

23、 （板）內設有接線柱，供導線連接用。如果控制設備和電動機不是配套產品，這段導線的走線形式常用的有兩種，一種是從地下埋管（用厚壁管）通過，另一種是用明管線路，沿建筑面敷設到電動機。 54（3）電動機的校正 電動機的水平校正.一般用水平儀放在轉軸上進行，并用0.55毫米厚的鋼片墊在機座下，來調整電動機的水平。 皮帶傳動的校正，使電動機的軸與被驅動機械的軸保持平行，兩皮帶輪寬度的中心線應在一條直線上。 聯(lián)軸器傳動的校正。當電動機與被驅動的機械采用聯(lián)軸器聯(lián)接時，必須使兩軸的中心線保持在一條直線上，否則電動機轉動時將產生很大的震動，嚴重時損壞聯(lián)軸器。由于電動機轉子和被驅動機械轉動部分的重力使軸產生一定的

24、撓度，使聯(lián)軸器的兩端面不平行，所以在安裝時必須使兩端軸承裝得稍高一些，以保證聯(lián)軸器兩端面平行。 齒輪傳動的校正。當電動機通過齒輪與被驅動的機械連接時，必須使兩軸保持平行?？捎萌邷y量兩齒輪的齒間間隙，應使其間隙一致。同時用顏色印跡法來檢查大小齒輪嚙合是否良好，一般應使齒輪接觸部分不小于齒寬的23。 55（4）電動機操作開關的安裝 電動機的操作開關必須安裝在操作時能監(jiān)視到電動機的啟動和被拖動機械的運轉情況的位置上；各種機床的操作開關，必須裝在最便于操作，又不易被人體或工件等觸碰產生誤動作的位置上；開關裝在墻上時，宜裝在電動機的右側。如果開關需要裝在遠離電動機的地方，則必須在電動機附近，加裝緊急時

25、切斷電源用的應急開關，同時還要加裝開關合閘前的預示警告裝置，以便處于電動機及被拖動機械周圍的人得到警告。操作開關的安裝位置，還應保證操作者操作時的安全。 56（5）控制開關的安裝 小型電動機不需作頻繁操作的，或不需作換向和變速操作，一般只需一個開關。需頻繁操作的，或需進行換向和變速操作的則裝兩個開關（稱兩級控制），前一個開關作控制電源用，叫控制開關，常采用鐵殼開關、自動空氣開關和轉換開關。后一個開關用來直接操作電動機的叫操作開關。如果采用啟動器的，則啟動器就是操作開關。 凡采用無明顯分斷點的開關，如電磁開關，必須裝兩個開關，在前一級裝一個有明顯分斷點的開關，如刀開關、轉換開關等作控制開關。凡容

26、易產生誤操作的開關，如手柄倒順開關、按鈕開關等，也必須在前一級加裝控制開關，以防止開關誤動作而造成事故。 57（6）熔斷器的安裝 熔斷器必須與開關裝在同一塊木臺上，或同一個控制箱內。凡作為保護用的熔斷器，必須裝在控制開關的后級和操作開關（包括啟動開關）的前級。用自動空氣開關作控制并關時，而所采用操作開關又無保護裝置，就應在自動空氣開關的前一級裝一道熔斷器作雙重保護，當熱脫扣器或電磁脫扣器失靈時，可以由熔斷器起保護作用，同時可兼作隔離開關，以便維修時切斷電源。 采用倒順開關和電磁開關作操作開關，而前級用轉換開關作控制開關時（一般機床常采用這種結構形式），必須在兩級開關之間安裝一道熔斷器。 每道熔

27、斷器在三相回路中應安裝三個型號、規(guī)格相同的熔絲，分別串接在三根相線上。 58（7）電壓表和電流表的安裝 有些大、中型或要求較高的電動機，為了監(jiān)視電源電壓和額定電流，在控制板上應同時裝有電壓表和電流表，電壓表通常只用一只，通過換相開關進行換相測量，電壓表的量程為450伏或500伏。要求較高的應裝三個電流表，一般要求的，可只裝一個電流表串接在第二相。電流表的規(guī)格必須可以通過電動機啟動電流，宜選用大于額定電流23倍的量程。若電動機額定電流大于50安時，則需要使用電流互感器將大電流變成小電流，電流互感器的規(guī)格同樣要大于電動機額定電流的23倍，配用電流互感器的電流表的規(guī)格，可選用5安的。 595.1.5

28、電動機繞組的檢測技能訓練 1實訓目的（1）學習電動機繞組出線端的判斷方法。（2）學習測量電動機繞組電阻值的方法。（3）掌握調壓器、萬用表及電橋的使用方法。 2實訓設備及器材三相電動機（JO2-42-4，7.5KW）、單相調壓器、直流雙臂電橋（QJ26-1）、萬用表（MF47）、24V指示燈、導線、白膠布若干及電工常用工具一套。 603實訓內容 （1）判斷電動機出線端的組別 方法一：導通法 萬用表撥到電阻R*1K擋，一支表筆接電動機任一根出線，另一支表筆分別接其余出線，測得有阻值時兩表筆所接的出線即是同一繞組。同樣可區(qū)分其余出線的組別。判斷后做好標記。 方法二：電壓表法 將小量程電壓表一端接電動

29、機任一根出線，另一端分別接其余出線，同時轉動電動機軸。當表針擺動時，電壓表所接的兩根出線屬同一繞組。同樣可區(qū)分其余出線的組別。判斷后做好標記。 61（2）電動機繞組首末端判斷方法一：繞組串聯(lián)示燈法 按圖5-17接線，具體操作步驟如下：將調壓器次級輸出電壓調到36V后斷開初級電源，將電動機任一相繞組的兩根出線接到調壓器次級輸出端子上。將電動機其余兩相繞組的出線各取一根短接好，另外兩根出線接指示燈。接通調壓器初級電源后觀察指示燈。燈亮時，表明短接的兩根出線為電動機兩相繞組的異名端（即一首一尾）；燈不亮則表明短接的兩線為兩相繞組的同名端（即同為首或尾）。用同樣的方法可判斷另一相首末端。 62圖5-1

30、7繞組串聯(lián)示燈法判斷電動機繞組首末端 63方法二：繞組串聯(lián)電壓表法 按圖5-18接線，與示燈法的區(qū)別是用交流電壓表代替示燈。操作步驟與上項方法相同。當電壓表有顯示時，接表的兩根出線為電動機兩相繞組的異名端。如無電壓表，可用萬用表交流50V擋代替。 64圖5-18 繞組串聯(lián)電壓表法判斷電動機繞組首末端 65方法三：電流表法 按圖5-19接線，具體操作步驟如下：將電動機任一繞組的兩根出線通過一只常開按鈕接到電池兩端。將萬用表撥到直流0.5mA擋，兩支表筆接其余任意一相繞組的兩出線。注意觀察表頭，按下按鈕時，如表針正向擺動，表明電池正極和萬用表黑表筆所接的出線為電動機兩相繞組的同名端；若表針反向擺動

31、，則表明電池正極與紅表筆所接的出線為兩相繞組的同名端。判斷后作好標記。 66圖5-19電流表法判斷電動機繞組首末端 67方法四：萬用表法 用萬用表檢查繞組的首、尾端可參見圖5-20進行接線，用萬用表的毫安擋測試。轉動電動機的轉子，如表的指針不動，說明三相繞組是首首相聯(lián)，尾尾相聯(lián)。如指針擺動，可將任一相繞組引出線首尾位置調換后再試，直到表針不動為止。 68圖5-20 用萬用表檢查繞組的首尾端 （a）指針不動，繞組頭尾聯(lián)接正確 （b）指針擺動，繞組頭尾聯(lián)接不對69（3）測量電動機繞組的電阻值 方法一：萬用表法 用萬用表的電阻擋測量電動機繞組的電阻值誤差很大。例如：7.5kW電動機的一相繞組電阻值約

32、為1.2，而萬用表的電阻R*1擋最小刻度為1（），所以測量結果的準確值為1，而其余的0.2是估計值。這對于需要檢查各繞組的電阻值差別時就不符合要求了。用萬用表測量功率為幾十幾百瓦的小電動機繞組時尚可，但也不很準確。測量前先進行萬用表的機械調零，根據(jù)待測電機的阻值選用適當?shù)膿跷缓?，再將兩支表筆短接進行調零。如指針擺不到0位時，則應更換電池。 70方法二：電橋法 用電橋測量電動機繞組的電阻可以得到準確的測量值。使用QJ26-1型直流雙臂電橋可以測量11以下的電阻，相對誤差僅2。具體操作步驟如下： 驗表 接線 根據(jù)萬用表測得的繞組電阻值適當選擇較臂的電阻值、比率臂的比值。 測量 讀取較臂阻值和比率臂

33、的比值計算 71驗表檢查電橋的兩組電源，如電池電壓不足則應更換。按下檢流計按鈕G，調節(jié)檢流計上方的零位調節(jié)旋鈕，使指針指零位；然后打開9V電壓開關W，如指針偏離零位，則調節(jié)W使指針回零，松開按鈕G。 72接線 如圖5-21從待測繞組的首端和末端接線端子各引出兩根連線（使用的導線應盡量粗一些，截面2.5mm2以上，盡量短些，以能接入電橋為限）。兩根導線不得絞接。應各自彎成圓環(huán)狀，兩導線圓環(huán)中間加一圓墊片，依次套入接線端子緊固牢靠。將兩接線端子上、下面的兩根聯(lián)線分別接入電橋的的電流端鈕（C1、C2）和電位端（P1、P2）。73圖5-21電橋法測量電動機繞組 74測量 按下電源按鈕B，稍候再按下檢流

34、計按鈕G，如檢流計指針偏向“”方向，則增大比較臂阻值（反之則減小較臂的阻值），直到電橋平衡（即檢流計指針指零）。先松開G，再松開B，防止繞組感應電動勢損壞檢流計。 75計算讀取較臂阻值和比率臂的比值，按下式計算：待測繞組的電阻值比率*比較臂阻值（兩讀數(shù)盤數(shù)值之和）同樣可測得其余兩相繞組的阻值。并記錄測量結果：第一相繞組電阻（ ）；第二相繞組電阻（ ）；第三項繞組電阻（ ）。 765.2 異步電動機的選用原則 1.常用的異步電動機的型號、結構和用途 常用的異步電動機的型號、結構和用途如表5-7所示。2電動機的選配 （1）電動機的選配必須適應各種不同機械設備和不同的工作環(huán)境的需要，根據(jù)機械設備對電

35、動機的起動特性、機械特性的要求選擇電動機種類。選用原則如下： 77選用原則無特殊的變速、調速要求的一般機械設備，可選用機械特性較硬的鼠籠式異步電動機。要求起動特性好、在不大的范圍內平滑調速的設備，應選用繞線式異步電動機。有特殊要求的設備，則選用特殊結構的電動機。例如小型卷揚機、升降設備及電動葫蘆，可選用錐型轉子制動電動機。根據(jù)電動機的使用場合選擇它的結構型式。在灰塵較少而無腐蝕性氣體的場合，可選用一般的防護式電動機；而潮濕、灰塵多或含腐蝕性氣體的場合應選用封閉式電動機；在有易爆氣體的場合，則選用防爆式電動機。 78（2）電動機功率要嚴格按機械設備的實際需要選配，不可任意增加或減小容量。在具有同

36、樣功率的情況下，要選用電流小的電動機。 當電動機在恒定負荷狀態(tài)運行時，其功率計算公式為： ，式中P為電動機的功率（KW）；PL 為負荷的機械功率（kW）；L為生產機械的效率；為電動機的效率。 應根據(jù)計算結果選擇最接近計算結果的產品，其容量不小于所計算出的功率值。 79（3）電動機的轉速應根據(jù)機械設備的要求選配，可選擇高速電動機或齒輪減速電動機，還可以選用多速電動機。 （4）電動機工作電壓的選定，應以不增加啟動控制設備的投資為原則。 （5）電動機溫升的選擇，應根據(jù)具體使用環(huán)境的實際要求。高溫高濕和通風不良等環(huán)境，應選用具有較高溫升的電動機，當然電動機允許溫度越高，價格也越高。 805.3 電動機

37、運行前的檢查和試車 5.3.1啟動前的檢查 5.3.2電動機的空載試車 5.3.3測量電動機的絕緣電阻、空載電流、轉速及運行溫度技能訓練 815.3.1啟動前的檢查 （1）測量絕緣電阻新安裝的或停用三個月以上的電動機，用兆歐表測量電動機各相繞組之間及每相繞組與地（機殼）之間的絕緣電阻，對于繞線式轉子電動機，還要測量轉子繞組、滑環(huán)對機殼和滑環(huán)之間的絕緣電阻。通常對500V以下的電動機用500V的兆歐表測量，對5003000V電動機用1000V兆歐表測量其絕緣電阻，對3000V以上的電動機用2500V兆歐表測量其絕緣電阻。 82（2）檢查二次回路接線是否正確，二次回路接線檢查可以在未接電動機情況下

38、先模擬動作一次，確認各環(huán)節(jié)動作無誤，包括信號燈顯示正確。檢查電動機引出線的連接是否正確，相序和旋轉方向是否符合要求，接地或接零是否良好，導線截面積是否符合要求。（3）檢查電動機內部有無雜物，用干燥、清潔的200-300kPa的壓縮空氣吹凈內部（可使用吹風機等來吹），但不能碰壞繞組。83（4）檢查電動機銘牌所示電壓、頻率與所接電源電壓、頻率是否相符，電源電壓是否穩(wěn)定（通常允許電源電壓波動范圍為5%），繞組接法是否與銘牌所示相同。如果是降壓起動，還要檢查起動設備的接線是否正確。（5）檢查電動機緊固螺栓是否松動，軸承是否缺油，定子與轉子的間隙是否合理，間隙處是否清潔和有無雜物。檢查機組周圍有無妨礙運

39、行的雜物，電動機和所傳動機械的基礎是否牢固。84（6）檢查保護電器（斷路器、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器等）整定值是否合適。動、靜觸頭接觸是否良好。檢查控制裝置的容量是否合適，熔體是否完好，規(guī)格、容量是否符合要求和裝接是否牢固。（7）電刷與換向器或滑環(huán)接觸是否良好，電刷壓力是否符合制造廠的規(guī)定。（8）檢查啟動設備是否完好，接線是否正確，規(guī)格是否符合電動機要求。用手扳動電動機轉子和所傳動機械的轉軸（如水泵、風機等），檢查轉動是否靈活，有無卡澀、摩擦和掃膛現(xiàn)象。確認安裝良好，轉動無礙。 85（9）檢查傳動裝置是否符合要求。傳動帶松緊是否適度，聯(lián)軸器連接是否完好。（10）檢查電動機的通風系統(tǒng)、冷卻系

40、統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)是否正常。觀察是否有泄漏印痕，轉動電動機轉軸，看轉動是否靈活，有無摩擦聲或其它異聲。拆下軸承蓋，檢查潤滑油質、油量。一般潤滑脂的填充量應不超過軸承盒容積的70，也不得少于容積的50。（11）檢查電動機外殼的接地或接零保護是否可靠和符合要求。電動機經以上檢查合格，便可進行試車。 865.3.2電動機的空載試車 空載試車的目的是檢查電動機通電空轉時的狀態(tài)是否合格?？蛰d試車的檢查項目及要求如下： （1）運行時檢查電動機的通風冷卻和潤滑情況。電動機的進風口和出風口應暢通無阻，通風良好，風扇與風扇罩無互相擦碰現(xiàn)象，軸承應轉動均勻，潤滑良好。 （2）判斷電動機運行音響是否正常。電動機運行音響應

41、均勻、正常，不得有嗡嗡聲、碰擦聲等異常的聲音。 87（3）測量空載電流。電動機空載試車過程中，應監(jiān)視電源電壓和電動機的空載電流。一般在電源配電柜上都裝有電壓表和電壓換相開關，可以檢測三相電壓是否平衡。這樣當電動機三相電流異常時，可以判斷是不是電源引起的。電動機試車時，可以用電流表配用電流換相開關測定三相空載電流，檢測時應注意兩個問題，一是空載電流與額定電流的百分比，符合表5-8規(guī)定范圍的為合格；二是三相電流的不平衡程度。如果電動機空載運行三相電流不平衡程度在5左右即為合格，各相電流不平衡程度超過10應視為故障。如果試車電源沒有設電流表，也可以用鉗形表來檢測電動機的空載電流。 88（4）測量電動

42、機各部分溫升?？蛰d試車時，在電動機殼各部位用手貼住片刻，如果沒有明顯發(fā)燙的感覺，即認為正常。如需較準確地測定電動機的溫度，可采用溫度計法測定鐵芯溫度。具體方法是：卸下電動機的吊環(huán)，將酒精溫度計插入吊環(huán)孔內用棉花塞好，可以測得鐵芯的近似溫度。各種絕緣等級的異步電動機各部位的溫升限度見表5-9。（5）檢查電動機的振動?？蛰d試車時，電動機的振動不應超過表5-10的規(guī)定。 89（6）檢查繞線式電動機電刷與滑環(huán)工作情況。繞線式電動機空載試車時，應經常檢查電刷和滑環(huán)的接觸情況，不允許有嚴重的火花，否則應調整電刷彈簧的壓力或清理滑環(huán)，必要時進行修磨或更換?？蛰d試車的時間一般為1小時左右，對重復短時工作制的電

43、動機可適當減少空載運行時間。電動機經過空載試運行，各項檢查都合格，即可帶負荷試運行。 905.3.3測量電動機的絕緣電阻、空載電流、轉速及運行溫度技能訓練 1實訓目的（1）掌握用兆歐表測量電動機絕緣電阻的方法。（2）掌握使用鉗形表測量電動機的空載電流。（3）掌握使用轉速表測量電動機的轉速。（4）掌握使用點溫計測量電動機的運行溫度。2實訓設備兆歐表、鉗形表、轉速表、轉速計、半導體點溫計、電動機及常用電工工具一套。 91（1）測量三相鼠籠型異步電動機絕緣電阻（2）測量電動機的空載電流 （3）測量電動機的轉速 （4）測量電動機的運行溫度 3實訓內容92（1）測量三相鼠籠型異步電動機絕緣電阻 選用兆歐

44、表 對兆歐表進行檢查搖測定子繞組相間絕緣搖測繞組對機殼的絕緣 絕緣電阻合格值 新電機絕緣電阻值不應小于1M；舊電機定子繞組絕緣電阻值每伏工作電壓不小1K；繞線式電動機轉子繞相每伏工作電壓不小于0.5K。 93（2）測量電動機的空載電流 選表：測量鼠籠式異步電動機空載電流可選用磁電式鉗形電流表，而測量繞線式電動機轉子繞組電流應選用電磁式鉗形電流表；根據(jù)被測電機銘牌上的額定電流值選擇合適量程的鉗形電流表。驗表：鉗形電流表的外殼應清潔完整、絕緣良好、干燥；鉗口應能緊密閉合；使用前應進行機械調零。測量：根據(jù)被測電流的大小，選擇鉗形電流表適當?shù)膿跷唬鐭o法估計被測電流大小，則應先將量程置于最大擋；使被測

45、導線位于鉗口內的中央讀數(shù)，如果測量使表針過于偏向表盤兩端時，應打開鉗口將表退出，更換量程后重新嵌入進行測量，讀數(shù)時眼睛的視線應垂直于表盤，將讀數(shù)乘以倍率得出測量結果。 94（3）測量電動機的轉速 方法一：使用離心式轉速表測電動機的轉速方法二：使用HT-331數(shù)字式轉速計測電動機的轉速95方法一：使用離心式轉速表測電動機的轉速 檢查電動機的各端子接線和接地線，檢查電動機軸頭，如果有油污應先擦凈。檢查轉速表的測軸轉動是否靈活。根據(jù)電動機軸頭的情況選擇合適的測速器在測軸上卡好，先將調速盤旋轉到最低測速范圍，轉動測速器觀察分度盤上的指針顯示是正常。根據(jù)電動機銘牌上的轉速值，選擇適當?shù)臏y速范圍，即將調速

46、盤上的刻度數(shù)值轉到與分度盤相同的水平面。測速：電動機啟動后，使測速器與電動機軸緩慢接觸，注意使兩軸保持同一水平軸線，逐步加力使測軸與電動機軸轉速一致。測速器不可打滑。保持良好接觸，但也不能過分用力。由于選擇轉速速幅度，所以從分度盤外圈讀取指針所指向的數(shù)字乘以100即為所測的轉速（若使用轉速幅度、則讀取分度盤內圈數(shù)字再乘以相應的倍率）。測量后將調速盤轉到測速范圍。 96方法二：使用HT-331數(shù)字式轉速計測電動機的轉速 驗表 打開轉速計背面的電池盒蓋，裝入4節(jié)容量充足的5號電池，注意要按盒內的標記裝入，不可將極性裝反，蓋好電池盒蓋。按下轉速計正面的按鈕，顯示屏應顯示“0000”，用手轉動測軸，顯

47、示屏應顯示轉速值，并能保持讀數(shù)1秒左右。選擇適當?shù)臏y速器卡在測軸上，使測軸與電動機軸保持同一軸線，與電動機軸頭接觸良好并保持同一轉速，從顯示屏上直接讀測量結果。注意：被測電動機應安裝牢固、接地可靠、運行平穩(wěn)；測量環(huán)境應有足夠的照明；測量者應穿規(guī)定的工作服，注意與旋轉部件保持安全距離并有人監(jiān)護。 97（4）測量電動機的運行溫度 驗表：半導體點溫計的外殼應清潔、完好，探頭引線應完好，插頭接插良好，點溫計內應安裝電壓規(guī)格符合要求的干電池；使用前先進行表針的機械調零和滿刻度調零，然后將旋鈕置于“測量”位置備用。測量：將被測電動機的吊環(huán)卸下，可在吊環(huán)孔內放入少許棉絮以防電機振動損壞點溫計探頭，為保證熱量

48、傳導，可在吊環(huán)孔內加少量機油；然后將探針小心地放入孔內，使探頭與被測電機鐵芯良好接觸，待點溫計指針穩(wěn)定后讀取測量值。該測量值即為電動機鐵芯的運行溫度。據(jù)此溫度可推算電動機繞組的運行溫度和計算電動機的溫升。 985.4電動機運行中的監(jiān)視與維護 電動機在運行時，要通過聽、看、聞等及時監(jiān)視電動機的運行狀況，當電動機出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時能及時切斷電源，排除故障。具體項目如下：（1）聽電動機在運行時發(fā)出的聲音是否正常。電動機正常運行時，發(fā)出的聲音應該是平穩(wěn)、輕快、均勻、有節(jié)奏的。如果出現(xiàn)尖叫、沉悶、摩擦、撞擊、振動等異聲時，應立即停機檢查。如當電動機過負荷，則發(fā)出較大的嗡嗡聲，當三相電流不平衡或缺相運行則嗡

49、嗡聲特別大等。 99（2）觀察電動機有無振動。電動機若出現(xiàn)振動，會引起與之相連的負載部分不同心度增高，形成電動機負載增大，出現(xiàn)超負荷運行，就會燒毀電動機。因此，電動機在運行中，尤其是大功率電動機更要經常檢查地腳螺栓、電動機端蓋、軸承壓蓋等是否松動，接地裝置是否可靠，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。 100（3）聞電動機運行時的氣味。電動機過熱時，繞組的絕緣物分解，可以聞到特殊的絕緣漆的氣味；如軸承缺油嚴重發(fā)熱或潤滑油填充過量使軸承發(fā)熱，可以聞到潤滑油揮發(fā)的氣味，噪聲和異味是電動機運轉異常、隨即出現(xiàn)嚴重故障的前兆，必須隨時發(fā)現(xiàn)并查明原因而排除。101（4）監(jiān)視電動機運行中的溫度。電動機運行時的允許溫度范圍由電

50、動機所使用的絕緣材料的極限溫度決定，各絕緣等級的三相異步電動機的最高允許運行溫度見表5-9所示。電動機運行時不得超過表中所規(guī)定的溫度。檢查電動機的溫度及電動機的軸承、定子、外殼等部位的溫度有無異常變化，尤其對無電壓、電流指示及沒有過載保護的電動機，對溫升的監(jiān)視更為重要。電動機軸承是否過熱，缺油，若發(fā)現(xiàn)軸承附近的溫升過高，就應立即停機檢查。注意電動機在運行中是否發(fā)出焦臭味，如有，說明電動機溫度過高，應立即停機檢查原因。 102（5）注意電動機的清潔和通風。保持電動機的清潔，特別是接線端和繞組表面的清潔。不允許水滴、油污及雜物落到電動機上，更不能讓雜物和水滴進入電動機內部。要定期檢修電動機，清潔內

51、部，更換潤滑油等。電動機在運行中，進風口周圍至少3米內不允許有塵土、水漬和其他雜物，以防止吸入電機內部，形成短路介質，或損壞導線絕緣層，造成匝間短路，電流增大，溫度升高而燒毀電動機。所以，要保證電動機有足夠的絕緣電阻，以及良好的通風冷卻環(huán)境，才能使電動機在長時間運行中保持安全穩(wěn)定的工作狀態(tài)。 103（6）要定期測量電動機的絕緣電阻，特別是電動機受潮時，如發(fā)現(xiàn)絕緣電阻過低，要及時進行干燥處理。（7）對繞線式電動機，要經常注意電刷與滑環(huán)間的火花是否過大，如火花過大要及時停機檢修。若火花是由于電刷彈簧壓力不足、電刷碎裂或磨損過度引起，應進行調整、修磨或更換；若火花是由于滑環(huán)臟污引起，則應清理。 （8

52、）監(jiān)視電動機運行時的電流（9）對電動機啟動控制設備的維護 1045.5 電動機運行中的常見故障和處理 5.5.1 電動機發(fā)生故障的原因 5.5.2電動機常見故障及排除方法 1055.5.1 電動機發(fā)生故障的原因 1故障外因（1）電源電壓過高或過低。（2）起動和控制設備出現(xiàn)缺陷。（3）電動機過載。（4）饋電導線斷線，包括三相中的一相斷線或兩相饋電導線斷線。（5）周圍環(huán)境溫度過高，有粉塵、潮氣及對電機有害的蒸氣和其它腐蝕性氣體。 1062故障內因（1）機械部分損壞，如軸承和軸頸磨損，轉軸彎曲或斷裂，支架和端蓋出現(xiàn)裂縫。拖動的機械發(fā)生故障（有摩擦或卡澀現(xiàn)象），引起電動機過電流發(fā)熱，甚至造成電動機卡住不轉（堵傳），使電動機溫度急劇上升，繞組燒毀。（2）旋轉部分不平衡或聯(lián)軸器中心線不一致。（3）繞組損壞，如繞組對外殼和繞組之間的絕緣擊穿，匝間或繞組間短路，繞組各部分之間以及換向器之間的接線發(fā)生差錯，焊接不良，繞組斷線等。（4）鐵芯損壞，如鐵芯松散和疊片間短路。或綁線損壞，如綁線松散、滑脫、斷開等。（5）集流裝置損壞，如電刷、換向器和滑環(huán)損壞，絕緣擊穿等。 1075.5.2電動機常見故障及排除方法 1調查 首先了解電機的型號、規(guī)格、使用條件及使用年限，以及電機在發(fā)生故障前的運行情況，如所帶負荷的大小、溫升的高低、有無不正常的聲音、操作情況等等，并認真聽取操作人員的反