(畢業(yè)論文)維修電工設計

摘要用電安全技術（包括接地保護、接零保護和漏電保護）提高安全用電意識、保證安全用電及明確觸電急救的有效措施、防治傷亡事故的發(fā)生。學習認識各類電工工具及儀表，并掌握其用法、注意事項、使用場合，重點掌握剝線鉗、螺絲刀等工具。認識低壓電器的性能及使用環(huán)境、應用場合。三相異步電機控制原理及控制接線，掌握接線方法和技巧，對電動機的啟動原理及運行保護的詳細介紹。關鍵詞：安全用電電工低壓電氣三相異步電動機維修電工實訓291.安全用電及觸電急救1.1觸電對人體的危害觸電的概念外部電流流經(jīng)人體，造成人體器官組織損傷乃至死亡，稱為觸電。2．觸電的危害觸電對人體的傷害程度與通過人體的電流大小，通電時間，電流途徑及電流性質等有關。對于一般人，當通過的工頻交流電電流超過50mA時，就會有致命危險。人體電阻包括體內電阻和皮膚電阻。體內電阻基本不受外界影響，其值約為500。皮膚電阻與皮膚的干燥程度有關，電阻約在1--100k。3．安全電壓加在人體上一定時間內不致造成傷害的電壓叫安全電壓。我國對安全電壓的規(guī)定：50-500HZ的交流電壓36V，24V，12V，6V直流電壓48V，24V，12V，6V，高溫，潮濕場所使用12V安全電壓。4．觸電形式⑴單相觸電；⑵兩相觸電；⑶跨步電壓觸電。5．防止觸電的措施⑴保護接地；⑵保護接零；⑶使用漏電保護器；⑷采用三相五線制。1.2觸電急救1.立即切斷電源切斷電源的方法一是關閉電源開關、拉閘或拔去插銷；二是用干燥的木棒、竹竿、扁擔等不導電的物體挑開電線，使觸電者盡快脫離電源。急救者切勿直接接觸傷員，防止自身觸電。2.緊急救護當觸電者脫離電源后，應根據(jù)觸電者的具體情況，迅速組織現(xiàn)場救護工作。人觸電后不一定會立即死亡，出現(xiàn)神經(jīng)麻痹、呼吸中斷、心臟停跳等癥狀，外表上呈現(xiàn)昏迷的狀態(tài)，此時要看作是假死狀態(tài)，如現(xiàn)場搶救及時，方法得當，人是可以獲救的?，F(xiàn)場急救對搶救觸電者是非常重要的。有統(tǒng)計資料指出，觸電后1分鐘開始救治者，90％有良好效果；觸電后12分鐘開始救治者，救活的可能性就很小。觸電失去知覺后進行搶救，一般需要很長時間，必須耐心持續(xù)地進行。只有當觸電者面色好轉，口唇潮紅，瞳孔縮小，心跳和呼吸逐步恢復正常時，才可暫停數(shù)秒進行觀察。如果觸電者還不能維持正常心跳和呼吸，則必須繼續(xù)進行搶救。觸電急救應盡可能就地進行，只有條件不允許時，才可將觸電者抬到可靠地方進行急救。1.3救護方法(1)觸電者神志清醒，但有些心慌、四肢發(fā)麻、全身無力或觸電者在觸電過程中曾一度昏迷，但已清醒過來。應使觸電者安靜休息、不要走動、嚴密觀察，必要時送醫(yī)院診治。(2)觸電者已經(jīng)失去知覺，但心臟還在跳動、還有呼吸，應使觸電者在空氣清新的地方舒適、安靜地平躺，解開妨礙呼吸的衣扣、腰帶。如果天氣寒冷要注意保持體溫，并迅速請醫(yī)生到現(xiàn)場診治。(3)如果觸電者失去知覺，呼吸停止，但心臟還在跳動，應立即進行口對口人工呼吸，并及時請醫(yī)生到現(xiàn)場。

(4)如果觸電者呼吸和心臟跳動完全停止，應立即進行口對口人工呼吸和胸外心臟按壓急救，并迅速請醫(yī)生到現(xiàn)場。搶救過程中注意事項：(1)在進行人工呼吸和急救前，應迅速將觸電者衣扣、領帶、腰帶等解開，清除口腔內假牙、異物、粘液等，保持呼吸道暢通。

(2)不要使觸電者直接躺在潮濕或冰冷地面上急救。(3)人工呼吸和急救應連續(xù)進行，換人時節(jié)奏要一致。如果觸電者有微弱自主呼吸時，人工呼吸還要繼續(xù)進行，但應和觸電者的自主呼吸節(jié)奏一致，直到呼吸正常為止。

(4)對觸電者的搶救要堅持進行。發(fā)現(xiàn)瞳孔放大、身體僵硬、出現(xiàn)尸斑應經(jīng)醫(yī)生診斷，確認死亡方可停止搶救。

1.4急救時應注意的問題當一定電流或電能量(靜電)通過人體引起損傷、功能障礙甚至死亡，稱為電擊傷，俗稱觸電。隨著家用電器的普及，觸電與電擊傷的發(fā)生率已明顯增多，因此，每個家庭里的每一個成員都有必要掌握電擊傷的現(xiàn)場急救知識。(1)立即使傷者脫離電源。最妥善的方法是立即將電源電閘拉開，切斷電源，確保傷者脫離接觸電纜、電線或帶電的物體。如電源開關離現(xiàn)場太遠或倉促間找不到電源開關，則應用干燥的木器、竹竿、扁擔、橡膠制品、塑料制品等不導電物品將病人與電線或電器分開，或用木制長柄的刀斧砍斷帶電電線。分開了的電器仍處于帶電狀態(tài)，不可接觸。救助者切勿以手直接推拉、接觸或以金屬器具接觸病人，以保自身安全。(2)若傷者清醒，呼吸、心跳自主，應讓病人就地平臥，嚴密觀察，并送附近醫(yī)院急救。(3)觸電者脫離電源后若意識喪失，救助者應立即進行下一步的搶救。使傷者仰臥在平地或木板上，頭向后仰，松解影響呼吸的上衣領口和腰帶，立即進行口對口人工呼吸和胸外心臟按壓，并要堅持不懈地進行，直至傷員清醒或出現(xiàn)尸僵、尸斑為止。在對傷員進行心肺復蘇的同時要設法與附近的醫(yī)院取得聯(lián)系，以便為傷員爭取到更好的搶救條件。對于雷電擊傷的傷員也要采取相同的急救措施。(4)在等待醫(yī)療援助期間，在電進入和穿出的傷口處涂少量的抗菌或燒傷藥膏，以防止創(chuàng)面污染。同時使傷者保持仰臥位，腳和腿抬高。2.常用電工工具與儀表的使用2.1試電筆使用時，必須手指觸及筆尾的金屬部分，并使氖管小窗背光且朝自己，以便觀測氖管的亮暗程度，防止因光線太強造成誤判斷，其使用方法見下圖所示。圖1試電筆圖1試電筆當用電筆測試帶電體時，電流經(jīng)帶電體、電筆、人體及大地形成通電回路，只要帶電體與大地之間的電位差超過60v時，電筆中的氖管就會發(fā)光。低壓驗電器檢測的電壓范圍的60~500V。注意事項：(1)使用前，必須在有電源處對驗電器進行測試，以證明該驗電器確實良好，方可使用。(2)驗電時，應使驗電器逐漸靠近被測物體，直至氖管發(fā)亮，不可直接接觸被測體。(3)驗電時，手指必須觸及筆尾的金屬體，否則帶電體也會誤判為非帶電體。(4)驗電時，要防止手指觸及筆尖的金屬部分，以免造成觸電事故。圖2電工刀2.2電工刀圖2電工刀在使用電工刀時：(1)不得用于帶電作業(yè)，以免觸電。(2)應將刀口朝外剖削，并注意避免傷及手指。(3)剖削導線絕緣層時，應使刀面與導線成較小的銳角，以免割傷導線。(4)使用完畢，隨即將刀身折進刀柄。2.3螺絲刀(1)螺絲刀較大時，除大拇指、食指和中指要夾住握柄外，手掌還要頂住柄的末端以防施轉時滑脫。(2)螺絲刀較小時，用大拇指和中指夾著握柄，同時用食指頂住柄的末端用力旋動。(3)螺絲刀較長時，用右手壓緊手柄并轉動，同時左手握住起子的中間部分（不可放在螺釘周圍，以免將手劃傷），以防止起子滑脫。注意事項:(1)帶電作業(yè)時，手不可觸及螺絲刀的金屬桿，以免發(fā)生觸電事故。(2)作為電工，不應使用金屬桿直通握柄頂部的螺絲刀。(3)為防止金屬桿觸到人體或鄰近帶電體，金屬桿應套上絕緣管。2.4鋼絲鉗圖3鋼絲鉗圖3鋼絲鉗鋼絲鉗在電工作業(yè)時，用途廣泛。鉗口可用來彎絞或鉗夾導線線頭；齒口可用來緊固或起松螺母；刀口可用來剪切導線或鉗削導線絕緣層；側口可用來鍘切導線線芯、鋼絲等較硬線材。鋼絲鉗各用途的使用方法見上圖所示。注意事項:(1)使用前，使檢查鋼絲鉗絕緣是否良好，以免帶電作業(yè)時造成觸電事故。(2)在帶電剪切導線時，不得用刀口同時剪切不同電位的兩根線（如相線與零線、相線與相線等），以免發(fā)生短路事故。2.5尖嘴鉗圖4尖嘴鉗尖嘴鉗因其頭部尖細（如圖所示），適用于在狹小的工作空間操作。圖4尖嘴鉗尖嘴鉗可用來剪斷較細小的導線；可用來夾持較小的螺釘、螺帽、墊圈、導線等；也可用來對單股導線整形（如平直、彎曲等）。若使用尖嘴鉗帶電作業(yè)，應檢查其絕緣是否良好，并在作業(yè)時金屬部分不要觸及人體或鄰近的帶電體。2.6斜口鉗專用于剪斷各種電線電纜，如圖所示。圖5斜口鉗對粗細不同、硬度不同的材料，應選用大小合適的斜口鉗。圖5斜口鉗圖6剝鉗2.7剝線鉗圖6剝鉗剝線鉗是專用于剝削較細小導線絕緣層的工具，其外形如圖所示。線使用剝線鉗剝削導線絕緣層時，先將要剝削的絕緣長度用標尺定好，然后將導線放入相應的刃口中（比導線直徑稍大），再用手將鉗柄一握，導線的絕緣層即被剝離。2.8電烙鐵焊接前，一般要把焊頭的氧化層除去，并用焊劑進行上錫處理，使得焊頭的前端經(jīng)常保持一層薄錫，以防止氧化、減少能耗、導熱良好。對焊接的基本要求是：焊點必須牢固，錫液必須充分滲透，焊點表面光滑有澤，應防止出現(xiàn)“虛焊”、“夾生焊”。產(chǎn)生“虛焊”的原因是因為焊件表面未清除干凈或焊劑太少，使得焊錫不能充分流動，造成焊件表面掛錫太少，焊件之間未能充分固定；造成“夾生焊”的原因是因為烙鐵溫度低或焊接時烙鐵停留時間太短，焊錫未能充分熔化。（a）筆握法（b）拳握法圖7電烙鐵的握法注意事項：（1）使用前應檢查電源線是否良好，有無被燙傷。（2）焊接電子類元件（特別是集成塊）時，應采用防漏電等安全措施。（3）當焊頭因氧化而不“吃錫”時，不可硬燒。（4）當焊頭上錫較多不便焊接時，不可甩錫；不可敲擊。（5）焊接較小元件時，時間不宜過長，以免因熱損壞元件或絕緣。（6）焊接完畢，應撥去電源插頭，將電烙鐵置于金屬支架上，防止燙傷或火災的發(fā)生。2.9數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表具有測量精度高、顯示直觀、功能全、可靠性好、小巧輕便以及便于操作等優(yōu)點1、面板結構下圖為DT-830型數(shù)字萬用表的面板圖，包括LCD液晶顯示器、電源開關、量程選擇開關、表筆插孔等。圖8ＤＴ－８３０型數(shù)字萬用表2、使用方法測量交、直流電壓（ACV、DCV）時，紅、黑表筆分別接“V?Ω”與“COM”插孔，旋動量程選擇開關至合選位置（200mV、2V、20V、200V、700V或1000V），紅、黑表筆并接于被測電路（若是直流，注意紅表筆接高電位端，否則顯示屏左端將顯示“一”）。此時顯示屏顯示出被測電壓數(shù)值。若顯示屏只顯示最高位“1”，表示溢出，應將量程調高。測量電阻時，無須調零。將紅、黑表筆分別插入“V?Ω”與“COM”插孔，旋動量程選擇開關至合適位置（200、2K、200K、2M、20M），將兩筆表跨接在被測電阻兩端（不得帶電測量！），顯示屏所顯示數(shù)值即為被測電阻的數(shù)值。當使用200MΩ量程進行測量時，先將兩表筆短路，若該數(shù)不為零，仍屬正常，此讀數(shù)是一個固定的偏移值，實際數(shù)值應為顯示數(shù)值減去該偏移值。進行二極管和電路通斷測試時，紅、黑表筆分別插入“V?Ω”與“COM”插孔，旋動量程開關至二極管測試位置。正向情況下，顯示屏即顯示出二極管的正向導通電壓，單位為mV（鍺管應在200～300mV之間，硅管應在500～800mV之間）；反向情況下，顯示屏應顯示“1”，表明二極管不導通，否則，表明此二極管反向漏電流大。正向狀態(tài)下，若顯示“000”，則表明二極管短路，若顯示“1”，則表明斷路。在用來測量線路或器件的通斷狀態(tài)時，若檢測的阻值小于30Ω，則表內發(fā)出蜂鳴聲以表示線路或器件處于導通狀態(tài)。進行晶體管測量時，旋動量程選擇開關至“hFE”位置（或“NPN”或“PNP”），將被測三極管依NPN型或PNP型將B、C、E極插入相應的插孔中，顯示屏所顯示的數(shù)值即為被測三極管的“hFE”參數(shù)。進行電容測量時，將被測電容插入電容插座，旋動量程選擇開關至“CAP”位置，顯示屏所示數(shù)值即為被測電荷的電荷量。3、注意事項：(1)當顯示屏出現(xiàn)“LOBAT”或“←”時，表明電池電壓不足，應予更換。(2)若測量電流時，沒有讀數(shù)，應檢查熔絲是否熔斷。(3)測量完畢，應關上電源；若長期不用，應將電池取出。(4)不宜在日光及高溫、高濕環(huán)境下使用與存放（工作溫度為0～40℃，溫度為80%）。使用時應輕拿輕放。2.10鉗形表1、使用方法鉗形表的最基本使用是測量交流電流，雖然準確度較低（通常為2.5級或5級），但因在測量時無須切斷電路，因而使用仍很廣泛。如需進行直流電流的測量，則應選用交直流兩用鉗形表。圖9鉗形表使用鉗形表測量前，應先估計被測電流的大小以合理選擇量程。使用鉗形表時，被測載流導線應放在鉗口內的中心位置，以減小誤差；鉗口的結合面應保持接觸良好，若有明顯噪聲或表針振動厲害，可將鉗口重新開合幾次或轉動手柄；在測量較大電流后，為減小剩磁對測量結果的影響，應立即測量較小電流，并把鉗口開合數(shù)次；測量較小電流時，為使該數(shù)較準確，在條件允許的情況下，可將被測導線多繞幾圈后再放進鉗口進行測量（此時的實際電流值應為儀表的讀數(shù)除以導線的圈數(shù)）。2、注意事項（1）使用前應檢查外觀是否良好，絕緣有無破損，手柄是否清潔、干燥。（2）測量時應戴絕緣手套或干凈的線手套，并注意保持安全間距。（3）測量過程中不得切換擋位。（4）鉗形電流表只能用來測量低壓系統(tǒng)的電流，被測線路的電壓不能超過鉗形表所規(guī)定的使用電壓。（5）每次測量只能鉗入一根導線。（6）若不是特別必要，一般不測量裸導線的電流。（7）測量完畢應將量程開關置于最大擋位，以防下次使用時，因疏忽大意而造成儀表的意外損壞。2.11兆歐表1、選用圖10兆歐表圖10兆歐表2、正確使用兆歐表上有三個接線柱，兩個較大的接線柱上分別標有E（接地）、L（線路），另一個較小的接線柱上標有G（屏蔽）。其中，L接被測設備或線路的導體部分，E接被測設備或線路的外殼或大地，G接被測對象的屏蔽環(huán)（如電纜殼芯之間的絕緣層上）或不需測量的部分。兆歐表的常見接線方法如圖所示。（1）測量前，要先切斷被測設備或線路的電源，并將其導電部分對地進行充分放電。（2）測量前，要先檢查儀表是否完好：將接線柱L、E分開，由慢到塊搖動手柄約1分鐘，使兆歐表內發(fā)電機轉速穩(wěn)定（約120轉/分），指針應指在“”處；再將L、E短接，緩慢搖動手柄，指針應指在“O”處。（3）測量時，兆歐表應水平放置平穩(wěn)。測量過程中，不可用手去觸及被測物的測量部分，以防觸電。兆歐表的操作方法見圖所示。(a)校試搖表的操作方法(b)測量時搖表的操作方法圖11搖表的操作方法3、注意事項：（1）儀表與被測物間的連接導線應采用絕緣良好的多股銅芯軟線，而不能用雙股絕緣線或絞線，且連接線間不得絞在一起，以免造成測量數(shù)據(jù)不準。（2）手搖發(fā)電機要保持勻速，不可忽快忽慢地使指針不停地擺動。（3）測量過程中，若發(fā)現(xiàn)指針為零，說明被測物的絕緣層可能擊穿短路，此時應停止繼續(xù)搖動手柄。（4）測量具有大電容的設備時，讀數(shù)后不得立即停止搖動手柄，否則已充電的電容將對兆歐表放電，有可能燒壞儀表。（5）溫度、濕度、被測物的有關狀況等對絕緣電阻的影響較大，為便于分析比較，記錄數(shù)據(jù)時應反映上述情況。3.電工基本操作技能3.1導線絕緣層的剝離方法1、塑料硬線絕緣層的切削(1)用鋼絲鉗剖削塑料硬線絕緣層線芯截面為4mm2及以下的塑料硬線，一般用鋼絲鉗進行剖削。(2)用電工刀剖削塑料硬線絕緣層線芯面積大于4mm2的塑料硬線，可用電工刀來剖削絕緣層，方法如下：a.在需剖削線頭處，用電工刀以45?角傾斜切人塑料絕緣層，注意刀口不能傷著線芯，如圖13a所示。b.刀面與導線保持25?角左右，用刀向線端推削，只削去上面一層塑料絕緣，不可切入線芯，如圖所示。a)b)c)圖12電工刀剖削塑料硬線絕緣層c.將余下的線頭絕緣層向后板翻，把該絕緣層剝離線芯（見圖1-12C），再用電工刀切齊。2、塑料軟線絕緣層的剖削圖13鋼絲鉗剖削塑料軟線絕緣層用剝線鉗或鋼絲鉗剖削（圖14）。剖削方法與用鋼絲鉗剖削塑料硬線絕緣層方法相同。不可用電工刀剖削，因為塑料軟線由多股銅絲組成，用電工刀容易損傷線芯。圖13鋼絲鉗剖削3、塑料護套線絕緣層的剖削塑料護套線具有二層絕緣：護套層和每根線芯的絕緣層。塑料護套線絕緣層用電工刀剖削，方法如下：（1）護套層的剖削a.在線頭所需長度處，用電工刀刀尖對準護套線中間線芯縫隙處劃開護套線，如圖15a所示。如偏離線芯縫隙處，電工刀可能會劃傷線芯。b.向后板翻護套層，用電工刀把它齊根切去，如圖所示:圖14塑料護套線絕緣層的剖削a）用刀尖在線芯縫隙處劃開護套層b）板翻護套層并齊根切去c.內部絕緣層的剖削在距離護套層5～10mm處，用電工刀以45?角傾斜切入絕緣層，其剖削方法與塑料硬線剖削方法相同。4、橡皮線絕緣層的剖削在橡皮線絕緣層外還有一層纖維編織保護層，其剖削方法如下。(1）把橡皮線纖維編織保護層用電工刀尖劃開，將其板回后齊根切去。剖削方法與剖削護套線的保護層方法類同。(2）用剖削塑料線絕緣層相同方法削去橡膠層。(3）最后松散棉紗層到根部，用電工刀切去。5、花線絕緣層的切削(1）用電工刀在線頭所需長度處將棉紗織物保護層四周割切一圈后將其拉去。(2）在距離棉紗織物保護層10mm處，用鋼絲鉗按照剖削塑料軟線類同方法勒去橡膠層。3.1.1注意事項(1)剖削導線絕緣層應正確使用電工工具，電工刀的使用要注意安全。(2)剖削導線組織層時不能損傷線芯。(3)作導線連接時纏繞方法要正確，纏繞要平直、整齊和緊密，最后要鉗平毛刺，以便于恢復絕緣。(4)護套線線頭與熔斷器連接時不應露銅。3.1.2知識點(1)導線的種類常用導線有銅芯線和鋁芯線。銅導線電阻率小，導電性能較好；鋁導線電阻率比銅導線稍大些，但價格低，也廣泛應用。導線有單股和多股兩種，一般截面積在6mm2及以下為單股線；截面積在10mm2及以上為多股線。多股線是由幾股或幾十股線芯絞合在一起形成一根的，有7股、19股、37股等。4.常用低壓電器4.1組合開關（轉換開關）基本知識及選型使用（1）組合開關的作用：主要用于交流50Hz380V直流220V電源引入，5KW以下小容量電動機的直接起動，不頻繁接通、分斷的電源開關。（2）圖形符號、文字符號（3）規(guī)格型號表達的意義：（4）常用型號與規(guī)格（HZ10系列）HZ10—10/3、2HZ10—25/3、2HZ10—60/3、2HZ10—100/3、24.2熔斷器基本知識及選型使用維修電工實訓（1）熔斷器的作用：熔斷器配電電路及電動機控制線路中用作嚴重過載和短路保護的電器。它串聯(lián)在線路中，當線路或電氣設備發(fā)生短路或嚴重過載時，熔斷器中的熔體首先熔斷，使線路或電氣設備脫離電源，起到保護作用。（2）圖形符號、文字符號FU維修電工實訓（3）分類：按結構分：a.開啟式b.半封閉式c.封閉式d.有填料管式e.無料管式f.有填料螺旋式按用途分：a.一般工業(yè)用熔斷器b.保護SCR用快速熔斷器e.自復式熔斷器。常用的熔斷器：a.瓷插式b.螺旋式c.快速熔斷器（4）規(guī)格型號表達的意義1.2IN長期不熔斷1.3IN1小時以上熔斷1.6IN1小時以內熔斷2IN30～40秒以上熔斷6～8IN熔體瞬時熔斷（5）熔斷器的工作特性：（6）常用型號與規(guī)格（RC1A系列）RC1A—5/2、4、5RC1A—10/5、6、10RC1A—15/6、10、15RC1A—30/15、20、25、30RC1A—60/30、40、50、604.3交流接觸器基礎知識及選型使用（1）作用：用于電氣線路或電動機控制線路中控制容量較大的電氣設備的頻繁接通、分斷電路，并可以實現(xiàn)失壓、欠壓釋放保護功能，還可以實現(xiàn)遠距離自動控制的一種電器。（2）圖形符號、文字符號（3）型號規(guī)格表達的意義4.4熱繼電器基礎知識及選型使用（1）熱繼電器用作：熱繼電器主要用作電動機的過載保護。（2）圖形符號與文字符號:（3）型號規(guī)格表達的意義：4.5時間繼電器基礎知識及選型使用（1）時間繼電器的作用：時間繼電器使一種利用電磁原理或機械動作原理來延遲觸頭閉合或分斷的自動控制電器。（2）圖形符號與文字符號:（3）選型使用：1、選擇時，根據(jù)通電延時還是斷電延時來選定。2、決定延時類型后，要選擇延時接點和瞬動接點。3、根據(jù)電路電壓等級選擇線圈電壓等級。4.6行程開關基礎知識及選型使用(1)行程開關的作用：行程開關是一種短時接通或分斷小電流電路的電器。它不直接去控制主電路的通斷，而在控制電路中發(fā)出“指令”去控制其它電器去執(zhí)行主電路的通斷和其它轉換。行程開關的接通與分斷是利用生產(chǎn)機械某些運動部件的碰撞使其觸頭動作。用它來限制機械運動的位置與行程。(2)圖形符號與文字符號:（3）型號規(guī)格表達的意義：5.電氣控制線路5.1三相異步電動機的結構與工作原理5.1.1三相異步電動機的構造 三相異步電動機的兩個基本組成部分為定子（固定部分）和轉子（旋轉部分）。此外還有端蓋、風扇等附屬部分，如圖16所示。圖15三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，硅鋼片內圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放定子三相繞組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、轉子 三相異步電動機的轉子由三部分組成：轉子轉子鐵心由厚度為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，其作用是嵌放轉子三相繞組。轉子繞組轉子繞組有兩種形式：鼠籠式--鼠籠式異步電動機。繞線式--繞線式異步電動機。轉軸轉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。為了保證轉子能夠自由旋轉，在定子與轉子之間必須留有一定的空氣隙，中小型電動機的空氣隙約在0.2~1.0mm之間。5.1.2三相異步電動機的轉動原理 為了說明三相異步電動機的工作原理，我們做如下演示實驗，如圖17所示。圖16三相異步電動機工作原理 (1)演示實驗：在裝有手柄的蹄形磁鐵的兩極間放置一個閉合導體，當轉動手柄帶動蹄形磁鐵旋轉時，將發(fā)現(xiàn)導體也跟著旋；若改變磁鐵的轉向，則導體的轉向也跟著改變。 (2)現(xiàn)象解釋：當磁鐵旋轉時，磁鐵與閉合的導體發(fā)生相對運動，鼠籠式導體切割磁力線而在其內部產(chǎn)生感應電動勢和感應電流。感應電流又使導體受到一個電磁力的作用，于是導體就沿磁鐵的旋轉方向轉動起來，這就是異步電動機的基本原理。轉子轉動的方向和磁極旋轉的方向相同。 (3)結論：欲使異步電動機旋轉，必須有旋轉的磁場和閉合的轉子繞組。5.1.3旋轉磁場1、產(chǎn)生 如圖表示最簡單的三相定子繞組AX、BY、CZ，它們在空間按互差1200的規(guī)律對稱排列。并接成星形與三相電源U、V、W相聯(lián)。則三相定子繞組便通過三相對稱電流：隨著電流在定子繞組中通過，在三相定子繞組中就會產(chǎn)生旋轉磁場。 圖18三相異步電動機定子接線 當t=00時，，AX繞組中無電流；為負，BY繞組中的電流從Y流入B1流出；為正，CZ繞組中的電流從C流入Z流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向。當t=1200時，，BY繞組中無電流；為正，AX繞組中的電流從A流入X流出；為負，CZ繞組中的電流從Z流入C流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向。 當t=2400時，，CZ繞組中無電流；為負，AX繞組中的電流從X流入A流出；為正，BY繞組中的電流從B流入Y流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向。 可見，當定子繞組中的電流變化一個周期時，合成磁場也按電流的相序方向在空間旋轉一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場也不斷地旋，因此稱為旋轉磁場。圖17旋轉磁場的形成圖2、旋轉磁場的方向旋轉磁場的方向是由三相繞組中電流相序決定的，若想改變旋轉磁場的方向，只要改變通入定子繞組的電流相序，即將三根電源線中的任意兩根對調即可。這時，轉子的旋轉方向也跟著改變。5.1.4三相異步電動機的極數(shù)與轉速1、極數(shù)（磁極對數(shù)p）三相異步電動機的極數(shù)就是旋轉磁場的極數(shù)。旋轉磁場的極數(shù)和三相繞組的安排有關。當每相繞組只有一個線圈，繞組的始端之間相差1200空間角時，產(chǎn)生的旋轉磁場具有一對極，即p=1；當每相繞組為兩個線圈串聯(lián)，繞組的始端之間相差600空間角時，產(chǎn)生的旋轉磁場具有兩對極，即p=2；2、轉速n 三相異步電動機旋轉磁場的轉速n0與電動機磁極對數(shù)p有關，它們的關系是： 由上式可知，旋轉磁場的轉速n0決定于電流頻率f1和磁場的極數(shù)p。對某一異步電動機而言，f1和p通常是一定的，所以磁場轉速n0是個常數(shù)。在我國，工頻f1=50Hz，因此對應于不同極對數(shù)p的旋轉磁場轉速n0，見表2表2p123456n03000150010007506005003、轉差率s電動機轉子轉動方向與磁場旋轉的方向相同，但轉子的轉速n不可能達到與旋轉磁場的轉速n0相等，否則轉子與旋轉磁場之間就沒有相對運動，因而磁力線就不切割轉子導體，轉子電動勢、轉子電流以及轉矩也就都不存在。也就是說旋轉磁場與轉子之間存在轉速差，因此我們把這種電動機稱為異步電動機，又因為這種電動機的轉動原理是建立在電磁感應基礎上的，故又稱為感應電動機。4、三相異步電動機的定子電路與轉子電路三相異步電動機中的電磁關系同變壓器類似，定子繞組相當于變壓器的原繞組，轉子繞組（一般是短接的）相當于副繞組。給定子繞組接上三相電源電壓，則定子中就有三相電流通過，此三相電流產(chǎn)生旋轉磁場，其磁力線通過定子和轉子鐵心而閉合，這個磁場在轉子和定子的每相繞組中都要感應出電動勢。5.2三相異步電動機的控制圖18點動控制5.2.1直接啟動控制電路圖18點動控制直接啟動即啟動時把電動機直接接入電網(wǎng)，加上額定電壓，一般來說，電動機的容量不大于直接供電變壓器容量的20％~30％時，都可以直接啟動。1、點動控制圖19直接起動控制合上開關QF，三相電源被引入控制電路，但電動機還不能起動。按下按鈕SF，接觸器KM線圈通電，銜鐵吸合，常開主觸點接通，電動機定子接入三相電源起動運轉。松開按鈕圖19直接起動控制接觸器KM線圈斷電，銜鐵松開，常開主觸點斷開，電動機因斷電而停轉。2、直接起動控制（1）起動過程。按下起動按鈕SF，接觸器KM線圈通電，與SF并聯(lián)的KM的輔助常開觸點閉合，以保證松開按鈕SF后KM線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動機回路中的KM的主觸點持續(xù)閉合，電動機連續(xù)運轉，從而實現(xiàn)連續(xù)運轉控制。（2）停止過程。按下停止按鈕SS，接觸器KM線圈斷電，與SF并聯(lián)的KM的輔助常開觸點斷開，以保證松開按鈕SS后KM線圈持續(xù)失電，串聯(lián)在電動機回路中的KM圖20簡單的正反轉控制的主觸點持續(xù)斷開，電動機停轉。與SF并聯(lián)的KM圖20簡單的正反轉控制圖示控制電路還可實現(xiàn)短路保護、過載保護和零壓保護。5.2.2正反轉控制1、簡單的正反轉控制（1）正向起動過程。按下起動按鈕SF1，接觸器KM1線圈通電，與SF1并聯(lián)的KM1的輔助常開觸點閉合，以保證KM1線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動機回路中的KM1的主觸點持續(xù)閉合，電動機連續(xù)正向運轉。圖21帶電氣互鎖的正反轉控制（2）停止過程。按下停止按鈕SS，接觸器KM1線圈斷電，與SF1并聯(lián)的KM1的輔助觸點斷開，以保證KM1線圈持續(xù)失電，串聯(lián)在電動機回路中的KM1的主觸點圖21帶電氣互鎖的正反轉控制持續(xù)斷開，切斷電動機定子電源，電動機停轉。（3）反向起動過程。按下起動按鈕SF2，接觸器KM2線圈通電，與SF2并聯(lián)的KM2的輔助常開觸點閉合，以保證線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動機回路中的KM2的主觸點持續(xù)閉合，電動機連續(xù)反向運轉。缺點：KM1和KM2線圈不能同時通電，因此不能同時按下SF1和SF2，也不能在電動機正轉時按下反轉起動按鈕SF2，或在電動機反轉時按下正轉起動按鈕SF1。如果操作錯誤，將引起主回路電源短路。2、帶電氣互鎖的正反轉控制電路將接觸器KM1的輔助常閉觸點串入KM2的線圈回路中，從而保證在KM1線圈通電時KM2線圈回路總是斷開的；將接觸器KM2的輔助常閉觸點串入KM1的線圈回路中，從而保證在KM2線圈通電時KM1線圈回路總是斷開的。這樣接觸器的輔助常閉觸點KM1和KM2保證了兩個接觸器線圈不能同時通電，這種控制方式稱為互鎖或者聯(lián)鎖，這兩個輔助常開觸點稱為互鎖或者聯(lián)鎖觸點。缺點：電路在具體操作時，若電動機處于正轉狀態(tài)要反轉時必須先按停止按鈕SS，使互鎖觸點KM1恢復閉合后按下反轉起動按鈕SF2才能使電動機反轉；若電動機處于反轉狀態(tài)要正轉時必須先按停止按鈕SS，使互鎖觸點KM2恢復閉合后按下正轉起動按鈕SF1才能使電動機正轉。6.電氣控制線路常見故障及檢修6.1電氣線路與設備常見故障的檢修方法照明線路漏電有兩條路徑，一是相線與中性線間的絕緣受損，而產(chǎn)生的相線與中性線間漏電；二是相線與地線間的絕緣受損，而形成的相線與地間的漏電。檢修漏電故障的方法與步驟如下：(1)判斷是否漏電用兆歐表搖測看絕緣電阻值的大小?；蛟诒粰z查線路的總閘刀開關上接一直電流表（也可用電能表），取下所有燈泡，接通全部照明開關。若電流表指針擺動（電能表轉盤轉動），則說明有漏電。(2)判斷漏電部位判斷漏電部位主要是判斷相線與中性線間漏電還是又相線與大地間漏電，或者兩者兼有。以接入電流表檢查為例，切斷中性線，觀察電流的變化：a.若電流表指示不變，則說明相線與大地之間有漏電；b.若電流表指示為零，則說明相線與中性線之間有漏電；c.若電流表指示變小，但不為零，則說明相線與中性線、相線與大地之間均有漏電。(3)確定漏電范圍取下分路熔斷器或拉下閘刀開關，觀察電流表的指示情況：a.若電流表指示不變，則說明是總線漏電；b.若電流表指示為零，則說明是分線路漏電；c.若電流表指示變小但不為零，則說明是總線與分線路均有漏電。(4)找出漏電點按上述介紹的方法確定漏電的分路或線段后，依次拉斷該段線路各燈具的開關。當拉斷某一些開關時，觀察電流表的指示情況：a.若電流表指示為零，則說明這一分支路漏電；b.若電流表指示變小，則說明除這這一分支路漏電外還有其他漏電處；c.若所有燈具開關都拉斷后電流表指示變小，則說明該段干線漏電。用上述方法依次把故障范圍縮小到一個較小的線段后，便可進一步檢查該段線路的接頭、電線穿墻處等是否漏電。找到漏電點以后，應進行處理。6.2電力系統(tǒng)零線漏電故障檢修方法零線漏電的主要現(xiàn)象是：當某處發(fā)生零線漏電時，只要大容量電氣設備啟動或關機，保護器均會頻繁跳閘；如果用電負載相對穩(wěn)定，保護器則不易跳閘或跳閘次數(shù)較少。一般情況下保護器跳閘不閉鎖。當某臺保護器保護范圍內發(fā)生零線漏電時，可用300W及以上的用電設備，分別接各分支線最末端處開機實驗。(1)如果在某支線末端或者實驗時保護器跳閘，則說明故障點就在該支線上，然后向前逐級進行檢查，當查到開機時保護器不跳閘，說明故障點就在已查的前級。(2)反之若在某支路末端處開機時保護器不跳閘，則說明故障點不在該支線上。必須注意的是：保護器保護的是三相四線制供電負載，如果三相負載不平衡，則無論在故障點上方還是下方進行實驗時，保護器都會跳閘。此時，可任意采用自上而下或自下而上的方法進行實驗，試一出關一處閘刀，若關段某閘刀時保護器不跳閘，則說明故障點就在此處。6.3導線接觸不良故障檢修方法導線在進行連接時，在接觸面上會形成接觸電阻。處理良好的特點，接觸電阻?。蝗暨B接不牢或其他原因使接觸接觸不良，則會導致局部接觸不良，發(fā)生過熱，加具接觸面的氧化，是接觸電阻更大，發(fā)熱更劇烈，溫度不斷升高，造成惡性循環(huán)，致使接觸處金屬變色甚至融化，引起絕緣材料老化、燃燒，從而引起火災。低壓電氣線路中出現(xiàn)導線接觸不良的原因主要有以下幾個：(1)接點松動連接點由于長期震動或冷熱變化而松動，造成導線與導線、導線與電氣設備連接不牢。大致有4種原因導致接點松動：a.接點在安裝時就未連接牢固；b.金屬具有蠕變性，導致金屬蠕變的原因四季氣溫變化、金屬受熱膨脹、遇冷收縮等；c.接點位于長期存在機械振動的環(huán)境；d.金屬疲勞化，機械強度降低。(2)接點處有污垢導線的連接處有雜質，如氧化層、泥土、油垢等。這些雜質并非電的良好導體，甚至有些具有良好的絕緣性能，但卻阻止了導體的良好接觸，形成接觸電阻。(3)銅鋁接觸點處理不當銅鋁接觸點處理不當，在電腐蝕作用下接觸電阻會很快增大。因為接點的保護絕緣層失效后，就可能會產(chǎn)生電腐蝕，即銅鋁兩種導體相接時，在空氣濕度較大的濕度條件下，銅鋁導體之間會發(fā)生極化現(xiàn)象，產(chǎn)生電勢差，該電勢差可達1.69V，由于電勢差的長期存在，就會在金屬導體之間發(fā)生電解現(xiàn)象，故稱為電腐蝕。(4)接觸點過小接觸點過小主要是接觸面不光滑或接觸面小而形成的接觸不良的故障