單相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與維護(hù)

1模塊一電機(jī)拖動(dòng)安全運(yùn)行管理4模塊四交流電機(jī)的拖動(dòng)與檢修2模塊二直流電機(jī)的拖動(dòng)與維護(hù)5模塊五控制電機(jī)的運(yùn)行與應(yīng)用3模塊三變壓器的應(yīng)用與檢修6模塊六交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速4模塊四交流電機(jī)的拖動(dòng)與檢修任務(wù)五單相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與維護(hù)任務(wù)內(nèi)容

一臺家用電風(fēng)扇啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，或是發(fā)出“嗡嗡”的聲音卻轉(zhuǎn)動(dòng)不起來，撥動(dòng)風(fēng)扇葉后才能遲緩的啟動(dòng)，并且方向不定。請?jiān)趯ι鲜龉收犀F(xiàn)象進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，制定該電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的維修實(shí)施方案，完成對該電動(dòng)機(jī)的檢修任務(wù)。主要內(nèi)容步驟一認(rèn)識單相異步電動(dòng)機(jī)步驟二單相異步電動(dòng)機(jī)的拆卸與裝配步驟三單相異步電機(jī)定子繞組展開圖的繪制步驟四單相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行步驟五單相異步電動(dòng)機(jī)故障分析與檢修認(rèn)識單相異步電動(dòng)機(jī)步驟一一、了解單相異步電動(dòng)機(jī)臺扇電機(jī)洗衣機(jī)電機(jī)微波爐電機(jī)烘箱電機(jī)壓縮機(jī)電機(jī)油煙機(jī)電機(jī)二、認(rèn)識單相異步電動(dòng)機(jī)步驟一單相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌單相電容運(yùn)行異步電動(dòng)機(jī)型號DO2-6314電流0.94A電壓220V轉(zhuǎn)速1400r/min頻率50Hz工作方式連續(xù)功率90W標(biāo)準(zhǔn)號

編號、出廠日期電機(jī)廠序號數(shù)據(jù)名稱數(shù)據(jù)功能描述1額定功率指單相異步電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率，單位為W。2額定電壓指電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)加在定子繞組上的電壓，單位為V，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電源電壓在范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)能正常工作。3額定電流指單相異步電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，流過定子繞組的電流值，稱為額定電流，單位為A。電動(dòng)機(jī)在長期運(yùn)行時(shí)的電流不允許超過該電流值。4額定轉(zhuǎn)速指額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。5定額指電動(dòng)機(jī)在額定值允許的持續(xù)運(yùn)行時(shí)間。分連續(xù)（S1）、短時(shí)(S2)、斷續(xù)(S3)。單相異步電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)步驟一單相異步電動(dòng)機(jī)的拆卸與裝配步驟二利用活動(dòng)扳手、軸承拉具、手錘、常用電工工具等拆裝備用的一臺單相異步電動(dòng)機(jī)（如YC290S-4），并做好相關(guān)數(shù)據(jù)記錄。一、單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

當(dāng)向單相定子繞組中通人單相交流電后，產(chǎn)生脈動(dòng)磁場，磁場的軸線沿縱軸方向不動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)時(shí)，合成轉(zhuǎn)矩為0，因此轉(zhuǎn)子沒有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但如果用外力使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一下，則轉(zhuǎn)子就能沿該方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。曲線特點(diǎn)：1、當(dāng)S=1時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為0，無啟動(dòng)能力。2、施外力給使轉(zhuǎn)子進(jìn)入1、3象限，拖動(dòng)加速，最后在某一轉(zhuǎn)差率下穩(wěn)定運(yùn)行。3、不能運(yùn)行在同步狀態(tài)。4、沒有固定轉(zhuǎn)向，旋轉(zhuǎn)方向由啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方向決。解決方法：將單相交流電分成兩相通人兩相相差90°電角度的定子繞組中，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。一套是工作繞組(或稱主繞組),長期接電源工作;另一套是啟動(dòng)繞組(或稱副繞組),以產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和固定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向。步驟二脈動(dòng)磁場的分解和合成T=f（s）曲線

單相繞組通入單相交流電時(shí)不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，而只產(chǎn)生脈動(dòng)磁場當(dāng)電流在正半周和負(fù)半周不斷交變時(shí)，其產(chǎn)生的磁場大小及方向也在不斷變化（按正弦規(guī)律變化），但磁場的軸線則沿縱軸方向不動(dòng)，我們把這樣的磁場稱為脈動(dòng)磁場。步驟二

單相交流繞組通入單相交流電產(chǎn)生脈振磁通勢，可分解為正轉(zhuǎn)磁通勢和反轉(zhuǎn)磁通勢，在氣隙中建立正轉(zhuǎn)磁通和反轉(zhuǎn)磁通，這兩個(gè)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，兩個(gè)磁場分別與轉(zhuǎn)子作用形成正向電磁轉(zhuǎn)矩和反向電磁轉(zhuǎn)矩，正向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)；反向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。疊加后即為推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的合成轉(zhuǎn)矩T，合成轉(zhuǎn)矩T

=+步驟二單相電機(jī)啟動(dòng)的必要條件是：1）定子具有互差90度的兩個(gè)繞組2）兩相繞組中要通入互差90度的交流電流這樣可以使電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。根據(jù)獲得旋轉(zhuǎn)磁場方式的不同，單相異步電動(dòng)機(jī)可分為分相起動(dòng)電動(dòng)機(jī)和罩極電動(dòng)機(jī)兩類。二、單相異步電動(dòng)機(jī)的分類

步驟二電容運(yùn)行式（系列號YY）電容啟動(dòng)式（系列號為YC）功率因數(shù)高，常用于吊扇、臺扇、電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)器、吸塵器等有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但啟動(dòng)電流也較大，適用于各種滿載啟動(dòng)的機(jī)械，如小型空氣壓縮機(jī)，在部分電冰箱壓縮機(jī)中也有采用。電阻啟動(dòng)式（系列號YU）雙值電容（系列號YL）具有中等啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩(約為額定轉(zhuǎn)矩的1.2—2倍)，啟動(dòng)電流較大。在冰箱壓機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用。有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩（約為額定轉(zhuǎn)矩的2-2.5倍），又有較高的效率和功率因數(shù)。廣泛地應(yīng)用于小型機(jī)床設(shè)備。步驟二

單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)是結(jié)構(gòu)最簡單的一種單相異步電動(dòng)機(jī)，它的定子鐵心部分通常由0.5毫米的硅鋼片疊壓而成，按磁極形式的不同可以分為凸極式和隱極式兩種。其定子繞組鐵芯，在每個(gè)磁極極面的1/3—1/4處開有小槽，在小的部分極面上套有銅制的短路環(huán)，就好象把這部分磁極罩起來一樣，所以稱罩極電動(dòng)機(jī)。旋轉(zhuǎn)磁場的方向從未罩部分轉(zhuǎn)向被罩部分。罩極式電機(jī)不能靠改變外部接線來反轉(zhuǎn)。步驟二罩極式電機(jī)連續(xù)移動(dòng)的磁場原理步驟二步驟二步驟二YC290S-4啟動(dòng)式單相電機(jī)步驟二YC290S-4啟動(dòng)式單相電機(jī)步驟二YC290S-4啟動(dòng)式單相電機(jī)步驟二YC290S-4啟動(dòng)式單相電機(jī)步驟二YC290S-4啟動(dòng)式單相電機(jī)步驟二YC290S-4啟動(dòng)式單相電機(jī)步驟二YC290S-4啟動(dòng)式單相電機(jī)步驟三單相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組展開圖的繪制一、單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組除凸極式結(jié)構(gòu)的罩極電動(dòng)機(jī)采用集中繞組外，絕大部分的單相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組均采用分布式繞組，即與三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組相仿，各線圈按照一定的規(guī)律分布在定子鐵心槽內(nèi)，再按一定的規(guī)律連接而成。一、電阻啟動(dòng)或電容啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)定子繞組由于啟動(dòng)繞組只在啟動(dòng)時(shí)參與工作，啟動(dòng)結(jié)束后即從電源上切除，因此繞組的總匝數(shù)比工作繞組要少，啟動(dòng)繞組匝數(shù)一般為工作繞組匝數(shù)的1/2—2/3。啟動(dòng)繞組導(dǎo)線的橫截面積通常為工作繞組的1/2—1/3。所占用的定子槽數(shù)一般也比工作繞組要少（也有相等的）,工作繞組占總槽數(shù)的2/3，啟動(dòng)繞組占總槽數(shù)的1/3。其繞組結(jié)構(gòu)形式一般采用同心式或鏈?zhǔn)嚼@組。例：電容啟動(dòng)單相異步電動(dòng)機(jī)定子槽數(shù)Z=24，2P=4，畫出同心繞組的展開圖。步驟三4級24槽單雙層混合繞組步驟三例：電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動(dòng)機(jī)定子槽數(shù)Z=24，2P=4，試組成定子繞組。步驟三二、單相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)步驟三單相異步電動(dòng)機(jī)三相電動(dòng)機(jī)定子繞組由互差90°電角度的兩相對稱繞組組成定子繞組由互差120°電角度的三相對稱繞組組成單相凸極式罩極電動(dòng)機(jī)采用集中繞組均采用分布繞組定子鐵心個(gè)槽內(nèi)的導(dǎo)體數(shù)及導(dǎo)體線徑不完全相同定子鐵心個(gè)槽內(nèi)的導(dǎo)體數(shù)及導(dǎo)體線徑均完全一樣單相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低，定子繞組磁極對數(shù)多，繞組極距τ很小三相異步電動(dòng)機(jī)一般轉(zhuǎn)速較高，定子繞組磁極對數(shù)較少，繞組極距τ比較大單相異步電動(dòng)機(jī)有外定子式及內(nèi)定子式兩種結(jié)構(gòu)，內(nèi)定子式結(jié)構(gòu)的定子繞組嵌放于定子鐵心的外圓槽內(nèi)，使嵌線工藝簡單、方便三相異步電動(dòng)機(jī)均采用外定子式結(jié)構(gòu)，定子繞組均嵌放于定子鐵心的內(nèi)圓槽內(nèi)，使定子繞組的嵌放比較困難單相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組與三相電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)正弦繞組簡介a)各槽導(dǎo)體數(shù)量分布圖b)繞組展開圖步驟三啟動(dòng)式反轉(zhuǎn)方法：

主、副繞組中的任一個(gè)首尾對調(diào)。

運(yùn)行式反轉(zhuǎn)方法：

主、副繞組對調(diào)或?qū)⒁葡嚯娙輷Q接。

這種單相異步電動(dòng)機(jī)的工作繞組與啟動(dòng)繞組可以互相轉(zhuǎn)換,所以其工作繞組與啟動(dòng)繞組的線圈匝數(shù)、粗細(xì)、占槽數(shù)都應(yīng)相同。步驟四單相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行一、單相交流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)

單相異步電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)一樣，它的轉(zhuǎn)速調(diào)速較困難。如采用變頻調(diào)速則設(shè)備復(fù)雜、成本高。為此一般只進(jìn)行有級調(diào)速，主要的調(diào)速方法有1、串電抗器調(diào)速將電抗器與電動(dòng)機(jī)定子繞組串聯(lián)，通電時(shí)，利用在電抗器上產(chǎn)生的電壓降加到電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓低于電源電壓，從而達(dá)到降低電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。因此用串電抗器調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速只能由額定轉(zhuǎn)速往低調(diào)。步驟四慢~快中停M1~二、單相交流電機(jī)的調(diào)速電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)慢~快中停W1W2S1S2串電抗器調(diào)速法步驟四2、電動(dòng)機(jī)繞組抽頭調(diào)速慢~快中停D1D2S1S2W1W2C（a）L形接法步驟四（b）T形接法慢~快中停D1D2S1S2W1W2C步驟四3.交流晶閘管調(diào)速利用改變晶閘管V1的導(dǎo)通角，來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)加在單相異步電動(dòng)機(jī)上交流電壓的大小，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，如圖4-5-10所示。具體線路分析可在電子技術(shù)課程中熟悉。本調(diào)速方法可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，缺點(diǎn)是有一些電磁干擾，目前常用于吊風(fēng)扇的調(diào)速上。4.變頻調(diào)速變頻調(diào)速適合各種類型的負(fù)載,隨著交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，單相變頻調(diào)速已在家用電器上應(yīng)用,如變頻空調(diào)、冰箱等,它是交流調(diào)速控制的發(fā)展方向。步驟四單相異步電動(dòng)機(jī)故障分析與檢修步驟五一、故障分析與檢修方法（一）電路方面的故障1．檢查電容器的好壞2.檢查離心開關(guān)（二）機(jī)械方面的故障二、電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)試車故障現(xiàn)象故障原因檢修方法電動(dòng)機(jī)通電后不轉(zhuǎn)且無響聲電源未接通檢查電源線路，排除電路故障熔斷器熔斷查明原因后更換熔斷器主繞組短路或接線斷路修復(fù)或更換繞組，焊好接線保護(hù)繼電器損壞修復(fù)或更換保護(hù)電器控制電路故障檢查控制線路，排除電路故障電動(dòng)機(jī)通電后不轉(zhuǎn)有嗡嗡響聲主繞組燒毀后短路修復(fù)或更換繞組定子繞組接線錯(cuò)誤檢查繞組接線，改正接線錯(cuò)誤電容器擊穿短路或嚴(yán)重漏電更換同規(guī)格的電容器轉(zhuǎn)軸彎曲變形，使轉(zhuǎn)子卡死校直轉(zhuǎn)軸軸承內(nèi)孔磨損，使轉(zhuǎn)子掃膛更換軸承電動(dòng)機(jī)負(fù)荷過重或機(jī)械卡住減小負(fù)荷至額定值，排除機(jī)械故障單相異步