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第七章 三相异步电动机,仁寿职业教育中心,内容提要： 本章主要介绍三相异步电动机的结构及铭牌；拆卸与组装步骤；典型故障的排除等内容。,1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。这一发现不仅把电和磁两种现象联系起来，而且为把电能转化为机械能创造了条件。你看，一根导线中通过电流，附近的小磁针便偏转起来，这不就是电动吗？后来有人提出，在一根能转动的磁棒上方，放置数根导线，给导线依次通入不同方向的电流，磁棒一定会不停地旋转下去。物理学家安培和法拉第都曾设想过一些电动装置。,电动机的史话,世界上第一台 电动机是谁发明的？,1831年，美国人亨利设计了一种像跷跷板似的电动机，通电后能一头上来一头下去，被认为是世界上第一台电动机；后来，威廉·里奇发明了一种换向器，能够自动改变与它相连的线圈中电流的方向，把它们放入蹄形磁铁的磁场中，通电线圈就能持续地旋转起来。但是由于蹄形磁铁的磁性太弱，里奇电动机的力量很小，还不能带动 别的机械转动。 到了19世纪40年代，俄国科学家雅科比取得了重大突破。他用电磁铁代替蹄形永久磁铁，大大提高了电动机的功率。他做了一个很大的圆环形电磁铁，在环心处安装上有铁芯的线圈。通电后，线圈便转了起来。雅科比把这台电动机装在一艘游艇上，用它来带动螺旋桨，这艘电动游艇载着12名乘客成功地渡过了涅瓦河，引起了极大的轰动。,我们来认识一下他们,安德烈玛丽安培 （André-Marie Ampère，1775年 1836年），法国化学 家，在电磁作用方面 的研究成就卓著，对 数学和物理也有贡献。 安培定则 & 电流单位（安培）,汉斯奥斯特 （Hansrsted ，1777年8月14日 1851年3月9日）， 丹麦物理学家、化学 家。 著名实验 论磁针的 电流撞击实验,迈克尔·法拉第 （Michael Faraday， 公元1791公元1867） 英国物理学家、化学 家，也是著名的自学 成才的科学家。 电磁感应定律,楞次 （Lenz,Heinrich Friedrich Emil） 1804年2月24日诞 生于爱沙尼亚，1865 年寒假，楞次在意大 利罗马中风去世。 楞次定律,电磁理论与我们（补充）,电磁学,电动机的分类,交流电动机,并励电动机,串励电动机,复励电动机,同步电动机,异步电动机,交流电动机,异步电动机,直流电机,交流电动机,他励电动机,同步电动机,异步电动机,三相电动机,单相电动机,交流电动机,异步电动机,三相电动机,电动机,重点,作用：利用电磁感应原理将电能转换为机械能。 特点：运行可靠、结构简单、制造方便、维护容易、价格低廉等，应用广泛。,异步电动机的特点和分类,三相异步电动机的种类及外形图,7.1 三相异步电动机基础,7.1.1 三相异步电动机的结构 7.1.2 三相异步电动机的基本原理 7.1.3 三相异步电动机的铭牌,7.1.1 三相异步电动机的结构,三相异步电动机的种类很多，但它们的基本结构类似，都是由定子和转子构成的，在定子和转子之间留有一定的气隙此外，还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件，如图1.2所示。 1.定子 2.转子,罩壳,机座,接线盒,端盖,轴承盖,吊环,端盖,接线盒,转子,转轴,定子铁芯,定子绕组,风扇,罩壳,电动机的结构及外形,1定子,定子是电动机的固定部分，是用来产生旋转磁场的，一般由定子铁芯、定子绕组和外壳等组成。,（1）定子铁芯如图1.3,定子铁芯是电动机磁路的一部分，是由厚度为0.35mm0.5mm、表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成的圆筒。 由于硅钢片较薄而且片与片之间是绝缘的，所以减少了由于交变磁通通过引起的铁芯涡流损耗。 铁芯内圆有均匀分布的槽口，用来嵌放定子绕组。,(a)定子铁芯 (b)钉子硅钢片 (c)转子硅钢片 图1.3 定子铁芯、硅钢片和转子硅钢片,（2）定子绕组的组成1,定子绕组是电动机电路的一部分，由绝缘铜线或铝线绕制而成。 中、小型三相电动机多采用圆漆包线 大、中型三相电动机则用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制。,（2）定子绕组的组成2,由三个彼此独立的绕组组成（每个绕组即为一相），通入三相对称电流时，就会产生旋转磁场。 在空间彼此相隔120°电角度，每相绕组的多个线圈均匀分布嵌放在定子铁芯槽中。 定子绕组的3个首端U1、V1、W1和3个末端U2、V2、W2，都通过外壳上的接线盒连接到三相电源上。,定子星形接法与三角形接法,(a) 星形接法 (b)三角形接法 三相绕组联接,4kW以下电机多采用星形接法,4kW以上电机多采用三角形接法,（3）外壳,吊环,机座,接线盒,端盖,轴承盖,吊环,机座：由铸铁或铸钢浇铸成型，其作用是安装和固定电动机的。机座的外壳一般铸有散热片，具有散热功能。 端盖：由铸铁或铸钢浇铸成型，分布在电动机的两端，其作用是把转子固定在定子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转。 轴承盖：由铸铁或铸钢浇铸成型，其作用是固定转子，使转子不能轴向移动；另外，还具有存放润滑油和保护轴承的作用。 接线盒：一般是由铸铁浇铸的，其作用是保护和固定绕组引出线端子。 吊环：一般是用铸钢制造，安装在机座的上端，用来起吊、搬抬三相电动机。,2转子,作用：产生旋转力矩，拖动生产机械旋转。 组成：转子铁芯、转子绕组、转轴等。 转轴：固定转子铁芯和传递功率（中碳钢）。转子铁芯：磁路的一部分（厚0.5mm的硅钢 片叠成圆柱体），套在转轴上。 转子绕组：笼型转子和绕线型转子两种。,槽：用于放置转子绕组,转子铁芯,笼型转子,铜条导条,铜排转子,导电环,导电环,铁芯,笼子,（1）笼型转子（鼠笼式电动机）,铸铝的笼型转子,铸铝转子,风叶,风叶,转子铁芯,槽中浇入铝液并全部浇注,铸铝条,铸铝条,（2）绕线型转子（与定子绕组相似）,绕线型转子结构,转子铁芯,转子三相绕组,集电环,转子绕组接线头,电刷及刷架,电刷外接线,转轴,镀锌钢丝箍,绕线型转子（接线）,集电环,至外电阻,电刷,转子三相绕组,定子绕组,接线示意图,提刷装置,绕线型转子（启动时用 ）,电刷,集电环,切断电阻,3其他,风扇：通风冷却电动机。 定子与转子间的空气隙（0.21.5mm）： 气隙太大，运行时功率因数会降低； 气隙太小，装配困难，运行不可靠，使附加损耗增加以及使启动性能变差。,7.1.2 三相异步电动机的基本原理,定律电磁感应、全电流、电路、电磁力等。 旋转磁场电动机旋转的动力。 基本原理在定子绕组中，通入三相交流电所产生的旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用产生的电磁力形成电磁转矩，驱动转子转动，从而使电动机工作。 （1）三相交流电可产生旋转磁场 （2）转子转动原理,1旋转磁场 2旋转磁场的转向 3四极旋转磁场 4三相异步电动机的转动原理 5同步转速n0 6 “异步”、转差和转差率,（a）三相交流电可产生旋转磁场 （b）电动机转动原理 旋转磁场的产生,马蹄形磁铁,铜框 笼型转子,通电后，磁针转动,1旋转磁场,三相定子绕组及其波形,星形连接,三相对称电流波形,iA=Imsint 参考方向 iB=Imsin（t120°） iC=Imsin（t+120°）,三相电流互成120°，相序A-B-C,定子三相电流产生的旋转磁场,t =0°,t =60°,t =90°,t =180°,图1.10 三相电流产生的旋转磁场,顺时针转60o,顺时针转90o,顺时针转180o,磁场,三相对称交流电流，产生一对磁极（磁极对数p=1）合成的随时间变化的旋转磁场。 当电流经过一个周期的变化（t =0360°）时，合成磁场也顺时针方向旋转360°的空间角度。,改变旋转磁场的转向,2旋转磁场的转向,相序 A-B-C,相序 A-C-B,t =0° t =60°,3四极旋转磁场,图1.12 四极旋转磁场,定子绕组分成两部分,定子绕组分成两部分,绕组始端之间相差60°,2个N极,2个N极,转过定子电流电角度的一半,电流变化一周，旋转磁场在空间只转了半周 旋转磁场的转速与电动机的合成磁极对数有关，且与磁极对数成反比。,磁极对数p=2,4三相异步电动机的转动原理,定子绕组通电旋转磁场感 应电动势（右手定则）转子感 应电流 受电磁力F作用（左 手定则）对转轴产生电磁转 矩T（顺时针）转子以转速n 顺着旋转磁场的方向旋转,同步转速,转子感应电流,旋转磁场,定子绕组,转子转速,感应电动机：电磁感应传递能量,5同步转速n0,三相交流电产生的旋转磁场的转速 n0=60f1/p 转/分（ r/min ）,p 磁极对数（由三相定子绕组的布置和连接决定）。 p=l为2极；p=2为4极；p=3为6极,f1 （Hz）：定子电流频率,电动机 p 固定，且f1也固定，则n0也是固定的,6 “异步”、转差和转差率,（1）异步电动机转子转速n不可能达到同步转速n0“异步” 电动机工作的必要条件（nn0）。 假设n=n0，则转子与旋转磁场间无相对运动转子导体不再切割磁力线感应电动势、感应电流和电磁转矩均为零，转子也不能继续以n0的转速转动。,异步电动机的转速,转差电动机的同步转速n0与转子的转速n之差。 转差率s转差与同步转速n0的比值 s=(n0 n)/ n0 ×100% n=(1s)60 f1/ p,（2）转差和转差率,电动机启动时n=0，s=1； 当n=n0时（理想空载运行），s=0；稳定运行时，n接近n0，s很小，一般在2%7%。 例：一台四极异步电动机，三相电源频率为50Hz，额定转差率为0.04，则其在额定运行时转速为 n =(1s)×60f /p =(10.04)×60×50/2=1 440r/min,转差率,7.1.3 三相异步电动机的铭牌,应了解电动机铭牌数据的含义。 例：Y132M-4型三相异步电动机。 三相异步电动机的铭牌,1型号 2电压及接法 3电流 4功率、功率因数和效率 5频率 6转速 7绝缘等级 8工作方式 9防护等级,型号：表示电动机类型、用途和技术特征的代号。 Y132M-4 Y三相鼠笼型异步电动机，名称代号的意义； 132机座中心高132mm； M机座长度代号（L/长机座，M/中机座，S/短机座 4磁极数（磁极对数p=2）,1型号,大写拼音字母和数字组成,表1.3 常用三相异步电动机产品名称代号及汉字意义,表中Y、Y-L系列是新产品。Y系列定子绕组是铜线，Y-L系列定子绕组是铝线。,额定电压UN ：电动机额定运行时，加在定子绕组出线端的线电压。 电源电压波动应在UN ±5%范围内。 过高，易烧毁；过低，难启动，可能带不动负载，易烧坏。 三相异步电动机的额定电压有380V、3 000V、6 000V等多种。,2电压及接法,Y系列三相异步电动机的额定电压为380V； 电动机如标有两种电压值，如220/380V， 则电源电压220V时，电动机作三角形连接； 电源电压380V时，电动机作星形连接。 通常，Y系列4kW以上的三相异步电动机运行时均采用三角形接法，以便于采用Y-换接启动。,电压接法,铭牌上的接法：指电动机在额定运行时定子绕组的连接方式,额定电流IN ：电动机在额定运行时，定子绕组中的线电流。 若超过额定电流（过载）运行，三相电动机就会过热乃至烧毁。,3电流,额定功率PN ：电动机在额定运行状态下，其轴上输出的机械功率。 对电源来说电动机为三相对称负载，则 电动机的输入功率： P1N =UN IN cos 功率因数cos：定子相电压与相电流相位差的余弦。 电动机的效率： =PN/P1N×100% 通常，电动机额定运行时的效率约为72%93%。,4功率、功率因数和效率,鼠笼式异步电动机在空载或轻载时的cos很低，约为0.20.3。 TL cos迅速 （额定运行时为0.70.9） 。 为提高电路的功率因数，要尽量避免电动机轻载或空载运行。必须正确选择电动机的容量，防止“大马拉小车”，并力求缩短空载运行时间。,尽量避免电动机轻载或空载运行,额定频率f1 或fN：定子绕组外加的电源频率。 我国电网的频率（工频）为50Hz。,5频率,额定nN ：指电动机在额定电压、额定频率及输出额定功率时的转速。 可根据额定转速判断出电动机的磁极对数： 由于额定状态下sN很小，nN和n0相差很小。 例，若nN =1 440r/min，则其n0应为1 500 r/min，从而推断出磁极对p=2。,6转速,7绝缘等级,根据电动机绕组所用的绝缘材料、按使用时的最高允许温度而划分的不同等级。 常用绝缘材料的等级及其最高允许温度,上述最高允许温度为环境温度（40°C）和允许温升之和。,（1）连续工作方式S1 额定状态下可长期连续工作。如机床，水泵，通风机等设备所用的异步电动机。 （2）短时工作S2 额定情况下，持续运行时间不允许超过规定的时限，否则会使电动机过热。短时工作分为10，30，60，90（分钟）等4种。 （3）断续工作S3 可按与系列相同的工作周期、以间歇方式运行。如吊车、起重机等。,8工作方式,对电动机在铭牌规定的技术条件下持续运行时间的限制，以保证电动机的温升不超过允许值。,IP××：指外壳防护型电动机的分级。 ××数字表示电动机防固体和防水能力，数字越大，防护能力越强。 如：IP 44 “4”表示电机能防止直径或厚度大于1mm的固体进入电机内壳； “4”表示能承受任何方向的溅水。,9防护等级,7.2 三相异步电动机的选择,三相异步电动机的选择是否合理，对电气设备是否运行安全和具有良好的经济、技术指标有很大影响。 在选择电动机时，应根据电源类型、生产机械对拖动性能的需要，合理选择其功率、种类和型号等。,1种类和结构的选择 2功率（即容量）的选择 3电压的选择 4转速的选择,1种类和结构的选择,根据电源类型、机械特性、调速与启动特性、维护及价格等方面来选择电动机。,电动机的主要种类、性能特点及典型应用实例, 机械特性（调速范围、调速的平滑性、经济性等）应与所拖动的生产机械的机械特性相匹配；优先笼型电动机。 启动性能应满足生产机械对电动机启动性能的要求，还应注意电网容量对电动机启动电流的限制。启动、制动频繁且具有较大启动转矩、制动转矩和小范围调速要求的，可选用绕线转子电动机，如起重机、锻压机、卷扬机等设备。 电动机的结构形式应适应周围环境条件的要求。,电动机结构形式的特点及应用场合,电动机的安装形式有立式和卧式两种，带底座的通常为卧式电动机。,必须与生产机械的负载大小相匹配，还要考虑生产机械的工作性质与其持续、间断的规律相适应。 对连续运行的电动机，要先算出生产机械的功率，使所选电动机的额定功率等于或稍大于生产机械功率即可。 对短时运行的电动机，可根据过载系数来选择功率。电动机的额定功率可以是生产机械所要求功率的1/。,2功率（即容量）的选择,根据电动机类型、功率及使用地点的电源电压等级来决定。 我国的交流供电电源，低压通常为380V，高压通常为3kV、6kV或10kV。 *中等功率（约200kW）以下的交流电动机，额定电压一般为380V； *大容量的电动机（大于100kW）在允许条件下一般选用3kV或6k的高压电动机； *小容量的Y系列笼型电动机电压只有380V一个等级。,3电压的选择,在选择电动机的额定转速时，应综合电动机和生产机械两方面的因素来确定。 因为：电动机(PN 同) nN越高，体积越小，造价越低，也越高；高nN的cos也高。 若要求低nN，则要增加一套传动比高、体积较大的减速传动装置。,4转速的选择, 不调速的高、中速生产机械（如泵、鼓风机）选择相应额定转速的电动机。 不调速的低速生产机械（如球磨机、粉碎机）选用相应的低速电动机或者传动比较小的减速机构。 经常启动、制动和反转的生产机械主要考虑缩短启、制动时间（取决于电动机的飞轮矩和额定转速，应选择较小的飞轮矩和额定转速）以提高生产率。, 调速性能要求不高的多速电动机或额定转速稍高配以减速机构；或用电气调速的电动机拖动系统。 对调速性能要求较高的生产机械使电动机的最高转速与生产机械的最高转速相适应，直接采用电气调速。,例1.1 有一台异步电动机的技术数据为：额定功率PN=40 kW，形连接（额定电压UN=380 V），额定转速nN=1470r/min，额定工作时的效率=90%，定子功率因数cos=0.85，启动能力Tst/TN=1.2，过载系数=2.0，工频f1=50Hz，启动电流比Ist/IN=7.0。 试求：（1）极对数p； （2）额定转差率sN； （3）额定转矩TN； （4）最大转矩Tm； （5）直接启动转矩Tst；（6）额定电流IN； （7）直接启动电流Ist。,解：（1）求极对数p 由于电动机的额定转速略小于旋转磁场的同步转速no，因此，可根据nN=1470r/min判断其同步转速no=1500r/min，故得： p=60f1/no=60×50/1500=2,（2）求额定转差率sN sN=(n0nN)/ n0×100% =(1500-1470)/1500×100%=2% （3）求额定转矩TN TN=9550PN/ Nn =9550×40/1470 N·m=259.9 N·m （4）求最大转矩Tm Tm=TN=2×259.9 N·m=519.8 N·m,（5）求直接启动转矩Tst Tst=1.2TN=1.2×259.9 N·m=311.9 N·m （6）求额定电流IN 电动机的额定输入功率P1N=PN/=UN IN cos IN=PN/UN cos =40×103/×380×0.9×0.85A=79.5A （7）求直接启动电流Ist Ist=7.0 IN=7.0×79.5A=556.5 A,1三相异步电动机的安装 2三相异步电动机电气部分的接线 3三相异步电动机电气部分的使用注意事项,7.3 三相异步电动机的安装与使用,1三相异步电动机的安装,包括电动机基础的制作和电动机的安装。 电动机基础的制作：选好安装地点（在干燥、防雨、通风散热条件好、便于操作、维护、检修的地方），确定好基础形式（永久性、流动性和临时性3种），根据实际需要来选择。 电动机一定要固定牢固，不能松动。,电动机的固定与接线,定子绕组由三相对称绕组构成： 首端（U1、V1、W1），尾端（U2、V2、W2）。,2三相异步电动机电气部分的接线,同绕组错开,尾端,首端,同绕组错开,接线盒, 用万用表判断同一相绕组的两个线头。 万用表表笔不动，另一支表笔依次接其他5个线头，若阻值很小，则表明此时两支表笔接的两个线头同属同一相绕组。 同理 第1个绕组l、4，第2个绕组2、5，第3个绕组3、6。,用交流电源和万用表判断绕组的首尾端的方法,用万用表的交流电压挡测绕组的联接1 前提：指定2端为首端，1、4端接万用表的交流电压挡,判断绕组首尾端方案1,首尾相接,3为首端,小读数,大读数,首首相接,3为尾端,用万用表的交流电压挡测绕组的联接2 前提：指定2端为首端， 3、6端接万用表的交流电压挡,1为尾端,图1.18 判断绕组首尾端方案2,实际负载配套要按铭牌所载电压、频率、功率、转速等规格使用。 经常进行外部机械检查，注意检查各部件是否完好、螺丝是否松动及轴承的润滑情况。 使用前要用500V兆欧表检查电动机的绝缘情况，绝缘电阻值大于0.5M后方能使用，低于0.5M时要作烘干处理，电动机应在7080下烘7h8h。,3三相异步电动机电气部分的使用注意事项, 检查线路电压与电动机额定电压是否相符，线路电压的变动不应超出电动机额定电压的±5%。 检查线路连接是否正确，各接触点是否接触良好，保险设备是否完好，熔丝额定电流应为电动机额定电流的1.52.5倍。 电动机在运行前应该装保护接地线或保护接零线。,本 章 小 结,三相异步电动机的结构、基本原理及铭牌，三相异步电动机的选择、安装及使用注意事项。,1）结构：由定子（定子铁芯、定子绕组和外壳等）和转子（由转子铁芯、转子绕组、转轴等）构成。 2）原理：在定子绕组中，通入三相交流电所产生的旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用产生的电磁力形成电磁转矩，驱动转子转动，从而使电动机旋转。只要将电流相序任意二相对调，就能改变电动机的旋转方向。 3）安装：基础的制作（永久性、流动性和临时性3种）和电动机的安装（固定牢固）。,习 题 1,1填空 （1）三相异步电动机产生的电磁转矩是由于_的相互作用。 （2）三相异步电动机的转动方向决定于_ 。 （3）三相异步电动机在运行中提高其供电频率，电动机的转速将_ 。 （4）某三相异步电动机，其电源频率为50Hz，额定转速为2850 r/min，则其极对数为_ 。,2简述三相异步电动机的结构，试述三相异步电动机的转动原理。 3旋转磁场是如何产生的? 如何改变旋转磁场的转向? 解释“异步”的意义。 4何谓三相异步电动机的转差率?额定转差率一般是多少?启动瞬时的转差率是多少? 5三相异步电动机的电磁转矩与电源电压大小有何关系？若电源电压下降20%，电动机的最大转矩和启动转矩将变为多大?,6三相异步电动机接通电源后，如果转轴受阻而长时间不能启动旋转，会有何后果？ 7三相异步电动机带额定负载运行时，如果电源电压降低，电动机的转矩、转速及电流有无变化？如何变化？ 8异步电动机长时间过负载运行时，为什么会造成电动机过热？当电动机运行过程中负载转矩增加而大于Tm时，将会发生什么情况？,9说明电动机型号Y160L-4的意义。说明三相异步电动机铭牌的意义：2.8kW、Y/、220/380V、10.9/6.3A、1370r/min、50Hz、cos=0.9。 10电网电压太高或太低，都易使三相异步电动机定子绕组过热而损坏，为什么?,任务2 三相异步电动机的拆卸与装配训练,任务目标： 1了解三相异步电动机的内部结构； 2学会三相异步电动机拆卸与装配方法； 3掌握三相异步电动机拆卸与装配技能。,相关知识： 异步电动机检修工作中，主要是拆卸、清洗、组装和试验工作，因此掌握电动机的拆装工艺是十分重要的。下面以中小型异步电动机为例来说明其拆装过程。 1. 异步电动机的拆卸 准备工作：准备各种工具，拆卸工具如图7.6所示。另外做好拆卸前的记录和检查。,图7.6 电动机拆卸工具,（1）拆卸步骤 切断电源，拆开电动机与电源的连接线，并对电源线线头做好绝缘处理，还要在线头、端盖等处做好标记，便于修复后的装配。 拆卸带轮或联轴器，松开底脚螺栓和接地螺栓。 拆卸风罩和风叶。 拆卸轴承盖和端盖。 抽出或吊出转子。,（2）带轮或联轴器的拆卸。首先在带轮或联轴器的轴伸一端上做好尺寸标记，再将带轮或联轴器上的定位螺钉或销子松脱取下，装上拉具，拉具的丝杠顶端要对准电动机轴端的中心，使其受力均匀。转动丝杠，把带轮或联轴器慢慢拉出。如拉不出，不要硬卸，可在定位螺丝内注入煤油，待几小时后再拉。如再拉不出，可用喷灯等急火在带轮或联轴器四周加热，使其膨胀，就可趁热迅速拉出。但加热的温度不能太高，以防止转轴变形。拆卸过程中不能用手锤直接敲出带轮或联轴器，敲打会使带轮或联轴器碎裂、转轴变形或端盖受损等。电动机皮带轮的拆卸如图7.7 所示。,图7.7 电动机皮带轮的拆卸,（3）风罩和风叶的拆卸。首先，把外风罩螺栓松脱，取下风罩，然后把转轴尾部风叶上的定位螺栓或销子松脱、取下，用金属棒或手锤在风叶四周均匀地轻敲，风叶就可松脱下来。小型异步电动机的风叶一般不用卸下，可随转子一起抽出。但如果后端盖内的轴承需加油或更换时，就必须拆卸，这时可把转子连同风叶放在压床中一起压出。对于采用塑料风叶的电动机，可用热水使塑料风叶膨胀软化后卸下。,（4）轴承盖和端盖的拆卸。首先，把轴承的外盖螺栓松下，卸下轴承外盖。为便于装配时复位，在端盖与机座接缝处的任一位置做好标记，然后松开端盖的紧固螺栓，随后用锤子均匀地敲打端盖四周（衬上垫木），把端盖取下。对于小型电动机，可先把轴伸端的轴承外盖卸下，再松开后端盖的固定螺栓，然后用木锤敲打轴伸端，这样可把转子连同后端盖一起取下。 拆卸轴承的方法有下列几种：, 用铜棒敲打拆卸。轴承的内圈掂上铜棒，用手锤敲打铜棒，把轴承敲出，轴承的拆卸如图7.8所示。 敲打时要延轴承内圈四周均匀地用力，不可偏敲一边或用力过猛。,图7.8 用铜棒敲打拆卸滚动轴承, 轴承在端盖内的拆卸。在拆卸时若遇轴承留在端盖的轴承室内时，则把端盖止口面向上，平稳地搁在两块铁板上，垫上一段直径小于轴承外径的金属棒，用手锤沿轴承外圈敲打金属棒，将轴承敲出，如图7.9所示。 （5）抽出转子。小型电动机的转子，如上所述，可以连同端盖一起取出。抽出转子时，应小心谨慎、动作要缓慢。要求水平抽出不可歪斜，以免碰伤定子绕组。,图7.9 拆卸电动机端盖内的轴承,2. 异步电动机的装配 异步电动机的装配顺序按拆卸时的逆顺序进行。装配前各机械配合处要先清理除锈。装配时，应将各部件按拆卸时所做标记复位。 （1）滚动轴承的安装。将轴承和轴承盖先用煤油清洗，清洗后应检查轴承有无裂纹，内外轴承环有无裂纹等。再用手转动轴承外圈，观察其转动是否灵活、均匀。如遇到卡住或过松现象，要用塞尺检查轴承磨损情况，再决定是否更换。,如果需要更换轴承，应将其置放在7080的变压器油中加热5min左右，润滑油溶化后，再用汽油洗净，用洁净的布擦干。等全部防锈轴承清洗、干燥后，按规定加入新的润滑脂。要求润滑脂洁净、无杂质、无水分，加入轴承时应防止外界的灰尘、水和铁屑等异物落入。同时，要求填装均匀，不应完全装满。一般2极电动机装满轴承1/31/2的空腔容积，4极和4极以上电动机装满轴承2/3的空腔容积，轴承内外盖的润滑脂一般为盖内容积的1/31/2。轴承装套到轴颈上有冷套法和热套法两种：, 冷套法：把轴承套到轴上，对准轴颈，用一段铁管（内径略大于轴颈的直径，外径略小于轴承内圈的外径）的一端顶在轴承内圈上，用铁锤敲打另一端，缓慢地敲入。 热套法：轴承可放在变压器油中加热，温度为80100，加热2040min。温度不能太高，时间不宜过长，以免轴承退火。加热时，轴承应放在网孔架上，不与箱底或箱壁接触，油面淹没轴承，油应能对流，使轴承加热均匀。热套时，要趁热迅速把轴承推到轴肩，如果套不进应检查原因，如果无外因，可用套筒顶住内圈用手锤轻轻地敲入。轴承套好后，用压缩空气吹去轴承内的变压器油。,（2）后端盖的安装。将轴伸端朝下垂直放置，在其端面上垫上木板，将后端盖套在后轴承上，用木锤敲打，把后端盖敲进去后，装轴承外盖。紧固内外轴承盖的螺栓时要逐步分别拧紧，不能先完全拧紧一个，再去拧紧另一个。 （3）转子的安装。把转子对准定子内圆中心。小心地往里放，后端盖要对准与机座的标记，旋上后盖螺栓，但不要拧紧。 （4）前端盖的安装。将前端盖对准与机座的标记，用木锤均匀敲击端盖四周，不可单边着力，并拧上端盖的紧固螺栓。,（5）风叶和风罩的安装。风叶和风罩安装完毕后，用手转动转轴，转子应转动灵活均匀，无停滞或偏重现象。 （6）带轮或联轴器的安装。安装时，要注意对准键槽或止紧螺钉扎。对于中小型电动机，应在带轮或联轴器的端面上垫上木块，用手锤打入。若打入困难时，应在轴的另一端垫上木块顶在墙上，再打入带轮或联轴器。,实训内容： 1三相异步电动机的拆卸训练； 2三相异步电动机的装配训练。,3 三相异步电动机装配后的检验训练,任务目标: 1了解三相异步电动机装配后的检验项目； 2学会三相异步电动机维修后的检验方法； 3掌握三相异步电动机维修装配后的检测技能。,1电动机装配后的检验 三相异步电动机经局部修理或定子绕组拆换后，即可进行装配。为了保证修理质量，装配完毕后，必须对电动机进行一些必要的检测和试验，以检验电动机质量是否符合要求。 （1）外观检查。电动机在试验开始前，要先进行一般性的检查。检查电动机的装配质量，各部分的紧固螺栓是否拧紧，引出线的标记是否正确，转子转动是否灵活，轴伸端径向有无偏摆的情况。在确认电动机的一般情况良好后，才能进行试验。 （2）测定绝缘电阻。测量时将定子绕组的六个线头拆开。测定电动机定子绕组相与相、相对地的绝缘电阻，其值不得小于5M。对于绕线式电动机还应测量转子绕组间和绕组对地的绝缘电阻，其值不得小于5M。,（3）绕组直流电阻测量。测量电动机定子绕组的直流电阻可用来检查定子绕组有无断路和局部短路情况，各绕组的直流电阻可使用直流双臂电桥测量。 电动机定子三相绕组的直流电阻不平衡值应不超过5%，如相差较大可能有局部短路，需要用短路测试器进行仔细检查。 （4）空载试验。经上述检查合格后，根据电动机铭牌与电源电压进行正确接线，并在机壳上接好接地线，接通电源进行空载试验，空载试验是在定子绕组上施加额定电压，使电动机不带负载运行。空载试验是测定电动机的空载电流和空载损耗功率。利用电动机空转检查电动机的装配质量和运行情况。,在试验中，应注意空载电流的变化，测定三相空载电流是否平衡。空载电流与额定电流百分比是否超过范围，要求空载试验1h以上。同时，还应检查电动机是否有杂声、振动，检查铁芯是否过热、轴承的温升及运转是否正常。 启动过程中，要慢慢升高电压，以免过大的启动电流冲击仪表。修理时也可用钳形电流表测定空载电流。 三相空载电流不平衡值应不超过5%，如相差较大或有嗡嗡声，则可能是接线错误或有短路现象。如空载电流过大，表明定子与转子间气隙超过允许值或定子绕组匝数太少。若空载电流过低，表明定子绕组匝数太多或三角形误联成星形、两路误接成一路等。,（5）用转速表测量电动机的转速。测量转速的目的是确认电动机的绕组接线是否正常，转速应符合铭牌数据要求。 （6）电动机的温升试验。温升试验须在电动机满载运行时进行，从电动机开始运转到电动机温度稳定需几个小时，当电动机温度稳定后，用温度计测出电动机的表面温度。测得的温度加上10约为电动机的内部绕组温度，内部绕组温度减去环境温度就是电动机的温升。温升应符合铭牌数据要求。,2. 定子绕组首尾端判断 电动机三相绕组共有6个出线端，分别接在电动机接线盒的6个接线柱上。接线柱标有数字或符号，标明电动机定子绕组的首尾。但有些电动机使用中接线板损坏，首尾分不清楚，特别是电动机在绕组更换、拆装维修后，也要重新进行接线。为了正确接线，必须先判断电动机定子绕组的首尾。下面介绍6个出线端首尾端判别方法。 （1）用36V交流电源和灯泡判别首尾端 用兆欧表或万用表的电阻挡，分别找出三相绕组各相的两个线头。 先给三相绕组的线头做假设编号U1、U2、V1、V2、W1、W2，并把V1、U2连接起来，构成两相绕组串联。, 在U1、V2线头上接一只灯泡。 W1、W2两个线头上接通36V交流电源，如果灯泡发亮，说明线头U1、U2和V1、V2的编号正确。如果灯泡不亮，则把U1、U2或V1、V2中任意两个线头的编号对调即可。 再按上述方法对W1、W2 两个线头进行判别。判别时的接线如图7.10所示。,图7.10 用36V电源和灯泡判断首尾端,（2）用万用表或微安表判别首尾端 方法之一： 用万用表电阻挡分别找出三相绕组各相的两个线头。 给各相绕组假设编号为U1、U2、V1、V2和W1、W2。 按图7.11接线，用手转动电动机转子，如万用表（微安挡）指针不动（I0），则证明假设的编号是正确的；若指针有偏转（I0），说明其中有一相首尾端假设编号不对。应逐相对调重试，直至正确为止。,图7.11 用万用表或微安表判别首尾端方法之一,方法之二： 分清三相绕组各相的两个线头，并进行假设编号。按图7.12的方法接线。 观察万用表（微安挡）指针摆动的方向。合上开关瞬间，若指针摆向大于零的一边，则接电池正极的线头与万用表负极所接的线头同为首端或尾端；如指针反向摆动，则接电池正极的线头与万用表正极所接的线头同为首端或尾端。 再将电池和开关接另一相两个线头进行测试，就可正确判别各相的首尾端。图7.12中的开关可用按钮开关。,实训内容： 1电动机装配后的检验； 2定子绕组首尾端判断。,图7.12,图7.11用万用表或微安表判别首尾端方法之二,4 三相异步电动机常见故障处理训练,任务目标: 1了解三相异步电动机的故障种类及分析方法； 2学会三相异步电动机的常见故障及处理方法； 3掌握三相异步电动机的故障处理技能。,相关知识： 1故障的分析与检查 异步电动机的故障一般分为电气故障和机械故障两类。电气方面除了电源、线路及启动控制设备的故障外，其余的均属电动机本身的故障。机械方面包括被电动机拖动的机械设备和传动机构的故障，基础和安装方面的问题，以及电动机本身的机械结构故障。 异步电动机的故障虽然繁多，但故障的产生总是和一定的因素相联系的。如电动机绕组绝缘损坏与绕组过热有关，而绕组的过热总是和电动机绕组中电流过大有关。只要根据电动机的基本原理、结构和性能以及有关的情况，就可对故障做出正确的判断。因此在修理前，要通过看、闻、问、听、摸，充分掌握电动机的情况，就能有针对性地对电动机做必要的检查，其步骤如下：,（1）调查情况。观察电动机，并向电动机使用人员了解电动机在运行时的情况，如有无异常响声和剧烈振动，开关及电动机绕组内有无冒烟及焦臭味等。了解电动机的使用情况和电动机的维修情况。 （2）电动机的外部检查（包括机械和电气两个方面） 机座、端盖有无裂纹，转轴有无裂痕或弯曲变形；转轴转动是否灵活，有无不正常的声响；风道是否被堵塞，风扇、散热片是否完好。 检查绝缘是否完好，接线是否符合铭牌规定，绕组的首末端是否正确。 测量绝缘电阻和直流电阻，判断绝缘是否损坏，绕组有无断路、短路及接地现象。, 若上述检查未发现问题，应直接通电试验。用三相调压变压器开始施加约30%的额定电压，再逐渐上升到额定电压。若发现声音不正常或有焦味或不转动，应立即断开电源进行检查，以免故障进一步扩大。当启动未发现问题时，要测量三相电流是否平衡，电流大的一相可能有绕组短路，电流小的一相可能是多路并联的绕组中有支路断路。若三相电流基本平衡，可使电动机连续运行12h，随时用手检查铁芯部分及轴承端盖。若发现有烫手的过热现象，应停车后立即拆开电动机，用手摸绕组端部及铁芯部分。如线圈过热，则是绕组短路；如铁芯过热，说明绕组匝数不足或铁芯硅钢片间的绝缘损坏。,（3）电动机的内部检查 电动机经过上述检查后，若确认电动机内部有问题时，就应拆开电动机，做进一步的检查。 检查绕组部分。查看绕组端部有无积尘和油垢，绝缘有无损伤，接线及引出线有无损坏；查看绕组有无烧伤，若有烧伤，烧伤处的颜色会变成暗黑色或烧焦，且有焦臭味。若烧坏一个绕组中的几匝线圈，说明是匝间短路造成的；若烧坏几个线圈，多半是相间或连接线的绝缘损坏所引起的。若烧坏一相（这多为三角形接法），是有一相电源断线所引起的；若烧坏两相，是有一相绕组断路而产生的；若三相全部烧坏，大多是由于长期过载或启动时卡住引起的，也可能是绕组接线错误引起的，查看导线是否烧断和绕组的焊接处有无脱焊、假焊现象。, 检查铁芯部分，查看转子、定子铁芯表面有无擦伤痕迹。如转子表面只有一处擦伤痕迹，而定子表面全部擦伤，这大多是转轴弯曲或转子不平衡所造成的；若转子表面一周全有擦伤痕迹，定子表面只有一处擦伤痕迹，这是定子、转子不同心所造成的，如机座和端盖止口变形或轴承严重磨损使转子下落；若定子、转子表面均有局擦伤痕迹，是由于上述两种原因所共同引起的。 检查风叶和端环。查看风叶有无损坏或变形，转子端环有无裂纹或断裂，然后再用短路测试器检查导条有无断裂。 检查轴承部分，查看轴承的内外套与轴颈和轴承室配合是否合适，同时也要检查轴承的磨损情况