《电工技术基本功》电子教案：变压器及其使用.ppt

项目七 变压器及其使用,知识目标 了解变压器的基本构造和工作原理 掌握变压器的变压、变流、阻抗变换公式 掌握变压器的铭牌数据 掌握变压器与负载的联接,技能目标 会用万用表检测变压器的好坏 会对负载进行Y或连接 会绕制小型的变压器,任务一 单相变压器认识与检测,一、通过铭牌认识变压器 根据变压器上的数据能理解所表达的涵义 二、使用万用表检测变压器 掌握中周变压器的检测 掌握电源变压器的检测 三、小型变压器的绕制,基本技能,一、通过铭牌认识变压器,基本知识,图71 变压器的铭牌,1、额定容量：是用来表明变压器在额定状态下的输出能力的物理量，其大小为次级额定电压和额定电流的乘积，一般用千伏安(kVA)表示。,2 、额定电压：原边额定电压指的是加在原边绕组上的正常工作电压；副边额定电压指的是变压器原边加上额定电压时，副边的空载电压。,3、额定电流：指变压器按规定的工作时间运行时原副边绕组允许通过的最大电流。如果实际的电流大大超过额定值, 变压器发热就很厉害, 绝缘迅速老化, 变压器的寿命就要大大缩短。,二、使用万用表检测变压器,1、中周变压器的检测： 1、将万用表拨至R×1挡，按照中周变压器的各绕组引脚排列规律，逐一检查各绕组的通断情况，凡相通的为一个绕组，进而判断其是否正常。 2、检测绝缘性能：将万用表置于R×10k挡，测量初级绕组与次级绕组之间的电阻值；初级绕组与外壳之间的电阻值；次级绕组与外壳之间的电阻值。若测得阻值均为无穷大则变压器正常；否则不能使用。当阻值为零时说明有短路性故障；当阻值小于无穷大，但大于零时则存在着漏电性故障。,2、电源变压器的检测 ：,1、通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象 。 2、线圈通断的检测。将万用表置于R×1挡，逐一检查各绕组的通断情况，进而判断其是否正常。如图72所示：根据所表示的连接进行线圈通断的检查。,图72 电源变压器的检测,3、判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，对于降压电源变压器，初级绕组的线径较细，匝数也比次级绕组多。并且初级绕组多标有220V字样，次级绕组则标出额定电压值，如6V、9V、12V、16.5V等。再根据这些标记进行识别。 4、绝缘性能测试。,5、检测判别各绕组的同名端。在使用电源变压器时，有时为了得到所需的次级电压，可将两个或多个次级绕组串联起来使用。采用串联法使用电源变压器时，参加串联的各绕组的同名端必须正确连接，不能接错，否则，变压器不能正常工作。,6、电源变压器短路性故障的综合检测判别。电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。通常，线圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发热就越严重。检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流。存在短路故障的变压器，其空载电流值将远大于满载电流的10。当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁芯会有烫手的感觉。此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。,7、一般小功率电源变压器允许温升为4050，如果所用绝缘材料质量较好，允许温升还可以提高。,注意事项,1. 变压器每组线圈都有两个或两个以上的引出线，一般用多股软线、较粗的铜线或用铜皮剪成的焊片制成，将其焊在线圈端头，用绝缘材料包扎好后，从骨架端面预先打好的孔中伸出，以备连接外电路；,2.绝不能让屏蔽层首尾相接，否则将形成短路，变压器通电后发热，以致烧毁绝缘装配铁心时不得划破或胀破骨架，误伤导线，造成绕组的断路或短路；,3.在重绕修理时要有原始数据记录，如容量、相数、一、二次侧电压、导线型号、规格等；,4. 装配铁心前，应先进行硅钢片的检查和选择；,5. 注意安放绝缘纸必须从骨架所对应的铁心舌宽面开始安放，绝缘纸必须放平、放正和拉紧；,6. 装配铁心时不得划破或胀破骨架，误伤导线，造成绕组的断路或短路。,三、小型变压器的绕制,1. 选导线。根据用户的使用要求选择合适的导线； 2.测量硅钢片的尺寸，计算窗口面积； 3.绝缘材料的选用。绝缘材料的选用受到耐压要求和允许厚度的限制，层间绝缘按两倍层间电压的绝缘强度选用； 4. 木芯与线圈骨架的制作。,图73线圈框架 图74木质芯,5. 线圈的绕制。先在骨架上垫一层绝缘纸，焊一次侧线圈的引出线，焊好后用腊纸包好，开始绕制导线，要求紧密整齐，要领是：绕线时将导线稍微拉向绕组前进的相反方向约5°左右。绕完一层导线后垫一层层间绝缘再绕制，注意处理好中间抽头，导线自左向右排列整齐、紧密，不得有交叉或叠线现象，绕到规定匝数为止。在绕完一次侧线圈、安放好绝缘层后，还要加一层金属材料的静电屏蔽层，以减弱外来电磁场对电路的干扰。然后继续绕制线圈。 6. 变压器绕组绕制完成后，必须对绕组进行浸漆处理，目的是为了提高绕组的绝缘强度、耐潮性、耐热性及导热能力。 7. 装配铁心时，要求做到嵌片紧密整齐。 8.进行调试。一般采用测量绝缘电阻、测量额定电压的方法。,任务二 三相负载与三相变压器的接线,基本知识,知识点一 电磁感应与单相变压器原理 1、磁场及磁场对电流的作用 2、电磁感应 3、单相变压器结构及原理 4、三相交流电路基础 5、三相交流电源和三相负载的联接,一、磁场及磁场对电流的作用,1、某些物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。具有磁性的物体叫磁体。 2、 磁铁两端磁性强的区域称为磁极，一端为北极（N极），一端为南极（S极）。实验证明，同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引。 3、磁性物质间相互作用并不是直接接触，而是通过一种场进行的。 4、电流可以产生磁场，通电导体周围存在磁场，这种现象叫做电流的磁效应。,图7-5通电直导线的磁场 图76通电螺线管的磁场,磁场的方向可用安培定则（右手螺旋定则）来判断。a、直线电流产生的磁场，如图75所示用右手握住导线，大拇指指向电流的方向，那么弯曲的四指的方向就是磁场的方向；b、通电螺线管产生的磁场，如图76所示用右手握住螺线管，弯曲的四指为电流的方向，大拇指的指向就为磁场的方向。,5.运动的带电粒子在磁场中会受到一种力作用，通电导体在磁场中也会受到力的作用。力的大小与磁场的强弱、通入电流的大小、带电粒子运动速度的大小、运动方向与磁力线的夹角等因素有关。力的方向用左手定则（图77）来判断。,图77左手定则,伸开左手，让拇指与其余四指在同一个平面内，并且拇指垂直其余四指，让磁力线从手心穿过，四指指向导体运动的方向，那么，大拇指指向就是导体的受力方向。,二、电磁感应,图78 闭合导体产生电磁感应现象,图7-9 闭合线圈产生电磁感应现象,磁铁在插入或拔出线圈时，灵敏电流计的指针会发生偏转。由图7-8和图7-9可知，当闭合回路的一部分导体在磁场中作切割磁力线运动或者穿过闭合回路的磁通发生变化时，都可以产生感应电流。,2.认识线圈的同名端,两个或两个以上线圈有互感现象发生时需要知道互感电动势的极性，互感线圈由电流变化所产生的自感与互感电动势极性保持一致的端点称为同名端，否则为异名端。,同名端的判断 方法一 采用绕向判别法 如图7-10所示 方法二： 交流判断法 如图7-11所示,图710绕向判别法 图711交流判断法,图7-10所示：（a）图中线圈绕制方向相同，（b）图中线圈绕制方向相反。当在绕组12和绕组34中通入电流时，根据右手螺旋定则，当产生的磁场方向一致时，则通入电流的一端为同名端，其余两个端子为同名端。按此规律可知图（a）中1与3 、2与4 ;图（b）中1与4、2与3均为同名端。,图7-11所示：（将初次级绕组的任两端用导线连接起来，例如1与3，剩余的两端接上电压表，然后在任意一个绕组通入一个小于额定值的交流电压，若电压表的读数为原绕组与副绕组的电压之和，则1与4、2与3为同名端，1与3、2与4为异名端；若电压表的读数为原绕组与副绕组的电压之差，则1与3、2与4为同名端，1与4、2与3为异名端。,图712 交流判断法原理,三、单相变压器结构及原理,次级绕组,初级绕组,铁芯,图713 电源变压器,变压器绕组分初级绕组和次级绕组，变压器工作时与电源联接的绕组叫初级绕组（一次绕组或原绕组），与负载联接的绕组叫次级绕组（二次绕组或副绕组）。常见的电源变压器结构如图713所示：,图714 变压器原理图,变压器是利用电磁感应原理制成的电气设备，其原理如图714所示:,变压器能将某一电压值的交流电变换成同频率所需要的交流电，也可改变交流电流的数值及变换阻抗或改变相位。,1、变压器在变化电压时满足公式u1/u2=N1/N2，即原副边电压之比等于匝数比。,2、变压器在变化电流时满足公式i1/i2=N1/N2，即原副边电压之比等于匝数比。,3、变压器的副边接上负载ZL后，对电源而言，相当于接上阻抗为n2ZL负载。,在测量交流高压时,可以用降压变压器与一个小量程的电压表配合使用，它的原理如图7-15(a)所示 ;在测量交流大电流时,可以用升压变压器与一个小量程的电流表配合使用，它的原理如图7-15(b)所示 。,图7-15 电压互感器、电流互感器原理图,图716阻抗变换例图,知识点二 三相交流电与三相变压器原理,图7-17 三相交流发电机示意图,三相交流电源指能够提供三个大小相等，频率相同，而相位不同的电压或电流的电源，最常用的是三相交流发电机如图717所示。,它们的波形图为如图718图（a），相量图如图718（b）所示。,图7-18 三相交流电的波形图和相量图,三相电源的联接通常接法是将三个末端联在一起，这一联接点称为中点或零点，用N表示。这种联接法称为星形联接。从中点引出的导线称为中线,俗称零线。中线通常与大地相连，此时又称为地线。从首端u、v、w引出的三根导线称为相线，俗称火线。这种具有中线的供电方式称为三相四线制。如图719所示：,图719三相四线制电源,三相负载的联接方式分两种：星形联接和三角形联接。,星形的联接方式是：将三相负载的一端联为一点，称为中性点，用N表示，另一端分别接在三相电源引出的三根相线上，如图720所示：,图720三相负载的星形联接电路,图721省去中线的电路,由图可知：负载的相电压等于电源的相电压，负载的线电压等于电源的线电压。,当负载是对称负载时，中线上无电流流过，中线可以省去；,三角形联接的方式是：三相负载分别接在三相电源引出的每两要相线之间。如图722所示：,图722三相负载的三角形接法,由图可知：每相负载两端的电压(即负载的线电压)等于电源的线电压。线电流是相电流的倍。,知识目标 理解三相交流异步电动机的工作原理。 理解单相交流异步电动机的工作原理。,技能目标 能正确使用拉力器、套筒扳手等设备装修（拆卸）工具。 掌握三相异步电动机的拆装和维修方法。 掌握单相异步电动机的拆装和维修方法。,项目八 异步电动机的拆装,任务一 三相交流异步电动机的拆装与维修,基本技能,一、常用设备装修（拆卸）工具的使用,拉具的使用,1拉具（拉力器）,二爪拉具和三爪拉具,2.套筒扳手,3.喷灯,4.滑轮,二、三相异步电动机的分类,三相异步电动机按转子类型可分为笼型和绕线型，笼型又分为普通笼型（特性硬，起动转矩不大，可调速），特殊笼型（起动转矩大）和多速电动机（24速）。其中三相笼型异步电动机具有结构简单、价格低廉、坚固耐用、工作可靠、维护方便等优点，在生产生活中应用比较广泛。近年来又进一步普及应用了Y系列节能型电动机，以代替以往的JO、JO2、JO3系列耗电较大的电动机。,三、笼型电动机的结构,三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成，在定子和转子之间具有一定的气隙。此外，还有端盖、轴承、接线盒、吊环等，如图4-6所示。,1、定子,定子由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成，其作用是通入三相交流电源时产生旋转磁场。,定子铁芯组成电动机磁路的一部分，通常由0.350.50mm厚的硅钢片叠压而成，为减小磁滞和涡流损失，硅钢片表面涂有绝缘漆或氧化膜。在硅钢片内圆冲有均匀分布的槽口，以便在叠压成铁芯后嵌放线圈。整个铁芯被固定在铸铁机座内，如图4-7所示。,定子绕组组成电动机的电路部分。它由若干线圈组成的三相绕组，在定子圆周上均匀分布，按一定的空间角度嵌放在定子铁芯槽内，每相绕组有两个引出线端，一个叫首端，另一个叫尾端。,2、转子,转子的作用是在定子旋转磁场感应下产生电磁转距，沿着旋转磁场方向转动，并输出动力带动定子机械运转。转子由转子铁芯、转子绕组（笼型绕组）和转轴三部分组成。转子铁芯由外圆冲有均匀槽口、互相绝缘的硅钢片叠压而成，铁芯槽内铸有铝质或铜质的笼型转子绕组，两端铸有端环，如图4-8所示。整个转子套在转轴上形成紧配合。被支承在端盖中央的轴承中，这样由定子铁芯、转子铁芯和两者之间的空气间隙构成了电动机的完整磁路。,3、其他附件 除定子、转子两个主体部分外，电动机还有端盖、轴承、轴承盖、风扇叶和接线盒的附件。,每台电动机的机壳上都有一块铭牌，如图4-9所示。铭牌上面标明该电动机的规格、性能及使用条件，它是我们正确使用电动机的依据。,四、笼型电动机的铭牌,三相异步电动机一般用星形（Y形）接法和三角形（形）接法。它的内部接线、接线盒引出线的连接方法如图4-10所示， U1、V1、W1为电动机绕组的首端，U2、V2、W2为三相电动机的末端。将三相绕组首端U1、V1、W1接电源，尾端U2、V2、W2接在一起，叫星形连接。将U1接W2、V1接U2、W1接V2，再将这三个交点接在三相电源上，叫三角形连接。,五、电动机的接法,1、JO2系列三相异步电动机的使用,六、三相交流异步电动机的使用,（1）在使用电动机前，应仔细对照铭牌，按照铭牌所载电压，频率，功率，转速等规格与实际配套使用。 （2）要进行外部机械检查。 （3）应用500v兆欧表检查电动机绝缘情况，在测得电动机绝缘电阻值大于0.5M 后方能使用，低于0.5M 则要做烘干处理。 （4）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%。 （5）检查路线连接是否正确，各接触处是否接触良好，保护装置是否完好，熔丝额定电流应为电动机额定电流的1.52.5倍。 （6）电动机在运行前应安装保护接地线。 （7）如果用皮带轮传动，则必须检查两转轴中线是否平行，皮带松紧要适当，过紧会使电动机轴加快损坏，过松则容易使皮带打滑。,2Y系列三相异步电动机的使用,Y系列三相异步电动机是近几年来推广普及的一种新型电动机，它将逐步淘汰JO、JO2、JO3系列的老式电动机。它具有体积小、重量轻、节电等优点，现已广泛应用于工业、农业的生产中。使用这种电动机要注意以下几点：,（1）电动机允许用联轴器、正齿轮及皮带轮传动，但对4KW以上的2 极电动机不宜采取皮带传动，如选用小皮带轮，可扩大三角皮带的传动范围。 （2）对立式安装的电动机，轴伸端除皮带轮外不允许再带其他任何轴向负荷装置。 （3）电动机应妥善接地，接线盒内右下方有专门的接地装置，应把接地线接在此螺丝上。 （4）连续工作的电动机轴承温度不应超过95，不允许电动机过载运行。 （5）一般电动机在运行5000h左右应补充或更换润滑油。 （6）拆卸电动机前，从轴伸端或非轴伸端取转子较为便利，在取转子时，应严防损坏定子绕组的绝缘。 （7）更换绕组时，必须记下原绕组的形式、尺寸、匝数和线径，并按照正归方法更换绕组。,七、三相交流异步电动机的拆卸与组装,1、拆卸前的准备 （1）备齐拆装工具，特别是拉具、套筒、铜棒等专用工具。 （2）选好电动机拆装的合适地点，并事先清洁和整理好现场环境。 （3）熟悉被拆电动机的结构特点、拆装要领及所存在的缺陷。 （4）作好标记 标出电源线在接线盒中的相序。 标出联轴器或皮带轮与轴台的距离。 标出端盖、轴承、轴承盖和机座的负荷端与非负荷端。 标出机座在基础上的标准位置。 标出绕组引出线在机座上的出口方向。 （5）拆装电源线和保护接地线。 （6）拆下地脚螺母，将电动机拆离基础并运至解体现场，若机座与基础之间有垫片，应作好记录并妥善保存。,2、拆卸步骤,（1）拆下皮带轮或联轴器,A、用石粉或粉笔标示皮带轮或联轴器与轴配合的原位置,B、装上拉具，拉具的丝杆顶端要对准电动机轴的中间,C、用扳手转动丝杆，使皮带轮或联轴器慢慢的脱离转轴,D、如果皮带轮或联轴器时间较长锈死或太紧，不易拉下来时，可在定位螺孔内注入螺栓松动剂,（2） 拆下前轴承外盖。,（3）拆下前端盖,（4）拆下风罩。,（5）拆下风叶。,（7）拆下后端盖,（6）拆下后轴承端盖。,（8）从定子中取出转子。,轴承简易拆卸方法,（9）拆下前后轴承及轴承内盖。,拆卸端盖内的轴承,电动机的装配原则上和拆卸时顺序相反。装配前应对各配合处进行清理除锈，各部件装配时应按拆卸时的标记复位。,（1）轴承的安装 轴承在装配前应用煤油清洗，应检查有无裂纹，滚动件是否灵活等。 在轴承中按其总容量的1/32/3的容积加足润滑油。注意润滑油不能太多，否则会导致运转中轴承发热。将轴承装套到轴颈上有冷套和热套两种方法。,冷套法。将轴承内盖油槽加足润滑油，先套在轴上，然后再装轴承。为使轴承内圈受力均匀，可用一根内径比转轴外径大而比轴承内圈外经略小的套筒抵住轴承内圈，将其敲打到位，如图4-27所示。若找不到套筒，可用一根铜棒抵住内圈，沿内圈圆周均匀敲打，使其到位，如图4-28所示。,3、电动机的装配,将轴承放在变压器油中加热，温度为80100，时间为2040min。加热时，轴承应放在网孔架上，不与箱底获箱壁接触，油面淹没轴承，使轴承均匀受热，温度不宜过高，时间不宜过长。热套时，要趁热把轴承推到轴肩，套好后用压缩空气吹去轴承内的变压器油。注意安装轴承时，标号必须向外，以便下次更换时查对轴承型号。,热套法。,（2）后端盖的安装,（4）前端盖的安装。,（3）转子的安装。,把转子对准定子内圈中，按拆卸时所作的标记，将转子送入定子内腔中，合上后端盖，按对角交替的顺序逐步拧紧后端盖紧固螺丝，再拧紧螺丝的过程中，不断用木槌在端盖靠近中央部分均匀敲打直至到位。,（5）风叶和风罩的安装。,（6）皮带轮或联轴器的安装。,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。,安装时，首先用细砂纸把电动机的表面打磨光滑。然后对 准键槽，把皮带轮或联轴器套在转轴上。用铁块垫在皮带轮或联轴器前端，然后用手锤适当敲击，从而使皮带轮或联轴器套进电动机轴上。再用铁板垫在键的前端，轻轻敲打，使键慢慢进入槽内。要注意对准键槽或止紧螺钉孔，如图4-31所示。,4、拆装与维修考核标准如表4-3所示。,八、三相交流异步电动机的检修,三相异步电动机使用过程中会出现各种情况的故障现象，一般分为电气故障和机械故障两大类。电气故障除了电源、电路及启动设备的故障外，其余的都属于电动机本身的故障；机械故障包括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等。作为电动机的机修人员，应能根据电动机的故障现象，分析其产生原因，并采用恰当的方法排除故障。表4-4为三相笼型异步电动机的常见故障现象以及处理方法。,任务二 单相交流异步电动机的拆装与维修,单相异步电动机属于中小型电动机，其功率从几瓦到几百瓦，只要有220V交流电源的地方就可以使用。单相异步电动机和三相电动机相比较，容量小、效率低，但结构简单、成本低廉、噪声小、安装方便，因而广泛的应用在家庭、工农业生产、医疗等行业。单相异步电动机有家用电器心脏之称，它是电风扇、洗衣机、电冰箱、空调、抽油烟机、吸尘器等家用电器的动力。单相鼠笼式异步电动机安装定子结构和启动结构的不同分为电容式、分相式和罩极式三种。,单相异步电动机的结构和三相异步电动机类似，也是由定子和转子两个基本部分组成。三相异步电动机的定子绕组通过三相交流电后能形成旋转磁场，在旋转磁场的作用下，转子获得启动转矩而自行启动。单相异步电动机的定子绕组通过单相交流电后只能形成一个脉动磁场，这个脉动的磁场可以认为是由两个大小相等、转速相同，但转向相反的旋转磁场所合成的。当转子静止时，两个人旋转磁场分别在转子上产生两个大小相等、方向相反、合转矩为零的转矩，因此，转子不能自行启动。若给转子一个外来转矩的话，则转子会按照外力转矩的方向旋转。,一、单相电容式异步电动机的结构,单相电容式异步电动机主要由定子和转子两部分组成，还包括轴承、端盖、风叶等，如图4-32所示。,1、定子,定子由定子绕组和定子铁芯组成，定子铁芯由硅钢片叠压而成，铁芯槽内嵌有两组独立的绕组，他们在空间位置上互相垂直，分别为主绕组和副绕组，也称工作绕组和启动绕组。定子结构如图4-33所示。,2、转子,转子也是由转子绕组和转子铁芯组成，转子绕组是在由硅钢片叠制而成的铁芯上铸入铝条，再在两端用铝铸成闭合绕组而形成的，如图4-34所示。,图4-33 单相电容式异步电动机定子结构,图4-34 单相电容式异步电动机转子结构,二、家用吊扇的结构,吊扇是家用电器中最常见的单相电容式异步电动机，但是它的结构有其特殊性：转子不是固定在转动轴上，而是用封闭式外转子结构，即定子铁芯和定子绕组被固定在不旋转的吊杆上，外转子在电磁转矩的作用下带动风扇叶旋转。,吊扇主要由扇头、扇叶、悬吊机构及调速器等组成。吊扇的外形结构如图4-35所示。,1、扇头,2、扇叶,吊扇的扇头主要由定子、转子、滚珠轴承、上盖和下盖等组成。是吊扇的主要部件，如图4-36所示。,吊扇的扇叶主要由叶片与叶脚组成，是吊扇产生风的主要部件。吊扇扇叶的形状通常有狭叶型与阔叶型两种，如图4-37所示。,3、吊扇的悬吊机构,4、调速器,吊扇的悬吊机构主要由吊杆、吊攀、橡皮轮、上下吊罩等组成。吊杆、吊攀、橡皮轮是连接电动机与天花板的吊钩，上下吊罩由金属或塑料制成，主要起装饰和保护作用，如图3-38所示。,吊扇的调速器主要由电抗器与换挡开关等组成。吊扇的调速器主要起开关和调速的作用，吊扇的电路原理图如图4-39所示。其中0档位置为断开，1档为最高速，5档为最低速。,三、家用吊扇的拆卸与安装,1、吊扇的拆卸,（1）把扇叶的固定螺丝拧下来，拆下吊扇的3片扇叶。 （2）拧下吊扇上、下吊罩的坚固螺丝，取下上、下吊罩，并把电源线拆下。 （3）把吊扇的扇头托住，将吊杆轴和电动机轴间的开口销拔出，然后取下扇头。 （4）拧下扇头上、下端盖的紧固螺钉，然后取下扇头的上、下端盖。 （5）最后拆下扇头的吊杆、转子、定子。,2、吊扇的装备,吊扇的装备原则上可以按拆卸的逆过程进行，主要是注意扇头的安装。,（1）把转子装入下端盖中,（2）把轴承装到定子轴的上、下两端上，然后装好定子,（3）将上端盖与下端盖对齐，然后用螺丝钉装好,四、家用吊扇的常见故障及处理方法,五、拆装与维修评分标准,基本知识,三相异步电动机的定子绕组中通入对称三相电流后，就会在电动机内部产生一个与三相电流的相序方向一致的旋转磁场。这时，静止的转子导体与旋转磁场之间存在相对运动，切割磁感线而产生感应电动势，转子绕组中就有感应电流通过。载流的转子导体受到旋转磁场的电磁力作用，相对转轴产生电磁转矩，使转子按旋转磁场方向转动，其转速n略小于旋转磁场的转速n0，所以称为“异步”电动机。,知识点一 三相交流异步电动机的工作原理,三相异步电动机的工作原理,最简单的三相异步电动机的定子绕组，如图4-43所示，每相绕组只有一个线圈，当三相绕组接成星形并与相对称电源相接后，三相绕组中就有三相对称电流通过，即,其波形图如图4-43所示,三相异步电动机的工作原理,正弦电流通过每相绕组，都要产生一个按正弦规律变化的磁场。,对称三相交流电 分别通入定子三相绕组时，会产生一个随时间变化的旋转磁场。定子每相绕组只有一个线圈时，产生二极旋转磁场，当正弦交流电的电角度变化 360°时,二级旋转磁场在空间也正好旋转360°，即磁极对数 时，旋转磁场与正弦电流同步变化。,旋转磁场的转速,对工频交流电来说，旋转磁场每秒钟在空间旋转50周。以r/min为单位，旋转磁场的转速为：,若交流电的频率为f Hz，则旋转磁场的转速为：,通入对称三相交流电后产生四个磁极（磁极对数P=2），称为四极电动机。当磁极对数P=3时，交流电变化一周，旋转磁场只转动三分之一周。由此类推，磁极对数为P的电动机（2P极电动机），交流电每变化一周，旋转磁场只转动P分之一周。当交流电频率为 、磁极对数为P时，旋转磁场的转速 为,异步电动机的转差率,旋转磁场的转速 与转子转速 的差称为转差，转差与同步转速的比值称为异步电动机的转差率，用字母S表示：,转差率是异步电动机的重要参数，可以表明异步电动机的转速。电动机起动瞬间，转速 n=0，此时转差率最大，S=1。当异步电动机空载时，转子转速n 接近于同步转速 n0，此时转差率最小，S0。所以，转差率的变化范围为,三相异步电动机在额定负载下运转时，转差率一般为（36）%左右。,异步电动机的转速公式：,由式可知，三相异步电动机的调速方法有三种： （1）变频调速 连续改变电源频率 ，可实现异步电动机的无极平滑调速。以前因为变频设备复杂、昂贵，极少采用变频调速。近年来，随着电子变频技术的发展，使异步电动机的变频调速方法逐渐被应用。 （2）变极调速 制造多速电动机时，设计了不同的磁极对数，通过改变定子绕组的接法来改变磁极对数，使电动机得到不同的转速，以满足工作的需求。变极调速一般适用于鼠笼式异步电动机。 （3）变转差率调速 通常适用于绕线式电动机。在绕线式电动机的转子电路中，接入一个调速变阻器，通过改变电阻的大小，就可以实现平滑调速。,知识点二 单相交流异步电动机的工作原理,一、单相交流异步电动机的工作原理,当给三相异步电动机的定子三相绕组通入三相交流电时，会形成一个旋转磁场，在旋转磁场的作用下，转子将获得启动转矩而自行启动。单相异步电动机的定子绕组通以单相电流后，只会产生脉动磁场，磁场的强度和方向按正弦规律变化。当电流在正半周时磁场方向垂直向上；当电流在负半周时，磁场方向垂直向下，所以说它是一个脉动磁场。 这个脉动磁场科研任务是有两个大小相等、转速湘潭、但转向相反的旋转磁场所合成的。当转子静止时，两个旋转磁场分别在转子上产生两个转矩，其大小相等、方向相反、合转矩为零。所以转子不能自行转动。 如果用外力使转子顺时针转动一下，这时顺时针方向转矩大于逆时针方向转矩，转子就会按顺时针方向不停地旋转。当然，反方向旋转也是如此。 通过上述分析可知，单相异步电动机转动的关键在于产生一个启动转矩，各种不同类型的单相异步电动机产生启动转矩的方法也不同。,二、单相电容式异步电动机的工作原理,单相电容式异步电动机在定子上有两个绕组，一个叫工作绕组（也叫主绕组），另一个叫启动绕组（也叫副绕组），两个绕组在定子铁芯上相差90°的空间角度，在启动绕组中还串联一个适当容量的电容器。如图4-46所示为一台简单的单相异步电动机原理图，定子铁芯上布置有单相定子绕组，转子为鼠笼结构。,由同一单相电源向两个绕组供电，由于启动绕组中串联了一个电容器，使工作绕组中的电流 和启动绕组中的电流 产生一个相位差，适当选择电容使 i1和 i2的相位差为90°。若以启动绕组中的电流i2 为参考量，则,单相异步电动机的旋转磁场的形成,用类似三相旋转磁场的分析方法，做出i1 、i2 的波形图和旋转磁场图，如图所示。相位差为90°的电流 i1和i2 ，流过空间相差90°的两个绕组，能产生一个旋转磁场。在旋转磁场的作用下，单相异步电动机转子得到启动转矩而转动。 单相异步电动机的转向与旋转磁场的方向相同，转速也低于旋转磁场的转速。应用改变定子绕组接线的方法，来改变旋转磁场的方向，也就改变了电动机的转向。,项目九 电气运行与控制,知识目标 理解电动机基本控制电路运行的工作原理 。,技能目标 能够识读电路原理图 能够完成一些基本控制电路的安装和调试 对电气控制及运行有一个比较完整的认识，为学好后续相关课程奠定基础。,任务一 三相异步电动机正转（单方向）控制电路的安装,要安装低压控制电路，所需要准备一些器材、仪表和工具，如表所示。,基本技能,一、器材、仪表和工具准备,基本技能,任务准备,基本技能,任务准备,二、识读电路图 1电气原理图 电气原理图主要分两部分，一部分是主回路、另一部分控制回路,图9-1带过载保护正转启动控制电路原理图,2 电气接线图,图9-2 带过载保护正转启动控制电路实物接线图,三、安装步骤及工艺要求,1.按图9-1配齐所用电器元件，并检验元件质量。对照电路原理图、接线图识别相对应的元器件 2.在控制板上安装走线槽和所有电器元件，并贴上醒目的文字符号。安装走线槽时，应做到横平竖直、排列整齐匀称、安装牢固和便于走线等。 3.按接线图的走线方法进行板前明线布线和套号码管，板前明线布线的工艺要求如下： （1）布线通道尽可能地少，同路并行导线按主、控制电路分类集中，单层密排，紧贴安装面布线。 （2）同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。非交叉不可时，应水平架空跨越，但必须走线合理。 （3）布线应横平竖直，分布均匀。变换走向时应垂直。 （4）布线时严禁损伤线心和导线绝缘层。 （5）在每根剥去绝缘层的导线的两端套上号码管。所有从一个接线端子（或线桩）到另一个接线端子（或接线桩）的导线必须连接，中间无接头。 （6）导线与接线端子或接线桩连接时，不得压住绝缘层、不绕圈以及不露铜过长。 （7）一个电器元件接线端子上的连接导线不得多于两根。,4 根据电气接线图检查控制板布线是否正确。 5 安装电动机。 6 连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线（若按钮为塑料外壳，则按钮外壳不需接地线）。 7 连接电源、电动机等控制板外部的导线。 8 自检。 （1）按电路原理图或电气接线图从电源端开始，逐段核对接线及接线端子处是否正确，有无漏接、错接之处。检查导线接点是否符合要求，导线连接是否牢固及接触应良好，以免带负载运行时产生闪弧现象。 （2）用万用表检查线路的通断情况。检查时，应选用倍率适当的电阻挡，并进行校零，以防短路故障发生。对控制电路的检查（可断开主电路），可将表笔分别搭在U11、V11线端上，读数应为“”。按下SB时，读数应为接触器线圈的电阻值，然后断开控制电路再检查主电路有无开路或短路现象，此时可用手动（将接触器上盖打开）来代替接触器通电进行检查。 （3）用兆欧表检查线路的绝缘电阻应不得小于0.5M。 9 检查无误后通电试车 控制线路工作过程如下：合上电源开关QS启动控制按SB2KM线圈得电KM辅助常开触点闭合KM的主触点持续闭合电动机M连续运转。 停止控制：按SB1KM线圈断电KM辅助常开触点断开KM的主触点断开电动机M停止运转,四、注意事项,1电动机及按钮的金属外壳必须可靠接地（若按钮为塑料外壳，则按钮外壳不需要接地线）。 2按钮内接线时，用力不可过猛，以防螺钉打滑。 3按钮内部的接线不要接错，起动按钮必须接常开按钮（可用万用表的欧姆档判别）。 4触头接线必须可靠、正确，否则会造成主电路中两相电源短路事故。 5接触器的自锁触头应并接在起动按钮的两端；停止按钮应串接在控制电路中。 6号码管套装要正确。,任务二 三相异步电动机正、反转控制电路的安装,一 识读电路图 1 电路原理图,图9-3 双重联锁的正反转控制电路原理图,2 电气接线图,图9-4 双重联锁的正反转控制电路电气接线图,3 对照电路原理图、接线图识别相对应的元器件 4 控制线路工作过程： 合上电源开关QS 正转控制： 常闭先打开对KM2线圈联锁 按SB2 KM1常闭触头打开对KM2线圈联锁 常开后闭合KM1线圈得电 KM1主触头闭合电动机M正转 KM1常开触头闭合自锁 由正转直接到反转控制： KM1常闭触头闭合解除对KM2线圈的联锁 先常闭打开KM1线圈失电 KM1主触头打开电动机M停止正转 KM1常开触头打开解除自锁 按SB3 KM2常闭触头闭合解除对KM1线圈的联锁 后常开闭合KM2线圈得电 KM2主触头闭合电动机M反转 KM2常开触头闭合自锁 停止： KM2常闭触头闭合解除对KM1线圈的联锁 按SB1KM2线圈失电 KM2主触头打开电动机M停转 KM2常开触头打开解除自锁,二、安装步骤及工艺要求,1.按图要求配齐所用电器元件，并检验元件质量。对照电路原理图、接线图识别相对应的元器件 2.在控制板上安装走线槽和所有电器元件，并贴上醒目的文字符号。安装走线槽时，应做到横平竖直、排列整齐匀称、安装牢固和便于走线等。 3.按接线图的走线方法进行板前明线布线和套号码管，板前明线布线的工艺要求如下： （1）布线通道尽可能地少，同路并行导线按主、控制电路分类集中，单层密排，紧贴安装面布线。 （2）同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。非交叉不可时，应水平架空跨越，但必须走线合理。 （3）布线应横平竖直，分布均匀。变换走向时应垂直。 （4）布线时严禁损伤线心和导线绝缘层。 （5）在每根剥去绝缘层的导线的两端套上号码管。所有从一个接线端子（或线桩）到另一个接线端子（或接线桩）的导线必须连接，中间无接头。 （6）导线与接线端子或接线桩连接时，不得压住绝缘层、不绕圈以及不露铜过长。 （7）一个电器元件接线端子上的连接导线不得多于两根。,4 根据电气接线图检查控制板布线是否正确。 5 安装电动机。 6 连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线（若按钮为塑料外壳，则按钮外壳不需接地线）。 7 连接电源、电动机等控制板外部的导线。 8 自检。 （1）按电路原理图或电气接线图从电源端开始，逐段核对接线及接线端子处是否正确，有无漏接、错接之处。检查导线接点是否符合要求，导线连接是否牢固及接触应良好，以免带负载运行时产生闪弧现象。 （2）用万用表检查线路的通断情况。检查时，应选用倍率适当的电阻挡，并进行校零，以防短路故障发生。对控制电路的检查（可断开主电路），可将表笔分别搭在U11、V11线端上，读数应为“”。按下SB时，读数应为接触器线圈的电阻值，然后断开控制电路再检查主电路有无开路或短路现象，此时可用手动（将接触器上盖打开）来代替接触器通电进行检查。 （3）用兆欧表检查线路的绝缘电阻应不得小于0.5M。 9 检查无误后通电试车,三、注意事项,1 电动机及按钮的金属外壳必须可靠接地（若按钮为塑料外壳，则按钮外壳不需要接地线）。 2 按钮内接线时，用力不可过猛，以防螺钉打滑。 3 按钮内部的接线不要接错，启动按钮必须接常开按钮（可用万用表的欧姆档判别）。 4 触头接线必须可靠、正确，否则会造成主电路中两相电源短路事故。 5 接触器的自锁触头应并接在启动按钮的两端；停止按钮应串接在控制电路中。 6 电路中两组接触器的主触头必须换相（出端反相），否则不能反转。 7 热继电器的热元件应串接在主电路中，其常闭触头应串接在控制电路中，两者缺一不可，否则不能起到过载保护作用。 8 编码套管套装要正确。,任务三 三相异步电动机的Y-启动控制电路的安装,一 识读电路图 1 电路原理图,图9-5 全自动Y-启动控制电路原理图,2 电气接线图,图9-6 全自动Y-启动控制电路电气接线图,3 对照电路原理图、接线图识别相对应的元器件 4 控制线路工作过程： 合上电源开关QS，Y启动运行： KM1自锁触点闭合 KM1线圈通电吸合 KM1主触点闭合 定子绕组接成Y， 电动机降压启动 按下SB2 KM3主触点闭合 KM3线圈通电吸合 KM3联锁触点断开 KM2线圈断电 KT常闭触点延时断开 KM3线圈断电 KT线圈通电吸合 KT常开触点延时闭合 KM2自锁触点闭合 KM2线圈通电吸合 KM2主触点闭合 定子绕组接成，