2024/6/271項(xiàng)目三數(shù)控車床主軸故障診斷與維修教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七任務(wù)七

主軸電機(jī)電路故障診斷與維修2024/6/272學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.主軸電機(jī)電路故障診斷與維修排除方法。2.主軸電機(jī)電路組成結(jié)構(gòu)。任務(wù)描述：

數(shù)控車床主軸電機(jī)一般為普通三相異步交流電動(dòng)機(jī)，三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電動(dòng)勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換。它主要是對主軸提供動(dòng)力，為切削加工提供切削力和切削速度。本任務(wù)就是讓學(xué)生掌握主軸電機(jī)電路故障診斷與維修的排除過程。教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七2024/6/273知識儲備教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七

一、電動(dòng)機(jī)工作原理

當(dāng)電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。1.繞組接地：指繞組與鐵心或與機(jī)殼絕緣破壞而造成的接地。1）故障現(xiàn)象：機(jī)殼帶電、控制線路失控、繞組短路發(fā)熱，致使電動(dòng)機(jī)無法正常運(yùn)行。2）產(chǎn)生原因：繞組受潮使絕緣電阻下降；電動(dòng)機(jī)長期過載運(yùn)行；有害氣體腐蝕；金屬異物侵入繞組內(nèi)部損壞絕緣；重繞定子繞組時(shí)絕緣損壞碰鐵心；繞組端部碰端蓋機(jī)座；定、轉(zhuǎn)子磨擦引起絕緣灼傷；引出線絕緣損壞與殼體相碰；過電壓（如雷擊）使絕緣擊穿。2024/6/274知識儲備教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七3）檢查方法⑴觀察法。通過目測繞組端部及線槽內(nèi)絕緣物觀察有無損傷和焦黑的痕跡，如有就是接地點(diǎn)。⑵萬用表檢查法。用萬用表低阻檔檢查，讀數(shù)很小，則為接地。⑶兆歐表法。根據(jù)不同的等級選用不同的兆歐表測量每組電阻的絕緣電阻，若讀數(shù)為零，則表示該項(xiàng)繞組接地，但對電機(jī)絕緣受潮或因事故而擊穿，需依據(jù)經(jīng)驗(yàn)判定，一般說來指針在“0”處搖擺不定時(shí)，可認(rèn)為其具有一定的電阻值。⑷試燈法。如果試燈亮，說明繞組接地，若發(fā)現(xiàn)某處伴有火花或冒煙，則該處為繞組接地故障點(diǎn)。若燈微亮則絕緣有接地?fù)舸?。若燈不亮，但測試棒接地時(shí)也出現(xiàn)火花，說明繞組尚未擊穿，只是嚴(yán)重受潮。也可用硬木在外殼的止口邊緣輕敲，敲到某一處等一滅一亮?xí)r，說明電流時(shí)通時(shí)斷，則該處就是接地點(diǎn)。2024/6/275知識儲備教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七⑸電流穿燒法。用一臺調(diào)壓變壓器，接上電源后，接地點(diǎn)很快發(fā)熱，絕緣物冒煙處即為接地點(diǎn)。應(yīng)特別注意小型電機(jī)不得超過額定電流的兩倍，時(shí)間不超過半分鐘；大電機(jī)為額定電流的20%-50%或逐步增大電流,到接地點(diǎn)剛冒煙時(shí)立即斷電。⑹分組淘汰法。對于接地點(diǎn)在鐵芯心里面且燒灼比較厲害，燒損的銅線與鐵芯熔在一起。采用的方法是把接地的一相繞組分成兩半，依此類推，最后找出接地點(diǎn)。4）處理方法⑴繞組受潮引起接地的應(yīng)先進(jìn)行烘干，當(dāng)冷卻到60——70℃左右時(shí)，澆上絕緣漆后再烘干。⑵繞組端部絕緣損壞時(shí)，在接地處重新進(jìn)行絕緣處理，涂漆，再烘干。⑶繞組接地點(diǎn)在槽內(nèi)時(shí)，應(yīng)重繞繞組或更換部分繞組元件。2024/6/276知識儲備教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七2.繞組短路1）故障現(xiàn)象：離子的磁場分布不均，三相電流不平衡而使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)和噪聲加劇，嚴(yán)重時(shí)電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，而在短路線圈中產(chǎn)生很大的短路電流，導(dǎo)致線圈迅速發(fā)熱而燒毀。2）產(chǎn)生原因：電動(dòng)機(jī)長期過載，使絕緣老化失去絕緣作用；嵌線時(shí)造成絕緣損壞；繞組受潮使絕緣電阻下降造成絕緣擊穿；端部和層間絕緣材料沒墊好或整形時(shí)損壞；端部連接線絕緣損壞；過電壓或遭雷擊使絕緣擊穿；轉(zhuǎn)子與定子繞組端部相互摩擦造成絕緣損壞；金屬異物落入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部和油污過多。3）檢查方法⑴外部觀察法。觀察接線盒、繞組端部有無燒焦，繞組過熱后留下深褐色，并有臭味。⑵探溫檢查法?？蛰d運(yùn)行20分鐘（發(fā)現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)馬上停止），用手背摸繞組各部分是否超過正常溫度。2024/6/277知識儲備教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七⑶通電實(shí)驗(yàn)法。用電流表測量，若某相電流過大，說明該相有短路處。⑷電橋檢查。測量個(gè)繞組直流電阻，一般相差不應(yīng)超過5%以上，如超過，則電阻小的一相有短路故障。⑸短路偵察器法。被測繞組有短路，則鋼片就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。⑹萬用表或兆歐表法。測任意兩相繞組相間的絕緣電阻，若讀數(shù)極小或?yàn)榱?，說明該二相繞組相間有短路。⑺電壓降法。把三繞組串聯(lián)后通入低壓安全交流電，測得讀數(shù)小的一組有短路故障。⑻電流法。電機(jī)空載運(yùn)行，先測量三相電流,在調(diào)換兩相測量并對比，若不隨電源調(diào)換而改變，較大電流的一相繞組有短路。2024/6/278知識儲備教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七4）短路處理方法⑴短路點(diǎn)在端部?？捎媒^緣材料將短路點(diǎn)隔開，也可重包絕緣線，再上漆重烘干。⑵短路在線槽內(nèi)。將其軟化后，找出短路點(diǎn)修復(fù)，重新放入線槽后，再上漆烘干。⑶對短路線匝少于1/12的每相繞組，串聯(lián)匝數(shù)時(shí)切斷全部短路線，將導(dǎo)通部分連接，形成閉合回路，供應(yīng)急使用。⑷繞組短路點(diǎn)匝數(shù)超過1/12時(shí)，要全部拆除重繞。2024/6/279知識儲備教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七3.繞組斷路1）故障現(xiàn)象：電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，三相電流不平衡，有異常噪聲或振動(dòng)大，溫升超過允許值或冒煙。2）產(chǎn)生原因⑴在檢修和維護(hù)保養(yǎng)時(shí)碰斷或制造質(zhì)量問題。⑵繞組各元件、極（相）組和繞組與引接線等接線頭焊接不良，長期運(yùn)行過熱脫焊。⑶受機(jī)械力和電磁場力使繞組損傷或拉斷。⑷匝間或相間短路及接地造成繞組嚴(yán)重?zé)够蛉蹟嗟取?024/6/2710知識儲備教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七3）檢查方法⑴觀察法。斷點(diǎn)大多數(shù)發(fā)生在繞組端部，看有無碰折、接頭出有無脫焊。⑵萬用表法。利用電阻檔，對“Y”型接法的將一根表棒接在“Y”形的中心點(diǎn)上，另一根依次接在三相繞組的首端，無窮大的一相為斷點(diǎn)；“△”型接法的短開連接后，分別測每組繞組，無窮大的則為斷路點(diǎn)。⑶試燈法。方法同前，等不亮的一相為斷路。⑷兆歐表法。阻值趨向無窮大（即不為零值）的一相為斷路點(diǎn)。⑸電流表法。電機(jī)在運(yùn)行時(shí)，用電流表測三相電流，若三相電流不平衡、又無短路現(xiàn)象，則電流較小的一相繞組有部分短斷路故障。⑹電橋法。當(dāng)電機(jī)某一相電阻比其他兩相電阻大時(shí),說明該相繞組有部分?jǐn)嗦饭收希?024/6/2711知識儲備教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七⑺電流平衡法。對于“Y”型接法的，可將三相繞組并聯(lián)后，通入低電壓大電流的交流電，如果三相繞組中的電流相差大于10%時(shí)，電流小的一端為斷路；對于“△”型接法的，先將定子繞組的一個(gè)接點(diǎn)拆開，再逐相通入低壓大電流，其中電流小的一相為斷路。⑻斷籠偵察器檢查法。檢查時(shí)，如果轉(zhuǎn)子斷籠，則毫伏表的讀數(shù)應(yīng)減小。4）斷路處理方法⑴斷路在端部時(shí)，連接好后焊牢，包上絕緣材料，套上絕緣管，綁扎好，再烘干。⑵繞組由于匝間、相間短路和接地等原因而造成繞組嚴(yán)重?zé)沟囊话銘?yīng)更換新繞組。⑶對斷路點(diǎn)在槽內(nèi)的，屬少量斷點(diǎn)的做應(yīng)急處理，采用分組淘汰法找出斷點(diǎn)，并在繞組斷部將其連接好并絕緣合格后使用。⑷對籠形轉(zhuǎn)子斷籠的可采用焊接法、冷接法或換條法修復(fù)。2024/6/2712知識儲備教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七4.繞組接錯(cuò)1）故障現(xiàn)象：電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)、空載電流過大或不平衡過大，溫升太快或有劇烈振動(dòng)并有很大的噪聲、燒斷保險(xiǎn)絲等現(xiàn)象。2）產(chǎn)生原因：誤將“△”型接成“Y”型；維修保養(yǎng)時(shí)三相繞組有一相首尾接反；減壓啟動(dòng)是抽頭位置選擇不合適或內(nèi)部接線錯(cuò)誤；新電機(jī)在下線時(shí)，繞組連接錯(cuò)誤；舊電機(jī)出頭判斷不對。3）檢修方法⑴滾珠法。如滾珠沿定子內(nèi)圓周表面旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)，說明正確，否則繞組有接錯(cuò)現(xiàn)象。⑵指南針法。如果繞組沒有接錯(cuò)，則在一相繞組中，指南針經(jīng)過相鄰的極（相）組時(shí)，所指的極性應(yīng)相反，在三相繞組中相鄰的不同相的極（相）組也相反；如極性方向不變時(shí)，說明有一極（相）組反接；若指向不定，則相組內(nèi)有反接的線圈。⑶萬用表電壓法。按接線圖，如果兩次測量電壓表均無指示，或一次有讀數(shù)、一次沒有讀數(shù),說明繞組有接反處。⑷常見的還有干電池法、毫安表剩磁法、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向法等。2024/6/2713知識儲備教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四任務(wù)五任務(wù)六任務(wù)七4）處理方法⑴一個(gè)線圈或線圈組接反，則空載電流有較大的不平衡，應(yīng)進(jìn)廠返修。⑵引出線錯(cuò)誤的應(yīng)正確判斷首尾后重新連接。⑶減壓啟動(dòng)接錯(cuò)的應(yīng)對照接線圖或原理圖，認(rèn)真校