電機(jī)及控制機(jī)械養(yǎng)路目錄三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、使用和維護(hù)04三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的控制和保護(hù)05直流電機(jī)01三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及原理02單相異步電動(dòng)機(jī)03直流電機(jī)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與直流電能之間相互轉(zhuǎn)換的一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)。直流電機(jī)既可做發(fā)電機(jī)運(yùn)行,又可做電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，就其結(jié)構(gòu)而言,兩者無(wú)本質(zhì)的區(qū)別,它們之所以成為發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī),完全取決于外部條件。直流電機(jī)的這種性質(zhì)稱為可逆性,因此討論直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)無(wú)需分直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)。直流電機(jī)和交流電機(jī)一樣,其結(jié)構(gòu)也分為定子和轉(zhuǎn)子兩部分。如圖4-1。一、直流電機(jī)的構(gòu)造和分類模塊一直流電機(jī)1．定子部分主磁極：主磁極的作用是產(chǎn)生主磁場(chǎng)。它由鐵心和套在鐵心上的勵(lì)磁繞組兩部分組成。如圖4-2。鐵心用薄鋼片疊成,用來(lái)導(dǎo)磁和支持勵(lì)磁繞組。鐵心下面擴(kuò)大的部分稱為極靴,其作用是使磁通容易通過(guò)氣隙,并擋住套.在鐵心上的繞組。勵(lì)磁繞組用以產(chǎn)生磁通,它由導(dǎo)線繞成線圈,并套在鐵心上,鐵心用螺栓固定在機(jī)座的內(nèi)壁上。勵(lì)磁線圈中流人直流電流時(shí)，鐵心就成為一固定極性的磁極。主磁極的數(shù)目有2極、4極、6極等,總是成對(duì)出現(xiàn)的。在連接勵(lì)磁繞組時(shí)，應(yīng)保證相鄰磁極是異極性。模塊一直流電機(jī)一、直流電機(jī)的構(gòu)造和分類1．定子部分換相磁極：換向磁極的作用是產(chǎn)生附加磁場(chǎng),用以改善電機(jī)的換向性能。換向指的是電樞繞組從一個(gè)極面轉(zhuǎn)向另一個(gè)極面時(shí),該元件中的電流將改變方向。換向瞬間,元件中電流發(fā)生變化,可能使換向片和電刷之間產(chǎn)生火花。換向磁極由鐵心和線圈構(gòu)成。通常,鐵心由整塊鋼做成,它用來(lái)支撐繞組和導(dǎo)磁;線圈由導(dǎo)線繞成。換向磁極組裝好后,用螺栓固定在機(jī)座內(nèi)壁上。如圖4-3。模塊一直流電機(jī)一、直流電機(jī)的構(gòu)造和分類1．定子部分電刷裝置：電刷裝置的作用是通過(guò)電刷與換向器滑動(dòng)接觸,使轉(zhuǎn)子電路與外電路相連接。它主要由電刷架和電刷構(gòu)成。電刷架用來(lái)固定電刷的位置,并給電刷一定的壓力壓在換向器上。電刷主要用于滑動(dòng)接觸導(dǎo)電,常用石墨做成,電刷的個(gè)數(shù)與主磁極數(shù)目相等,電刷架固定在端蓋上。機(jī)座：機(jī)座的作用是支撐整個(gè)電機(jī)，同時(shí)又是磁路的一部分。端蓋：電機(jī)的機(jī)座兩端各裝一個(gè)端蓋。模塊一直流電機(jī)一、直流電機(jī)的構(gòu)造和分類2．轉(zhuǎn)子部分電樞鐵心：電樞鐵心的作用是安放電樞繞組,并組成電機(jī)的磁路。為了削弱鐵心在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的滋滯和渦流損耗,鐵心一般都用0.5mm厚的硅鋼片疊成。鐵心沖片如圖4-6所示，鐵心外圓周上,均勻分布著槽,用以嵌放電樞繞組。電樞繞組：電樞繞組的作用是獲得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和通過(guò)電流。繞組通常用漆包線繞成,嵌人電樞鐵心的槽內(nèi),并按一定規(guī)則連接起來(lái)。線圈的端部焊接在換向器上。模塊一直流電機(jī)一、直流電機(jī)的構(gòu)造和分類2．轉(zhuǎn)子部分換向器：換向器的作用是把電樞繞組內(nèi)部的交流電動(dòng)勢(shì)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢(shì)，它主要由壓緊在一起的許多換向器片組成，器片間用云母隔開。整個(gè)換向片組用V形鋼環(huán)和螺旋壓圈固定在鋼套上。塑料換向器采用熱固性塑料一次熱壓成型,換向器外徑在126mm以下的電機(jī)都采用塑料結(jié)構(gòu)。上述轉(zhuǎn)子部件以及風(fēng)扇、軸承等(圖4-7)都安裝在轉(zhuǎn)軸上,構(gòu)成直流電機(jī)轉(zhuǎn)子。模塊一直流電機(jī)一、直流電機(jī)的構(gòu)造和分類3．直流電機(jī)分類他勵(lì)電機(jī)：他勵(lì)電機(jī)主磁極的勵(lì)磁繞組與電樞繞組互不相連,勵(lì)磁繞組由獨(dú)立的直流電源供電。他勵(lì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖和電路圖如圖4-8所示。并勵(lì)電機(jī)：并勵(lì)電機(jī)主磁極的勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián),兩繞組的端電壓相等。圖4-9是并勵(lì)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖和電路圖。并勵(lì)電機(jī)勵(lì)磁繞組的導(dǎo)線較細(xì)，而且匝數(shù)較多。模塊一直流電機(jī)一、直流電機(jī)的構(gòu)造和分類3．直流電機(jī)分類串勵(lì)電機(jī)：串勵(lì)電機(jī)主磁極的勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián),兩繞組中的電流相等。圖4-10是串勵(lì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖和電路圖。串勵(lì)電機(jī)勵(lì)磁繞組的導(dǎo)線較粗，而且匝數(shù)較少。復(fù)勵(lì)電機(jī)：復(fù)勵(lì)電機(jī)主磁極上有兩個(gè)勵(lì)磁繞組,其中-一個(gè)與電樞繞組并聯(lián),而另一個(gè)繞組與電樞串聯(lián)。圖4-11是復(fù)勵(lì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖和電路圖。當(dāng)兩個(gè)勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的磁通方向相同時(shí),主磁通為二者相加，稱為加復(fù)勵(lì),反之,稱為差復(fù)勵(lì)。模塊一直流電機(jī)一、直流電機(jī)的構(gòu)造和分類1．直流發(fā)電機(jī)的工作原理當(dāng)勵(lì)磁繞組通以直流電時(shí),產(chǎn)生成對(duì)固定不變的N極和S極磁極。當(dāng)原動(dòng)機(jī)拖著電樞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電樞導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e(方向由右手定則確定)。同一根導(dǎo)線在不同的N極S極下運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不同,但是在N極下或S極下,導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向是不隨時(shí)間變化的。模塊一直流電機(jī)二、直流電機(jī)的工作原理2．直流電動(dòng)機(jī)的工作原理當(dāng)勵(lì)磁繞組通以直流電時(shí),磁極中將產(chǎn)生成對(duì)固定不變的N極和S極。當(dāng)電刷間接入直流電時(shí),電流通過(guò)正極電刷流向換向片,又流向電樞導(dǎo)體，然后從換向片流向負(fù)極電刷,最后回到電源。由于A正電刷總與N極下導(dǎo)體相連,即N極下導(dǎo)體中電流方向總是流人方向(不隨時(shí)間變化),根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用原理,電樞導(dǎo)體將受到電磁力的作用,其方向由左手定則確定。同時(shí),S極下面的導(dǎo)體也受到電磁力作用,S極下導(dǎo)線和N極下導(dǎo)線所受電磁力方向相反,對(duì)電機(jī)軸形成力矩。因此電機(jī)就沿著一定方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。模塊一直流電機(jī)二、直流電機(jī)的工作原理模塊一直流電機(jī)二、直流電機(jī)的工作原理1.定子：定子是電動(dòng)機(jī)的不轉(zhuǎn)動(dòng)部分,它包括鐵心、定子繞組和機(jī)座等。定子鐵心是電動(dòng)機(jī)磁路的主要部分,為了減少鐵損,鐵心多用厚度為0.5mm的硅鋼片重疊而成圓簡(jiǎn)狀,鐵心內(nèi)表面有與軸平行的槽孔,槽孔尺寸大小由電動(dòng)機(jī)容量大小決定。三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)分解如圖4-14所示。機(jī)座通常為鑄鐵的,定子鐵心壓人其內(nèi),鐵心槽中放置三相繞組,引出線接在接線盒的端子上。機(jī)座兩端為端蓋及軸承蓋,支撐轉(zhuǎn)子。模塊二三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及原理一、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相定子繞組由三個(gè)相同的相線圈(其間隔距離為120°電角度空間)安放在定子鐵心中構(gòu)成,共有6個(gè)引出線端子,裝在機(jī)殼外側(cè)接線盒中,如圖4-16所示。在原理圖中,三相電動(dòng)機(jī)的三相繞組用AX、BY、CZ標(biāo)記,A、B、C表示相首端,X、Y、Z表示相尾端。而在電機(jī)接線盒中,用D1、D2、D3、D4、D5、D6標(biāo)記。如果用D1、D2、D3代表線圈首端，則D4、D5、D6代表線圈尾端。要注意排列次序,按圖中排列連接非常方便。模塊二三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及原理一、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)2.轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子是異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分,它由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等組成。鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子如圖4-17所示。轉(zhuǎn)子鐵心槽中有轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體,它與端環(huán)及轉(zhuǎn)子風(fēng)扇用鋁鑄成一體,成鼠籠形,故得名鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。軸的一端安裝風(fēng)扇及風(fēng)扇罩。模塊二三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及原理一、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)三相定子繞組中通以三相正弦交流電流時(shí),便在磁路空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出電流,此電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用,又產(chǎn)生電磁力或電磁轉(zhuǎn)矩使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。模塊二三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及原理二、三相異步電動(dòng)機(jī)的原理在生產(chǎn)中,除廣泛應(yīng)用三相異步電動(dòng)機(jī)外,在自動(dòng)化儀表、自動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)中,電風(fēng)扇、攪拌器以及家用電器中常用單相異步電動(dòng)機(jī)。由于用途不同,結(jié)構(gòu)也不一樣,但基本工作原理是一致的。單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組只有一相線圈(轉(zhuǎn)子也是鼠籠式的)。當(dāng)線圈中流過(guò)單相交流電流時(shí),便建立一個(gè)脈動(dòng)磁場(chǎng)。電流變化一個(gè)周期時(shí),產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(圖4-25)也在空間旋轉(zhuǎn)一周。在該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。模塊三單相異步電動(dòng)機(jī)1.種類：滿足生產(chǎn)、力求節(jié)約2.結(jié)構(gòu)形式：根據(jù)使用環(huán)境進(jìn)行選擇，如灰塵多場(chǎng)所，應(yīng)選擇封閉式電動(dòng)機(jī)。3.轉(zhuǎn)速：由生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)設(shè)備的情況決定。4.額定電壓：380/220V5.功率：一般應(yīng)與負(fù)載功率相等或稍大一點(diǎn),選得過(guò)大或過(guò)小都不好。模塊四三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、使用和維護(hù)一、三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)接通電源后,從開始轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的過(guò)程稱為啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí),必須將其啟動(dòng)電流限制在某一范圍內(nèi),盡可能減小啟動(dòng)電流,保證其他負(fù)載正常工作。常見的啟動(dòng)方法有以下三種。1.直接啟動(dòng)：直接啟動(dòng)就是將電源電壓直接加在電動(dòng)機(jī)上的全壓?jiǎn)?dòng)2.降壓?jiǎn)?dòng)：降壓?jiǎn)?dòng)是利用啟動(dòng)設(shè)備降低加在定子繞組.上的電壓,來(lái)限制啟動(dòng)電流。啟動(dòng)完成后，再把電壓恢復(fù)到額定值。3.繞線式異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)：繞線式電動(dòng)機(jī)是將轉(zhuǎn)子電路通過(guò)滑環(huán)、電刷與外部三個(gè)變阻器連接,如圖4-29所示。啟動(dòng)時(shí),將外接電阻調(diào)到最大,合上電源開關(guān),定子繞組接人電源,轉(zhuǎn)子開始啟動(dòng),然后逐漸減小變阻器的電阻值,變阻器全部從轉(zhuǎn)子電路中被切除,轉(zhuǎn)子電路呈短路狀態(tài),電動(dòng)機(jī)投人正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種啟動(dòng)方法減小了啟動(dòng)電流,增大了轉(zhuǎn)矩。模塊四三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、使用和維護(hù)二、三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)模塊四三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、使用和維護(hù)二、三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)模塊四三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、使用和維護(hù)三、三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌1.型號(hào)2.電壓3.電流4.功率和效率5.絕緣登記6.接法7.工作方式模塊四三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、使用和維護(hù)三、三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌使用電動(dòng)機(jī)之前要認(rèn)真檢查設(shè)備狀況,電動(dòng)機(jī)安裝完畢后,也要進(jìn)行認(rèn)真檢查,在確認(rèn)各項(xiàng)工作無(wú)誤后，方可投入使用。檢查內(nèi)容有:①接線方式是否符合銘牌的要求。②各相繞組之間、繞組與機(jī)殼之間絕緣是否良好,一般絕緣電阻不得小于4Mn。③電源電壓是否正常，電源接線是否牢固,熔斷器是否良好，尤其應(yīng)注意電源是否缺相。如果電源缺相,電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng),并有“嗡嗡”聲,時(shí)間稍長(zhǎng),電動(dòng)機(jī)會(huì)被燒毀。如果在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中缺相,雖然電動(dòng)機(jī)會(huì)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),但時(shí)間稍長(zhǎng),也會(huì)被燒毀。④轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活,有沒有與定子鐵心摩擦的現(xiàn)象。模塊四三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、使用和維護(hù)四、三相異步電動(dòng)機(jī)的使用為了使電動(dòng)機(jī)能安全運(yùn)轉(zhuǎn),延長(zhǎng)使用壽命,必須經(jīng)常維護(hù)好電動(dòng)機(jī)。通常要做好以下幾個(gè)方面的工作:(1)保持電動(dòng)機(jī)的清潔,防止灰塵落人電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。(2)防止電動(dòng)機(jī)受潮,否則會(huì)降低繞組絕緣性能。雨天要防止雨水侵人。(3)定期為軸承換油,一-般3~4個(gè)月?lián)Q一次油。(4)注意溫升。如果電動(dòng)機(jī)在接人電源后不能啟動(dòng),則應(yīng)首先查看電源是否正常,保險(xiǎn)絲是否被燒毀,接線盒接線是否有故障。如果電源正常,再考慮是否電動(dòng)機(jī)內(nèi)部繞組短路或電動(dòng)機(jī)過(guò)載等原因。找出不能啟動(dòng)的原因后,再根據(jù)故障現(xiàn)象加以排除。模塊四三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、使用和維護(hù)五、三相異步電動(dòng)機(jī)的維護(hù)1.閘刀開關(guān)模塊五

三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的控制和保護(hù)一、常用低壓開關(guān)2.按鈕開關(guān)模塊五

三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的控制和保護(hù)一、常用低壓開關(guān)3.熔斷器模塊五

三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的控制和保護(hù)一、常用低壓開關(guān)4.交流熔斷器模塊五

三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的控制和保護(hù)一、常用低壓開關(guān)5.熱繼電器模塊五

三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的控制和保護(hù)一、常用低壓開關(guān)模塊五

三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的控制和保護(hù)一、常用低壓開關(guān)5.熱繼電器在電動(dòng)機(jī)的控制線路圖中,我們用線條表示導(dǎo)線,用規(guī)定的圖形符號(hào)和文字標(biāo)記代表電動(dòng)機(jī)、各種電器及元件,再根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械對(duì)控制的要求進(jìn)行連接。閱讀線路圖應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)線路圖一般分為主電路和輔助電路兩部分。主電路是強(qiáng)電流通過(guò)的電路,如從電源到電動(dòng)機(jī)的線路;輔助電路包括控制電路、照明電路及保護(hù)電路等,一般所通過(guò)的電流較小。(2)線路中各電器的觸點(diǎn)都按未通電的正常狀態(tài)畫出。(3)線路中，各電氣元