1、電機(jī)的應(yīng)用與維護(hù),濰坊市技師學(xué)院高密分院 高密市技工學(xué)校 電氣工程中心,電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的機(jī)械。 電機(jī)按功能分為發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器和控制電機(jī)四類。,電機(jī),變壓器,直流電機(jī),直流發(fā)電機(jī),直流電動(dòng)機(jī),交流電機(jī),控制電機(jī),同步電機(jī),同步發(fā)電機(jī),同步電動(dòng)機(jī),異步電機(jī),異步發(fā)電機(jī),異步電動(dòng)機(jī),一、概述,（一）、直流電機(jī),與交流電動(dòng)機(jī)相比，直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用和維護(hù)不如異步機(jī)方便，而且要使用直流電源。,2、直流電機(jī)的工作原理,電刷,換向片,注意：換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無論怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。電刷壓在換向片上。,由左手定則，通電線圈在磁場的作用下， 使線

2、圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。,3、直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成,直流電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和機(jī)座等部分構(gòu)成。,轉(zhuǎn)子（又稱電樞） 由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。,定子,由定子鐵芯、定子繞組組成。,定子的分類：,他勵(lì)式電動(dòng)機(jī)構(gòu)造比較復(fù)雜，一般用于對調(diào)速范圍要求很寬的重型機(jī)床等設(shè)備中。 并勵(lì)式電動(dòng)機(jī)在外加電壓一定的情況下，勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁通將保持恒定不變。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，負(fù)載變動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速比較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方便，調(diào)速范圍大。 串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加，呈顯著下降的軟特性，特別適用于起重設(shè)備。 復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩變化速度較快，負(fù)載變化時(shí)能夠有效克服電樞電流的沖擊，比并勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的性能優(yōu)越，主要用于負(fù)載力矩有突然變化的場合。,電機(jī)

3、碳刷,電機(jī)及控制器,4、直流電機(jī)常見故障分析及處理方法,電動(dòng)機(jī)起動(dòng)不起來或轉(zhuǎn)速不正常 可能原因 排除方法 1.負(fù)載力矩過大 減小負(fù)載阻力矩 2.電樞的電源電壓低于額定值 提高電源電壓至額定值 3.勵(lì)磁繞組斷路、短路、接線錯(cuò)誤 糾正接線錯(cuò)誤，消除短路、 斷路等 4.電刷不在中性位置 調(diào)整電刷到中性位置 5.換向極繞組接反 將換向極繞組的端頭互相更換 位置,電刷下火花過大,可能原因 排除方法,1.電刷不在中性位置 調(diào)整電刷到中性位置,2.電刷與換向器接觸不良 研磨電刷接觸面在輕載下運(yùn)轉(zhuǎn)O.51h,3.換向器表面不光滑，不圓或有污垢 潔凈或研磨換向器表面,4.電刷與刷握配合太緊 略微磨小電刷尺寸,5

4、.電刷壓力大小不當(dāng)或不均 調(diào)整刷握彈簧壓力或調(diào)換刷握,電機(jī)過熱,可能原因 排除方法,1.負(fù)載過大 減少或限制負(fù)載,2.電樞線圈短路 按電樞繞組短路故障情況修理 查出短路點(diǎn)，并予以修理排除,3.冷卻空氣量不足，環(huán)境 溫度高，電機(jī)內(nèi)部不清潔,清理電機(jī)內(nèi)部，增大風(fēng)量， 改善周圍冷卻條件,（二）、交流電動(dòng)機(jī),交流電動(dòng)機(jī),實(shí)際應(yīng)用：各類油泵電機(jī)等,立式電機(jī),臥式電機(jī),1、三相異步電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下， 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢或 電流。,三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 磁場。,把三相定子繞組接成星形接到對稱三相電源，定子繞組中便有對稱三相電流流過。, 旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生,小結(jié)： (1)在對稱的三相繞組中通入三相電流

5、，可以產(chǎn)生在空間旋轉(zhuǎn)的合成磁場。 (2)磁場旋轉(zhuǎn)方向與電流相序一致。電流相序?yàn)锳-B-C時(shí)磁場順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；電流相序?yàn)锳-C-B時(shí)磁場逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。 (3)磁場轉(zhuǎn)速(同步轉(zhuǎn)速)與電流頻率有關(guān)，改變電流頻率可以改變磁場轉(zhuǎn)速。同步轉(zhuǎn)速no與磁場磁極對數(shù)p的關(guān)系為：,方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。,2、三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)啟動(dòng), 極對數(shù)（P）的概念, 極對數(shù)（P）的改變,將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形 成的磁場則是兩對磁極。,極對數(shù),三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速,極對數(shù),每個(gè)電流周期 磁場轉(zhuǎn)過的空間角度,同步轉(zhuǎn)速,電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其轉(zhuǎn)速n總是稍低于同步轉(zhuǎn)速no，

6、因而稱為異步電動(dòng)機(jī)。又因?yàn)楫a(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的電流是電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的，所以也稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。 異步電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的差值與同步轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示，即：,轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)差率約為1%9%。,3、三相異步機(jī)銘牌與技術(shù)數(shù)據(jù),聯(lián)接方式 ： Y/ 接法,額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓.,說明：一般規(guī)定電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電壓不能高于或低于額定值的 5 。,例：380/220 Y/是指：線電壓為380V時(shí)采用Y接法； 當(dāng)線電壓為220V時(shí)采用接法。,額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。,如：,表示三角接法下，電機(jī)的線電流為11.2A，相

7、電流為6.48A；星形接法時(shí)線、相電流均為6.48A。,額定功率： 額定功率指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的功率 （ ），不等于從電源吸收的功率（ ）。兩者的 關(guān)系為：,其中,額定負(fù)載時(shí)一般為0.7 0.9 ，空載時(shí)功率因數(shù)很低約為0.2 0.3。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最大。,注意：實(shí)用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，防止“大馬” 拉“小車”的現(xiàn)象。, 功率因數(shù)(cos1)：,P2,PN,cos1,4、三相異步機(jī)的啟動(dòng),（1） 直接啟動(dòng)：20-30千瓦以下的異步電動(dòng)機(jī)一般采用直接起動(dòng)。,（3）轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)。, 三相異步機(jī)的啟動(dòng)方法：, 降壓啟動(dòng),Y-換接啟動(dòng)：在啟動(dòng)時(shí)將定子繞組連接成星形，通電后電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)

8、，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再換接成三角形運(yùn)轉(zhuǎn)。 適用范圍：正常運(yùn)行時(shí)定子繞組是三角形連接，且每相繞組都有兩個(gè)引出端子的電動(dòng)機(jī)。 優(yōu)點(diǎn)：啟動(dòng)電流為全壓起動(dòng)時(shí)的13。 缺點(diǎn)：啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩均為全壓起動(dòng)時(shí)的13。,設(shè)：電機(jī)每相阻抗為, 自耦降壓啟動(dòng)： 利用三相自耦變壓器將電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中的端電壓降低，以達(dá)到減小啟動(dòng)電流的目的。自耦變壓器備有40、60、80等多種抽頭，使用時(shí)要根據(jù)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求具體選擇。,1、電動(dòng)機(jī)小修的項(xiàng)目及周期 1）清除電動(dòng)機(jī)外部及內(nèi)部的灰塵和油垢； 2）檢查電動(dòng)機(jī)外殼接地線并緊固各連接螺絲； 3）用兆歐表檢查定子和轉(zhuǎn)子繞組及電纜線路的絕緣電阻是否滿足要求； 4）檢查各轉(zhuǎn)動(dòng)

9、部分，及時(shí)補(bǔ)充潤滑油脂； 5）清除集電環(huán)上的油污并用細(xì)砂紙打磨灼痕； 6）檢查并清理油環(huán)，調(diào)整或更換電刷； 7）檢查并清洗通風(fēng)系統(tǒng)或冷卻器。,三相異步電動(dòng)機(jī)的小修周期一般為每年23次,二、電機(jī)的檢修與維修,2、電動(dòng)機(jī)大修的項(xiàng)目及周期 1）拆卸電動(dòng)機(jī)，清除電動(dòng)機(jī)內(nèi)部污垢及繞組表面的灰塵； 2）檢查繞組絕緣有無變色、焦化、脫落或損傷現(xiàn)象； 3）檢查繞組接頭有無斷開或脫焊現(xiàn)象； 4）修理或重繞已損壞的線圈； 5）檢查鼠籠式轉(zhuǎn)子有無斷條，轉(zhuǎn)子平衡塊及風(fēng)扇螺絲是否緊固完好； 6）檢查氣隙是否均勻； 7）更換損壞的軸承、軸承蓋、端蓋及轉(zhuǎn)軸,檢查電刷是否需更換及調(diào)整刷壓； 8) 檢查電動(dòng)機(jī)機(jī)座基礎(chǔ)及對電動(dòng)機(jī)

10、進(jìn)行防腐噴漆處理。,三相異步電動(dòng)機(jī)的大修周期一般12年一次,3、電機(jī)的維修,電機(jī)拆卸前的準(zhǔn)備工作： 1）在拆卸前，要用壓縮空氣吹凈電機(jī)表面的灰塵將電機(jī)表面擦拭干凈； 2）選擇合適的拆卸電機(jī)的地點(diǎn)，并清理現(xiàn)場環(huán)境； 3）熟悉電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和檢修技術(shù)要求； 4）準(zhǔn)備好拆卸電機(jī)所需工具（包括專用工具）和設(shè)備； 5）切斷電源，拆開電機(jī)外部接線并做好記錄； 6）拆開和生產(chǎn)設(shè)備的連接部分； 7）用兆歐表測量電機(jī)絕緣電阻；與上次測量的絕緣電阻進(jìn)行比較，以判斷電機(jī)絕緣變化趨勢； 8）需要電機(jī)移位時(shí)，先拆下電機(jī)地腳螺絲和定位銷，要記錄好地腳下面所墊墊片并分別扎好妥為保管，一定不要弄錯(cuò)，以便原位恢復(fù)。,交流電機(jī)的拆卸步驟 1）拆去電機(jī)的引線和接地線； 2）卸去皮帶輪或聯(lián)軸器； 3）卸去風(fēng)罩和風(fēng)葉； 4）卸下軸承端蓋； 5）卸下前端蓋； 6）對小型電動(dòng)機(jī)，可先把后端蓋固定螺栓松掉，用木錘敲擊前軸端，待后端蓋止口與機(jī)殼脫開， 抽出轉(zhuǎn)子；中、大型電機(jī)需將后端蓋也拆下，然后用工具將轉(zhuǎn)子抽出。 交流電機(jī)的安裝步驟和上述拆卸步驟相反,直流電機(jī)的拆卸步驟 1）拆去接于電機(jī)的所有接線； 2）拆去換向器端