电机维修教学课件

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1、1 1 1、定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成、定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成导磁部分。导磁部分。2、定子绕组：放在定子铁心内圆槽内、定子绕组：放在定子铁心内圆槽内导电部分。导电部分。3、机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。、机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。1、转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。、转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。2、转子绕组：、转子绕组：1）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形成一个多相对称短路绕组。成一个多相对称短路绕组。2）绕线式转子：转子绕组为三相对

2、称绕组，嵌放在转子铁心槽内。）绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到的最小值。异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到的最小值。2 3按转子结构分按转子结构分：鼠笼型异步电动机鼠笼型异步电动机 绕线型异步电动机绕线型异步电动机4技能鉴定考点下面是它主要部件的拆分图。下面是它主要部件的拆分图。右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。56789额定值关系有：额定值关系有：3NNNNNPU I cos)VkV(UN或或额额定定电电压压额定运行状态时加在额定运行状态时加在定子绕组上

3、的线电压定子绕组上的线电压.)kW(PN额额定定功功率率额定条件下转轴上额定条件下转轴上输出的机械功率。输出的机械功率。)A(IN额额定定电电流流在额定运行状态下流在额定运行状态下流入定子绕组的线电流入定子绕组的线电流.min)/r(nN额定转速额定转速额定运行时电额定运行时电动机的转速动机的转速.NNf额额定定效效率率额额定定频频率率额额定定功功率率因因数数Ncos10三相异步电动机的定子部分在结构上和同步电动机的定子部分完全相同。三相异步电动机的定子部分在结构上和同步电动机的定子部分完全相同。对中、小容量的低压异步电动机，通常定子三相绕组的六个出线头都引对中、小容量的低压异步电动机，通常定

4、子三相绕组的六个出线头都引出，这样可根据需要灵活地接成出，这样可根据需要灵活地接成“Y”形或形或“”形。形。U1 V1 W1U1 V1 W1W2 U 2 V2W2 U2 V2联结联结Y联结联结111、电动机电动机是根据电磁感应原理，把电能转换为机械能，并输出机械转矩是根据电磁感应原理，把电能转换为机械能，并输出机械转矩的原动机。的原动机。2、分类：、分类：3、电机的结构：主要分为、电机的结构：主要分为定子定子和和转子转子。12机械故障主要包括轴承、风扇、端盖、转轴、机壳等故障。电气故障机械故障主要包括轴承、风扇、端盖、转轴、机壳等故障。电气故障主要包括定子绕组、转子绕组和电路故障。主要包括定子

5、绕组、转子绕组和电路故障。电工在巡视检查时，可以通过自身的感官来了解电动机的运行状态是电工在巡视检查时，可以通过自身的感官来了解电动机的运行状态是否正常否正常 看、听、摸、闻、问。看、听、摸、闻、问。以小功率三相笼式电动机拆卸为例介绍电机的拆除方法与步骤。以小功率三相笼式电动机拆卸为例介绍电机的拆除方法与步骤。1拆卸前的准备拆卸前的准备(1)备齐常用电工工具及备齐常用电工工具及拉码拉码等等拆卸工具拆卸工具。(2)查阅并记录被拆电机的型号、外型和查阅并记录被拆电机的型号、外型和主要技术参数主要技术参数。(3)在端盖、轴、螺钉、接线桩等零件上做好标记。在端盖、轴、螺钉、接线桩等零件上做好标记。2拆

6、卸步骤拆卸步骤(1)卸下电动机尾部的风罩。卸下电动机尾部的风罩。(2)拆下电动机尾部的扇叶。拆下电动机尾部的扇叶。(3)拆下前轴承外盖和前、后端盖的拆下前轴承外盖和前、后端盖的紧固螺钉紧固螺钉。13(4)用木板用木板(或铜板、铅板或铜板、铅板)垫在转轴前端，用榔头将转子和后盖从机座敲垫在转轴前端，用榔头将转子和后盖从机座敲出，木榔头可直接出，木榔头可直接敲打转轴前端敲打转轴前端。(5)从定子中从定子中取出转子取出转子。(6)用木棒伸进定子铁心，顶住前端内侧，用榔头用木棒伸进定子铁心，顶住前端内侧，用榔头将前端盖敲离机座将前端盖敲离机座。最。最后拉下前后轴承及轴承内盖。后拉下前后轴承及轴承内盖。

7、(7)拆除定子绕组。拆除定子绕组。(8)清槽、整角。清槽、整角。14(3)端盖的拆卸。端盖的拆卸。(2)小型转子的取出。小型转子的取出。(1)轴承的拆卸轴承的拆卸。15(4)旧绕组拆除。旧绕组拆除。详细记录电机的铭牌数据和详细记录电机的铭牌数据和绕组数据绕组数据。冷拆法：在小型电动机中，一般采用半封口式线槽，拆卸绕组比较困冷拆法：在小型电动机中，一般采用半封口式线槽，拆卸绕组比较困难，方法是用一把锋利的带斜度的扁铲，将铲的斜面平放在槽口上，用铁难，方法是用一把锋利的带斜度的扁铲，将铲的斜面平放在槽口上，用铁锤敲击，便可以将导线一根一根地铲断，操作时用力不要太猛，以防把铁锤敲击，便可以将导线一根

8、一根地铲断，操作时用力不要太猛，以防把铁心铲坏。心铲坏。热拆法：对于难以取出的线圈，可以用加热法将旧线圈加热到一定温度，热拆法：对于难以取出的线圈，可以用加热法将旧线圈加热到一定温度，再将定子绕组从槽楔中拉出来。常用的加热方法有：用电热鼓风恒温干燥再将定子绕组从槽楔中拉出来。常用的加热方法有：用电热鼓风恒温干燥箱加热法；通电加热法；用木柴直接燃烧法等。箱加热法；通电加热法；用木柴直接燃烧法等。16交流电机的绕组交流绕组的基本知识一、基本要求和分类1）三相绕组对称；）三相绕组对称；2）力求获得最大的电动势和磁动势；）力求获得最大的电动势和磁动势；3）绕组的电动势和磁动势的波形力求接近正弦；）绕组

9、的电动势和磁动势的波形力求接近正弦；4）节省用铜量；）节省用铜量；5）绕组的绝缘和机械强度可靠，散热条件好；）绕组的绝缘和机械强度可靠，散热条件好；6）工艺简单、便于制造、安装和检修。）工艺简单、便于制造、安装和检修。17 有关术语和基本参数有关术语和基本参数 1.1.线圈线圈 线圈是组成绕组的基本元件，用绝缘导线（漆包线）在绕线模上按一线圈是组成绕组的基本元件，用绝缘导线（漆包线）在绕线模上按一定形状绕制而成。一般由多匝绕成，其形状如图所示。它的两直线段嵌定形状绕制而成。一般由多匝绕成，其形状如图所示。它的两直线段嵌入槽内，是电磁能量转换部分，称线圈有效边；入槽内，是电磁能量转换部分，称线圈

10、有效边；(a)单匝线圈；(b)多匝线圈；(c)多匝线圈简化图两端部仅为连接两端部仅为连接有效边的有效边的“过过桥桥”，不能实现，不能实现能量转换，故端能量转换，故端部越长材料浪费部越长材料浪费越多；引线用于越多；引线用于引入电流的接线。引入电流的接线。18 2.线圈组线圈组 几个线圈顺接串联即构成线圈组，异步电机中最常见的线圈组是极相几个线圈顺接串联即构成线圈组，异步电机中最常见的线圈组是极相组。它是一个极下同一相的几个线圈顺接串联而成的一组线圈，见下组。它是一个极下同一相的几个线圈顺接串联而成的一组线圈，见下图所示。图所示。193.绕组绕组 多个线圈多个线圈或线圈组或线圈组按一定规按一定规律

11、连接在律连接在一起形成一起形成了绕组。了绕组。三相电动三相电动机有三个机有三个绕组，常绕组，常称为三相称为三相绕组。绕组。204.定子槽数定子槽数 定子铁心上线槽总数称之为定子槽数，用字母表示。如图所示的就为电定子铁心上线槽总数称之为定子槽数，用字母表示。如图所示的就为电机定子铁心上的线槽。机定子铁心上的线槽。215绕组的展开图绕组的展开图绕组展开图一般在要表示和分析绕组的结构时绘制。设想把定子铁心沿轴绕组展开图一般在要表示和分析绕组的结构时绘制。设想把定子铁心沿轴向切开，并把它展开拉平如图向切开，并把它展开拉平如图b，这样就把圆筒形的定子画成平面图，可，这样就把圆筒形的定子画成平面图，可把绕

12、组的分布和连接方法画在平面图上，为清晰起见，再简单画成如图把绕组的分布和连接方法画在平面图上，为清晰起见，再简单画成如图c所示，这就成为电动机绕组的展开图。所示，这就成为电动机绕组的展开图。22二、交流绕组的基本概念二、交流绕组的基本概念1、极距、极距两个相邻磁极轴线之间沿定子铁心内表面的距离。若定子的槽数为两个相邻磁极轴线之间沿定子铁心内表面的距离。若定子的槽数为Z，磁极对，磁极对数为数为p，则极距：，则极距：Z=2 p2、线圈节距、线圈节距y一个线圈的两个有效边之间所跨的一个线圈的两个有效边之间所跨的距离称为线圈的节距。距离称为线圈的节距。3、电角度、电角度p电电角角度度机机械械角角度度1

13、）机械角度）机械角度 即几何角度，如一个圆即几何角度，如一个圆周所对应的几何角度为周所对应的几何角度为360，该几何，该几何角度就称为机械角度。角度就称为机械角度。2）电角度）电角度 计量电和磁变化的角度称为电角度，从电磁方面看，导体每经过计量电和磁变化的角度称为电角度，从电磁方面看，导体每经过一对磁极一对磁极N、S，其感应电动势变化一个周期，也即相位变化了其感应电动势变化一个周期，也即相位变化了360电角度，电角度，所以每对磁极对应的是所以每对磁极对应的是360电角度。若电动机有电角度。若电动机有p对磁极，则相应的电角度对磁极，则相应的电角度为为p 360。234、槽距角、槽距角a相邻两个槽

14、之间的电角度相邻两个槽之间的电角度：0360p=Z6、相带、相带每个极面下的导体平均分给各相，则每一相绕组在每个极面下所占的范围，每个极面下的导体平均分给各相，则每一相绕组在每个极面下所占的范围，用电角度表示称为相带。用电角度表示称为相带。在异步电动机中，一般将每相所占有的槽数均匀在异步电动机中，一般将每相所占有的槽数均匀地分布在每个磁极下，因为每个磁极占有的电角度是地分布在每个磁极下，因为每个磁极占有的电角度是180，对三相绕组而，对三相绕组而言，每相占有的电角度是言，每相占有的电角度是60，所以称为，所以称为60相带。而每极每相槽数就是指相带。而每极每相槽数就是指这这60相带中有相带中有q

15、个槽。实际在多对磁极的电动机定子绕组中，每对磁极都个槽。实际在多对磁极的电动机定子绕组中，每对磁极都占有占有360电角度，根据电角度，根据60相带法，绕组的相带排列顺序应为相带法，绕组的相带排列顺序应为U1W2V1U2WlV2。每一个极面下每相所占的槽数为每一个极面下每相所占的槽数为5、每极每相槽数、每极每相槽数q2Zq=pm24三相定子绕组的分布与连接三相定子绕组的分布与连接三相异步电动机定子绕组的作用是产生对称的旋转磁场，因此除了三三相异步电动机定子绕组的作用是产生对称的旋转磁场，因此除了三相电源必须对称外，要求三相交流绕组也必须是对称的，其构成（分相电源必须对称外，要求三相交流绕组也必须

16、是对称的，其构成（分布、排列与连接）原则如下：布、排列与连接）原则如下：（1）各相绕组在每个磁极下应均匀分布，以达到磁场的对称，因此先）各相绕组在每个磁极下应均匀分布，以达到磁场的对称，因此先将定子槽数按极均分（分极）每极将定子槽数按极均分（分极）每极180电角度，每极下分为三个相电角度，每极下分为三个相带，每个相带带，每个相带60电角度。三相绕组的分布在每极下按相带顺序电角度。三相绕组的分布在每极下按相带顺序U1W2V1U2W1V2均匀分布。均匀分布。（2）各相绕组引出线应彼此相隔）各相绕组引出线应彼此相隔120。展开图中每个相邻相带的电流。展开图中每个相邻相带的电流参考方向相反。参考方向相

17、反。（3）同相绕组中线圈之间应顺着电流参考方向进行连接。）同相绕组中线圈之间应顺着电流参考方向进行连接。（4）同一相绕组的各有效边在同性磁极下，电流方向应相同；而在异）同一相绕组的各有效边在同性磁极下，电流方向应相同；而在异性磁极下，电流方向相反。为节约铜线，节距应尽可能短。性磁极下，电流方向相反。为节约铜线，节距应尽可能短。（5）各相绕组的电源引出线应彼此相隔）各相绕组的电源引出线应彼此相隔120电角度。电角度。25三相单层绕组三相单层绕组单层绕组的每个槽内只放一个线圈边，电机的线圈总数等于定子槽数的一半。单层绕组的每个槽内只放一个线圈边，电机的线圈总数等于定子槽数的一半。单层绕组分为链式、

18、交叉式和同心式绕组。单层绕组分为链式、交叉式和同心式绕组。一、单层链式绕组一、单层链式绕组单层链式绕组由形状、几何尺寸和节距相同的线圈连接而成，整个外形如长链。单层链式绕组由形状、几何尺寸和节距相同的线圈连接而成，整个外形如长链。链式绕组的每个链式绕组的每个线圈节距相等并线圈节距相等并且制造方便；线且制造方便；线圈端部连线较短圈端部连线较短并且省铜。主要并且省铜。主要用于用于q=2的的4、6、8极小型三相异极小型三相异步电动机。步电动机。261 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24N S N SU1 W2 V1

19、 U2 W1 V2 U1 W2 V1 U2 W1 V2W1U2V1V2U1 W2三相异步电动机三相异步电动机Y-90L-4型定子绕组为单层链式，定子槽数型定子绕组为单层链式，定子槽数Z1=24,极数极数2p=4,y=5,请绘制绕组展开图。请绘制绕组展开图。解：解：（1）计算极距，每极）计算极距，每极每相槽数每相槽数q，槽距角槽距角Z=2 p=24/4=6槽槽2Zq=pm=24/43=2槽槽0360p=Z=4360/24=30（2）展开图上分极、相带）展开图上分极、相带并画出电流方向并画出电流方向 按按U1、W2、V1、U2、W1、V2相带排列。相带排列。（3）根据相带和电流方向连）根据相带和电

20、流方向连接线圈组及相绕组。线圈组接线圈组及相绕组。线圈组顺串联（头尾相连），相绕顺串联（头尾相连），相绕组反串联（头头相连，尾尾组反串联（头头相连，尾尾相连）。相连）。（4）电源引线）电源引线 相隔相隔 120电角度。电角度。27单层链式绕组展开图绘制单层链式绕组展开图绘制例题：三相异步电动机例题：三相异步电动机Y-90L-6型定子绕组为单层链式，定子型定子绕组为单层链式，定子槽数槽数Z=36,极数极数2p=6,y=5,请绘制绕组展开图。请绘制绕组展开图。解：解：（1）计算极距）计算极距 ，每极每相槽数，每极每相槽数q，槽距角槽距角Z=2 p2Zq=pm（2）展开图上分极、相带并画出电流方向）

21、展开图上分极、相带并画出电流方向 按按U1、W2、V1、U2、W1、V2相带排列。相带排列。0360p=Z（3）根据相带和电流方向连接线圈组及相绕组。线圈）根据相带和电流方向连接线圈组及相绕组。线圈组顺串联，相绕组反串联组顺串联，相绕组反串联（4）电源引线）电源引线 相隔相隔120电角度。电角度。28二、单层交叉式绕组二、单层交叉式绕组 单层交叉式绕组由线圈数和节距不相同的两种线圈组构成，单层交叉式绕组由线圈数和节距不相同的两种线圈组构成，同一组线圈的形状、几何尺寸和节距均相同，各线圈组的端部互同一组线圈的形状、几何尺寸和节距均相同，各线圈组的端部互相交叉。相交叉。交叉式绕组由交叉式绕组由两大

22、一小线圈交叉两大一小线圈交叉布置。线圈端部连布置。线圈端部连线较短，有利于节线较短，有利于节省材料，并且省铜。省材料，并且省铜。广泛用于广泛用于q1的且的且为奇数的小型三相为奇数的小型三相异步电动机异步电动机。29三、单层同心式绕组 同心式绕组由几个几何尺寸和节距不等的线圈连成同心同心式绕组由几个几何尺寸和节距不等的线圈连成同心形状的线圈组构成。形状的线圈组构成。同心式绕组端同心式绕组端部连线较长，适用部连线较长，适用于于q=4、6、8等偶等偶数的数的2极小型三相极小型三相异步电动机。异步电动机。30优点优点不适宜于大中型电机元件少，结构简元件少，结构简单，嵌线方便，单，嵌线方便，槽内无层间绝

23、缘槽内无层间绝缘广泛应用于广泛应用于10kW以下以下的异步电动机定子绕组的异步电动机定子绕组单层绕组为单层绕组为整距绕组整距绕组缺点电动势和磁动电动势和磁动势波形较差势波形较差铁损和噪铁损和噪声较大声较大起动性能较差三相单层绕组的优缺点314.2.3 三相双层绕组三相双层绕组 双层绕组每个槽内放上、下两层线圈的有效边，线圈的每双层绕组每个槽内放上、下两层线圈的有效边，线圈的每一个有效边放在某一槽的上层，另一个有效边则放置在相隔为一个有效边放在某一槽的上层，另一个有效边则放置在相隔为y 的另一槽的下层。的另一槽的下层。双层绕组分双层叠绕组（如图双层绕组分双层叠绕组（如图2a=1）和双层波绕组（略

24、）和双层波绕组（略）。32 双层绕组的特点：双层绕组的特点：1）线圈数等于槽数；）线圈数等于槽数；2）线圈数组数等于极数，也等于最大并联支路数）线圈数组数等于极数，也等于最大并联支路数；3）每相绕组的电动势等于每条支路的电动势。）每相绕组的电动势等于每条支路的电动势。优点可以选择最有利的节可以选择最有利的节距，使电动势和磁动距，使电动势和磁动势波形更接近正弦波势波形更接近正弦波所有线圈的形状所有线圈的形状和尺寸相同，便和尺寸相同，便于实现机械化于实现机械化端部排列整齐端部排列整齐机械强度高机械强度高可组成较可组成较多的并联多的并联支路支路缺点嵌线困难用铜用铜量大量大33 N S N SU1 W

25、2 V1U2 W1 V2U1 W2 V1U2 W1 V21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36U1U2V1V2W1W234 1绕线专用工具介绍绕线专用工具介绍(1)绕线机。(2)绕线模。35(3)划线板。(4)压线板。2定子绕组展开图的绘制定子绕组展开图的绘制 现以现以4极极24槽单层绕组的三相笼式异步电机为例来说明定子绕组展开图槽单层绕组的三相笼式异步电机为例来说明定子绕组展开图的绘制过程。的绘制过程。36(2)定子绕组展开图的绘制步骤

26、。画槽标号。定极距(分极性)。标电流方向。分相带。连接U相绕组。连接另外两相绕组。(1)定子绕组展开图的定义。设想用纸做一个圆筒来表示定子的内圆，用画在圆筒内表面上的相互平行的直线表示定子槽内的线圈边，用数字标明槽的号数，然后，沿1号槽与最后一个槽之间的点划线剪开，展开后把线圈和它们的连接方法画在这个平面图上，就是展开图。37(2)绕组的连接方法。3绕组的绕制方法 4嵌线的基本方法(1)绝缘材料的裁制。我们用0.2mm厚的绝缘纸（复合纸）长度=槽长+52=90+10=100mm，宽度=槽深22=1522=60mm。38(2)嵌线方法(3)嵌线的主要工艺要求 嵌线。压导线。封槽口。端部相间绝缘。

27、端部整形。包扎。(4)绕组接线。39 1、直流电阻的测定。2、绝缘电阻的测定。3、耐压实验。4、短路试验。5、空载试验。6、反转试验。1、摇表。绝缘材料绝缘电阻可用摇表来测量。摇表又称兆欧表，用于测量电气设备或配电设备的绝缘电阻，其单位为兆欧(M)。40摇表有3个接线柱：接地极(E)、线路(L)和保护环(G)。测量线路对地的绝缘电阻：E极接地线，L极接被测的线路。测量电机或电气设备外壳的绝缘电阻：E极接被测设备的外壳，L极接被测导线或绕阻一端。测量电缆芯线的绝缘电阻：E极接电缆的外表皮(铅套)上，L极接芯线，G极接在最外层的绝缘包扎层上。412、摇表使用时应注意以下几点：摇表应按被测电气设备的电压等级来选择。测量前，被测设备应切断电源。对于电容量较大的设备应进行接地放电。测量前先将兆欧表进行一次开路和短路试验。摇测时，摇表必须平放，转速要均匀，每分钟约120转，勿使摇表振动。摇表的接线必须使用两根独立绝缘导线，不得使用平行线或绞线。测量后，应将被测设备充分放电。用摇表测量电阻时，要持续1min。421、实训内容：电机拆卸。电机下线。电机组装。电机检测。2、实训要求：掌握电机拆装工艺。掌握电机下线工艺。学会电机检测方法。43