电机设计中的常见故障.doc

目录
前言
第一章三相异步电动机的基本知识 1
第一节三相异步电动机的基本结构 1
第二节三相异步电动机的工作原理及分类 2
第二章三相异步电动机检修常用工具、材料及仪表 5
第一节电动机常用仪表 5
第二节电动机常用维修工具 7
第三节电动机检修常用材料 10
第三章三相异步电动机的拆装技能 12
第一节电动机拆装前的准备工作 12
第二节电动机的拆装步骤 13
第四章电动机常见故障分析及修复 16
第一节电动机常见故障的种类、现象及原因 16
第二节绕组短路故障的分析、检查及修复 17
第三节绕组接地故障分析、检查及修理 20
第四节绕组断路故障检查及修理 23
第五节绕组头尾端接错故障检查及修理 25
结束语 29
参考文献 30
第一章三相异步电动机的基本知识
异步电机是一种交流电机,又称感应电机,它可以是单相的,也可以是三相的。
异步电机是工农业生产中应用最广泛的一种电机,因为它具有结构简单、制造容易、价格便宜、坚固耐用、维护方便以及效率较高等优点。但它也有缺点,如调速性能较差、功率因数较低等。
三相异步电动机的基本结构
异步电动机是由固定的定子和旋转的转子两部分组成。定子和转子之间存在较小的空气隙,称为气隙。为了减小空载电流,气隙应尽量小,~。
一、定子
异步电动机定子的主要作用是建立旋转磁场。定子主要有定子铁芯,定子绕组和机座组成。
定子铁芯用于构成电机磁路和安放定子绕组,为了减小铁芯损耗, mm厚的片间绝缘的硅钢片叠加而成,两端用压圈和扣片紧固,固定在机座内,为了减小涡流损耗,叠片要经绝缘处理。定子铁芯内圆冲有均匀分布的槽,用来嵌放定子绕组。
定子绕组是由带绝缘的铜或者铝导线绕制而成的绕组元件,三相绕组的首尾段都引到出线盒内的接线板上,可星接或三角形接。
机座是用来固定和支撑定子铁芯的,因此要求其有足够的机械强度和刚度,能够承受运输和运行中的各种作用力。
二、转子
异步电动机的转子主要是利用旋转磁场感应产生转子电流,从而产生电磁转矩。转子主要由转轴、转子铁芯、转子绕组组成。
转轴一般用中炭钢组成,起支撑、固定转子铁芯和传递功率的作用。
转子铁芯形成转子磁路, mm厚的硅钢片叠压成圆柱体套装在转轴上,转子铁芯表面均匀的槽内嵌放有转子绕组。
转子绕组是对称多项闭合绕组,其作用是产生感应电动势,流过感应电流。转子绕组分为鼠笼式和绕线式。
三、端盖、轴承、接线盒
端盖是电动机外壳的一部分,其主要作用是支撑转子和保护电动机。
轴承的作用是支持转子旋转。通常用的轴承有滚动和滑动两种,滚动轴承又分为滚珠轴承和滚柱轴承。
一般低压小容量的电动机把三相绕组的六个端头都引到机座旁出线盒的接线板上,根据电网电压和设计的要求,把三相绕组接成星形或三角形。
第二节三相异步电动机的工作原理及分类
一、工作原理
如图1-1所示是三相异步电动机的工作原理图,它由定子和转子两部分构成。
(1)电生磁。当定子的三相对称绕组通入三相对称电流时,在气隙中就会产生圆形旋转磁场。
(2)磁生电。由于旋转磁场和转子绕组存在相对运动,旋转磁场切割转子绕组,在转子绕组中感应电动势。由于转子绕组自成闭合回路,所以就有电流流过。转子绕组中的感应电动势的方向即是感应电流的方向。
(3)电磁力。转子绕组中的感应电流和和旋转磁场相作用,在转子绕组上产生电磁力,电磁力的方向按左手定则判断。在电磁力的作用下,转子转动,并且转子的转动方向和旋转磁场的转动方向相同。
二、异步电动机的转差率
从异步电动机的工作原理可知,转子转动的基本条件是定子产生旋转磁场切割转子转动,从而使转子获得电磁转矩而转动。假设转子的旋转速度等于旋转磁场的同步速度,即转子和旋转磁场没有相对运动,则转子绕组的感应电动势等于零,因而转矩就等于零。电动机就会停止转动。这说明异步电动机只有在转子转子转速小于同步转速时才能转动。我们把转子转速n和旋转磁场的同步转速n1之差称为转差率。
转差率是转速差和同步转速之比的百分数
(1-1)
常用电动机在额定负载时的转速率:s=~6%
三、旋转磁场的转速和电源频率、电动机极对数之间的关系
旋转磁场的转速n1和电源频率f成正比,和电动机的极对数p成反,即: (1-2)
我国规定标准电源频率为f=50HZ。所以旋转磁场转速n1的大小只和磁极对数有关。磁极对数越多,旋转磁场的转速就越低。
四、分类
为了适应各种机械设备的配套要求,异步电动机的品种、规格很多,如表1-1所示:
表1-1 三相异步电动机的主要分类
分类方式
类别
定子绕组的相数
单相、三