電機基礎知識培訓課件

1,2014年11月,2,一、電動機的認識概述及分類二、電動機的結(jié)構(gòu)三、電動機的工作原理四、電動機銘牌數(shù)據(jù)五、三相異步電機運行故障及維修,3,4,實現(xiàn)電能與機械能相互轉(zhuǎn)換的設備稱為電機。,1.什么是電機,2.電機的分類,按能量的轉(zhuǎn)換電機分為：,電動機,發(fā)電機,機械能轉(zhuǎn)換為電能的旋轉(zhuǎn)電機,電能轉(zhuǎn)換為機械能的旋轉(zhuǎn)電機,5,根據(jù)電能的電流種類分為：,直流電機,交流電機,本章所講的異步電動機是交流電動機的一種。,電機,直流發(fā)電機,直流電動機,異步電機,異步電動機,異步發(fā)電機,同步電機,同步發(fā)電機,同步電動機,（主要運行方式）,（主要運行方式）,6,異步電動機的優(yōu)缺點：,優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，維修方便，價格低，運行平穩(wěn)，因此得到了廣泛的應用機床、水泵占全國電動機容量的85%以上。,缺點：調(diào)速比較困難。不能實現(xiàn)無級調(diào)速，現(xiàn)在已經(jīng)有變頻器。10KW以下的已經(jīng)相當可靠。,調(diào)速要求高的場合用直流電機。電動玩具、錄音機。,7,二、三相異步電動機的構(gòu)造,轉(zhuǎn)子,定子（固定部分）轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）,分為兩個基本部分：,8,構(gòu)成：由機座、鐵心和定子繞組組成,定子,機座是用鑄鐵或鑄剛制成，鐵心由互相絕緣的硅鋼片疊成，內(nèi)圓周表面沖有槽，用以放置對稱三相繞組；對稱三相繞組有的聯(lián)接成星形、有的聯(lián)接成三角形,作用：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,9,機座,定子繞組,銘牌數(shù)據(jù),出線端子,10,定子鐵心,定子繞組,11,鼠籠式電動機構(gòu)造簡單、價格低廉、工作可靠、使用方便,轉(zhuǎn)子,構(gòu)成：由鐵心和繞組兩部分構(gòu)成,鐵心也用硅鋼片疊成，表面沖有槽，裝在轉(zhuǎn)軸上，軸上加機械負載；因繞組不同，可分為鼠籠式和繞線式兩種。,作用：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應電動勢或電流。,鼠籠式轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)軸,軸承,轉(zhuǎn)子,13,14,繞線式轉(zhuǎn)子,鐵心,繞組,轉(zhuǎn)軸,15,鼠籠式電動機與繞線式電動機的的比較：,鼠籠式：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、工作可靠；不能人為改變電動機的機械特性。,繞線式：結(jié)構(gòu)復雜、價格較貴、維護工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動機的機械特性。,16,三、三相異步電動機的工作原理,三相異步電動機是依靠定子旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子電流之間的相互作用而工作的。而且在正常工作時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速必須保持一定的差異，故統(tǒng)稱為異步電動機。異步電動機是怎樣轉(zhuǎn)起來了的呢？下面我們就來分析它的運轉(zhuǎn)原理。,17,2020年5月13日星期三,18,（右手定則）,（左手定則）,磁極旋轉(zhuǎn),導線切割磁力線產(chǎn)生感應電動勢,閉合導線產(chǎn)生電流,通電導線在磁場中受力,19,1.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)兩者轉(zhuǎn)動方向一致,異步,2.線圈比磁場轉(zhuǎn)得慢,結(jié)論,20,旋轉(zhuǎn)磁場,1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生,在三相異步電動機的定子鐵心中放有三相對稱繞組，在該三相對稱繞組中通入三相對稱交流電流，就可產(chǎn)生一“旋轉(zhuǎn)磁場”代替演示實驗中的磁鐵,21,合成磁場方向：向下,22,同理分析，可得其它電流角度下的磁場方向,23,可見，當定子繞組中通入三相電流后，它們共同產(chǎn)生的合成磁場是隨著電流的交變而在空間不斷地旋轉(zhuǎn)著，這就是旋轉(zhuǎn)磁場。,2.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向,當通入定子繞組的三相電流的相序為A-B-C時，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向與這個順序是一致的，可見磁場的轉(zhuǎn)向與定子繞組中的電流相序有關(guān)。,旋轉(zhuǎn)方向,取決于三相電流的相序。,24,改變電機旋轉(zhuǎn)方向的方法：換接其中兩相,25,3.旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù),此種接法下，繞組的始端之間相差120度空間角，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。,旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)和三相繞組的安排有關(guān),即：P=1,26,將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)，繞組的始端之間相差60度空間角，形成的磁場則是兩對磁極。,即：P=2,27,4.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速決定于磁場的極數(shù)，在一對極的情況下，當電流交變一次時，磁場恰好在空間旋轉(zhuǎn)了一周。,28,旋轉(zhuǎn)磁場具有兩對極時，當電流從t=0到t=60經(jīng)歷了60時，磁場在空間僅旋轉(zhuǎn)了30。比P=1時轉(zhuǎn)速慢了一半，即：,29,所以，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0決定于電流頻率f1和磁場的極對數(shù)P，可推出：,極對數(shù),每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度,同步轉(zhuǎn)速,30,5.電動機轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系,電動機轉(zhuǎn)速:,電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，但異步電動機,無轉(zhuǎn)距,轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動,無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導體不切割磁力線）,無轉(zhuǎn)子電流,提示：如果,31,電動機的轉(zhuǎn)動原理,在電動機定子繞組中通入三相對稱交流電流后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。,旋轉(zhuǎn)磁場的磁力線切割轉(zhuǎn)子導條，導條中就感應出電動勢。,在電動勢的作用下，閉合的導條中就有電流，該電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，使轉(zhuǎn)子導條受到電磁力作用。由電磁力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動起來。,32,四、電動機銘牌數(shù)據(jù),33,1.型號,例如：Y132M4,用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數(shù)。,34,異步電動機產(chǎn)品名稱代號,35,接線盒,定子三相繞組的聯(lián)接方法。通常,Y聯(lián)結(jié),聯(lián)結(jié),36,3.電壓,例如：380/220V、Y/是指線電壓為380V時采用Y聯(lián)結(jié)；線電壓為220V時采用聯(lián)結(jié)。,說明：一般規(guī)定，電動機的運行電壓不能高于或低于額定值的5%。因為在電動機滿載或接近滿載情況下運行時，電壓過高或過低都會使電動機的電流大于額定值,從而使電動機過熱。,電動機在額定運行時定子繞組上應加的線電壓值。,三相異步電動機的額定電壓有380V，3000V,及6000V等多種。,37,4.電流,例如：Y/6.73/11.64A表示星形聯(lián)結(jié)下電機的線電流為6.73A；三角形聯(lián)結(jié)下線電流為11.64A。兩種接法下相電流均為6.73A。,5.功率與效率,電動機在額定運行時定子繞組的線電流值。,額定功率是指電機在額定運行時軸上輸出的機械功率P2，它不等于從電源吸取的電功率P1。,38,注意：實用中應選擇容量合適的電機，防止出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象。,6.功率因數(shù),三相異步電動機的功率因數(shù)較低，在額定負載時約為0.70.9?？蛰d時功率因數(shù)很低，只有0.20.3。額定負載時，功率因數(shù)最高。,7.額定轉(zhuǎn)速,電機在額定電壓、額定負載下運行時的轉(zhuǎn)速。,39,如：nN=1440轉(zhuǎn)/分sN=0.04,8.絕緣等級,指電機絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分為A、E、B、F、H五級，A級最低(105C)，H級最高(180C)。,五、三相異步電機運行故障及維修,三相異步電動機的運行故障分為：電氣故障與機械故障。一旦運行出現(xiàn)異常，則應根據(jù)故障現(xiàn)象分析原因，做出檢測診斷，找出故障并制定維修方案，組織故障處理?，F(xiàn)象：電動機不能起動理論基礎：故障原因：處理方法：,電動機的起動必須要有起動轉(zhuǎn)矩，而且起動轉(zhuǎn)矩要大于起動時的負載總轉(zhuǎn)矩，才能產(chǎn)生足夠的加速度，電機方可正常起動。,41,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：電動機不能起動理論基礎：故障原因：處理方法：,(1)三相供電線路斷路；(2)定子繞組中有一相或兩相斷路；(3)開關(guān)或起動裝置的觸點接觸不良；(4)電源電壓過低；(5)負載過大或傳動機械有故障；,42,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：電動機不能起動理論基礎：故障原因：處理方法：,(6)軸承過度磨損，轉(zhuǎn)軸彎曲，定子鐵心松動；(7)定子繞組重繞后短路；(8)定子繞組接法與規(guī)定不合。,43,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：電動機不能起動理論基礎：故障原因：處理方法：,（1）檢測供電回路開關(guān)及熔斷器,恢復供電；（2）測量三相繞組電壓，若不對稱，確定斷路點，修復斷路相；（3）若三相電壓過低，判斷是否有接線錯誤；若是由于供電絕緣線太細造成的電壓降過大，則應更換粗線。,44,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：電動機不能起動理論基礎：故障原因：處理方法：,（4）減輕起動負載；（5）檢查傳動部位有無堵塞阻礙，排除；（6）若有短路跡象，應檢測出短路點，作絕緣處理或更換繞組。,45,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象:運行中聲音異常與振動理論基礎：故障原因：處理方法：,電動機運行過程中的異常聲音與振動主要來自于電磁振動與機械振動。1.電磁原因主要為電動機產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩不對稱，轉(zhuǎn)矩分布不平衡.2.機械原因主要為結(jié)構(gòu)部件松動、摩擦系數(shù)加劇等因素產(chǎn)生.,46,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象:運行中聲音異常與振動理論基礎：故障原因：處理方法：,（1）電動機安裝基礎不平；（2）定、轉(zhuǎn)子摩擦；（3）轉(zhuǎn)子不平衡；（4）軸承嚴重磨損；（5）軸承缺油；（6）電動機缺相運行;（7）定子繞組接觸不良;（8）轉(zhuǎn)子風葉碰殼、松動、摩擦。,47,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象:運行中聲音異常與振動理論基礎：故障原因：處理方法：,（1）檢查緊固螺栓及其它部件，保持平衡；（2）校正轉(zhuǎn)子中心線；（3）檢查定子繞組供電回路中的開關(guān)、接觸器觸點、熔絲、定子繞組等，查出缺相原因，作相應的處理；（4）更換磨損的軸承；,48,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象:運行中聲音異常與振動理論基礎：故障原因：處理方法：,（5）清洗軸承，重新加潤滑脂或更換軸承；（6）清除風扇污染，校正風葉，旋緊螺栓；（7）查找電動機短路或斷路的原因，作出相應處理。,49,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：溫升過高或冒煙理論基礎：故障原因：處理方法：,電動機溫升超過正常值，主要由于電流增大，各種損耗增加，與散熱失去平衡，溫度過高時，將使絕緣材料燃燒冒煙。,50,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：溫升過高或冒煙理論基礎：故障原因：處理方法：,（1）電源電壓過高或過低；（2）電動機過載；（3）電動機的通風不暢或積塵太多；（4）環(huán)境溫度過高（5）定子繞組有短路或斷路故障,51,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：溫升過高或冒煙理論基礎：故障原因：處理方法：,（6）定子缺相運行;（7）定、轉(zhuǎn)子摩擦,軸承摩擦等引起氣隙不均勻；（8）電動機受潮或浸漆后烘干不夠；（9）鐵心硅鋼片間絕緣損壞，使鐵心渦流增大，損耗增大。,52,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：溫升過高或冒煙理論基礎：故障原因：處理方法：,（1）檢查調(diào)整電源電壓值，查明電動機接法并糾正；（2）對于過載原因引起的溫升，應降低負載或更換較大容量電動機；（3）檢查風扇是否脫落，移開堵塞的異物，使空氣流通，清理電動機內(nèi)部的粉塵，改善散熱條件；,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：溫升過高或冒煙理論基礎：故障原因：處理方法：,（4）采取降溫措施，避免陽光直射或更換繞組；（5）檢查三相熔斷器的熔絲有無熔斷及起動裝置的三相觸點是否接觸良好，排除故障或更換；（6）檢查定子繞組的斷路點，進行局部修復或更換繞組；,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：溫升過高或冒煙理論基礎：故障原因：處理方法：,（7）更換磨損軸承；（8）校正轉(zhuǎn)子軸；（9）檢查繞組受潮情況，必要時進行烘干處理。,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：電動機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定理論基礎：故障原因：處理方法：,一方面來自控制原因造成電源不穩(wěn)定，如反饋線松動；另一方面為電動機本身缺陷引起電磁轉(zhuǎn)矩不平衡,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：電動機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定理論基礎：故障原因：處理方法：,（1）鼠籠型轉(zhuǎn)子斷籠或脫焊；（2）繞線型轉(zhuǎn)子繞組斷相或一相接觸不良；（3）繞線型轉(zhuǎn)子的滑環(huán)短路裝置接觸不良；（4）控制單元接線松動,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：電動機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定理論基礎：故障原因：處理方法：,(1)查找并修補斷籠故障；(2)對于斷路或短路的轉(zhuǎn)子繞組要進行故障分析與處理，正常后投入運行；(3)調(diào)整電刷壓力，改善電刷與滑環(huán)的接觸面；(4)檢查控制回路的接線，保證接線正確可靠。特別是給定端與反饋接頭的接線。(5)對于繞線電動機滑環(huán)接觸不良，應及時修理與更換。,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象:電動機外殼帶電理論基礎：故障原因：處理方法：,機殼帶電表明機殼與電源回路中的某一部件有了不同程度的接觸。這是一個嚴重故障的預兆，必須仔細檢測分析，找出故障原因，確定合適的維修方法。排除故障后方可投入運行。,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象:電動機外殼帶電理論基礎：故障原因：處理方法：,（1）誤將電源線與接地線搞錯。（2）電動機的引出線破損。（3）電動機繞組絕緣老化或損壞,對機殼短路（4）電動機受潮，絕緣降低。,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象:電動機外殼帶電理論基礎：故障原因：處理方法：,（1）檢測電源線與接地，糾正接線。（2）修復引出線端口的絕緣。（3）用兆歐表測量絕緣電阻是否正常，決定受潮程度。若較嚴重，則應進行干燥處理。（4）繞組絕緣嚴重損壞則應及時更換。,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象:運行軸承過熱理論基礎：故障原因：處理方法：,電動機軸承過熱是由于摩擦增大，機械損耗增加引起。,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象:運行軸承過熱理論基礎：故障原因：處理方法：,（1）軸承損壞。（2）轉(zhuǎn)軸彎曲，使軸承受外力。（3）缺潤滑油。（4）潤滑油污染或混入鐵屑。（5）電動機兩側(cè)端蓋或軸承未裝平。（6）傳動皮帶過緊。（7）聯(lián)軸器裝配不良。,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象:運行軸承過熱理論基礎：故障原因：處理方法：,（1）更換軸承。（2）校正軸承，調(diào)整潤滑油，使其容量不超過軸承室容積的2/3。（3）對于軸承裝配不正，應將端蓋或軸承蓋止口裝平，旋緊螺栓。,三相異步電機運行故障及維修,現(xiàn)象：負載