电气系《电机检修与试验实训任务书》实训任务书
11/12学年下学期2012年6月11日
专业 电力系统自动化 班级 电力10-10(2) 实训名称 电机检修与试验实训 设计题目 电机检修与试验实训 指导教师 马瑞军 起止时间 6.11-6.22 周数 2 设计地点 电工实验室 实训目的:
1、贯彻理论联系实际的教学原则,巩固和扩大已学过的技术基础知识,为技术基础课和专业课程的学习建立初步的感性认识并提高学生的工程实践能力。
2、掌握了三相异步电动机、直流电动机、单相异步电动机的基本结构和工作原理;熟悉基本拆装工艺组成及相关工艺材料;了解三相异步电动机、直流电动机、单相异步电动机的定子绕组的基本知识;熟练掌握基本仪表和工具的使用;掌握三相异步电动机空载试验的目的和方法;了解简单故障和维修的方法。
3、培养学生的劳动观念,加强组织性和纪律性,促进学生综合素质的全面提高。 实训任务或主要技术指标:
1、三相异步电动机、直流电动机、单相异步电动机内部结构和工作原理的认识。
2、拆卸三相异步电动机。
3、学习三相异步电动机、直流电动机、单相异步电动机的定子绕组的基本知识。
4、定子绕组的绕制、嵌放,掌握相关的工艺要点。
5、绘制与分析定子绕组的结构图。
6、接线端子盒的制作,掌握首尾端的简易识别方法。
7、安放转子、端盖,进行通电调试
8、记录空载电流、绝缘电阻的数据。
9、进行简单故障排除
10、整理设计文件、图纸、资料,写出课程设计报告。报告内容包含实训的目的和要求、实训任务书、实训过程说明、相关工艺要点介绍、相关仪表的用途与使用方法、通电调试的方法、实训小结,列出参考资料目录。
11、总结实训过程中出现的问题,分析思考题,参加答辩,回答指导老师提出的问题。 实训进度与要求:
1、实习准备,三相异步电动机拆装检修试验。4天
2、直流电动机拆装检修试验。4天
3、单相异步电动机拆装检修试验。2天
4、按照实训要求完成报告,参加报告答辩。 主要参考书及参考资料:
1、《电机及拖动》,机械工业出版社,2005。
2、王荣海主编,《电工技能与实训》,电子工业出版社,2004。
3、付植桐主编,《电工技术实训教程》高等教育出版社2005
4、《维修电工》,劳动出版社 教研室主任(签名)系(部)主任(签名)年月
目录
1、三相异步电动机 1
1、1三相异步电动机的组成 1
1、1、1定子 1
1、1、2转子 2
1、1、3风扇和风扇罩 3
1、2三相异步电动机的工作原理 3
1、3三相异步电动机型号字母表示的含义 4
1、4三相异步电动机定子绕组的基本知识 4
1、5三相异步电动机的装配 5
1、5、1三相异步电动机的拆卸 5
1、5、2三相异步电动机的组装 5
2、直流电动机 6
2、1直流电动机的结构与原理 7
2、2直流电动机的型号 11
2、3直流电机的故障排除 11
2、4直流电动机的机械特性 12
2、5直流电动机的拆装 13
3、单相异步电动机 14
3、1单相异步电动机的结构 14
3、2单相异步电动机工作原理 15
3、3单相异步电动机绕组的维修 16
3、3、1电机的拆卸 16
3、3、2线圈绕制前的准备 17
3、3、3线圈的统制 17
3、3、4嵌线 17
3、3、5接线整形 19
3、3、6浸漆 19
3、4单相异步电动机的调速 20
3、4、1串电抗器调速 20
3、4、2抽头法调速 20
3、4、3晶闸管调速 21
问题解答 22
实训总结 33
致谢 34
参考文献 35
摘要
电动机是将电能转换为机械能的机器,用电池或电源给电动机通电就会使轴开始旋转。有的电动机由直流电源(如电池)供电,有的电动机由交流电源供电。虽然电动机有多种设计方法,但原理是相同的。为了培养我们对电动机的了解和认识,学校为我们开设了这次实训。本文将介绍
1、三相异步电动机
1、1三相异步电动机的组成
按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
三相异步电动机实物
1、1、1定子
定子由机座、定子铁心和定子绕组三部分组成。
机座
机座的作用主要是固定和支撑定子铁心,中小型异步电动机一般都采用铸铁机座,并根据不同的冷却的方式而采用不同的机座型号。在机座内圆中固定着定子铁心。机座两端的端盖是支撑转子用的。对于封闭式电动机,运行时产生的热量通过铁心传给机座,再从机座表面的散热片散发到空气中去。为了加强散热的能力,在机座的外表面有很多分布均匀的散热片,以增大散热面积。另外,在机座上还固定有铭牌,标有电动机的简要数据。
定子铁心
定子铁心是异步电动机主磁通磁路的一部分,为了使异步电动机能产生较大的电磁转矩,定子铁心由导磁性能好的,厚度在0.35-0.5mm之间,且冲有一定槽型的硅钢片叠加而成,硅钢片表面涂有绝缘漆或氧化膜,片与片间相互绝缘,这样可以减少由于涡流造成的能量损失。铁心内圆冲有均匀分布的槽,在槽中安放绕组。
定子铁心上的槽型通常有三种:半闭口槽、半开口槽和开口槽,从提高电动机的效率和功率方面考虑,半闭口槽最好,但绕组的绝缘的嵌线工艺比较复杂,所以,这种槽型适用于小容量和中型低压异步电动机。半开口槽的槽口等于或略大于槽宽的一半,它可以嵌放成形线圈,这种槽型适用于大型低压异步电动机。开口槽适用于高压异步电动机,以保证绝缘的可靠性和下线方便。
定子铁心冲片
定子绕组
定子绕组是异步电动机定子部分的电路,它有线圈按一定规律连接而成。
三相异步电动机有三个独立的绕组,每个绕组包括若干线圈,每个线圈又由若干匝数构成。中小型电动机绕组的导线一般用高强度聚酯漆包圆铜线绕制,这种绕组叫做散下绕组。在槽内线圈和铁心之间垫有青壳纸和聚酯薄膜作为槽绝缘,槽内有上、下两层,线圈之间还垫有层间绝缘。铁心槽口上装有槽锲,槽锲用竹、胶布板或环氧酚醛玻璃布板制成的。
1、1、2转子
转子由转子铁心、转子绕组、转轴和端盖组成。
三相笼形电机结构图
1、转子铁心
转子铁心也是异步电动机主磁通磁路的一部分,一般厚度为0.35-0.5mm冲槽的硅钢片(转子铁心冲片)叠成,
2、转子绕组
3、转轴
转轴是电动机输出机械能的重要部位,一般用中碳钢制成,可以承受很大的转矩。轴的两端用轴承支撑,固定在机座两端的端盖上。在后端(轴向端称为前端)盖外面轴上装着风扇,供轴向通风用。
端盖
电动机的端盖有两个,分别是风扇侧端盖和轴伸端端盖,它们是用来支撑转子的,端盖把定子与转子连在一个整体,使转子能在定子铁心内膛中转动。
1、1、3风扇和风扇罩
风扇起轴向通风散热作用,风扇罩起安全防护作用。
1、2三相异步电动机的工作原理
当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时,就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转,转子导体开始时是静止的,故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势(感应电动势的方向用右手定则判定)。由于转子导体两端被短路环短接,在感应电动势的作用下,转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用(力的方向用左手定则判定)。电磁力对转子轴产生电磁转矩,驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
通过上述分析可以总结出电动机工作原理为:当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
1、3三相异步电动机型号字母表示的含义
三相异步电动机的铭牌上一般包括:型号、额定功率、
J——异步电动机;O——封闭;L——铝线缠组;
W——户外;Z——冶金起重;Q——高起动转轮;
D——多速;B——防爆;R一绕线式;
S——双鼠笼;K一—高速;H——高转差率
1、4三相异步电动机定子绕组的基本知识
定子绕组是三相电动机的电路部分,三相电动机有三相绕组,通入三相对称电流时,就会产生旋转磁场。三相绕组由三个彼此独立的绕组组成,且每个绕组又由若干线圈连接而成。每个绕组即为一相,每个绕组在空间相差120°电角度。线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。中、小型三相电动机多采用圆漆包线,大、中型三相电动机的定子线圈则用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制后,再按一定规律嵌入定子铁心槽内。定子三相绕组的六个出线端都引至接线盒上,首端分别标为U1,V1,W1,末端分别标为U2,V2,W2。这六个出线端在接线盒里的排列如图1.5所示,可以接成星形或三角形。
(a)星形连接(b)三角形连接
定子绕组的联结
1、5三相异步电动机的装配
1、5、1三相异步电动机的拆卸???电动机拆卸一般按下列步骤进行。?①拆卸前要清洁场地,并对以下内容作好标记。??a.机座在基础上的准确位置。???b.联轴器与轴台间的距离。???c.接线盒中电源线的接线位置。???d.引出线入口位置。???e.端盖、轴承、轴承盖的负荷端和非负荷端等。?②拆下电源线,包缠好线头绝缘,拧松地脚螺钉和接地线螺钉。??③用合适的拉盘等工具,卸胶带轮或靠背轮。如有顶丝(支头螺钉),应先旋下并在螺钉孔内注入汽油或煤油,再进行拆卸。注意,不可用铁锤等重型工具敲击。???④卸风罩和风扇。小型电动机的风扇可以不拆卸。???⑤卸轴承盖和端盖。先拆下后轴承外盖,旋下后端盖的紧固螺栓,再拆下前端盖的紧固螺栓。然后用旋具插入端盖的根部,将端盖按对角线一先一后向外扳撬。注意,前、后两端盖要标上不同记号。对于绕线型电动机,应先提起和拆除电刷、刷架及引出线。???⑥卸前、后轴承和轴承内盖。选用适宜的拉盘,将拉盘的拉脚紧紧扣住轴承内圈,夹住轴承,然后慢慢扳动螺丝杠,轴承便渐渐脱离转轴。如没有拉盘,可用两块铁条紧紧夹住转轴,在转子下方垫一木板,并扶住转子。然后,在转轴的上端垫一软铁条,用锤敲打铁条,轴承便渐渐脱离转轴。注意,不耍损伤轴承。???⑦抽出转子。如转子较重,应用起重葫芦慢慢将转子吊出。注意,不要碰伤定子绕组和转子。??1、5、2三相异步电动机的组装???电动机组装一般按下列步骤进行。???将检修、保养好的所有零部件放置在清洁的装配地点。注意,所有零部件应清洁干净,各接触面不得有灰尘、杂质,绕组、转子不得沾有油污,风道及定子膛内不能残留杂物。???安装轴承。轴承装配有冷法装配和热法装配两种。???冷法装配:先把轴承内盖套人转轴,再把轴承套在转轴上。用一内径略大于转轴的平口铁管套住转轴,管壁顶住轴承内圈。然后,在管口垫一块软铁板,并用锤轻轻敲打铁板,轴承便逐渐下降,套人转轴。如没有铁管,可用铁条顶住轴承的内圈,对称地轻轻敲打,渐渐使轴承水平地套入转轴。???热法装配:在一清洁、干燥的铁质容器底部往上约30mm处放置一铁丝网,把轴承置于网上,注入25号机油,使油面淹没轴承,如图7-74所示。用电炉对容器加热(不可用易造成炭灰飞扬的木材等加热),在机油达到沸点10~15min后,用铁钩取出轴承,立即套人转轴上,用力轻轻推动,使轴承套入正确的位置。
???????????????????????注意,轴承内圈与轴、轴承外圈与端盖均不可配合过紧。???安装风扇。先将风扇装配到转子上,进行平衡试验,完好后再装入定子,然后装上端盖。???安装电动机的端盖。把端盖按机壳上螺孔的位置装上,插上螺栓,按对角线一先一后旋紧螺栓。注意,螺栓木可松紧不匀。用手盘动转子,转子转动应灵活、均匀,无停滞或偏重现象。???安装轴承外盖。将轴承外盖套人转轴上,插上并用手顶住螺栓,转动转轴,使轴承内盖随之转动。当轴承内、外盖的螺栓孔处于同一位置时,逐一将螺栓顶人内盖的螺钉孔,并旋紧。对绕线型异步电动机,需安装滑环、电刷架和电刷,连接好引线。???安装胶带轮或靠背轮。将一块细砂布卷在圆锉或圆木棍上,打磨皮带轮的轴孔至光滑。用细砂布将转轴的表面打磨光滑。然后,对准键槽把皮带轮套在转轴上,调整皮带轮和转轴之间的键槽位置。用软铁垫在键的一端,并轻轻敲打,直至键慢慢进入槽内旋紧螺钉。???用手盘动转子,检查转动部分与固定部分是否摩擦,转子偏移值是否正常。如转动部分不擦及固定部分,转子偏移值正常,则装配成功。
原理图
定子由主磁极、换向级和机座三部分组成
1.主磁极是一种电磁铁,用1-1.5毫米厚的钢板冲片叠压紧固而成的铁心
主磁极
2.换向极(又称附加极或间极)作用改善换向
???????????换向极装在两主磁极之间,也是由铁心和绕组构成
???????????铁心一般用整块钢或钢板加工而成;换向极绕组与电枢绕组串联
1—磁极;2—电枢;3—换向器;4—电刷
3.机座??????????机座通常由铸铁或厚铁板焊成两个作用:
????????????????????固定主磁极、换向极和端盖;
????????????????????作为磁路的一部分。机座中有磁通经过的部分称为磁轭
4.电刷装置
????????作用--把直流电压、直流电流引入或引出
??????????由电刷、刷握、刷杆座和铜丝辫组成
二)
1.电枢铁心???????两个用处:
????????????????????作为主磁路的主要部分;
????????????????????嵌放电枢绕组,通常用0.5mm厚的硅钢片冲片叠压而成
2.电枢绕组
????????????????????直流电机的主要电路部分,用以通过电流和感应产生电动势以实现机电能量转换,由许多按一定规律联接的线圈组成,元件及嵌放方法(图1.1.16)
3.换向器
??????????????????直流电机的重要部件,作用---将电刷上所通过的直流电流转换为绕组内的交变电流或将绕组内的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势??????
换向器的构造
2、3直流电机的故障排除
直流电动机的排除方法电枢绕组匝间短路和层间击穿绕组层间击穿将会产生很大的短路电流使电动机保护跳闸停止运行。匝间短路会使换向火花加剧连接的换向片被烧坏短路电流使升高片接头焊点熔化引起线圈发热。短路电流产生强烈电枢反应会使磁通减少使电动机转速升高、电流增大。如短路匝数较多而换向火花将使电动机无法运行严重时造成线圈烧坏甚至烧坏电枢磁铁。若是均压线绕组或波绕组、蛙绕组常会引起换向片极距烧伤的现象。对比法对匝间绝缘隐患及故障可用冲击波匝间试验进行检查。将端子放到某一个换向片上而端子和则分开放在左右对称的两换向片上片数可根据仪器所加电压大小而定一般在(片以下但两边片数一定相等如图)所示。如示波器出现不同的不重合的波形说明有匝间短路或有绝缘隐患现象;如示波器图形完全重合说明绝缘正常。绕换向器测试一周后即可发现有无故障并确定故障的线圈槽数。电压降法将在相距一个极距的两换向片上放两块电刷或利用电动机相邻的一对电刷并施加低压直流电使其电流等于额定电流的左右在保证电流不变的情况下用精密电压表测量相邻两换向片之间的电压降如图)所示在测试一周中如被测电压比正常电压小很多或接近于零时说明连接该两换向片的线圈有短路故障。电阻法可用电桥测量换向片间电阻来寻找故障点但对于大型电动机因阻值太小测量较困难。感应法可用开口变压器和槽口加小铁片的感应法进行检查当短路点接触不良时因电流较小则经常检查不出来。
2、4直流电动机的机械特性
电动机的机械特性是指电动机的转速与转矩的关系。机械特性是电动机机械性能的主要表现,它与负载的机械特性,运动方程式相联系,将决定拖动系统稳定运行及过渡过程的工作情况。
???机械特性中的是电磁转矩,它与电动机轴上的输出转矩是不同的,其间差一空载转矩,即
???在一般情况下,因为空载转矩相比或很小,所以在一般的工程计算中可以略去,即
???在《电机学》中已知直流电动机的机械特性方程式为
???式中为电枢回路总电阻,包括及电枢回路串联电阻,为理想空载转速记为,记为,为机械特性的斜率。
???当,?,电枢回路没有串电阻时的机械特性称为直流电动机的固有机械特性。当改变或或电枢回路串电阻时,其机械特性的或将相应变化,此时称为直流电动机的人为机械特性。
???若不计电枢反应的影响,当电动机正向运行时,其机械特性是一条横跨I、II、IV象限的直线。其中第I象限为电动机运行状态,其特点是电磁转矩的方向与旋转方向(转速的方向)相同,第II、IV象限为制动运行状态。电动机在制动状态运行,是产生一个与转向相反的阻力矩,以使电机拖动系统迅速停车或限制转速的升高。制动状态转矩的方向与转速的方向相反,此时电动机从输出轴上吸收机械能并转化为电能反馈回电网或消耗在电阻中。第III象限为反向电动运行。
机械特性
2、5直流电动机的拆装
直流电动机的拆卸方式:在拆卸直流电机前先用仪表进行整机检查,确定绕组对地绝缘是否良好以及绕组间有无短路、断线或其他故障。并在线头、端盖、刷架等处做好复位标记,做到边拆、边检查、边记录,在拆卸中不应使电机的零件受到损坏。
???直流电动机的拆卸步骤如下:
(1)拆除电机的接线。
(2)拆除换向器的端盖螺钉、轴承盖螺钉,并取下轴承外盖。
(3)打开端盖的通风窗,从刷握中取出电刷,再拆下接到刷杆上的连接线。(4)拆卸换向器的端盖时,在端盖边缘处垫上木楔,用铁锤沿端盖的边缘均匀敲击,逐步使端盖止口脱离机座及轴承外圈,取出刷架。
(5)将换向器包好,避免弄脏、碰伤。
(6)拆除轴伸出端的端盖螺钉,将连同端盖的电枢从定子内小心地抽出,以免擦伤绕组。
(7)将连同端盖的电枢放在木架上并包好,拆除轴承端的轴承盖螺钉,取下轴承外盖及端盖,如轴承未损坏可不拆卸。
直流电动机的装配可按拆卸的相反顺序操作。
3、单相异步电动机
单相异步电动机的概述
单相异步电动机是一种将电能转化为机械能的装置,通常单相异步电动机容量都较小,只需单相电源供电,使用方便,广泛应用于工农业及生活电器等领域。典型应用如:洗衣机、电风扇、冰箱、空调、水泵、鼓风机、榨汁机、豆浆机等。
结构方面,普通的单相感应电动机与多相笼型电动机类似,除了定子绕组排列不同。单相绕组产生两个相等的正向和反向旋转磁势波,由于他们是对称的,当电机静止时,它会产生两个大小相等方向正好相反的转矩,这两个转矩相互抵消使马达本身没有合成起动转矩,此时如果采用辅助手段使电机起动起来后,将会产生一个沿着起动方向的合成转矩(此转矩非零),从而使电机持续地运转下去。单相异步电动机通常使用双旋转磁场理论[1]来分析。
单相异步电动机主要分为以下几类:
电阻起动单相异步电动机
电容起动单相异步电动机
电容运转单相异步电动机
双值电容单相异步电动机
罩极单相异步电动机
单相异步电动机基本结构图
3、2单相异步电动机工作原理
异步电动机属于感应电动机。
实验装置如图所示,在一个马蹄形磁铁上装有旋转手柄,两磁极之间放一个可以自由转动的笼型转子,磁极和转子之间是空气隙,没有机械或电气的联系。
运转原理示意图
当我们转动手柄使磁铁旋转时,现象:
(1)笼型转子随着磁极一起转动。磁极转得快,转子跟着转得快;磁极转得慢,转子也跟着转得慢。
(2)若改变磁极旋转方向,笼型转子也跟着改变旋转方向。
(3)仔细观察还会发现,笼型转子的转速总是低于磁极的转速,两者的转速不能同步,即所谓“异步”。
设磁极按逆时针方向旋转,形成一个旋转磁场,置于旋转磁场中的转子导条切割磁感应线,产生感应电动势,由于笼型转子绕组是闭合结构,所以转子绕组中产生感应电流。根据右手定则,可以判断出位于N极下的导条感应电流方向为进入纸面;而位于S极下的导条感应电流方向为穿出纸面。又因为载流导体在磁场中会受到电磁力的作用,根据左手定则可判断出位于N极下的导条受力方向向左;位于S极下的导条受力方向向右。这样,在笼型转子上就形成一个逆时针方向的电磁转矩,从而驱动转子跟随旋转磁场按顺时针方向转动起来。
若磁极按顺时针方向旋转,同理,转子也会改变方向朝顺时针方向转动。另外,磁场若加快旋转切割转子速度,转子上感应电流及电磁转矩将增大,则转子转速加快。
“异步”解释:异步电动机的转子转向与旋转磁场转向一致,如果转子与旋转磁场转速相等,则转子与旋转磁场之间没有相对运动,转子导条不再切割磁感应线,没有电磁感应,感应电流和电磁转矩为零,转子失去旋转动力,在固有阻力矩的作用下,转子转速必然低于旋转磁场转速,所以称其为异步电动机。
如果电动机转子与旋转磁场以相同的转速旋转,这种电动机称为同步电动机。
异步电动机旋转磁场转速(也称同步转速n0)与转子转速n之差称为转差,转差与同步转速n0的比值用“转差率”s表示:
2.旋转磁场
若要在定子绕组中通以具有相位差的两相或三相交流电,在定子绕组的空间就可以产生一个旋转磁场。单相异步电动机的定子绕组通入的是单相交流电,只能产生一个大小和方向按正旋规律周期性的变化,但磁场轴线不变的脉动磁场,也就是说脉动磁场是不旋转的,如图2.3所示。
脉动磁场示意图
3、3单相异步电动机绕组的维修
3、3、1电机的拆卸?1、在电机未拆卸前,要用粉笔或油漆在电机的上端盖和铁心上做好标记.以免造成电机修好后,在装刹车盘时,刹车盘角度错位,造成重新拆装的麻烦2、拆下电机的固定螺栓及端盖.?端盖拆下后要注意:采用含油轴承的电机,下端盖轴承内的滚珠不要丢失3、检查电机的轴承是否锈住、缺油或松框.如果轴承当时锈住,应将锈住端浸泡在松动液罐内,直至轴承松动不框、注油后滑动轻快为止.如果轴承当时缺油应立即注油,注意:滚动轴承注二硫化铝,含油轴承注机油.如果轴承当时松框,应立即予以更换,以免转子扫膛使定子铁心过热,严重时导致电机堵转烧毁?
4、最后把电机装好铁心,绕组不装,以免零部件丢失.注意:"推立轴承"应一同装人电机内的下轴承内5、用钢锯将绕组的接线端锯掉将绕组锯掉端向上,用木枕架好,拿黄铜棒自上而下将绕组的非接线端冲掉,最后用清槽铲刀将增内的槽绝缘纸及杂物清理干净记录以下数据电机主副绕组的线径、主副绕组中一组线圈小把线圈和大WWeweW2001MWtom41.出线回的巨放、主则绕组中一组线四小把线回和大把线四边与边之间跨区的槽数(又称节里)?
3、3、2线圈绕制前的准备?槽绝缘纸的长度=铁心厚度十槽口两端伸出的长度.一般槽口每况作出的5mm左右.槽绝缘统的宽度参考回6及层间绝缘纸.层间绝缘统的长度和槽绝缘统的长度相等,宽度约为槽绝缘纸的2/3,共计八张.剪好后的槽绝缘纸插人定入定子铁心槽内用钢用将竹片按槽绝缘纸的长度锯好准备好线圈的绑扎绳,也可选用一些较轻的漆包线代替.?
3、3、3线圈的统制1、按照模具动模具B、模具A的顺序将绕组模具依次穿到绕线机的轴上,并将模具两端的锁紧螺母锁紧?
2、先将漆包线的起始端在绕线机轴上绕3-6圈后放人绕线模具A的进线槽内并将绕线机上的计数器调零,正式开始绕制在绕制线圈时应注意以下几点:(1)主、副绕组的线径及主.副绕组每组线圈中小把线圈和大把线圈的圈(匝)数不要搞颠倒(2)在绕制过程中,手在拿线时不要左右摆动,以免绕制后的线圈线与线之间互相交叉,导致嵌线比较困难(3)绕足小把线圈的(匝)数后,将绑扎绳穿人绕线模具的绑扎槽内,将小把线圈的两个端部绑扎好,绑扎好后在小把线圈上绕制半圈,将线放人绕线模具B的过线槽内,线不要剪断,同时将计数器重新调零,继续绕制大把线圈3、大把线圈绕完并绑扎好后,在大把线圈上多绕制半圈(匝)后将线剪断4、剪断后,将绕线模具松动退下,并从模具上取下线圈.成型后的线圈5、参照本节l、2、3、4项所介绍的绕线方法及注意事项,继续绕制另7组线圈.(单相显极式四极电机的主副绕组共8组线圈.)?嵌线1、将铁心纵向放在工作台上2、一般采用先嵌主绕组后嵌副绕组,先嵌每组线圈中的小把线圈后嵌大把线圈的方法.常见的嵌线方法有两种第一种是将主绕组第一组线圈的头尾端对准铁心左边的横截面放好,然后将小把线圈的两个边嵌放在铁心的2槽和5槽内,将大把线圈的两个边嵌放在铁心的1槽和6槽内,如果嵌线进槽困难,可借助划线板将线轻轻划人槽内.在一组线圈嵌放完毕后,应检查是否有线嵌放在槽绝缘纸外,检查完毕后并将层间绝缘纸插人小把线圈的两个槽内.然后用剪刀将大把线圈两个槽凸出多余的槽绝缘纸剪掉.剪掉后用卷纸划片先后将大把线圈两个槽内的左边槽绝缘纸折人槽内的右边,用压线钳压实后,将槽内右边的槽绝缘纸折人槽内的左边,再用压线钳压实,用电工刀将事先锯好的竹片削成竹楔,并将削好的竹楔插人大把线圈的两个槽内.按照以上的嵌线方法第一种嵌线顺序,将主绕组的另三组线圈及副绕组嵌放在定子铁心的槽内,嵌线完毕后将线圈两端的绑扎绳解去.?第一种嵌线顺序(采用此嵌线顺序的洗衣机有威力XTD一40、天洋YYG一60和白菊TD一45等)1主绕组的嵌线顺序?第一组小把2槽一5糟,第二组小把20槽一23槽,第三组小把N槽一n槽,第四组小把8槽一n槽,大把1槽一6槽,大把19槽一24糟,大把13糟一18槽,大把7槽一12槽.2副绕组的嵌线顺序第一组小把3槽一8槽,第二组小把23槽一2槽,第三组小把17槽一20糟,第四组.J、把11槽一14槽,大把4槽一9槽.把22槽一3槽,大把16槽一21槽,大把10槽一15槽.?
第二种嵌线方法是:将主绕组第一组线圈小把线圈的两个边嵌放在铁心的ZN和6槽内,用剪刀将小把线圈两个槽凸出多余的槽绝缘纸剪掉后,用卷纸划片将槽内的槽绝缘纸折盖好用压线钳压实,将竹楔插人小把线圈的两个槽内,然后再将大把线圈的一个边嵌放在铁心的1槽内,并插好1槽内的层间绝缘纸,另一个边悬空不嵌,如图4所示.按照第H种嵌线顺序继续嵌线,等主绕组第四组大把线圈的两个边全部嵌完并插好7槽的层间绝缘纸后,再将悬空边嵌人铁心的7槽内,用卷纸划片折盖好槽内的槽绝缘纸,用压线钳压实后并插好竹楔.按照以上的嵌线方法并结合图5及第H种嵌线顺序,可将副绕组嵌放在定子铁心的槽内,嵌放完毕后将线圈两端的绑扎绳解去.?第二种嵌线顺序(采用此嵌线顺序的洗衣机有天洋RXG一60等)??互.主绕组的嵌线顺序第一组小把2借一6槽,第二组小把20槽一24槽,第三组小把14槽一18槽,第四组小把8槽一12槽,大把1槽一悬空,大把19借一l槽,大把13措一19槽,大把7槽一13槽,?最后将悬空边嵌入7槽内.?2.副绕组的嵌线顺序?第一组小把5槽一9槽,第二组小把23指一3槽,第三组小把17持一21槽,第四组小把11槽一15槽,大把4槽一悬空,大把22槽一4槽,大把16柏一22槽,大把10拍一16槽,最后将悬空边嵌入10#内.?以上两种嵌线方法的区别是:前者是主、副绕组小把线圈的边与边共占用一个槽,后者则是主绕组及副绕组中相邻两组线一2圈中大把线圈的边与边共占用一个槽.?最后需指出的是,一些电机制造厂家及比较熟练的维修人员可将主、副绕组中的四组线同各自一次性绕成连把(需四组绕线模具组合绕制),将每套绕组(主绕组或副绕组)按第一种嵌线.顺序或第二种嵌线顺序,以一组正嵌、一组反嵌、一组正嵌和一组反嵌的方法,将主统组和副绕组分别嵌放在定子铁心的槽内,免去了主绕组中和副绕组中接线的麻烦.但对于初次动手的维修人员,此方法仅供参考,熟练后稍加细心不妨一试?3、3、5接线整形?将主、副绕组端部的主副绝缘纸(主副绝缘纸的长和宽,以主副绕组侧的底部能够隔开为宜)及腊管(imm的腊管剪6根,每根长约30rum左右,3-4mxn的腊管剪3-4根,每根长约150mm左右)剪好?
(2)将每组线圈头尾部的绝缘漆用砂纸打磨干净?将兆欧表接地端"E"与铁心螺栓孔连接,另一端"L"与每组线圈的头或尾连接,以每分钟12D转左右的速度摇动手柄,如果指针当时指向"零",说明这组线圈有接地的地方,排除后需重新检测,直到主副绕组中的各组线圈对地的电阻值为co(对地绝缘电阻值最低不得小于0.5兆欧)把主副绕组端部的主副绝缘纸插好将主副绕组第一组线圈的尾插入一根长3()ml的腊管后与主绕组第二组线圈的尾连接,主绕组第二组线圈的头插人一根长30turn的腊管后与主绕组第三组线圈的头连接,主统组第三组线圈的尾插人一根长30Turn的腊管后与主绕组第四组线囵约尾连接,到这里主绕组的连接就连接完了,副绕组接线的方法阳主绕组的接线方法相同将主、副绕组全部连接完后,应用兆欧表测量主、副绕组司是否发生短路及主副绕组各自对地是否发生短路,在没有发生短路的前提下,将主绕组第一组线圈的头和副绕组第一组线组经国主绕组第四组在回圈的头连接(一般称此端为公共端),而后将公共端、主绕组端及副绕组端和嘴子线连接,用电烙铁将上述各个连接点焊好后,并将腊管套在各个接线点上,将150mm的腊管套在嘴子线的接线点上.然后对接线端及非接线端进行整形,整形后对于初次动手的维修人员应试着将转子从铁心内轻轻穿过,穿过时转子不应与线圈产生磨擦,然后用绑扎带将接线端及非接线端绑扎好.?最后需指出的是,按照以上的接线方法连接完后不排除电机反转的问题.为避免电机发生反转,在公共端可外接出四根嘴子线,当电机发生反转时,将主绕组或副绕组的头尾颠倒即可改变电机的旋转方向.为电机的实物接线图.?浸漆下面介绍两种简单而又实用的浸漆方法第一种方法?先将电机的嘴子线主、副绕组端接在一起用木枕将铁心统组架好,将调压器接在电机嘴子线的公共端和主副绕组端,并做好绝缘处理先将调压器调至70V左右后通电,通电一段时间后,等绕组的温度稍感烫手时,将调压器输出的电压稍微降低,然后用刷子将蘸好的绝缘漆从上端均匀浇灌一遍,槽口多准一些.过一段时间后,等下端发现有绝缘漆流出时,将铁心颠倒一下按照上端的浇灌方法进行下端浇灌O最后等统组浇灌的绝缘漆彻底干透为止切断电源,拆掉嘴子线,主副绕组端的嘴子线需一同拆开.全部拆完后将铁心内的绝缘漆用折断的锯条清理干净.清理干净后将电机装好,在电机温度适宜时,再用兆欧表测量一下绕组对地的绝缘电阻.在绕组对地绝缘电阻值良好的前提下,接上电容通电试运行第二种方(1)用木枕将铁心绕组架好
(2)将事先接好线的灯泡放人铁心内通电,使绕组预先烘热(3)绕组预先烘热后,将灯泡断电拿出,用刷子将熊好的绝缘漆从绕组的上端均匀浇灌一遍,浇灌后再将灯泡放人铁心内通电.过一段时间,等下端发现有绝缘漆流出时,将灯泡再次断电拿出,把铁心颠倒一下,再将统组的下端均匀浇灌一遍,浇灌后将灯泡再次放人铁心内通电,直至绕组彻底干透为止(4)绕组干透后将灯泡断电拿出,用折断的锯条将铁心内的绝缘漆清理干净(5)将电机装好,等温度适宜时用兆欧表测量一下绕组对地的绝缘电阻值.在绕组对地绝缘电阻良好的前提下,接上电容通电试运行
3、4、2抽头法调速
如果将电抗器和电机结合在一起,在电动机定子铁心上嵌入一个中间绕组(或称调速绕组),通过调速开关改变电动机气隙磁场的大小及椭圆度,可达到调速的目的。根据中间绕组与工作绕组和启动绕组的接线不同,常用的有T形接法和L形接法,如图所示。
抽头法调速与串电抗器调速相比较,抽头法调速时用料省,耗电少,但是绕组嵌线和接线比较复杂。
a)T形接法(b)L形接法
抽头法调速接线图
3、4、3晶闸管调速
利用改变晶闸管的导通角,来实现加在单相异步电动机上的交流电压的大小,从而达到调节电动机转速的目的,这种方法能实现无级调速,缺点是会产生一些电磁干扰。目前常用于吊式风扇的调速上。
图示为吊扇使用的双向晶闸管调压调速电路。
晶闸管调速
问题解答
1.三相交流异步感应电动机主要有哪几大部分组成?各部分作用是什么
定子部分:
机座:是电动机的外壳和支架。它的作用是固定和保护定子铁心及定子绕组并支撑端盖,便于安装固定电动机。国产的三相异步电动机的机座一般是用铸铁铸成,机座上装有起吊的吊环螺丝。为了增加馓热面积,在机座外表均匀地装了很多散热片。
定子铁心:定子绕组是电动机磁路的一部分,主要做导磁用。要求用导磁性能好,而涡流损耗小的铁磁材料制成,一般用0.5毫米厚的硅钢片制压而成。它的内圆上冲有均匀分布的槽口,片见互相绝缘一减少涡流损耗,槽内是嵌放三相定子绕组的。
定子绕组:定子绕组是电动机的电路部分,通以三相交流电时便会产生旋转磁场。一般多用高强度漆包线或外层包有绝缘的铜或铝导线绕制而成。
转子部分:
转子部分是电动机的转动部分,它在定子绕组旋转磁场的作用下获得一定转矩而旋转,从而带动机械负载工作。它是转子铁心,转子绕组和转子轴等组成。
转子铁心:转子铁心也是电动机磁路的一部分,它与定子铁心有一定的间隙(称空气隙)。转子铁心和定子铁心一样,也是由厚度为0.5毫米的硅钢片在外面上冲槽并在片间涂以绝缘漆经过制压而成。槽内嵌放转子绕组。
转子绕组:根据转子绕组的结构型式不同,可以分为鼠笼式转子绕组和绕线式转子绕组。
(1)鼠笼式转子:鼠笼式转子铁心外圆周上均匀地分布着径向槽或斜槽,在槽内嵌放铜条,在转子铁心两端槽口处分别用铜环将铜条连接起来形成一个短路回路,所以又称为短路转子电动机。如果单独地将转子绕组拿出来起动性能,转子鼠笼条常用斜槽。目前我国产中小容量的鼠笼异步电动机多采用铸铝转子,铸铝转子是将鼠笼、端环及风叶用铝一次浇铸而成。这样转子产生效率高,价格便宜。为了改善鼠笼式感应电动机的起动性能,较大容量的电动机是采用双鼠笼或深槽式转子。
双鼠笼的上层笼在起动时主要作用叫起动笼,下层笼在工作时起主要作用叫运行笼。
(2)绕组式转子:它的转子绕组和定子绕组相似,是用高强度漆包线按一定规律接成三相绕组,一般连成星形。每相绕组的一端接到装在转轴上的铜环质滑环上,通过电刷与起动变阻器相连接,所以也称滑环式异步电动机。绕县式异步电动机在起动时,为了限制起动电流,改善起动性能,将转子绕组接入起动变阻器,当电动机起动后,把起动变阻器切除,另将转子绕组短接。
转轴:转轴一般用中碳钢制成,用它来支撑转子铁心,以承受较大的转矩。
其它部件:
(1)端盖:是起支撑转子和防护作用的,一般是铸铁的,用螺丝固定在机座上。轴承装在端盖中间的轴承室内,用轴承盖固定轴承,以防止润滑油外流和灰尘进入轴承内。
(2)接线盒:接线盒固定在机壳上,接线盒内装有线板,板上有接线住,用于连接定子绕组引出线和电源引如线。
另外,电机的空气隙对电机运行性能影响很大。气隙太大,磁阻将增大,会使电机的空载电流增大,性能变坏。空隙太小,会使定子铁心与转子铁心发生“扫膛”现象,并给装配带来困难,因此电动机在气隙量是经过周密计算的。
2.三相交流异步感应电动机的工作原理是什么?,是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式(鼠笼式异步电机)、绕线式异步电动机。
作电动机运行的异步电机。因其转子绕组电流是感应产生的,又称感应电动机。异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。各国的以电为动力的机械中,约有90%左右为异步电动机,其中小型异步电动机约占70%以上。在电力系统的总负荷中,异步电动机的用电量占相当大的比重。在中国,异步电动机的用电量约占总负荷的60%多。
3.三相交流异步感应电动机的转速和级数是什么关系?=主动轴直径/从动轴的直径
例如:输入转速为1000转;主动轴齿轮最大径为100,从动轴齿轮最大径为50则传动比为2:1则输出转速=10002=2000转而一般制造增减速机时,都会划分几级转速的档位来进行调速,每一个档位其实是调整不同的传动比得出输出转速,可参考调速机给予的铭牌作为参照。
4.装配一台三相交流异步感应电动机需要哪些原辅材料?有哪些工艺?
5.三相交流异步感应电动机中的“异步”含义是什么?“二、四、六、八”级的电机同步转速是什么?实际转速是多少?50hz电势就需要不同的转速。50HZ60秒/分(即3000)除以极数就是电机每分钟的转的圈数。
电动机也是一样的道理,是发电机的一个逆过程。极数反映出电动机的同步转速,2极同步转速是3000r/min,4极同步转速是1500r/min,6极同步转速是1000r/min,8极同步转速是750r/min。
6.槽绝缘的两端为什么要折成“袖边”?定子槽的槽口“尖角”有什么危害?在电机装配中,绝缘材料是怎么用的?8.三相交流异步感应电动机的铭牌主要包括哪些内容?9.对三相、四级、24槽、单层交叉式绕组,异步感应电动机每极每相槽数、线圈数、槽间距角、节距是怎样计算的?10.简易方法判断三相交流异步电动机定子绕组的首、尾端11.按铭牌接线如何测量电机的空载电流?空载转速?12.如何检测三相交流异步电动机三相绕组之间对地的绝缘电阻?13.三相交流异步电动机的常见故障有哪些?14.什么是温升?温升过高时对电机有何危害?15.解释电机在运行维修中常说的四个字“看、听、闻、摸”?16.定子绕组匝间短路会产生什么后果? 匝间短路与匝数不同肯定是不一样的:匝间短路有时不是绝对的短路,这样造成的威害更大,会在匝间产生火花,引起电机放炮,严重烧毁电机;匝数不等则三相电路电阻不平衡,引起三相电流不平衡,某相发热,对电网也有影响,长时运行电机发热损坏17.钳形电流表有什么特点?使用时应该注意些什么?18.说明摇表的使用方法和注意事项?摇表又称兆欧表,是用来测量仪表,它由一个手摇发电机、表头和三个接线柱(即L:线路端、E:接地端、G:屏蔽端)组成。使用方法首先选用与被测元件电压等级相适应的摇表,对于V及以下的线路或电气设备,应使用V或V的摇表。对于V以上的线路或电气设备,应使用V或V的摇表。
2)用摇表测试高压设备的绝缘时,应由两人进行。
3)测量前必须将被测线路或电气设备的电源全部断开,即不允许带电测绝缘电阻。并且要查明线路或电气设备上无人工作后方可进行。
4)摇表使用的表线必须是绝缘线,且不宜采用双股绞合绝缘线,其表线的端部应有绝缘护套;摇表的线路端子“L”应接设备的被测相,接地端子“E”应接设备外壳及设备的非被测相,屏蔽端子“G”应接到保护环或电缆绝缘护层上,以减小绝缘表面泄漏电流对测量造成的误差。
5)测量前应对摇表进行开路校检。摇表“L”端与“E”端空载时摇动摇表,其指针应指向“∞”;摇表“L”端与“E”端短接时,摇动摇表其指针应指向“0”。说明摇表功能良好,可以使用。
测试前必须将被试线路或电气设备接地放电。测试线路时,必须取得对方允许后方可进行测量时,摇动摇表手柄的速度要均匀r/min为宜;保持稳定转速1min后,取读数,以便躲开吸收电流的影响。测试过程中两手不得同时接触两根线。测试完毕应先拆线,后停止摇动摇表。以防止电气设备向摇表反充电导致摇表损坏雷电时,严禁测试线路绝缘。19.什么叫接地?电气设备接地的作用?
(1)安全考虑
以确保人员和设备的安全为目的的接地称为"保护接地",它们必须可靠地接在大地电位上。一般来说,电子电气设备的金属外壳、底盘、机座都要可靠接地。
(2)抑制外部干扰考虑
电子电气设备的某些部位与大地相连可以起到抑制外部干扰的作用,例如静电屏蔽层接地可以抑制变化的电场的干扰,电磁屏蔽用的导线原则上可以不接地,但不接地的屏蔽导线时常会带来静电耦合而产生所谓的"静电屏蔽"效应,所以仍然应该接地为宜。
实训总结
实训开始前,由马老师介绍了本次实训的目的和一般过程,为我们提供了搜集所需资料的渠道,让我们做好实训准备。
首先,我们通过网络和所学的课程书籍搜集了本次实训所要的资料,本次实训的目的掌握三相异步电动机的基本结构和工作原理熟悉基本拆装工艺组成及相关工艺材料了解三相异步电动机的定子绕组的基本知识熟练掌握基本仪表和工具的使用掌握三相异步电动机空载试验的目的和方法了解简单故障和维修的方法
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