電機實訓(xùn)指導(dǎo)報告.docx

.安徽大學(xué)電氣學(xué)院電機生產(chǎn)工藝實習(xí)實訓(xùn)報告學(xué) 號ZXXXXXXX姓 名XXX班級電氣工程及其自動化1班總達成度表：項目指標得分操作部分三相異步電機拆解（30%教學(xué)目標1）拆解完成度（10%）拆解下來元件完整性、可重復(fù)利用率（10%）拆解下來元件收納規(guī)制條理性（10%）三相異步電機組裝（40%教學(xué)目標2）組裝完成度（10%）；性能指標測試（30%）報告部分設(shè)計報告（15%教學(xué)目標3）報告內(nèi)容完整、格式（15%）現(xiàn)場答辯及思考題（15%教學(xué)目標3）概念思路，回答條理（15%）總評:電機生產(chǎn)工藝實訓(xùn)報告一、實訓(xùn)目的（1）深入了解電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，加強對電機定子繞組的認識；（2）熟練掌握電機繞組拆卸、裝配過程，掌握一定的電機裝配常識及電機下線的基本工序與工藝技巧；（3）了解電機下線及總裝所用工具、儀表、材料的正確使用方法，掌握電機通電試機前的基本測試項目及方法；（4）鞏固已學(xué)過的理論、方法，提高發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。二、三相異步電機基本結(jié)構(gòu)原理簡述（1）三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)異步電動機是基于旋轉(zhuǎn)磁場理論，將交流電能轉(zhuǎn)換為機械能的一種旋轉(zhuǎn)電機。三相鼠籠式異步電動機的基本結(jié)構(gòu)有定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。定子主要由定子鐵芯、定子三相對稱繞組和機座等組成，是電動機的靜止部分。機座也稱機殼，除了固定定子鐵芯，方便安裝，機殼上還有電機銘牌和接線盒。三相定子繞組一般有六根引出線，出線端從機座外面的接線盒引出，再接三相交流電源。根據(jù)三相電源相電壓/線電壓的數(shù)值關(guān)系不同，應(yīng)先將三相定子繞組可以接成星形（Y）或三角形（），然后與三相交流電源相連。一般在接線盒蓋的內(nèi)側(cè)都會注明兩種解法的具體端接形式。電機銘牌上標明了電機的定子繞線接法、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩等，電機的型號除了表明電機的中心高，還表示了電機的極數(shù)。如“YP2-71M1-2”表明這是一臺YP2系列短鐵芯異步電動機，它的軸中心到底座安裝平面的高度為71mm，極數(shù)為2?！癥P2-71M1-4”是一臺安裝尺寸與“YP2-71M1-2”相同的4極異步電機。同樣，“YP2-71M1-6”即為6極。轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)軸、鑄鋁轉(zhuǎn)子導(dǎo)條及軸承組成。轉(zhuǎn)子導(dǎo)條為鋁水澆鑄而成，一般手段無法將導(dǎo)條從轉(zhuǎn)子鐵芯中分離出來。（2）三相異步電動機的運行原理三相異步電動機的繞組有兩部分，即嵌置在定子鐵心槽內(nèi)與電源相聯(lián)接的定子繞組，以及經(jīng)短路后自成回路的轉(zhuǎn)子繞組。當向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時，電動機定、轉(zhuǎn)子氣隙中將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場切割定、轉(zhuǎn)子繞組而分別在其中感生電動勢，轉(zhuǎn)子電動勢則在自成閉合回路中的轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)產(chǎn)生短路電流。轉(zhuǎn)子電流與氣隙中旋轉(zhuǎn)磁場相互作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子以機械能去拖動負載旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子必須與旋轉(zhuǎn)磁場保持一定的速度差，才可能切割磁力線，所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速永遠也不可能達到同步速，異步電動機由此取名。因為轉(zhuǎn)子電流是靠定子側(cè)旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)產(chǎn)生的，在不引起理解錯誤的情況下異步電機又稱為感應(yīng)電動機。三、實訓(xùn)過程記錄1.電機拆裝過程記錄三相異步電動機的拆卸分為定轉(zhuǎn)子分離、繞組拆除兩部分（1）用螺絲刀擰下后端風扇罩上的3個定位螺釘，取下風扇罩。用扳手擰下電機前后端蓋上的8個六角螺栓。打開接線盒，拆下所有螺母，取下所有6個接線端子。再拆下整個接線盒和露出的陶瓷接線座。取下陶瓷線座及下面的橡膠絕緣皮后，會露出一個小型的定子鐵芯定位螺絲，擰下此螺絲及機座底部對稱位置的另一個定子鐵芯定位螺絲后，才可將定子鐵芯拆下。擰下兩個定位螺絲后，將機座豎直放置。用木棒抵住鐵芯，敲擊木棒頂端將定子鐵芯頂出機座。圖中為定子與轉(zhuǎn)子分離（2）選定一槽開始取出繞組。注意鐵芯的放置方式，從下方的槽開始取線。取下一槽的線圈之后不要急于取出此元件的另一邊。取下一槽線圈后，接著取臨近一槽（相自己靠近方向）的線圈。到一個極相組的線圈全部出槽后再將線圈從定子腔內(nèi)取出。圖中為線圈從定子中拆下（3）將所有線圈取下后，注意分組和整形。如果線圈有損傷則需要重新繞組線圈。清點所有分解出來的元件種類、數(shù)量，設(shè)計表格登記造冊。圖中為整理之后的線圈元件2.測繪項目拆解完成后，查閱定義，測算以下數(shù)據(jù)：鐵芯長、定轉(zhuǎn)子槽數(shù)、每極每相槽數(shù)、定子槽距角（機械/電角度）、極距、節(jié)距、元件數(shù)、線圈匝數(shù)、每槽導(dǎo)體數(shù)。鐵芯長:8cm定子槽數(shù);18轉(zhuǎn)子槽數(shù):16每極每相槽數(shù):每極每相槽數(shù)是指每相繞組在每一個磁極所分占的槽數(shù)，每極每相繞組內(nèi)應(yīng)繞的線圈數(shù)就依據(jù)它確定，通常用q來表示：，為定子繞組相數(shù)經(jīng)計算q為3定子槽距角（機械/電角度）:槽距角電機鐵心兩相鄰槽之間的電氣角度稱為槽距角，通常用表示：，為定子槽數(shù)經(jīng)計算為20度機械角度與電氣角度從空間幾何的角度把圓等分成360，這個360稱為的機械角度。電工學(xué)中計量電磁關(guān)系的角度單位叫做電氣角度，它是將正弦交流電的每一周在橫坐標上等分為360，也就是導(dǎo)體空間經(jīng)過一對磁極時在電磁上相應(yīng)變化了360電氣角度。電氣角度與機械角度在電機中的關(guān)系為：，為極對數(shù)極距:繞組的極距是指每磁極所占鐵心圓周表面的距離。一般常指電機鐵心相鄰兩磁極中心所跨占的槽距，定子鐵心以內(nèi)圓氣隙表面的槽距計算；轉(zhuǎn)子則以鐵心外圓氣隙表面的槽距來計算。通常極距以槽數(shù)表示：，為定子內(nèi)徑經(jīng)計算極距為9節(jié)距:電機繞組每個線圈兩元件邊之間所跨占到的鐵心槽數(shù)叫做節(jié)距，也稱跨距，用表示。節(jié)距的表示方法常用的有兩種，例如“”表示一個線圈的兩個元件邊所在位置之間隔有8個槽。同樣的線圈，在生產(chǎn)中常用“”的形式，表示此線圈的一個邊嵌放1號定子槽，另一邊錢放在9號槽中，這樣的表示方式更加具體。經(jīng)計算節(jié)距為8元件數(shù)：9線圈匝數(shù):電機內(nèi)的繞組是由各種大小不一形狀各異的線圈組成的。由于每線圈都有兩個元件邊嵌入鐵心槽內(nèi)，也就是說每個線圈要嵌入兩個槽。在單層繞組中因每槽內(nèi)只嵌一個線圈元件邊，所以總線圈數(shù)就只等于總槽數(shù)的一半；雙層繞組中因每槽內(nèi)上下層要嵌入兩個線圈元件邊，因此它的總線圈數(shù)就等于的鐵心槽數(shù)。經(jīng)測量線圈數(shù)為9每槽導(dǎo)體數(shù)：0.53.繞組繞制過程記錄（1）繞組繞制，檢查線模的尺寸與作業(yè)的電機型號的線圈尺寸要求是否相符。將各卷導(dǎo)線抽頭抽出聚攏，一起套入導(dǎo)線保護套。將保護套置于繞線夾板內(nèi)，用夾板夾緊，松緊程度適當。將線模安置于繞線機出軸上，裝入壓板用螺母固定。將繞線機計數(shù)器撥至“0”，把綁扎棉紗線嵌入線模的扎線槽中。將玻璃絲管套入需要的并繞根數(shù)進行繞線，繞至需要匝數(shù)后停機，用棉紗線把繞好的繞線扎緊。拆下螺母和壓板，卸下線模后取出線圈，至于擱架上。兩根出線應(yīng)留有約10cm的出線用于端接，并應(yīng)各套上一段6cm左右的玻璃絲管。4.繞組下線過程記錄（1）檢查定子鐵芯槽是否平整，無毛刺、焊渣，否則需用銼刀休整。將已裁剪好的槽絕緣紙縱向折成U形插入槽中，絕緣紙光面向里，便于向槽內(nèi)嵌線。下線前檢查：a、槽絕緣露出鐵芯兩端的長度是否對稱，均為5mm左右；b、槽絕緣在槽中的位置是否均勻，是否有單邊現(xiàn)象（覆蓋半邊，裸露半邊）。如圖為放入U型絕緣紙（2）繞組下線。每一槽嵌線時都要注意注意：a、下線前先把線圈邊捏緊、搓扁，方便通過槽口。在準備下線的槽口預(yù)先放置兩片引導(dǎo)紙片，引導(dǎo)導(dǎo)線進入槽內(nèi)的同時防止槽口鐵質(zhì)刮蹭導(dǎo)線漆膜；b、已嵌好線的槽要插入折成“”型的覆蓋絕緣，防止繞線漏出；c、插好覆蓋后，用壓線板把線圈壓緊、壓平，再插入槽楔；d、吊邊處理的線圈要墊上紙片，放置漆膜損傷；e、最終6個接線端子用三種不同顏色的電工膠帶標識。本次實訓(xùn)采用獨立線圈下線，嵌線完成后再接線的方式。下線時注意將所有的出線端從定子的同一端（面端）引出，方便接線。另一端（底端）不留引出線。此電機采用18槽2極單層交叉式繞組，其下線操作的順序為：取A相繞組一個大跨距的線圈，水平拿起，將靠近自己的一邊（應(yīng)該被放置在2#槽的元件邊）到2#槽中，遠離自己的另一邊（應(yīng)該被放置在10#槽的元件邊）先吊邊。注意整理所吊邊的形狀使不干擾后面的操作。再取A相第二個大線圈元件，將近邊（應(yīng)該被放置在1#槽的元件邊）嵌放在1#槽中，另一邊（應(yīng)該被放置在9#槽的元件邊）元件邊吊邊。取C相繞組一個小跨距的線圈。隔1個槽，將此線圈的近邊嵌放在17#槽中，另一邊吊邊。取B相繞組一個大線圈，隔2個槽嵌放到14#槽，注意此時另一邊不再吊邊，而是直接嵌放進3#槽中（沉邊）。之后的新取來的元件在隔一槽嵌放近一邊之后，另一邊就可以直接沉邊，不再需要的吊邊處理了。其他系安全全部嵌放好后，再來處理最先被吊邊的3個元件邊。圖中一部分元件邊已放入，另一部分還處于吊邊狀態(tài)嵌線完成后，解開所有的線圈扎線，在線圈之間墊放相間絕緣。按照三種極對數(shù)電機的各自連線形式端接。端接時先將引出線末端打磨去漆（可以用砂紙、小刀、捏夾等刮掉漆膜），兩根線各套上1mm的玻璃絲管，在在其中一根預(yù)套一段5mm絲管。去漆部分扭結(jié)點焊后，把預(yù)套上的5mm管褪到連接處，將裸銅部分保護起來。6個接電源的出線端套上1mm玻璃絲管后焊上接線鼻。注意各段預(yù)留出線的長度不宜過短或過長。如圖為裝好了層間絕緣的定子5.電機完整裝配后的測試記錄及分析裝配完成的電機如上圖三相異步電動機的電氣性能測試項目主要有如下幾項。（1）判別三相繞組首尾端若接端線是注意槽編號或接線端子標識，一般可以直接判斷各接線鼻的名號。當電動機接線板損壞，定子繞組的6 個線頭分不清楚時，不可盲目接線，以免引起電動機內(nèi)部故障，因此必須分清6個線頭的首尾端后才能接線。具體操作如下：先將6個線頭兩兩分組，分清三相繞組各相的兩個線頭，并將各相繞組端子假設(shè)為U1和U2、V1和V2、W1和W2。取A相兩個端子，人為確定其一為U1，另一個為U2。V1和V2、W1和W2暫不能確定。U1、U2間加直流電（干電池），萬用表測V1和V2間電位（微安檔）。注視萬用表，U相通電瞬間，若萬用表示數(shù)為正，則接電池正極的線頭（U1）與萬用表負極所接的線頭同為首端或尾端，即紅筆接的是V2，黑筆接的是V1；如萬用表示數(shù)為負，則接電池正極的線頭與萬用表正極所接的線頭同為首端或尾端。同樣方法測C相首尾順序。圖3-4電源法測三相繞組首尾端原理 （2）用萬用表測試三相直流電阻平衡6個接線鼻兩兩測試直流電阻，判斷哪兩個為一相繞組的首端尾端，并測試三相電阻是否平衡。否則重新檢查各處端接是否接牢，各處絕緣是否有不嚴密的地方。設(shè)計表格記錄三相電阻值。用萬用表依次測量ABC三相，每相的線圈電阻,。我們組測的時候三相電阻只能測出2相。A相電阻：12.6， B相電阻：12.8。（3）用兆歐表測試絕緣耐壓檢測三相繞組每相對地的絕緣電阻和相間絕緣電阻。具體方法為：將兆歐表輸出電壓調(diào)至1000V，根據(jù)已判斷出的6個端子的相屬關(guān)系，將L端接A相任一端，E端接B相任一端。起動兆歐表輸出，測試兩相間絕緣耐壓。同樣方式測其他相。再將L端接繞組端子，E端接定子鐵芯，啟動兆歐表測試相繞組對地絕緣耐壓。各絕緣阻值不得小于0.5M。測試時將兆歐表輸出電壓調(diào)至1000V，依次測量定子鐵芯和A，B，C三相間的絕緣電阻以及A，B，C三相之間的絕緣電阻，若兆歐表的讀數(shù)顯示為1M，說明繞制的定子三相繞組符合要求。四、實訓(xùn)總結(jié)與心得體會思考題：（1）由于繞組匝數(shù)減少較多，裝配好的電機實際不能上電運行。分析：如果仍接額定220V市電會有什么結(jié)果，為什么？如果有可調(diào)電源，需要如何調(diào)整電源的電壓或者頻率來滿足電機的安全運行條件？同時電機的啟動/額定/最大轉(zhuǎn)矩值如何變化？答：如果仍接額電電壓可能會燒毀電機，因為改變繞組數(shù)據(jù)對電機影響很大。減少匝數(shù)那就是增大電動機空載電流。如定子繞組匝數(shù)過少，將會影響電動機的啟動力矩。因為電動機的啟動力矩隨著漏電抗的增大而降低，而漏電抗卻與繞組匝數(shù)的平方成正比，顯然每相繞組匝數(shù)過少，將引起漏電抗小，使電機轉(zhuǎn)矩變大。（2）原設(shè)計50Hz電源使用的三相異步電機改用電壓不變的60Hz電源，繞組應(yīng)如何改造？依據(jù)是什么?答：1、磁通與電壓與頻率的比值成正比，電壓相同，頻率升高，磁通減小，鐵芯不會飽和，可以使用 2、頻率升高，轉(zhuǎn)速升高，相同功率是，輸出轉(zhuǎn)矩下降。 3、離開具體參數(shù)談效率，與頻率沒有必然聯(lián)系，但是，一般而言，電機工作在額定參數(shù)下（包括額定頻率），效率最高。 （3）檢測發(fā)現(xiàn)三相繞組有一相斷路，電機氣隙中磁場會發(fā)生何種變化？會對電機的啟動/運行產(chǎn)生什么影響？如果有一相繞組的首位端接反（一相反接），電機還能否空載起轉(zhuǎn)？能否帶額定負載？答：三相電動機運行中有一相斷開，其氣隙磁場由原來的圓形旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)換為幅值變動、非恒速旋轉(zhuǎn)的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場。氣隙磁場的橢圓度隨轉(zhuǎn)差率s變化，s愈大，磁場的橢圓度愈大，其機電轉(zhuǎn)換能力愈差。 缺相時電機電流的變化: 正常起動或運行時，三相電機為對稱負載，三相電流大小相等，小于或等于額定值。出現(xiàn)一相斷線后，三相電流不均衡或過大。 起動時缺相：電動機不能起動、其繞組電流為額定電流的47倍。發(fā)熱量為正常溫升的1649倍，因其迅速超過允許溫升而使電動機燒毀。 運行中缺相： 當滿載時缺相，電動機處于過流狀態(tài)?即電流超過額定電流，電動機會從疲轉(zhuǎn)變?yōu)槎罗D(zhuǎn)，未斷相的線電流增加更多，引起電動機迅速燒毀。 輕載運行電動機斷相時，未斷相的繞組電流迅速增加，使這相繞組由于溫升過高而被燒毀。 缺相運行對于長期工作制運行的鼠籠式電動機的危害很大，這類電動機被燒毀的事故中60%70是由于缺相運行引起的。故對電動機的缺相防護十分重要