電動機基本原理及維修

.,電動機基本原理及分類,電動機故障分析,.,電機為什么要定期維護,電機因為長期連續(xù)不斷使用,再加上使用者操作不當,會經(jīng)常發(fā)生電機故障,電機維修應該由專業(yè)的人員負責,保障電機運行良好.電機維修可以節(jié)約成本提高電機利用率.,.,電機的概念,電機的概念電機是指依據(jù)電磁感應定律實現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電機（俗稱馬達），在電路中用字母“M”（舊標準用“D”）表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機械的動力源。,.,電機分類詳述,電機的分類1按工作電源分類根據(jù)電動機工作電源的不同，可分為直流電動機和交流電動機。其中交流電動機還分為單相電動機和三相電動機。2按結(jié)構(gòu)及工作原理分類根據(jù)電動機按結(jié)構(gòu)及工作原理的不同，可分為直流電動機，異步電動機和同步電動機。同步電動機還可分為永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機。異步電動機可分為感應電動機和交流換向器電動機。感應電動機又分為三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機等。交流換向器電動機又分為單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。直流電動機按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無刷直流電動機和有刷直流電動機。有刷直流電動機可分為永磁直流電動機和電磁直流電動機。電磁直流電動機又分為串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復勵直流電動機。永磁直流電動機又分為稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。,.,按起動與運行方式分類,3按起動與運行方式分類根據(jù)電動機按起動與運行方式不同，可分為電容起動式單相異步電動機、電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機、電容起動運轉(zhuǎn)式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。4按用途分類可分為驅(qū)動用電動機和控制用電動機。驅(qū)動用電動機又分為電動工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具）用電動機、家電（包括洗衣機、電風扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、照相機、電吹風、電動剃須刀等）用電動機及其它通用小型機械設備（包括各種小型機床、小型機械、醫(yī)療器械、電子儀器等）用電動機。,.,控制用電動機,5按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類根據(jù)電動機按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)不同，可分為籠型感應電動機（舊標準稱為鼠籠型異步電動機）和繞線轉(zhuǎn)子感應電動機（舊標準稱為繞線型異步電動機）。6按運轉(zhuǎn)速度分類根據(jù)電動機按運轉(zhuǎn)速度不同，可分為高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調(diào)速電動機。低速電動機又分為齒輪減速電動機、電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。調(diào)速電動機除可分為有級恒速電動機、無級恒速電動機、有級變速電動機和無級變速電動機外，還可分為電磁調(diào)速電動機、直流調(diào)速電動機、PWM變頻調(diào)速電動機和開關磁阻調(diào)速電動機。異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。同步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負載大小無關而始終保持為同步轉(zhuǎn)速又分為步進電動機和伺服電動機等。,.,電機故障分析,電動機繞組故障分析和處理方法繞組是電動機的組成部分，老化，受潮、受熱、受侵蝕、異物侵入、外力的沖擊都會造成對繞組的傷害，電機過載、欠電壓、過電壓，缺相運行也能引起繞組故障。繞組故障一般分為繞組接地、短路、開路、接線錯誤?，F(xiàn)在分別說明故障現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因及檢查方法。,.,一、繞組接地指繞組與鐵芯或與機殼絕緣破壞而造成的接地。,1、故障現(xiàn)象機殼帶電、控制線路失控、繞組短路發(fā)熱，致使電動機無法正常運行。2、產(chǎn)生原因繞組受潮使絕緣電阻下降；電動機長期過載運行；有害氣體腐蝕；金屬異物侵入繞組內(nèi)部損壞絕緣；重繞定子繞組時絕緣損壞碰鐵心；繞組端部碰端蓋機座；定、轉(zhuǎn)子磨擦引起絕緣灼傷；引出線絕緣損壞與殼體相碰；過電壓（如雷擊）使絕緣擊穿。,.,3.檢查方法,（1）觀察法。通過目測繞組端部及線槽內(nèi)絕緣物觀察有無損傷和焦黑的痕跡，如有就是接地點。（2）萬用表檢查法。用萬用表低阻檔檢查，讀數(shù)很小，則為接地。（3）兆歐表法。根據(jù)不同的等級選用不同的兆歐表測量每組電阻的絕緣電阻，若讀數(shù)為零，則表示該項繞組接地，但對電機絕緣受潮或因事故而擊穿，需依據(jù)經(jīng)驗判定，一般說來指針在“0”處搖擺不定時，可認為其具有一定的電阻值。,.,（4）試燈法。如果試燈亮，說明繞組接地，若發(fā)現(xiàn)某處伴有火花或冒煙，則該處為繞組接地故障點。若燈微亮則絕緣有接地擊穿。若燈不亮，但測試棒接地時也出現(xiàn)火花，說明繞組尚未擊穿，只是嚴重受潮。也可用硬木在外殼的止口邊緣輕敲，敲到某一處等一滅一亮時，說明電流時通時斷，則該處就是接地點。（5）電流穿燒法。用一臺調(diào)壓變壓器，接上電源后，接地點很快發(fā)熱，絕緣物冒煙處即為接地點。應特別注意小型電機不得超過額定電流的兩倍，時間不超過半分鐘；大電機為額定電流的20%-50%或逐步增大電流，到接地點剛冒煙時立即斷電。（6）分組淘汰法。對于接地點在鐵芯心里面且燒灼比較厲害，燒損的銅線與鐵芯熔在一起。采用的方法是把接地的一相繞組分成兩半，依此類推，最后找出接地點。,.,4.處理方法,（1）繞組受潮引起接地的應先進行烘干，當冷卻到6070左右時，澆上絕緣漆后再烘干。（2）繞組端部絕緣損壞時，在接地處重新進行絕緣處理，涂漆，再烘干。（3）繞組接地點在槽內(nèi)時，應重繞繞組或更換部分繞組元件。最后應用不同的兆歐表進行測量，滿足技術要求即可。,.,二、繞組短路,由于電動機電流過大、電源電壓變動過大、單相運行、機械碰傷、制造不良等造成絕緣損壞所至，分繞組匝間短路、繞組間短路、繞組極間短路和繞組相間短路。1.故障現(xiàn)象離子的磁場分布不均，三相電流不平衡而使電動機運行時振動和噪聲加劇，嚴重時電動機不能啟動，而在短路線圈中產(chǎn)生很大的短路電流，導致線圈迅速發(fā)熱而燒毀。2.產(chǎn)生原因電動機長期過載，使絕緣老化失去絕緣作用；嵌線時造成絕緣損壞；繞組受潮使絕緣電阻下降造成絕緣擊穿；端部和層間絕緣材料沒墊好或整形時損壞；端部連接線絕緣損壞；過電壓或遭雷擊使絕緣擊穿；轉(zhuǎn)子與定子繞組端部相互摩擦造成絕緣損壞；金屬異物落入電動機內(nèi)部和油污過多,.,3.檢查方法,（1）外部觀察法。觀察接線盒、繞組端部有無燒焦，繞組過熱后留下深褐色，并有臭味。（2）探溫檢查法?？蛰d運行20分鐘（發(fā)現(xiàn)異常時應馬上停止），用手背摸繞組各部分是否超過正常溫度。（3）通電實驗法。用電流表測量，若某相電流過大，說明該相有短路處。（4）電橋檢查。測量個繞組直流電阻，一般相差不應超過5%以上，如超過，則電阻小的一相有短路故障。,.,（5）短路偵察器法。被測繞組有短路，則鋼片就會產(chǎn)生振動。（6）萬用表或兆歐表法。測任意兩相繞組相間的絕緣電阻，若讀書極小或為零，說明該二相繞組相間有短路。（7）電壓降法。把三繞組串聯(lián)后通入低壓安全交流電，測得讀書小的一組有短路故障。（8）電流法。電機空載運行，先測量三相電流，在調(diào)換兩相測量并對比，若不隨電源調(diào)換而改變，較大電流的一相繞組有短路。,.,4.短路處理方法,（1）短路點在端部。可用絕緣材料將短路點隔開，也可重包絕緣線，再上漆重烘干。（2）短路在線槽內(nèi)。將其軟化后，找出短路點修復，重新放入線槽后，再上漆烘干。（3）對短路線匝少于1/12的每相繞組，串聯(lián)匝數(shù)時切斷全部短路線，將導通部分連接，形成閉合回路，供應急使用。（4）繞組短路點匝數(shù)超過1/12時，要全部拆除重繞。,.,三、繞組短路,由于焊接不良或使用腐蝕性焊劑，焊接后又未清除干凈，就可能造成壺焊或松脫；受機械應力或碰撞時線圈短路、短路與接地故障也可使導線燒毀，在并燒的幾根導線中有一根或幾根導線短路時，另幾根導線由于電流的增加而溫度上升，引起繞組發(fā)熱而斷路。一般分為一相繞組端部斷線、匝間短路、并聯(lián)支路處斷路、多根導線并燒中一根斷路、轉(zhuǎn)子斷籠。,.,1.故障現(xiàn)象電動機不能啟動，三相電流不平衡，有異常噪聲或振動大，溫升超過允許值或冒煙。2.產(chǎn)生原因（1）在檢修和維護保養(yǎng)時碰斷或制造質(zhì)量問題。（2）繞組各元件、極（相）組和繞組與引接線等接線頭焊接不良，長期運行過熱脫焊。（3）受機械力和電磁場力使繞組損傷或拉斷。（4）匝間或相間短路及接地造成繞組嚴重燒焦或熔斷等。,.,3.檢查方法,（1）觀察法。斷點大多數(shù)發(fā)生在繞組端部，看有無碰折、接頭出有無脫焊。（2）萬用表法。利用電阻檔，對“Y”型接法的將一根表棒接在“Y”形的中心點上，另一根依次接在三相繞組的首端，無窮大的一相為斷點；“”型接法的短開連接后，分別測每組繞組，無窮大的則為斷路點。（3）試燈法。方法同前，等不亮的一相為斷路。（4）兆歐表法。阻值趨向無窮大（即不為零值）的一相為斷路點。,.,（5）電流表法。電機在運行時，用電流表測三相電流，若三相電流不平衡、又無短路現(xiàn)象，則電流較小的一相繞組有部分短斷路故障。（6）電橋法。當電機某一相電阻比其他兩相電阻大時，說明該相繞組有部分斷路故障；（7）電流平衡法。對于“Y”型接法的，可將三相繞組并聯(lián)后，通入低電壓大電流的交流電，如果三相繞組中的電流相差大于10%時，電流小的一端為斷路；對于“”型接法的，先將定子繞組的一個接點拆開，再逐相通入低壓大電流，其中電流小的一相為斷路。（8）斷籠偵察器檢查法。檢查時，如果轉(zhuǎn)子斷籠，則毫伏表的讀數(shù)應減小。,.,4.斷路處理方法,（1）斷路在端部時，連接好后焊牢，包上絕緣材料，套上絕緣管，綁扎好，再烘干。（2）繞組由于匝間、相間短路和接地等原因而造成繞組嚴重燒焦的一般應更換新繞組。（3）對斷路點在槽內(nèi)的，屬少量斷點的做應急處理，采用分組淘汰法找出斷點，并在繞組斷部將其連接好并絕緣合格后使用。（4）對籠形轉(zhuǎn)子斷籠的可采用焊接法、冷接法或換條法修復。,.,四、繞組接錯,繞組接錯造成不完整的旋轉(zhuǎn)磁場，致使啟動困難、三相電流不平衡、噪聲大等癥狀，嚴重時若不及時處理會燒壞繞組。主要有下列幾種情況：某極相中一只或幾只線圈嵌反或頭尾接錯；極（相）組接反；某相繞組接反；多路并聯(lián)繞組支路接錯；“”、“Y”接法錯誤。,.,1、故障現(xiàn)象電動機不能啟動、空載電流過大或不平衡過大，溫升太快或有劇烈振動并有很大的噪聲、燒斷保險絲等現(xiàn)象。2、產(chǎn)生原因誤將“”型接成“Y”型；維修保養(yǎng)時三相繞組有一相首尾接反；減壓啟動是抽頭位置選擇不合適或內(nèi)部接線錯誤；新電機在下線時，繞組連接錯誤；舊電機出頭判斷不對。,.,3.檢修方法,（1）滾珠法。如滾珠沿定子內(nèi)圓周表面旋轉(zhuǎn)滾動，說明正確，否則繞組有接錯現(xiàn)象。（2）指南針法。如果繞組沒有接錯，則在一相繞組中，指南針經(jīng)過相鄰的極（相）組時，所指的極性應相反，在三相繞組中相鄰的不同相的極（相）組也相反；如極性方向不變時，說明有一極（相）組反接；若指向不定，則相組內(nèi)有反接的線圈。（3）萬用表電壓法。按接線圖，如果兩次測量電壓表均無指示，或一次有讀數(shù)、一次沒有讀數(shù)，說明繞組有接反處。（4）常見的還有干電池法、毫安表剩磁法、電動