電機實驗報告

PAGE4電機實習實驗?zāi)康模喝喈惒诫妱訖C的拆卸與安裝涉及到電機的各方面知識，必須掌握電機的工作原理和一些必要的與拆卸安裝工具的使用常識。通過此次實習，可以熟悉電機結(jié)構(gòu)，制造、安裝要求，性能、質(zhì)量檢測等，學會電動機的拆卸與安裝工藝技術(shù)，電機的絕緣測試與搖表的使用知識，加強動手能力，培養(yǎng)實踐技能，學會團隊合作精神，為以后的工作打下基礎(chǔ)。實驗內(nèi)容：首先需要回顧三相異步電動機的工作原理和結(jié)構(gòu)組成，然后拆卸電機，利用舊的銅線學會嵌線，最后纏繞新的銅線。安裝好電動機后進行絕緣測試，檢查相與相之間是否有短路以及銅線與電機殼之間是否絕緣，最后連接電源試轉(zhuǎn)。1.三相異步電動機的基本工作原理三相異步電動機要帶負載運行，同直流電機一樣，必須提供一定大小和確定旋轉(zhuǎn)方向的電磁轉(zhuǎn)矩，即需要磁場和電流的共同作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。但異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的方法不同于直流電機，異步電動機的磁場是旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子電流是感應(yīng)電流，氣隙中的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，如下圖1。這方面與直流電動機有很大差別。VV2V1W2U1W1三相異步電動機的定子裝有三相對稱繞組，當接入三相對稱的交流電源時，流入定子繞組的三相對稱在電動機的氣隙中將產(chǎn)生一個以同步轉(zhuǎn)速n1旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。這個旋轉(zhuǎn)磁場在定子和轉(zhuǎn)子間的氣隙旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心外槽內(nèi)，兩端被導(dǎo)電環(huán)連接（籠型）。旋轉(zhuǎn)磁場磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（如N、S極中心線導(dǎo)條產(chǎn)生電動勢e2）,當旋轉(zhuǎn)磁場如圖1所示為逆圖1.三相異步電動機的基本工作原理時針方向旋轉(zhuǎn)時，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體順時針方向切割磁力線，由右手定則可確定，轉(zhuǎn)子的上半圓周各導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢方向均為，即進入紙面；下半圓周導(dǎo)體的電動勢方向均為⊙，即指向紙面?，F(xiàn)轉(zhuǎn)子各導(dǎo)體兩端均有導(dǎo)電環(huán)短接，所以各導(dǎo)體有電流產(chǎn)生，若不計轉(zhuǎn)子繞組電感，則導(dǎo)體電流與感應(yīng)電動勢同相位。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電流i2與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁力fem作用在轉(zhuǎn)子上，fem的方向由左手定則確定。轉(zhuǎn)子所有導(dǎo)體受的電磁力對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生了一個逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩Tem。當電磁轉(zhuǎn)矩Tem大于負載TL時，轉(zhuǎn)子就會跟著旋轉(zhuǎn)磁場以某一轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)，電磁轉(zhuǎn)矩Tem及轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向相同。如果轉(zhuǎn)子拖動生產(chǎn)機械，則作用在轉(zhuǎn)子上的電磁轉(zhuǎn)矩將克服負載轉(zhuǎn)矩而做功，電動機輸出機械功率，從而實現(xiàn)了機電能量的轉(zhuǎn)換。異步電動機在運行時，當n≠n1時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場之間存在相對旋轉(zhuǎn)速度，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割電力線，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。當Tem=TL時，電動機以某一速度n穩(wěn)速運行。但一旦n≠n1，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場之間無相對運動，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中無感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，無轉(zhuǎn)子電流，電動機產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩Tem=0,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n下降。因此，電動機轉(zhuǎn)速不可能等于同步轉(zhuǎn)速n1，只能與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場處于異步狀態(tài)，這也是異步電動機名稱的由來。異步電動機也可以稱作感應(yīng)電動機，這是因為轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流是轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場的磁力線而感應(yīng)出來的，從而使電動機產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。2.三相異步電動機的結(jié)構(gòu)三相異步電動機由定子部分和轉(zhuǎn)子部分組成。定、轉(zhuǎn)子中間是氣隙。（1）定子部分異步電動機的定子主要是由定子鐵芯、定子繞組和機座三部分組成。圖2.三相異步電動機的結(jié)構(gòu)圖圖3a.定子鐵心圖3三相異步電動機的定子鐵心是其磁路的一部分，固定安裝在機座里面。定子鐵芯由0.5m厚的硅鋼片疊成，沖片兩面涂有絕緣漆，用以降低交變磁通在鐵心中產(chǎn)生的渦流損耗。定子鐵心內(nèi)圓上沖有均勻的槽，用以嵌放三相定子繞組，定子鐵心圓形內(nèi)表面可使電動機氣隙盡可能的小，定子鐵心的硅鋼沖片如圖3。b.定子繞組異步電動機常用單層繞組和雙層繞組，都是產(chǎn)生電樞磁場進行能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。c.機座異步電動機的機座主要起固定和支撐作用。（2）轉(zhuǎn)子部分異步電動機的轉(zhuǎn)子由鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等組成。a.轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心也是磁路的一部分，與定子鐵心一樣，也由0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，整個鐵心固定在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)子鐵心外圓上沖有均勻分布的外表的槽，如圖2所示，用以安放轉(zhuǎn)子繞組。由于槽縫隙很小，整個轉(zhuǎn)子鐵心的外表面成圓柱形。b.轉(zhuǎn)子繞組三相異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組主要有籠型繞組和線形繞組兩種。根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的不同，三相異步電動機可以分為籠型異步電動機和繞線式異步電動機兩大類。3.電動機的拆卸與安裝（1）舊電機的拆卸拿到一個已經(jīng)纏好的舊電機后先將其兩端蓋的螺絲擰松，然后用一爪子似的工具抓在其中一端蓋上，通過不斷地擰可將端蓋去下。接著將轉(zhuǎn)子部分取出，然后拆定子繞組，為了再利用其線圈，在拆的時候要將其一圈圈地弄好，如果纏在一起再用的話會很麻煩。為了再利用，拆下的螺絲及絕緣紙應(yīng)保存好。（2）電機的安裝a.繞線圈：之前先將繞線機設(shè)置好，將間距調(diào)成125b.下線前的工作：下線前要將準備工作做到位，首先要給每個槽都標好號，將每個槽下面那層絕緣紙鋪好，將線圈可能會與機坐接觸到的地方先用紙隔開，準備好下線要用到的工具。c.下線：下線前要根據(jù)線圈繞組的展開圖確定好線圈的先后次序，然后開始下線。下線時可兩人配合，由于匝數(shù)較多可分成幾匝幾匝分別下，下線時不要用金屬物體去碰線，盡量不要將其與外殼接觸，每下完一個槽后要將上面再覆蓋一層絕緣紙，然后插上一跟竹簽。d.下線后的工作：線下完后找到三相線的六個接頭（為了便于區(qū)分在下線時將其編好號），分別將其接到機座的接線盒里。然后用絕緣紙將兩頭的線圈與線圈隔開，最后用工程線將其綁好。如果兩頭線圈的口太小要用橡膠錘墊上絕緣紙將其搗一搗。e.用搖表測試絕緣性：在測試前要先了解搖表的用法，用搖表分別測試相與相，相與機座間的絕緣性，如果發(fā)現(xiàn)絕緣性不好要設(shè)法找到問題的所在并將其弄好。f.上端蓋：如果確定絕緣性已沒問題就開始上端蓋，之前要先將轉(zhuǎn)子部分插進去，然后將兩端蓋的螺絲先分別用手擰一擰，再用工具將其中一個端蓋擰緊，擰的時候要旋轉(zhuǎn)著擰。接著用錘子將另一端蓋敲打進去，敲的時候同樣要旋轉(zhuǎn)著敲，用力均勻，最后將螺絲擰緊。g.通電測試：在通電前還要測一遍絕緣性，如果確認絕緣性沒問題才可通電。在通電加壓時要一點點往上升，同時要注意觀察電機，一旦電機開始冒煙就需要停止通電。六、問題分析與討論我們組的電機在最后測試時出現(xiàn)了這樣的問題：在電壓較低時電機沒轉(zhuǎn)但內(nèi)部發(fā)出嗡嗡的聲音，當電壓加到120V，電機轉(zhuǎn)了一會兒便開始冒煙。針對以上問題我們查閱了相關(guān)資料并請教了專業(yè)人士，最后總結(jié)出如下可能原因：剛開始電壓過低所以發(fā)出聲音但不轉(zhuǎn)；電機未裝潤滑脂或軸承裝配過緊；繞組絕緣處理不好；電機未加風扇，不能充分散熱。結(jié)論：1、電動機主要由兩部分組成：固定部分稱為定子，旋轉(zhuǎn)部分稱為轉(zhuǎn)子。另外還有端蓋、風扇、罩殼、機座、接線盒等。電動機的工作原理是建立在電磁感應(yīng)定律、全電流定律、電路定律和電磁力定律等基礎(chǔ)之上。2、常見故障分析：出現(xiàn)的現(xiàn)象故障原因解決方法接通電源后，電機冒煙且有焦味電動機短路重纏接通電源后，電機冒煙且無焦味由于新纏繞或時間長潮濕一段時間后現(xiàn)象自動消失接通電源后，有嗡聲但電機不轉(zhuǎn)有一相斷路