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项目2交流电动机的拆装与维护【项目目标】【项目内容】三相异步电动机的结构、转动原理；三相异步电动机的运行特性；三相异步电动机的机械特性、启动、调速和制动；单相异步电动机的结构和工作原理；交流电动机的维护与检修。掌握三相交流异步电动机的结构；理解三相交流异步电动机的工作原理，理解交流电动机铭牌数据；掌握三相异步电动机定子绕组首尾端的测定方法；掌握三相交流异步电动机的运行原理及运行特性；掌握三相交流异步电动机的启动、调速、制动的方法，理解其原理；掌握三相交流异步电动机的选用、使用与维护方法；掌握单相交流异步电动机的结构、工作原理、使用与维护方法；能正确地对交流电动机进行拆装；能够对三相、单相交流异步电动机进行故障检测与排除。任务2.1三相异步电动机的认识与拆装一、三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构主要由定子和转子两大部分组成。固定不动的部分叫定子；旋转部分叫转子。转子装在定子腔内，定子、转子之间有一空气间隙，称为气隙。图2-1所示的是鼠笼型异步电动机拆开后各个部件的形状。1.定子部分定子部分主要由机座、定子铁芯和定子绕组三部分组成。图2-2所示为三相鼠笼型异步电动机的装配图。(1)机座三相异步电动机的机座起固定和支撑定子铁芯和端盖、保护电动机的绕组和旋转部分的作用，一般用铸铁铸造而成。(2)定子铁芯铁芯内圆有均匀分布与轴平行的定子槽，如图2-3所示，用以嵌放对称绕组。绕组是根据电机的磁极对数和槽数按照一定规则排列与连接的。铁芯外圆周面固定在机座内，如图2-4所示。(3)定子绕组三相异步电动机的定子绕组是三相对称绕组，它由三个完全相同的绕组组成，每个绕组即为一相，三相绕组在铁芯内圆周面上相差120o电角度布置，每相绕组的两端分别用U1－U2，V1－V2，W1－W2表示，三相绕组的六个出线端引到接线盒上，从接线盒与三相电源相连接，可以根据需要接成星形或三角形。图2-5(a)为定子绕组的星形接法；图2-5(b)为定子绕组的三角形接法。2.转子部分(1)转子铁芯。一般中、小型异步电动机的转子铁芯用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，铁芯外圆有均匀分布与轴平行的槽，如图2-6所示，用以嵌放转子绕组，套在转轴上。(2)转子绕组①鼠笼型转子绕组。如图2-7所示。鼠笼型转子，如图2-8所示。铸铝转子，如图2-9所示。具有上述鼠笼型转子的异步电动机称为鼠笼型异步电动机，这类电动机之一的外形如图2-10所示。②绕线型转子绕组与接线原理如图2-11所示。绕线型异步电动机。(3)转轴3.气隙二、三相异步电动机的铭牌及主要技术参数电动机铭牌如表2.1所示。1.型号。各类型电动机的主要产品代号意义摘录于表2.2中。(8)温升及绝缘等级：按耐热程度不同，将电动机的绝缘等级分为A、E、B、F、H、C等几个等级，它们允许的最高温度如表2.3所示，其中最高允许温升是按环境温度40oC计算出来的。三、三相异步电动机的绕组首、尾端的测定1.万用表或微安表判别方法(1)万用表或微安表判别方法之一①首先用万用表电阻挡判断出各相绕组的两个出线端，分清三相绕组各相的两个线头，并进行假设编号，假设编号为U1、U2、V1、V2的W1、W2。②按图2-12方法接线。注视万用表(微安挡)或微安表指针摆动的方向，合上开关瞬间，若指针摆向大于0的一边，则接电池正极的线头与万用表(或微安表)负极所接的线头同为首端或尾端。如指针反向摆动，则接电池正极的线头与万用表(或微安表)正极所接的线头同为首端或尾端。③再将电池和开关接另一相绕组的两个线头，进行测试，就可正确判别各相绕组的首尾端。(2)万用表或微安表判别方法之二①同方法一。②按图2-13接线，判断首、尾端。用手转动电动机转子，如万用表(微安挡)指针不动，则证明假设的编号是正确的；若指针有偏转，说明其中有一相首、尾端假设编号不对，应逐相对调重测，直至正确为止。2.绕组串电压表法①同方法一。②按图2-14接线。把其中任意两相绕组串联后再与电压表或万用表的交流电压挡连接(也可用灯泡替代电压表或万用表)，第三相绕组与36V低压交流电源接通。③判断首、尾端。通电后，若电压表无读数(或灯不亮)，说明连在一起的两个线头同为首端或尾端；电压表有读数(或灯亮)，说明连在一起的两个线头中一个是首端，另一个是尾端；任定一端为已知首端，同法可测定第三相的首、尾端。四、三相异步电动机的运转原理1.旋转磁场的产生(1)两极旋转磁场的产生由此可见，三相绕组通入三相交流电流时，将产生旋转磁场。若满足两个对称(即绕组对称、电流对称)，则此旋转磁场的大小便恒定不变(称为圆形旋转磁场)，否则将产生椭圆形旋转磁场(磁场大小不恒定)。由图2-16可看出，旋转磁场是沿顺时针方向旋转的，如果将定子绕组接到电源三根端线中的任意两根对调一下，即沿逆时针方向旋转，与未对调端线时的旋转方向相反。由此可知，旋转磁场的旋转方向总是与定子绕组中三相电流的相序一致。所以，只要将三相电源线中的任意两相与绕组端的连接顺序对调，就可改变旋转磁场的旋转方向。(2)四极旋转磁场的产生如果每相绕组由两个线圈组成，三相共有六个线圈，各线圈的位置互差120o，并把两个互差90o的线圈串联起来作为一个相绕组，如图2-17(a)所示。通入三相交流电流时，便产生两对磁极的磁场，如图2-17(b)所示。2.三相异步电动机的运转原理图2-18是三相异步电动机的工作原理图。电生磁；(动)磁生电；电磁力(矩)。三相异步电动机的转速n恒小于定子旋转磁场的转速n1，只有这样，转子绕组与定子旋转磁场之间才有相对运动(转速差)，转子绕组才能感应电动势和电流，从而产生电磁转矩。因而n＜n1(有转速差)是异步电动机旋转的必要条件，异步的名称也由此而来。3.转差率转速差(n1－n)与旋转磁场转速n1的比称为转差率。用s表示为：可得：五、三相异步电动机的拆装1.拆装电动机的常用工具拆装电动机时，常用工具有：拉钩、油盘、活扳手、榔头、螺丝刀，紫铜棒、钢套筒和毛刷等，如图2-19所示。用拉具拆卸皮带轮或联轴器时，拉脚应勾住其外缘，如图2-20所示；在拆卸轴承时拉脚应勾在轴承的内环上，如图2-21所示。2.三相异步电动机的拆卸(1)三相异步电动机的拆卸顺序如下：切断电源，拆下电动机与电源的连接线，并将电源连接线线头做好绝缘处理。脱开带轮或联轴器与负载的连接，松开地脚螺栓和接地螺栓。拆卸带轮或联轴器。拆卸风罩风扇。拆卸轴承盖和端盖。抽出或吊出转子。(2)主要零、部件的拆卸方法如下：联轴器或皮带轮的拆卸。拆卸风罩和风扇。轴承盖和端盖的拆卸。3.三相异步电动机的装配三相异步电动机的装配顺序如下：滚动轴承的安装，后端盖的安装，转子的安装，前端盖的安装，安装风扇和皮带轮。4.装配后的检验一般检查；测量绝缘电阻；测量电流；通电观察。上述检查合格后可通电观察，用转速表测量转速是否均匀并符合规定要求；检查机壳是否过热；轴承有无异常声音。【任务实施】1.任务实施的内容三相异步电动机的认识及拆装。2.任务实施的要求(1)正确地把三相异步电动机接入三相电源。(2)根据给定的电路图正确布线，使电路正常工作。(3)正确使用交流电流表、交流电压表，正确测出数据。(4)掌握中、小型三相异步电动机的拆卸及安装的方法。3.设备器材电工实验实训台，1套；三相异步电动机，1台；交流电流表、电压表，各1块；万用表，1块；转速表，1块；单刀开关，1只；电工工具(含顶拔器、活扳手、榔头、螺丝刀、紫铜棒、钢套筒、毛刷、钳子、螺丝刀)，1套。4.任务实施的步骤(1)观察电动机的结构，抄录电动机的铭牌数据，将有关数据填入表2.4中。(2)用手拨动电动机的转子，观察其转动情况是否良好。(3)测量电源电压，根据电源电压和电动机的铭牌数据确定电动机定子绕组应采用的连接形式。按图2-22所示连接线路，选择合适的电压表和电流表的量程，将电动机外壳接地。(4)合上电源开关S1，观察三相异步电动机直接启动时的启动电流，将数据记入表2.5中，记住这时电动机的转动方向，并以这个转动方向为正转方向。(5)待电动机转速稳定后，测量电动机空载运行时的转速和线电流，记入表2.5中。(6)断掉电源，将电动机三根电源线中的任意两根对调，然后合上电源开关S1，再测启动电流和空载电流、空载转速。观察电动机的转向，对上面各量有无影响。(7)在电动机稳定运行后断开开关S2，即断开W相，使电动机断相运行。注意电动机的运转声音有无异常。迅速测量其他两相的电流IU、IV及电动机转速，记入表2.5中。(8)仍断开开关S2，以便观察电动机单相启动情况。先用手朝任一方向拨动电动机转轴，然后松手，在电动机尚未停转时接通电源，观察电动机的启动情况和转动方向，将情况记入表2.6中。(9)三相异步电动机的拆装按三相异步电动机的拆卸顺序拆卸中、小型三相异步电动机；对电动机转子轴承洗油，对滚动轴承上润滑脂；按前述三相异步电动机装配顺序进行装配。将以上拆装有关情况记入表2.7中。④电动机装配后进行检验，将有关数据详细记录于表2.8中。5.注意事项(1)测量电动机的启动电流时，所选电流表的量程，应稍大于电动机额定电流的7倍，切不可按额定电流值选用。(2)使用转速表时应注意：估计待测转速，选择好合适的量程，然后在表的转轴上套上橡皮顶尖，用双手将表拿稳，使表的转轴与电动机的转轴处在同一轴线上，缓缓地顶在电动机转轴的中心孔里，待表针稳定下来后即可读数。