电机拖动与调速技术1-电机拆装与检测教学课件.ppt

电机拖动与调速技术教学课件电机拖动与调速技术电机拖动与调速技术学习目标学习目标任务说明知识和能力要求任务一、直流电任务一、直流电机的拆装与检测机的拆装与检测工作内容与要求任务准备任务实施实训模块1知识链接1。问题与思考小结复习思考题任务二、交流电任务二、交流电机的拆装与检测机的拆装与检测工作内容与要求任务准备任务实施实训模块1知识链接1。问题与思考小结复习思考题1 1、电机的拆装与检测、电机的拆装与检测任务说明任务说明学习目标 在本任务中，主要完成直、交流电机的拆装与检测，使学生了解直、交流电机的基本结构、工作原理、铭牌数据、参数测试方法等，对电机产生更深的认识，了解其在工业生产中的应用，从而培养并建立学生的学习兴趣。电机担任着电能的生产、传输、分配及应用等重要任务，是在现代化工业生产过程中不可缺少的主要设备。本学习任务是通过典型的工作任务对电机进行拆装和检测，通过实际操作，加深对电机工作原理的理解。1 1、电机的拆装与检测、电机的拆装与检测知识和能力要求知识和能力要求学习目标 能力要求(1)能够对电机进行拆卸和装配；(2)能够正确使用电机的拆卸及装配工具；(3)能够正确的使用相关的仪器仪表；(4)能够正确的对装配后的电机进行基本的检测。知识要求(1)了解电机的基本结构；(2)学会电机拆装相关工具的使用方法；(3)掌握电机的拆卸及装配步骤及方法；(4)掌握电机的拆卸及装配后的基本检测方法；(5)理解直流、交流电动机铭牌数据的含义。1 1、电机的拆装与检测、电机的拆装与检测直流电机发展历程1、1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应。2、1821年9月法拉第发现通电的导线能绕永久磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型，被认为是世界上第一台电机。3、1822年，法国的阿拉戈盖吕萨克发明电磁铁，即用电流通过绕线的方法使其中铁块磁化。4、1825年，斯特企用16圈导线制成了第一块电磁铁。5、1829年，美因电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了革新，绝缘导线代替裸铜导线，因此不必担心被铜导线过分靠近而短路。6、1831年，法拉第发现了电磁感应现象之后不久，他又利用电磁感应发明了世界上第一台真正意义上的电机-法拉第圆盘发电机。1 1、电机的拆装与检测、电机的拆装与检测直流电机发展历程7、1832年，法国A.H.皮克西在巴黎公开了一台永久磁铁型旋转式交流发电机。一年后，他在发电机上安装整流子，将交流电变为直流电。8、1854年，月麦的赫尔特发明了自激式电机。9、1857年，英国的惠斯通发明自激电磁铁型发电机。10、1860年，意大利的L奇诺蒂发明了齿状电枢。11、1865年，意大利物理学家帕其努梯发明了环状发电机电枢。12、1866年西门子的创始人维尔纳.冯.西门子制成直流白激、并激式发电机，制成了一架大功率直流电机。并于1867年在巴黎世界博览会上展出第一批样机。这样，西门子就首次完成了把机械能转换成为电能的发明。13、1870年格拉姆将T形电枢绕组改为环形电枢绕组，发明了直流发电机，被人们誉为“发电机之父”。14、1873年，德因的西门子公司研究发电机的工程师阿特涅发明了与格拉姆发电机不同的线圈绕线方式，制成了性能良好的发电机。15、1880年，爱迪生观察到用异片铁芯可以减少温升和能耗。1 1、电机的拆装与检测、电机的拆装与检测工作内容及要求工作内容及要求任务一直流电机的拆装与检测 通过对实际的直流电机进行拆装和参数测试，使学生进一步理解直流电机的工作原理，了解直流电机的内部结构，进而学会对直流电机的各个部件进行日常保养以及对直流电机的常见故障进行分析和排查。任务准备任务准备 根据能量转换方向的不同，直流电机可分为直流发电机和直流电动机两大类。直流发电机将机械能转换为电能，而直流电动机将电能转换为机械能。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测一、直流发电机的工作原理一、直流发电机的工作原理任务准备 直流发电机通常由外部机械装置拖动其旋转，以此产生电能输出，如下图所示。由图可知，当线圈不停地旋转时，电刷A始终是正电位，电刷B始终是负电位。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测一、直流发电机的工作原理一、直流发电机的工作原理任务准备直流发电机的工作原理是基于电磁感应定律的。即 若B、l、v三者相互垂直，则感应电动势e的大小为e=Blv 式中，e为导体的感应电动势，单位V；B为磁感应强度，单位T；l为导体长度，单位m；v为导体切割磁感线的速度，单位m/s。e的方向由右手定则确定。注意：注意：实际的直流发电机的电枢是根据实际应用情况配有多匝线圈的，相应地，换向片的数量要根据线圈匝数的多少来确定。磁极也是根据实际需要将N、S极交替放置多对，相应地，电刷的个数要根据磁极的个数来确定。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测二、直流电动机的工作原理二、直流电动机的工作原理任务准备 如果直流电机的转子不用原动机拖动，而是把它的电刷A、B接在电压为U的直流电源上，此时，电机作电动机运行，如下图所示。由图可知，虽然导体中的电流是交变的，但线圈的旋转方向始终不变。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测二、直流电动机的工作原理二、直流电动机的工作原理任务准备直流电动机的工作原理是基于电磁力定律。即 当磁感线与导体中电流方向相互垂直时，作用在通电导体上的电磁力F的大小为F=BIl式中，F为电磁力，单位N；B为磁感应强度，单位T；I为载流导体中流过的电流，单位A；l为导体长度，单位m。F的方向由左手定则确定。同直流发电机一样，实际的直流电动机的电枢并非单一线圈，磁极也并非一对。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测三、直流电机的可逆性原理三、直流电机的可逆性原理任务准备 由前面的分析可知，一台直流电机理论上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是前提条件不同。当直流电机的电刷A、B接在电压为U的直流电源上时，电机运行在电动机状态，线圈按一定方向不停地旋转；当用原动机拖动直流电机的电枢时，电机运行在发电机状态，两电刷引出的是具有恒定方向的电动势。在电机理论中，一台电机既能做电动机运行又能做发电机运行的原理称为可逆性原理。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测实训模块实训模块1 直流电机的拆装直流电机的拆装任务实施 实训目的实训目的（1）掌握直流电动机的拆装过程。（2）了解直流电动机的基本结构。（3）进一步理解直流电机的工作原理。实训工具和仪表实训工具和仪表（1）常用电工工具、拉具、活动扳手、手锤、紫铜棒、木锤。（2）万用表一块。（3）直流电动机一台。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测实训模块实训模块1 直流电机的拆装直流电机的拆装任务实施 实训方法和步骤实训方法和步骤略 注意事项注意事项（1）拆下刷架前，要做好标记。（2）抽出电枢时要仔细，不要碰伤换向器及各绕组。（3）抽出的电枢必须放在木架或木板上，并用布或纸包好。（4）装配时，拧紧端盖螺丝，必须四周用力均匀，按对角线上下左右拧紧，不能先将一个螺丝拧紧后再去拧另一个螺丝。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接1 直流电机的基本结构直流电机的基本结构任务实施 直流电机的基本结构主要由静止部分和旋转部分构成，在静止部分和旋转部分之间要有一定的气隙，其中静止部分称为定子，旋转部分称为转子。如下图所示图中：1风扇；2机座；3电枢；4主磁极；5刷架；6换向器；7接线板；8接线盒；9换向极；10端盖1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测1.定子部分定子部分直流电机的基本结构 直流电机的定子部分主要由主磁极、换向极、机座和电刷装置组成。下图为直流电机主磁极的结构：图中：1极靴；2励磁绕组；3极身；4机座；5框架；6转子1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测2.转子部分转子部分直流电机的基本结构 直流电机的转子主要由电枢铁心、电枢绕组和换向器组成，如下图所示：图中：1换向器；2电枢铁心；3电枢绕组1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测电枢绕组电枢绕组直流电机的基本结构 电枢绕组由许多按一定规律连接的绝缘线圈（导线）组成，每一个线圈为一个元件。根据连接规律的不同，电枢绕组可分为叠式绕组波式绕组等。电机中常见的绕组连接方式有单叠绕组和单波绕组。单叠绕组单波绕组1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测实训模块实训模块2 直流电动机的参数测定直流电动机的参数测定任务实施 实训目的实训目的（1）掌握直流电动机参数的测定方法。用伏安法测量直流电动机的冷态电枢回路电阻和励磁回路电阻。（2）进一步加深对直流电机两个回路的理解。实训工具和仪表实训工具和仪表（1）直流电动机：220V，12.4A，1500r/m。（2）滑动变阻器：300，3A。（3）电压表：300V/75V挡。（4）直流电流表：30A挡。（5）功率表：5A，300V挡。（6）转速计：测量转速。（7）导线若干，开关，电叉。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测实训模块实训模块2 直流电动机的参数测定直流电动机的参数测定任务实施 实训方法和步骤实训方法和步骤1）伏安法测直流电机电枢绕组冷态电阻实验接线图如右图所示：具体实验步骤略。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测实训模块实训模块2 直流电动机的参数测定直流电动机的参数测定任务实施 实训方法和步骤实训方法和步骤2）伏安法测直流电机励磁绕组冷态电阻实验接线图如右图所示：具体实验步骤略。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测实训模块实训模块2 直流电动机的参数测定直流电动机的参数测定任务实施 实验数据记录实验数据记录序号电枢电压/V电枢电流/A电枢电阻/123序号励磁电压/V励磁电流/A励磁电阻/123分别将之前两步实验所测得的数据填入以下表格中：1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测实训模块实训模块2 直流电动机的参数测定直流电动机的参数测定任务实施（1）在测量电机冷态电枢电阻时，为防止因试验电流过大而引起绕组的温度上升，应调节滑动变阻器使试验电流不超过电机额定电流的10%。（2）测试过程中应高度重视人身安全，一定要确认无人触碰裸露导线、接线端子的情况下方能合闸供电。当要改接导线或进行其他涉电操作时，首先应断开电源。（3）注意保护设备仪器不受损害，接线完毕后应仔细检查，防止错接漏接，严格按照设备、仪器操作规程进行操作，严禁擅自改变测量方案，严禁进行不熟悉的操作。注意事项注意事项1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接2 直流电机的铭牌数据直流电机的铭牌数据任务实施根据电机的设计和试验数据，规定了电机的正常运行状态和条件，通常称之为额定运行情况。凡表征电机额定运行情况的各种数据，称为额定值。额定值一般都标注在电机的铭牌上，所以也称为铭牌数据。常见的电机的铭牌上标有以下数据。1.额定功率额定功率PN 指电机在额定状态下运行时电机的输出功率，单位为kW。对于发电机而言：PN=UNIN；对于电动机而言：PN=UNINN。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接2 直流电机的铭牌数据直流电机的铭牌数据任务实施2.额定电压额定电压UN 指电机在额定状态下运行时电枢出线端的平均电压，单位为V。对于发电机而言，额定电压指的是输出电压；对于电动机而言，额定电压指的是输入电压。4.额定转速额定转速nN 指电机在额定功率下运行时对应额定转矩下的转速，单位为r/min。3.额定电流额定电流IN 指电机在额定电压下，运行于额定功率时对应的电流值，单位为A。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接2 直流电机的铭牌数据直流电机的铭牌数据任务实施5.励磁方式励磁方式 励磁方式是指直流电机的励磁绕组与其电枢绕组的连接方式。根据不同的连接方式，常见的直流电机的励磁方式有他励、并励、复励和串励等，如下图所示。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接2 直流电机的铭牌数据直流电机的铭牌数据任务实施6.额定励磁电流额定励磁电流IfN 表示对应于额定电压、额定电流、额定转速及额定功率时的励磁电流，单位为A。8.绝缘等级绝缘等级 电动机允许达到的最高温度是由电动机使用绝缘材料的耐热程度决定的，绝缘材料的耐热程度称为绝缘等级。不同的绝缘材料，其最高允许的温度是不同的，电机中常用的绝缘材料分五个等级：A、E、B、F、H。其中A级绝缘耐热程度最差，H级绝缘耐热程度最强。7.工作方式工作方式 一般地，电机有三种工作方式，即S1：连续工作制，S2：短时工作制，S3：断续周期工作制。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接2 直流电机的铭牌数据直流电机的铭牌数据任务实施9.防护等级防护等级 是以字母“IP”和其后面的两位数表示的。“IP”为国际防护的缩写。IP后面第一位数字代表第一种防护形式（防尘）的等级，共分七个等级。第二位数字代表第二种防护形式（防水）的等级，共分九个等级。数字越大，表示防护的能力越强。在电机运行时，若所有的物理量均与其额定值相同，则称电机运行于额定状态。电机最好是运行于额定状态或额定状态附近，此时电机的运行效率和工作性能都处于最佳状态。还有一些额定值一般不在铭牌上进行标注，例如额定效率N，额定转矩等TN，但都可以有铭牌数据计算得出。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测实训模块实训模块3 直流电机的保养与维修直流电机的保养与维修任务实施 实训目的实训目的（1）掌握直流电机换向器的保养过程。（2）掌握直流电机电刷的保养过程。实训工具和仪表实训工具和仪表（1）工具。常用电工工具、活动扳手、木锤、锉刀、纱布、汽油、棉纱等。（2）仪表。万用表一块。（3）器材。直流电动机一台。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测实训模块实训模块3 直流电机的保养与维修直流电机的保养与维修任务实施 实训方法和步骤实训方法和步骤2）直流电机电刷的保养1）直流电机换向器的保养 注意事项注意事项略。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接3 直流电机的保养与维修方法直流电机的保养与维修方法任务实施 直流电机在使用过程中最常出现的问题就是换向不良，因此如何解决换向不良就成为直流电机保养与维修的最主要任务。良好换向的前提是电刷与换向器之间保持稳定的滑动接触，主要是保持换向器氧化膜的动态平衡，否则，滑动接触将变得不稳定，从而产生换向火花。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接3 直流电机的保养与维修方法直流电机的保养与维修方法任务实施一换向火花产生的原因一换向火花产生的原因1.电磁原因电磁原因2.机械原因机械原因3.电机负载与周围环境原因电机负载与周围环境原因 例如：换向元件内的合成电势不等于零、电枢绕组开焊或片间（匝间）短路、电枢绕组不对称、电刷不在几何中心线上等。例如：换向器表面工作状态不良、电刷和刷握的工作状态不良等原因。例如：电机严重过载、湿度太高或太低、温度过高或过低、周围存在油污或有害性气体和含尘量过高等。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接3 直流电机的保养与维修方法直流电机的保养与维修方法任务实施二换向器的保养与维修方法二换向器的保养与维修方法1换向器片间电阻的测量换向器片间电阻的测量 换向条件正常化检查，是直流电机换向事故处理最常用办法。换向正常化检查是采用不同的检查方法，寻找换向事故原因并排除故障，通常包括下面几个项目：当电枢绕组发生断线、开焊、匝间短路，或换向器发生升高片断裂、片间短路时，造成电磁上的不对称，将会产生换向火花。测量片间电阻就能发现电机是否存在上述故障。片间电阻测量通常采用压降法，也可以采用专用片间电阻测量仪。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接3 直流电机的保养与维修方法直流电机的保养与维修方法任务实施二换向器的保养与维修方法二换向器的保养与维修方法2换向器摆度检查换向器摆度检查 换向器在长期运行后，容易产生变形和突片。当换向器变形或偏心时，在运行时将会使电刷跳动，滑动接触稳定性受到干扰，从而产生机械性火花，火花进一步导致换向器表面出现烧伤和氧化膜破坏，导致换向恶化。当电机换向火花较大，而且发现电刷跳动现象时，必须检查换向器摆度。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接3 直流电机的保养与维修方法直流电机的保养与维修方法任务实施二换向器的保养与维修方法二换向器的保养与维修方法1）换向器摆度测量方法）换向器摆度测量方法 在低速运行或盘车时，可用千分表直接测量。对于无法盘车和低速运行的电机，换向器的摆度可用测振仪来测量。2）允许摆度）允许摆度 当换向器摆度超过额定值时，换向器必须进行车削。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接3 直流电机的保养与维修方法直流电机的保养与维修方法任务实施二换向器的保养与维修方法二换向器的保养与维修方法3换向器表面工作状态的检查换向器表面工作状态的检查 换向火花较大时，必须检查换向器表面状态，包括换向器云母片、换向器条纹、斑纹、云母沟中积存碳粉和换向铜片产生毛刺等问题。有害的换向火花会造成换向器表面的烧伤，除一般烧伤外，有时会出现有规律的烧伤，通常烧伤的规律有重路数型、极距型、槽距型等，这时必须分析换向火花产生的电磁原因，根据存在问题加以解决。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接3 直流电机的保养与维修方法直流电机的保养与维修方法任务实施三电刷的保养与维修方法三电刷的保养与维修方法1.电刷中性面的检查电刷中性面的检查 直流电机电刷一般应严格在主磁极几何中心线上，在电刷偏离中性位置较大时，电机将产生空载火花。可以用毫伏表对电刷中性面进行检查，确定电刷中性面的位置。应该注意的是中性面检查应在极距、刷距调整后进行，以减少误差。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接3 直流电机的保养与维修方法直流电机的保养与维修方法任务实施三电刷的保养与维修方法三电刷的保养与维修方法2.极距、刷距和气隙的检查与调整极距、刷距和气隙的检查与调整 刷距误差通常为0.5mm，一般用铺纸等方法来检查和调整。1）刷距的检查与调整）刷距的检查与调整2）极距的检查和调整）极距的检查和调整3）气隙的检查与调整）气隙的检查与调整 由于磁极固定螺钉在运行后松动，极距分布将出现误差，极距允许误差为0.75。为使定子和电枢间的空气隙沿圆周各点均匀，设计规定允许偏差如下：当3mm时，允许误差为10%；当3mm时，允许误差为5%。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测知识链接知识链接3 直流电机的保养与维修方法直流电机的保养与维修方法任务实施三电刷的保养与维修方法三电刷的保养与维修方法3.电刷与刷握工作性能检查电刷与刷握工作性能检查电刷弹簧压力的调整刷握间隙检查刷握离换向器表面距离的检查电刷材质和镜面检查1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测问题问题1 如何判断直流电机是运行于发电机状态还是电动机状态？能量转换关系如何？问题与思考问题问题2 为什么直流电机的电枢当中的电流是交变电流？直流电机的换向器是如何将这个交变电流转换成电刷上的直流电的？1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测评价与考核请按照教材中评价考核表对任务一的完成情况进行评价考核。1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测 直流电机的基本工作原理；直流电机的结构；直流电机的铭牌数据以及基本的接线方法；直流电机的保养和维修方法。通过在实训模块中对实际的电机进行拆装、参数测定以及维修和保养，使学生进一步加深对直流电机的理解掌握。小结通过任务一中对直流电机进行拆装与检测，主要学习了以下几部分内容：1.11.1、直流电机的拆装与检测、直流电机的拆装与检测 1.直流电机的基本结构主要包括哪两大部分，它们的作用主要是什么？2.一台直流电动机额定功率PN=180kW，额定电压UN=230V，效率N=89.5%,求额定输入功率和额定电流。3.为什么一台直流电机既可以作为电动机运行又可以作为发电机运行？4.已知某直流电动机的额定功率PN=240kW，额定电压UN=460V，额定转速nN=600r/min，试求该电动机的额定电流。5.已知某直流发电机的额定功率PN=10kW，额定电压UN=230V，额定转nN=2850r/min，额定效率N=0.85，求它的额定电流及额定负载时的输入功率。复习思考题复习思考题1 1、电机的拆装与检测、电机的拆装与检测从“中国制造”到“中国智造”1 1、电机的拆装与检测、电机的拆装与检测从“中国制造”到“中国智造”1 1、电机的拆装与检测、电机的拆装与检测从“中国制造”到“中国智造”1 1、电机的拆装与检测、电机的拆装与检测从“中国制造”到“中国智造”过去几十年间，中国制造业的高速发展举世瞩目。1990年中国制造业占全球比重不到3%，原因在于中国颇为廉价的劳动力及被低估的人民币价值，随着全球生产制造商的大量涌入，刺激了国内制造业快速增长；2010年，我国制造业占全球的比重进一步提高到19.8%，跃居世界第一；2018年更是超过30%，连续多年稳居世界第一。近年来，人口红利消失、房地产成本增加以及人民币汇率上升等因素导致国内制造业的发展势头日渐放缓。未来我们必须努力完成从中国制造到中国智造的升级，才能实现中国从如今的“经济大国”走向世界“经济强国”的转变。1 1、电机的拆装与检测、电机的拆装与检测工作内容及要求工作内容及要求任务二任务二 交流电机的拆装与检测交流电机的拆装与检测 通过两个实训模块的学习，最终能够学会交流电机拆装工具的使用、掌握拆装的步骤和测试方法等技能，使学生对交流电机的结构、原理有一个深入的了解，从而培养学生的学习兴趣。任务准备任务准备 交流电机可分为同步电机和异步电机两大类，与直流电机的静止磁场不同，交流电机的定子磁场是旋转的。同步电机运行时的转子转速与旋转磁场的转速相等。异步电机是指电机运行时转子转速与旋转磁场的转速不同步的电机。三相异步电动机是目前应用最广泛的交流电机。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测一、三相异步电动机的分类一、三相异步电动机的分类任务准备 按转子结构划分，可分为绕线型三相异步电动机和鼠笼型三相异步电动机。按有无换向器划分，可分为无换向器三相异步电动机和有换向器三相异步电动机。按电动机定子绕组上所加电压大小划分，可分为高压三相异步电动机和低压三相异步电动机。按机壳的防护形式化分，可分为有防护式、封闭式和开启式。按电动机容量的大小划分，有小型、中型、大型、超大型等。按冷却方式划分，有自由冷却、风冷却、水冷却等。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测二、三相异步电动机的工作原理二、三相异步电动机的工作原理任务准备 对称的三相绕组中通入对称的三相电流时，便会产生旋转磁场。1.旋转磁场的产生旋转磁场的产生1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测二、三相异步电动机的工作原理二、三相异步电动机的工作原理任务准备 如右图所示，旋转磁场速度为n1，转子绕组切割磁力线，产生感应电动势。感应电动势的方向由右手定则判定。转子电路为闭合电路，在感应电动势的作用下，产生感应电流。载流导体在磁场中要受到力的作用，其方向可以用左手定则判定。可见，力的作用方向同旋转磁场的旋转方向一致。因为转子的转动速度总是与磁场的旋转速度有差异，所以称为异步电动机。2.三相异步电动机基本工作原理三相异步电动机基本工作原理1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测二、三相异步电动机的工作原理二、三相异步电动机的工作原理任务准备 定子和转子之间的转差（n1-n）是异步电动机运行的必要条件，我们将转差（n1-n）与同步转速n1的比值称为转差率，用s表示，即s=（n1n）/n13.三相异步电动机的转差率三相异步电动机的转差率 于是，电机转子的旋转速度可以表示为n=n1(1s)异步电动机工作在电动状态时，转差率s的范围是：01。其中s=0，是理想空载状态；s=1，是起动瞬间。电机在额定运行时，转差率sN一般为1.5%5%。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测实训模块实训模块1 三相鼠笼型异步电动机的拆装三相鼠笼型异步电动机的拆装任务实施 实训目的实训目的 实训工具和仪表实训工具和仪表（1）常用电工工具，榔头、撬棍、拉具、厚木板、钢管、油盆、适量柴油和棉布等。（2）万用表1块。（3）三相鼠笼型异步电动机1台。（1）学会电动机拆装工具的使用。（2）掌握三相鼠笼型异步电动机拆装的步骤和方法。（3）通过实验进一步理解交流电机的结构、原理。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测实训模块实训模块1 三相鼠笼型异步电动机的拆装三相鼠笼型异步电动机的拆装任务实施 实训方法和步骤实训方法和步骤 注意事项注意事项略。请按照教材上的实训方法和步骤对三相鼠笼式异步电动机进行拆装，并认真填写实训报告。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测知识链接知识链接1-1 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构任务实施 主要由定子和转子这两大基本部分组成，在定子和转子之间具有一定的气隙。如下图所示是一台封闭式三相鼠笼型异步电动机的结构图。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测1定子部分定子部分三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机的定子主要由定子铁心、定子绕组和机座等构成。1）定子铁心 定子铁心是电动机磁路的一部分，并要放置定子绕组。为了减少铁心损耗，一般用片间绝缘约0.5mm厚、导磁性能较好的硅钢片叠压而成。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测1定子部分定子部分三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构2）定子绕组 定子绕组是电动机的电路部分，它嵌放在定子铁心的内圆槽内。它通过电流建立磁场，并感应电动势以实现机电能量转换。定子绕组的接线通常有星形连接和三角形连接两种，如右图所示：3）机座 机座的主要作用是固定和支撑定子铁心及端盖。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测2转子部分转子部分三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机的定子主要由转轴、转子铁心和转子绕组等构成。2）转子铁心 转子铁心是电动机磁路的一部分，一般也用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，1）转轴 转轴是支撑转子铁心和输出转矩的部件，它必须具有足够的刚度和强度。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测2转子部分转子部分三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构3）转子绕组 根据转子绕组的结构形式，异步电动机分为鼠笼型转子绕组和绕线型转子绕组两种。铜（铝）条笼型转子铸铝笼型转子右图为常见的两种鼠笼型转子。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测2转子部分转子部分三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构3）转子绕组 根据转子绕组的结构形式，异步电动机分为鼠笼型转子绕组和绕线型转子绕组两种。绕线型转子结构绕线型转子接线图1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测3气隙气隙三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构 异步电动机的气隙是均匀的。异步电动机的励磁电流是由电网供给的，属无功性质。气息越大励磁电流就越大，直接影响电网的功率因数。因此，异步电动机的气息大小为机械条件所能允许达到的最小数值，中小型异步电机一般为0.20.5mm。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测知识链接知识链接1-2 三相鼠笼异步电动机的拆卸与装配方法三相鼠笼异步电动机的拆卸与装配方法任务实施右图为三相鼠笼型异步电动机构成示意图：1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测知识链接知识链接1-2 三相鼠笼异步电动机的拆卸与装配方法三相鼠笼异步电动机的拆卸与装配方法任务实施 1）联轴器或皮带轮的拆卸1.三相鼠笼异步电动机的拆卸方法：三相鼠笼异步电动机的拆卸方法：左图为轴承的拆卸方法示意图 2）风扇罩和外风扇的拆卸 3）端盖和轴承盖的拆卸 4）转轴的拆卸1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测知识链接知识链接1-2 三相鼠笼异步电动机的拆卸与装配方法三相鼠笼异步电动机的拆卸与装配方法任务实施 三相鼠笼异步电动机的装配工序与拆卸时的工序相反。即：先将转子一端装配端盖等零件，另一端暂不装配，把转子装入定子内腔，注意不应擦碰；再将端盖止口和机座止口咬合，并用橡皮锤适当敲击，使配合位置正确、松紧合适；然后，对准端盖安装孔，将螺钉与机座连接、紧固螺钉时，应均匀紧固，并用木锤四周均匀敲打，再将螺钉紧固；最后，装配风罩端的端盖，用手转动转子，应能灵活，边敲边紧固螺钉，直至装配质量完好。1.三相鼠笼异步电动机主要部件的装配方法三相鼠笼异步电动机主要部件的装配方法1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测实训模块实训模块2 三相异步电动机拆装后的检查与测试三相异步电动机拆装后的检查与测试任务实施 实训目的实训目的 实训工具和仪表实训工具和仪表（1）常用电工工具。（2）兆欧表1块、钳形卡表1块、万用表1块。（3）三相电源1台，三相鼠笼型异步电动机1台。了解三相异步电动机拆装后的检查与测试方法、要求和步骤。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测实训模块实训模块2 三相异步电动机拆装后的检查与测试三相异步电动机拆装后的检查与测试任务实施 实训方法和步骤实训方法和步骤 注意事项注意事项略。请按照教材上的实训方法和步骤，在对三相鼠笼式异步电动机进行拆装后，进行检查和测试，并认真填写测试报告。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测知识链接知识链接2-1 三相异步电动机拆装后的检测方法三相异步电动机拆装后的检测方法任务实施1外观检查外观检查 先检查装配后电机的外表面，如紧固螺栓，螺母是否旋紧，外观检查完毕后再进行下面的检查：1）定子绕组端部的检查2）定子绕组引线及接线盒的检查3）转子绕组的检查1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测知识链接知识链接2-1 三相异步电动机拆装后的检测方法三相异步电动机拆装后的检测方法任务实施2旋转及运行检查旋转及运行检查 1）未通电转子旋转检查 2）三相异步电动机通电后的检查1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测知识链接知识链接2-1 三相异步电动机拆装后的检测方法三相异步电动机拆装后的检测方法任务实施3仪表的使用仪表的使用1）摇表的使用 摇表也称为绝缘电阻测试仪、高阻计、兆欧表。主要用来检测供电线路、电机绕组、电缆、电气设备等的绝缘电阻。下面几张图片非别表示了摇表的外形，以及常用的几种测量接线方法：摇表的外形测量线路对地绝缘电阻的接线方法1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测任务实施测量设备外壳对地绝缘电阻的接线方法测量电缆芯线绝缘电阻时的接线方法1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测任务实施（1）摇表应按被测电气设备的电压等级来选择。（2）测量前，被测设备应切断电源。对于电容量较大的设备应进行接地放电。（3）测量前先将摇表进行一次开路和短路试验。（4）摇测时，摇表必须平放，转速要均匀，每分钟约120转，不得使摇表振动。（5）摇表的接线必须使用两根独立绝缘导线，不得使用平行线或绞线。（6）测量后，应将被测设备充分放电。（7）用摇表测量电阻时，要持续1min。2）摇表使用时的注意事项：）摇表使用时的注意事项：1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测任务实施 钳形表是一种用于测量运行中电气线路电流大小的仪表，可在不断电的情况下测量电流。如右图所示3）钳钳形表的使用形表的使用4）电桥的使用）电桥的使用 电桥是用比较法测量电阻的仪器。电桥的特点是灵敏、准确、使用方便。电桥可分为直流电桥和交流电桥，直流电桥可以用于测电阻，交流电桥可以用于测电容、电感。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测知识链接知识链接2-2 三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的铭牌数据任务实施1.型号型号 例如，Y112M-2，Y-是产品代号，表示异步电动机，112M-2，是规格代号，表示中心高112mm，中机座（M表示中机座，L表示长机座，S表示短机座，等等），2-表示两极。额定电压是指电动机在额定状态下运行时，允许加在定子绕组两端的线电压值，常用UN表示，单位为V或kV。2.额定值额定值1)额定电压1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测知识链接知识链接2-2 三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的铭牌数据任务实施 额定电流是指电动机在额定状态下运行时，定子绕组中允许通过的线电流值，常用IN表示，单位为A。2)额定电流3)额定效率 额定功率是指电动机在额定运行时，转子轴上输出的机械功率，常用PN表示，单位为W或kW。对于三相异步电动机，其额定功率为式中，cosN为异步电动机的额定功率因数。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测知识链接知识链接2-2 三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的铭牌数据任务实施 额定频率是指电动机所接交流电源的频率，常用fN表示，单位为Hz。我国电网的频率为50Hz。4)额定频率5)额定转速 额定转速是指电动机在额定状态下运行时的转子转速，常用nN表示，单位为r/min。6)工作方式 一般地，电机有三种工作方式，即S1（连续工作制）、S2（短时工作制）和S3（断续周期工作制）。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测知识链接知识链接2-2 三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的铭牌数据任务实施 电动机允许达到的最高温度是由电动机使用绝缘材料的耐热程度决定的，绝缘材料的耐热程度称为绝缘等级。常用的绝缘材料分为五个等级：A、E、B、F、H。8）绝缘等级9）防护等级 是以字母“IP”和其后面的两位数字表示的。IP为国际防护的缩写。IP后面第一位数字代表第一种防护形式（防尘）的等级，共分为七个等级。第二位数字代表第二种防护形式（防水）的等级，共分为九个等级。数字越大，表示防护的能力越强。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测实训模块实训模块3 三相异步电动机定子绕组故障的局部修理三相异步电动机定子绕组故障的局部修理任务实施 实训目的实训目的 实训工具和仪表实训工具和仪表（1）常用电工工具、电烙铁，烙铁架（带焊锡，松香），划线板，垫打板，钳子，电工刀，绝缘套管，适量绝缘纸与电磁线等。（2）万用表、兆欧表各1块。（3）三相鼠笼型异步电动机1台。（1）了解三相异步电动机保养与维修的常识。（2）了解三相异步电动机定子绕组故障的检测方法。（3）掌握定子绕组故障的局部修理的主要方法。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测实训模块实训模块1 三相鼠笼型异步电动机的拆装三相鼠笼型异步电动机的拆装任务实施 实训方法和步骤实训方法和步骤（1）根据所学的有关绕组故障的检修方法，按照定子绕组故障的局部修理报告中的内容操作。（2）根据故障内容首先确定检测方法、然后列出要实施的修复的方法。（3）将检测方法和实施过程填入定子绕组故障的局部修理报告。（4）进行总结、分析。将检查结果填入定子绕组故障的局部修理报告。1.21.2、交流电机的拆装与检测、交流电机的拆装与检测实训模块实训模块3 三相异步电动机定子绕组故障的局部修理三相异步电动机定子绕组故障的局部修理任务实施 实训数据处理实训数据处理 注意