電機及拖動實習報告

2021-09-19 03:12:20 字數 5672 閱讀 3349

張家口職業技術學院

電機修理實習報告

指導教師:劉素芳

系別:電氣工程系

專業班級:08應用電子

姓名:耿路平

日期:2023年12月22日

一、 三相非同步電動機介紹

作電動機執行的三相非同步電機。三相非同步電動機轉子的轉速低於旋轉磁場的轉速,轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流,並與磁場相互作用產生電磁轉矩,實現能量變換。與單相非同步電動機相比,三相非同步電動機執行效能好,並可節省各種材料。

按轉子結構的不同,三相非同步電動機可分為籠式和繞線式兩種。籠式轉子的非同步電動機結構簡單、執行可靠、重量輕、**便宜,得到了廣泛的應用,其主要缺點是調速困難。繞線式三相非同步電動機的轉子和定子一樣也設定了三相繞組並通過滑環、電刷與外部變阻器連線。

調節變阻器電阻可以改善電動機的起動效能和調節電動機的轉速。

二、三相非同步電動機原理

當向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時,就產生了乙個以同步轉速n1沿定子和轉子內圓空間作順時針方向旋轉的旋轉磁場。由於旋轉磁場以n1轉速旋轉,轉子導體開始時是靜止的,故轉子導體將切割定子旋轉磁場而產生感應電動勢(感應電動勢的方向用右手定則判定)。由於導子導體兩端被短路環短接,在感應電動勢的作用下,轉子導體中將產生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。

轉子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用(力的方向用左手定則判定)。電磁力對轉子軸產生電磁轉矩,驅動轉子沿著旋轉磁場方向旋轉。

通過上述分析可以總結出電動機工作原理為:當電動機的三相定子繞組(各相差120度電角度),通入三相對稱交流電後,將產生乙個旋轉磁場,該旋轉磁場切割轉子繞組,從而在轉子繞組中產生感應電流**子繞組是閉合通路),載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力,從而在電機轉軸上形成電磁轉矩,驅動電動機旋轉,並且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。

三、 三相非同步電動機的維修

用三相非同步鼠籠式電動機為例:其電動機的引數如下

型號:jo3-90-s2;功率為2.2千瓦,鐵心長135mm,氣隙0.

3mm,每槽線數50根,線直徑0.64mm,繞組為單層鏈式,電壓為380v,額定電流為4.85a,設計為36槽6極電機,輕速2880轉/分、頻率50hz、溫度75度、重量23公斤、y型接法.。

其繞組展開圖如下:

一、拆卸電機

拆除原有線圈的方法:

可用通電加熱法②烘箱加熱③木炭加熱④煤氣、噴燈等⑤溶液法

對於小功率的電機所用的溶液為:

丙酮 25% 酒精 20% 苯 55% 把定子泡在其中;

對於大功率的電機則要刷溶液,配置方法:

丙酮 50% 甲苯 45% 石蠟 5% 先將石蠟熔化之後,去熱源,加入甲苯,再加入丙酮,攪拌之後,即可使用。在刷時,用毛刷將溶劑刷於電動機兩邊的端部和槽,後再將電動機蓋好,防止溶劑揮發太快,

一、二個小時後即可拆除。

二、更換定子繞組及拆裝注意事項

非同步電動機的損壞,絕大多數為定子繞組絕緣燒毀,這時需要重新更換定子繞組。三相電動機通常需要全部更換,單相電動機有時可更換部分線圈

1、拆除定子繞組之前,應先弄清線圈之間的連線關係,記清線圈連線頭在電機的哪一端,記下線圈的節距及線圈在兩端伸出的長度。

2、拆線圈時要注意不要損傷定子鐵芯,特別是槽口部分比較容易變形。

3、線圈全部拆卸後,應清理槽內殘餘絕緣物,以免重新下線時槽內空間不夠用。

4、如無修理手冊可查,則應先測量導線的直徑,並弄清每個線圈的匝數

5、用木板製作繞線模,木模尺寸一定要適當。可先用一根銅線在木模上繞成一匝線圈,然後將這匝線圈放在鐵心槽中,看它兩端伸出的長度是否與原先前相符合,如相差較多,則必須修改木模尺寸。繞制的先前過小,下線將和困難;線圈過大,不但浪費材料,而且會使端部漏磁增多,影響電機的效能。

6、繞線時使用繞線機,木模兩側要放擋板,螺帽要擰緊,以免繞線時打滑,影響計數器的準確性。繞線過程應注意避免線的交叉,以減少下線時的困難

7、嵌線

1)嵌線工具和輔助材料

嵌線工具一般有壓線板、劃線板、彎頭長柄剪刀及木製或橡皮榔頭,輔助材料為絕緣等級等

2) 嵌線過程

按定子繞組展開圖和電動機的引出線位置來確定引出線的槽號,嵌線、劃線、導線壓實、層間絕緣、封槽口墊端部相間及端部包紮等

① 線圈引出線及過線的處理:把線圈繞好的線圈因出線整直,套上相應的黃蠟管或塑料管

② 將線圈的寬度稍微壓縮一下,對極對數少的電動機,線圈的寬度要比電動機的內孔稍微小一些,並且將線圈的直線部分捏扁,根據所需要是向左還是向右捏扁

③ 嵌線時要注意為了使繞組端部整齊,在嵌線時,在下完乙個線圈節矩之前的各個線圈的上層邊還不能下到槽內,應將所有未下到槽內的上層邊吊起來,將已下到槽內的線圈端部用榔頭將它整形成喇叭口的形式

④ 劃線:當下層邊下到槽內後,再將上層邊呀槽口,理直導線將其捏扁,再用劃線板**圈的兩側,將導線劃到槽內。

⑤ 導線壓實:壓實時不能用力過猛,要用木榔頭輕敲

⑥ 層間絕緣:層與層之間應加上層間絕緣

⑦ 封槽口:先將導線壓實,再用鐵板折合槽絕緣

⑧ 墊好端部相間絕緣

⑨ 包紮端部:需先將端部紮緊,使在浸漆處理之後就成為乙個整體

8、把所以線圈下完後,分清三相,進行接線,

9、對線圈端部進行整形,並插入相間絕緣。相間絕緣紙的形狀和尺寸要通過試插後進行修改,以保證各項線圈端部互不接觸,又不影響端部的包紮。

10、用細繩包紮端部,包紮後在適當整形,使線圈端部不接觸機座和端蓋,又不妨礙轉子的放入

11、用搖表檢查各項繞組對機殼及各項繞組之間的絕緣電阻

12、用萬用表檢查各相繞組的直流電阻是否基本相等。在有三相調壓器的條件下,應降壓測三相電流,看是否平衡。

13、為了節省絕緣漆,單台修理一般不把定子浸在漆中,而是採用刷絕緣漆的方法。

14、在刷漆之前要預熱,刷漆後要烘乾。小型電機可放在烘箱中加熱,也可用紅外線燈加熱

四、三相非同步電動機定子繞組故障的檢修

1、短路執行

一、觀察法

1.仔細觀察,若有燒焦絕緣的地方,可能即為短路處。

2.使電動機先空載執行20分鐘(發現異常情況應立即停機),然後拆除端蓋,用手摸線圈的末端,若某一部分線圈比鄰近線圈溫度高,則此線圈可能短路。

二、電橋法

用電橋分別測量各相繞組電阻,如果三相電阻相差5%以上,則電阻小的一相一般為短路相。

三、電流檢查法

分別測量三祖繞組的電流,若三相電流相差5%以上,則電流大的—相一般為短路相。

2、缺相執行

1.故障現象

電機不能起動,即使空載能起起動,轉速慢慢上公升,有嗡嗡聲;電機冒煙發熱,並伴有燒焦味。

2.檢查結果

拆下電機端蓋,可看到繞組端部有1/3或2/3的極相繞組或焦或變成深棕色。

3.故障原因及處理方法

(1)電動機供電迴路熔絲迴路接觸不良或受機械損傷,致使某相熔絲熔斷。

(2)電動機供電迴路三相熔絲規格不同,容量小的熔絲燒斷。應根據電動機功率大小,更換為規格相同的熔絲。

(3)電動機供電迴路中的開關(隔離開關、膠蓋開關等)及接觸器的觸頭接觸不良(燒傷或鬆脫)。修復並調整動、靜觸頭,使之接觸良好。

(4)線路某相缺相。查出斷線處,並連線牢固。

(5)電動機繞組連線間虛焊,導致接觸不良。認真檢查電動機繞組連線線並焊牢。

3、過載執行

1.故障現象

電動機電流超過額定值;電動機溫公升超過額定溫公升。

2.檢查結果

電機三組繞組全部燒毀;軸承無潤滑脂或砂架損壞;定、轉子鐵心相磨擦,俗稱掃膛。

3.故障原因及處理方法

(1)負載過重時,要考慮適當減載或更換容量合適的電動機。

(2)電源電壓過高或過低,需加裝三相電源穩壓補償櫃。

(3)電機長期嚴重受潮或有腐蝕性氣體侵蝕,絕緣電阻下降。應根據具體情況,進行大修或更換同容量、同規格的封閉電動機。

(4)軸承缺油、幹磨或轉子機械不同心,導致電動機轉子掃膛,使電動機電流超過額定值。首先應認真檢查軸承磨損情況,若不合格需更換新軸承;其次,清洗軸承並注入適量潤滑脂。然後檢查電動機端蓋,若端蓋中心孔因磨損致使轉子不同心,應對端蓋進行處理或更換。

(5)機構傳動部分發生故障,致使電動機過載而燒壞電機繞組。檢查機械部分存在的故障,採取措施處理解決,使之轉動靈活。

4、繞組接地

1.故障現象

電機空載無法起動;電動機供電迴路熔絲熔斷或開關跳閘。

2.檢查結果

定子槽口繞組和鐵心有燒傷痕跡,並有銅熔點;槽內繞組與鐵心擊穿;繞組引出線外皮絕緣損壞。

3.故障原因及處理方法

(1)電動機在修復時,塞入竹楔不注意,使槽口繞組絕緣破壞;竹楔年久老化,絕緣不良。應按電機下線工藝挑選優質竹楔,並做好絕緣處理。下線時注意不要使竹楔劃傷導線。

(2)對於長期受潮或在腐蝕性氣體中工作的電動機,應更換為封閉型電動機。

(3)開啟式電動機因金屬或金屬切屑進入電動機內使繞組絕緣破壞。對此,應在電機周圍加設防護網或防護板。

(4)轉子平衡塊鬆動或脫落,刮破電動機繞組絕緣。應將平衡塊重新調整好方位並固定住,並處理好繞組破損處。

(5)對於無避雷器或避雷器失效的,應加設避雷器或重新校驗避雷器。

5、繞組相間短路

1.故障現象

電機無法起動;電機供電迴路熔絲熔斷或開關跳閘;電機繞組冒煙,有燒焦味。

2.檢查結果

相間短路部位的多股導線燒斷,其周圍有銅熔點。

3.故障原因及處理方法

(1)對於下線時導線表面絕緣劃傷或繞組端部絕緣不好的電動機,應將燒傷的導線挑開,清理後焊好,幷包好絕緣壓平,下入槽後刷上絕緣漆並烘乾。若無法修復時,應按原資料重繞。

(2)繞組間連線及引用線的套管必須與電動機繞組的絕緣等級相適

應,連線的絕緣套管應比焊點長15~25mm。

6、繞組匝間短路

1.故障現象:電機在運轉中冒煙,區域性溫公升過高,並有燒焦味。

2.檢查結果:電動機三相電流不平衡;幾匝或乙個線圈變成裸線。

3.故障原因及處理方法:(1)燒壞幾匝或乙個線圈時,若槽滿率不高,可進行穿繞修理。

五、心得體會

這次的電機實習也就是拆裝電機,在地下室進行的,是從理論中的電機定子、轉子、繞組…到真正電機的拆裝過渡,是我們的又一次難忘的專業成長。

這次實習我們組是班裡唯一一組同心式電機,其繞線方法,拆裝過程與其他組不同,給我們帶來了很多困難,但是也是一種挑戰。雖然最後並不完美但我們學到了很多知識,又懂得了一些道理!

在實習中每天都很累,尤其在給電機下線的時候特別難弄,有好幾次特別辛苦中午都沒有回去,壓線壓的手都酸的,好不容易壓好了下午老師一檢查發現壓錯了,又重新返工,想想都不甘心。但是結果告訴了我們不管幹什麼都要項老師說的那樣「『三思而慎行』多思考而後細心辦事」否則就會事半功倍,前功盡棄。

最值得一提的還是在最後試車的時候。第一次試車並沒有成功,發現機殼短路,有兩項不通電,但在檢測時是通電的,經過老師的指導和反覆分析是接線時絕緣漆沒有完全磨掉,導致接觸不良。在二次試車失敗後真的是垂頭喪氣,都想放棄了,最後在老師同學的激勵下,我們有細細的檢查,接線……並沒有抱希望的最後一次試車成功了,很好的結束了實習!

這次實習讓我們明白了不論做事做人都要三思而慎行,當我們努力了但失敗的時候其實成功只離我們一步之遙,所以不要輕易放棄!

一般來說,定子繞組匝間、相間短路故障是最常見的和最危險的故障。這種故障的最明顯的標誌是繞組出現區域性過熱, 相電流的對稱性破壞等。這些故障的發生, 不僅導致電機損壞, 而且可能導致損壞生產線中的其他裝置, 造成生產損失。

因此, 工業生產過程迫切需要開展對電機迅速有效的狀態監測及故障診斷,從而避免惡性事故和不必要的停機造成的經濟損失。

2、定子繞組故障主要是主絕緣和匝間損壞以及線圈燒損。產生故障的原因是外界因素,通風冷卻不好等等。

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