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电机的装配_图
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  电机课程教案 项目三 实现 目标 主要 内容 电机的装配、试验与故障排除 学生能够掌握电机的装配步骤、方法;电机装配后的试验方法;了解电机的常见故 障及排除方法。 电机绕组绕制完成并嵌线以后,需要组装电动机成形,并且试验电机性能,平时应 对电机进行合理检查和维护,发现故障及时排查。这里以小功率三相笼式电动机为 例介绍电机的装配方法与步骤、装配后的检查与试验方法以及常见故障的分析与处 理方法。 1、项目引导法 2、启发式教学 3、现场教学 实训室、多媒体教室 PPT、三相异步电动机、专用工具 总学时 12 教学 方法 实施 场景 教学 工具 应知 应会 项目 评价 总结 项目 导入 项目 实施 三相异步电动机的结构学生,掌握电机的装配步骤、方法;电机装配后的试验方法; 电机的常见故障及排除方法。 电机的装配步骤、方法;电机装配后的试验方法;专用工具的使用 能否熟练装配电机;能否正确进行试验;针对电机的常见故障能否正确判断和排除。 项目实施过程设计 提问复习上一节的内容。接上一节内容,剩下的工作为电机装配成形,并试验能够 正常运转。 1.电机的装配(实物展示、现场教学) 电动机的装配工序与拆卸时的工序相反。主要步骤及工艺要求为: (1)装配前检查。装配前应认真清点各零部件的个数,检查定子、转子、轴承上有 无杂物或油污。 (2)装配轴承。 ①检查轴承质量是否合格,用机油清洗轴承,并加适当润滑脂。安装时标号必须 向外,以便以后更换时核查轴承型号。 ②安装时可采用冷套和热套两种方法。 a.冷套法:把轴承套到轴上,用一段铁管,一端对准轴颈,顶在轴承的内圈上, 用手锤敲打另一端,缓慢地敲入,方法如图 3—21 所示。 b.热套法:轴承可放在温度为 80°C~100°C 的变压器油中,加热 20~40min。 趁热迅速把轴承一直推到轴肩,冷却后自动收缩套紧。在加热中应注意温度不能太 高,时间不宜过长,以免轴承退火;轴承应放在网孔架上,不与油箱底或箱壁接触; 轴承受热要均匀。 (3)装配端盖。 ①后端盖的装配。将轴伸端朝下垂直放置,在其端面上垫上木板,将后端盖套 在后轴承上,用木锤敲打,如图 3—22 所示。把后端盖敲进去后,装轴承外盖。注 意紧固内外轴承盖螺栓时,要同时拧紧,不能先拧紧一个,再拧紧另一个。 电机课程教案 图 3—22 后端盖的装 配 图 3—21 用冷套法安装轴承 ②前端盖的装配。将前端盖对准机座标记,用木锤均匀敲击端盖四周,不可单边 着力。在拧上端盖的紧固螺栓时,也要四周均匀用力,按对角线上下左右逐步拧紧, 不能先拧紧一个,再拧紧另一个,不然会造成耳攀断裂和转子同心度不良。在装前 轴承外端盖时,先在外轴承盖孔内插入一根螺栓,一只手顶住螺栓,另一只手慢慢 转动转轴,轴承内盖也随之转动,当手感觉到外盖螺孔对齐时,就可以将螺栓拧入 内轴承盖的螺孔内。方法如图 3-23 所示。 (4)装配后的机械性能检查。 ①所有紧固螺丝是否拧紧; ②轴承内是否有杂声; ③转子是否灵活,无扫膛、无松动; ④轴伸径向偏摆是否超过允许值。 2.电机装配后的电气检查与试验(学生参与、现场教 学) (1)直流电阻的测定。 测量目的是检验定子绕组在 装配过程中是否造成线头断裂、松动、绝缘不良等现 图 3—23 前端盖的装配 象。具体方法是测三相绕组的直流电阻是否平衡,要 求误差不超过平均值的 4%。 根据电动机功率大小、 绕 组的直流电阻可分为高电阻(10Ω 以上)和低电阻。高电阻用万用表测量;低电阻用 精度较高的电桥测量,应测量三次,取其平均值。 (2)绝缘电阻的测定。测量目的主要是检验绕组对地绝缘和相间绝缘。 ①测量对地绝缘电阻。把兆欧表未标有接地符号的一端接至电动机绕组的引出 线端,把标有接地符号的一端接在电动机的机座上,以 120r/min 的速度摇动兆欧 表的手柄进行测量。测量时既可分相测量,又可三相并在一起测量。 ②测量相间绝缘电阻。把三相绕组的 6 个引出线端连接头全部拆开,用兆欧表 分别测量每两相之间的绝缘电阻。 (3)耐压实验。试验目的是检验电动机的绝缘和嵌线质量。方法是:在绕组与机 座及绕组各相之间施加 500V 的交流电压,历时 1min,而无击穿现象为合格。在试 验时,必须注意安全,防止触电事故发生。 (4)短路试验。在定子线V 短路电压,此时,定子电 流达到额定值为合格。试验时要求在转子不转的情况下进行。电压通过调压器从零 逐渐增大到规定值。 如果定子电流达到额定值,而短路电压过高,表示匝数过多、漏抗太大,反之 电机课程教案 表示匝数太少、漏抗太小。 (5)空载试验。在定子绕组上施加额定电压,使电动机不带负载运行。 ①用钳形电流表测三相启动电流。钳形电流表常用于不便拆线或不能切断电路 及对测量要求不高的场合。使用时应注意: a.测量前应先估计被测电流或电压的大小,选择合适的量限,使指针指向中间 的刻度 为宜,或选用较大量限试测,再视被测电流、电压的大小变换合适的量限。 b.测量时应将被测载流导线放在钳口中央,以免产生误差。 c.钳口两接触面应保证接合良好,若有杂声,可将钳口重新开合一次。若声音 依然存在,可检查在接合面上是否有污垢存在,可用汽油擦干净,并将表头指针调 在“零位”位置,以保证读数准确。 d.测量后一定要把调节开关放在最大电流量限位置,以免下次使用时,由于未 选择量限而烧坏仪表。 e.测量小于 5A 的电流时,可把导线多绕几圈放进钳口进行测量,而实际电流 值应为读数除以放进钳口内的导线根数,这样可获得较准确的读数。 f.注意钳形电流表的电压等级,不得用低压表测量高压电路的电流。 g.不得在测量过程中切换量限。 h.有电压测量挡的钳形表,电流和电压要分开测量,不得同时测量。在测量裸 导线的过程中,读数时要注意安全,切勿触及其他带电部分。 ②用电流表测三相空载电流。三相空载电流不平衡应不超过 5%,如相差较大 或有嗡 嗡声,则可能是接线错误或有短路现象。 ③用电压表测各相电压和线电压。 ④用转速表测空载转速。 (6)反转试验。 将三相电源任意两相对调,三相异步电机便反转运行。 3.电机常见故障的分析与处理(PPT 演示) 三相异步电动机的故障一般可分为电气故障和机械故障。电气故障主要包括定 子绕组、转子绕组和电路故障;机械故障包括轴承、风扇、端盖、转轴、机壳等故 障。 要正确判断电动机发生故障的原因,是一项复杂细致的工作。电动机在运行时, 不同的原因会产生很相似的故障现象,这给分析、判断和查找故障原因带来一定难 度。为了尽量缩短故障停机的时问,迅速修复电动机,对故障原因的判断要快而准。 电工在巡视检查时,可以通过自身韵感官来了解电动机的运行状态是否正常。 看,观察电机和所拖带的机械设备转速是否正常;看控制设备上的电压表、电 流表批示数值有无超出规定范围,看控制线路中的指示、信号装置是否正常。 听,必须熟悉电动机启动、轻载、重载的声音特征;学会辨别电动机单相、过 载等故障时的声音及转子扫膛、笼型转子断条、轴承故障时的特殊声音,可帮助查 找故障部位。 摸,电动机过载及发生其他故障时,温升显著增加,造成工作温度上升,用手 摸电动机外壳各部位即可判断温升情况。 闻,电动机严重发热或过载时问较长,会引起绝缘受损而散发特殊气味;轴承 发热严重时也可挥发出油脂气味。闻到特殊气味时,便可确认电动机有故障。 问,向操作者了解电动机运行时有无异常征兆;故障发生后,向操作者询问故 障发生前后电动机及所拖带机械的症状,对分析故障原因很有帮助。 电机课程教案 造成电动机故障的原因很多,仅靠最初查出的故障是不够的,还应在初步分析 的基础上,使用各种仪表(万用表、兆欧表、钳形表及电桥)进行必要的测量检查。 除了要检查电动机本身可能出现的故障外, 还要检查所拖带的机械设备及供电线路、 控制线路。通过认真检查,找出故障点,准确地分析造成故障的原因,才能有针对 性地进行处理,采取预防措施,以防止故障再次发生。 三相异步电动机常见故障现象、故障原因及其处理方法如表 3—5 所示。 表 3-5 三相异步电动机常见故障与处理方法 序号 故障现象 故障原因 1.电源未接通 2.熔断器熔丝烧断 3.控制线.定子或转子绕组断路 处理方法 1.检查电源电压、开关、线路、触头、 电动机引出线.先检查熔丝烧断原因并排除故障, 再按电动机容量重新安装熔丝 3.根据原理图、接线图检查线路是否 符合图纸要要求,查出错误并纠正 4.用万用表、兆欧表或串灯法检查绕 组,如属断路,应找出断开点,重新连接 5.定予绕组相间短路或 5.检查三相电动机的三相电流是否平 电动机不 接地 衡,用兆欧表检查绕组有无接地,找出故 障点并修复 1 能启动 6.负载过重或机械部分 6.重新计算负载,选择容量合适的电 被卡住 动机或减轻负载, 检查机械传动机构有无 卡住 7.热继电器规格不符合 7. 选择整定电流范围适当的热继电器, 或调得太小,或过电流继 并根据电动机的额定电流,重新调整 电器调得太小 8.电动机三角形连接误 接成星形,使电动机重载 下不能启动 8.根据电动机上的铭牌重新接线.绕线.检查集电环短路装置及启动变阻器 误操作 位置, 启动时应分开短路装置, 串接变阻 器 10.定子绕组接线错误 续表 序号 故 障 现 象 故障原因 1.单相启动 电 动 机 启 动 时 熔 丝 2 被熔断 处理方法 J.检查电源线,电动机引出线、熔 断器、开关、触头,找出断线.重新计算,更换熔丝 3.拆修电动机绕组 4.将负载调至额定值,并排除机械 故障 5.检查短路点后进行修复 10.重新判断绕组头尾,正确接线.负载过大或机械被卡住 5.电源到电动机之间短路 电机课程教案 6.绕线转子电动机所接的 启动电阻太小或被短路 1.电源电压过低 2.电源缺相 6.消除短路故障或增大启动电阻 1.检查电源电压质量,与供电部门 联系解决 2.检查电源电压,检查熔断器、接 触器、 开关是否某相断线.电动机引出线.在定子绕组中通入直流电,检查 绕组极性,判断绕组极性是否正确 通 电 后 或绕组内部接反 4.电动机三角形连接误接 4.将星形连接改成三角形连接 电 动 机 嗡 成星形 嗡 5.定子转子绕组断路 5.找出断路点进行修复,检查绕线 响 不 能 转子电刷与集电环的接触状态, 榆查启 启 动电阻有无断路或电阻过大现象 功 6.负载过大机械被卡住 6.减轻负载,排除机械故障或更换 电动机 7.装配太紧或润滑脂过硬 7.重新装配,更换油脂 8.改极重绕时,槽配合选 8.选择合理绕组型式和节距,适当 择不当 车小转子直径,并重新计算绕组参数 1.电源线. 纠正接线错误, 机壳应t-j保护地 电动机接地不好 线.绕组受潮,绝缘老化 3.引出线.线圈端部顶端接地 电 空 载 载 5 电 指 针 摆 动 动 机 1.笼型转断条或开焊 4.找出接地点,包扎绝缘和涂漆, 并在端盖内壁垫绝缘纸 1.检查断条或开焊处并进行修理 2.对绕组进行干燥处理,更换绝缘 老化的绕组 3.包扎或更换引出线.绕线.调整电刷压力,改善电刷与集电 或 负 电刷接触不良 环接触面 流 表 来 同 3.绕线转子电动机集电环 短路装置接触不良 4.绕线.检修或更换短路装置 4.找出断路处,排除故障 6 1. 用电压表或万用表检查电源电压, 电 动 机 1.电源电压过低 调整电压 启 动困难, 2.三角形连接误接成星形 2.将星形改成三角形连接 加 额 定 连接 负 载 时 转 3,绕组头尾接错 4.笼型转子断条或开焊 3.重新判断绕组头尾并正确接线.找出断条或开焊处,进行修理 电机课程教案 速 5.负载过重或机械部分转 5.减轻负载或更换电动机,改进机 低 于 额 动不灵活 械传动机构 定 6.绕线.检修启动变阻器的接触电阻 值 阻器接触不良 7.电刷与集电环接触不良 8.定、转子绕组部分绕组 接错或接反 9.绕线.改善电刷与集电环的接触面积, 调整电刷压力 8.纠正接线.找出断路处,排除故障 10.按正确绕组匝数重绕 1. 基础强度不够或地脚螺 1.将基础加固或加弹簧垫,紧吲螺 钉松动 丝 2.传动带轮、靠轮、齿轮 安装不合适,配合键磨损 3.轴承磨损,间隙过大 电动机运 行时振动 过大 4.气隙不均匀 5.转子不平衡 6.铁心变形或松动 7.转轴弯曲 8.扇叶变形,不平衡 9.笼型转子绕组短路 1 0.绕线.重新安装,找正、更换配合键 3.检查轴承间隙 4重新调整气隙 5.清扫转子紧固螺钉,校正动平衡 6.校正铁心,重新装配 7.校正转轴,找直 8.校正扇叶,找动平衡 9.进行补焊或更换笼条 10找出短路处,排除故障 7 11.定子绕组短路、断路、 11.找出故障处,排除故障 接地连接错误等 1. 电源电压过高或不平衡 2.定、转子铁心松动 3.轴承间隙过大 4.轴承缺少润滑脂 5.定、转子相擦 6. 风扇碰风扇罩或风道堵 电动机运 塞 行时有杂 7 转子擦绝缘纸或槽楔 8 1.调整电压或与供电部门联系解决 2.检查振动原因,重新压铁心,进 行处理 3.检修或更换轴承 4.清洗轴承,填加润滑脂 5.正确装配,调整气隙 6.修理风扇罩,清理通风道 7.剪修绝缘纸或检修槽楔 8 各相绕组电阻不平衡, 8.找出短路处,进行局部修理或更 局部有短路 换线.改极重绕时,槽配合 不当 11.重绕时每相匝数不相 等 9.重新判断头尾,正确接线.校验定、转子槽配合 11.重新绕线,改正匝数 电机课程教案 12电动机单相运行 12.检查电源电压、熔断器、接触器、 电动机 接线.清洗后,填加润滑脂,充满轴承 室容积的 1/2~2/3 2.检查油内有无杂质,更换符合要 求的润滑 脂 3.更换轴承,对含有杂质的轴承要 清洗,换 油 4.修理或更换油封 1.润滑脂过多或过少 2.油质不好,含有杂质 3.轴承磨损,有杂质 4.油封过紧 电动机轴 9 承发热 5. 轴承与轴的配合过紧或 5.检查轴的尺寸公差,过松时用树 过松 脂黏合或 低温镀铁,过紧时进行车削加工 6. 电动机与传动机构连接 6.校正传动机构中心线,并调整传 偏心或传动带过紧 动带的张 力 7. 轴承与端盖配合过紧或 7.修理轴承内盖,使与轴的间隙适 过松 合 8. 电动机两端盖与轴承盖 8.安装时,使端盖或轴承盖口平整 安装不平 装入,然 后再旋紧螺钉 9. 轴承与端盖配合过紧过 松 10.主轴弯曲 1.电源电压过高或过低 2.电动机过载运行 3.电动机单相运行 9.过松要进行镶套,过紧要进行车 削加工 10.矫直弯轴 1.检查电源电压,与供电部门联系 解决 2.检查负载情况,减轻负载或增加 电动机容量 3.检查电源、熔丝、接触器,排除 故障 4.频繁启动和制动及正反 4.正确操作,减少启动次数和正反 转 向转换次数,或更换合适的电动机. 5.风扇损坏,风道阻塞 6.环境温度过高 7.定子绕组匝间或相间短 电 动 机 路,绕组接地 过 10 热 或 冒 烟 8.绕组接线.修理或更换风扇,清除风道异物 6.采取降温措施 7.找出故障点,进行修复处理 8.三角形连接电动机误接成星形, 或星形连接电动机误接成三角形,纠正 错误 电机课程教案 9.大修时曾烧灼铁心,铁 9.做铁心检查试验,检修铁心,排 耗增加 除故障 10.定、转子铁心相擦 10.正确装配,调整间隙 1 1.笼型转子断条或绕线.找出断条或松脱处,重新补焊 转子绕组接线松开 或扭紧固定螺钉 12.进风温度过高 13.重绕后绕组浸渍不良 1.集电环表面不平,不圆 或偏心 21 .电刷压力不均匀或太 小 12.检查冷却水装置及环境温度是否 正常 13.要采用二次浸漆工艺或线.将集电环磨光或车光 2.调整刷压 3.采用同型号或相近型号保证尺寸 集 电 环 3.电刷型号与尺寸不符 一致 发 热 或 电 4.电刷研磨不好,与集电 4.重新研磨电刷或更换电刷 ll 刷 环接触不良或电刷碎裂 火 花 太 5.电刷在刷握中被卡住, 5.修磨电刷,尺寸要合适,间隙符 大 使电刷与集电环接触不良 合要求 6.电刷数目不够或截面积 6.增加电刷数目或增加电刷接触面 过小 积 7.集电环表面污垢,表面 7.清理污物,用干净的布蘸汽油擦 光洁度不够引起导电不良 净集电环表面 12 1.绕组绝缘受潮 1.进行加热烘干处理 2.绕组绝缘粘满灰尘,油 2.清理灰尘、油垢,并进行干燥、 垢 浸渍处理 3.绕组绝缘老化 缘 4.电动机接线.重包引线绝缘,修理或更换接线 出线绝缘老化破裂 板 电 动 机 1.绕组头尾接错 1.重新判断绕组头尾,正确接线.检查电源电压,找出原因并排除 载 电 流 3.绕组有匝间短路,某线.检查绕组极性,找出短路处,改 不 圈组接反 正接线并排除故障 平衡,并 4.重绕时,三相线.重新绕制线圈 相 差 很 不一样 大 1.检查电源电压,0j供电部门联系 电 动 机 1.电源电压过高 解决 三 相 空 载 2.星形连接电动机误接成 2.将绕组改为星形连接 电 三角形连接气隙不均匀或增 流增大 大 3.可清理干净,涂漆处理或更换绝 绝 缘 电 阻低 13 电机课程教案 14 3.电动机装配不当 4.大修时,铁心过热灼损 5.重绕时,线.检查装配情况,重新装配 5.检修铁心或重新设计和绕制绕组 进行补偿增加绕组匝数 4、实际故障检测与排除(设置故障——缺相) (启发式、案例) 三相电动机在运行的时候,其中一相线断线,称为缺相或断相运行 故障现象: 1) 电动机电流表指示高出正常值或为零; 2) 电动机本体及线) 电动机振动增大,声音异常; 4) 电动机转速下降; 5) 电动机所带负荷出力不足 故障排除: 拆开电机,寻找断路的一相绕组,重新接线或者重新绕制嵌线。 重新装配电机成形,试验电机,数据正常,可以使用。 总结: 本节内容较多,在总结装配步骤和试验方法的同时,注意多积累经验,才能在故障 时迅速排查故障。 作业 1、 每人装配电机并试验至少一次。 2、故障案例分析。