单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电机 、电器使用与维修,第三章 三相异步电动机的故障诊断及维修,电机 、电器使用与维修第三章 三相异步电动机的故障诊断,第一节 机械故障的诊断及维修,电动机的故障分三大类：,机械故障、发热故障、电气故障,一、机械故障的现象及判断,1,、一般机械故障,转动有明显阻滞现象，而轴承确实已洗净；,或者轴承内、外圈之间的间隙过大。,更换新轴承。,机械噪声的主要来源：,1,、滚珠轴承发出的噪声,2,、转子转动时与空气摩擦产生的噪声,3,、转子与定子相擦引起的噪声,2,、振动故障,第一节 机械故障的诊断及维修电动机的故障分三大类：机械故障,二、电动机的拆装,（一）、电动机的拆卸,1,、皮带轮或联轴器的拆卸,2,、拆卸端盖,3,、拆卸轴承,（二）电动机的装配,1,、装配前的准备与检查：,7,点要求,2,、电机的装配,二、电动机的拆装,三、轴的故障及维修,转轴常见的故障有：,轴与转子铁心配合松动、轴伸弯曲、轴颈磨损，轴裂纹，轴断裂，键槽磨损,（一）轴与转子铁心配合松动的修理,（二）轴弯曲的修理,两种方法：一种是冷态直轴法，另一种是热态直轴法,（三）轴颈磨损的修理,轴颈是转轴最重要而又最容易磨损的部位。轴颈最常见的故障是轴颈与滚动轴承配合表面的磨损,（四）轴断裂（裂纹）的修理,（五）键槽磨损的修理,三、轴的故障及维修,四、轴承的检查和修理,中小型电机多数常用,滚动轴承,。目前大中型电机也常常用滚动轴承。,滚动轴承的间隙有,径向间隙,和,轴向间隙,两种，检修时通常只测量径向间隙。,检查轴承间隙常用,压铅丝法,和,塞尺测量法,四、轴承的检查和修理,五、定转子铁心故障及维修,2,）,铁心扇张：,定子铁心两端的硅钢片翘起,3,）,铁心表面擦伤：,1,）,铁心松动：,常见故障,4,）,铁心齿、槽局部烧坏：,冲片短路发热,是直接原因,线圈匝间短路或对地绝缘击穿产生电弧,是间接原因,5,）,铁心齿部弯曲和错片：,五、定转子铁心故障及维修2）铁心扇张：定子铁心两端的硅钢片翘,七、发热故障,2,）,过载时间过长：,3,）,通风不足：,1,）,负载不正常：,常见故障,4,）,进风温度太高：,5,）,定子铁心部分硅钢片之间绝缘漆不好或有毛刺：,6,）,电动机受潮或浸漆后没有烘干：,7,）,绕线型转子绕组焊接点脱焊：,8,）,电动机定子绕组短路或接地故障：,七、发热故障2）过载时间过长：3）通风不足：1）负载不正常：,八、振动噪声产生的原因及消减方法,（一）电动机噪声及控制,1,、噪声控制标准,2,、电动机产生噪声的原因,电动机的噪声主要有：,电磁噪声、轴承噪声、机械噪声,（二）电动机振动及控制,1,、电动机振动容许值 表,3-3,2,、电动机振动源与减振措施,（,1,）转子不平衡（主要原因）,（,2,）轴承磨损、径向间隙过大、轴承外圈与端盖配合松动,（,3,）安装不良,（,4,）轴颈椭圆和转轴弯曲,八、振动噪声产生的原因及消减方法,1,）,接地故障,（主要原因,7,点 、检查判断,5,点）,绕组故障,第二节 绕组电气故障的诊断及维修,2,）,断路故障,（主要原因,4,点 、检查判断,5,点）,3,）,短路故障,（主要原因,6,点 、检查判断,4,点）,4,）,绕组线圈接错线故障,（主要原因,2,点 、检查判断,2,点）,一、绕组电气故障诊断,1）接地故障（主要原因7点 、检查判断5点）绕组故障第二节,二、绕组维修,（一）绕组绝缘不良的维修,（二）定子绕组接地故障维修,（三）定子绕组短路故障维修,（四）定子绕组断路故障维修,二、绕组维修,第三节 绕组重绕计算,一、导线的代用,1,、采用线径相等或相差不大的几根导线代用,（,1,）用两根直径相同的导线,d,代替原来的一根导线,d,。,d=0.71d,（,2,）用三根直径相同的导线,d,代替原来的一根导线,d,。,d=0.58d,例：一台,Y160M 8,，,4KW,三相异步电动机，已知导线直径为,1.25mm,，每槽,49,匝，单层链形绕组，无此导线，用两根导线代用。,解：改用导线线径,d=0.71d=0.711.25=0.887mm,取,d=0.90 mm,即用,2,根,0.9 0mm,导线代替原来的一根,1.25mm,，其它参数不变。,第三节 绕组重绕计算一、导线的代用例：一台Y160M 8,2,、改变电动机并联支路数,d,2,=,d,1,例,:,有一台,Y132M 4.5KW,、,380V,、,4,极，,接法的三相异步电动机，定子绕组已经烧坏。已知原绕组导线线径为,1.06mm,，,a=2,，每个线圈匝数为,35,匝。现有标称线径为,1.50mm,线，试用改变电动机并联支路数来实现导线的代用（设槽满率有裕度）,。,解：,用,标称线径为,1.50mm,来实现导线的代用，则改用导线并联支路数,a,2,= a,1, = 2 = 0.998,取,a=1,改用后每槽导体数,z,2,= z,1, = 35 = 17.5,取,z,2,=18,匝,a,1,a,2,1.50,2,1.06,2,a,1,a,2,2,1,d,1,2,d,2,2,2、改变电动机并联支路数例: 有一台Y132M 4.5KW、,3,、改变绕组接线方法,（,1,）,Y,联结绕组改成,联结绕组,导线直径,d,d,=0.76d,y,线圈匝数,w,d,=1.732w,y,（,2,）,联结绕组改成,Y,联结绕组,导线直径,d,y,=1.32d,d,线圈匝数,w,y,=0.58w,d,例,2,：有一台,Y180L 6,，,15KW,三相异步电动机，线圈导线是单根直径为,1.5mm,，每槽,34,匝，双层叠绕组，并联路数,a=2,，联结，现在为了找代用导线，想把联结改成,Y,联结。,解：代用导线线径,d,y,= 1.32d,d,= 1.321.5=1.98 mm,考虑代用导线,1.98 mm,太粗，工艺困难，所以改用两根代替，即：,d=0.71d=0.711.98=1.40 mm,每槽线圈匝数,W,y,=0.58w,d,=0.5834=19.7,匝 取,20,匝,3、改变绕组接线方法例2：有一台Y180L 6，15KW三,1,、改接改压方法,U,%=,100%,例,1,：一台,660,伏,Y,接法三相异步电动机，如果改在电源电压为,380,伏上使用，应如何改变原来的接线方式,?,解：,U%=,100%= 100%=58%,查表,3-4,，决定将一路,Y,接法改为一路,接法,u,2,u,1,u,2,u,1,380,660,二,、改压计算,例1：一台660伏Y接法三相异步电动机，如果改在电源电压为3,2,、改压重绕方法,（,1,）改压后的每相串联导体数,N,2,=,N,1,（,2,）新绕组的每槽导体数,z,2,=,z,1,（,3,）新绕组的导线截面积,S,2,=S,1,（,4,）新绕组的导线直径,d,2,=,d,1,u,2,u,1,u,2,u,1,a,2,a,1,a,2,a,1,u,1,u,2,n,1,n,2,u,1,n,1,u,2,n,2,2、改压重绕方法u2u1u2u1a2a1a2a1u1u2n1,例：有一台,4KW,的,4,极,420V,三相异步电动机，每槽线圈匝数为,34,匝，线规为,1.25,一路,Y,形接法单层绕组，若改为,380V,一路,Y,形接法单层绕组，求新绕组的每槽匝数和线规。,解：,改压后的每槽线圈匝数,z,2,=z,1,= 34 =31,改压后的新绕组的导线直径,d,2,=,d,1,= 1.25 =1.31,取,1.30,，其它数据不变,u,2,u,1,380,420,u,1,n,1,u,2,n,2,420,380,例：有一台4KW的4极420V三相异步电动机，每槽线圈匝数为,三、改极计算,(,计算思路,),（,1,）验证是否符合条件。,z,1,-z,2,0 z,1,-z,2,2p,z,1,-z,2,12p z,1,-z,2,24p,（,2,）计算出原极数下的每相串联导体数,每相串联导体数,=,（,3,）查表,36,，得出改极后每相串联导体数,（,4,）计算出改极后的每槽导体数,每槽导体数,=,总匝数,相数,并联支路数,总导体数,定子槽数,三、改极计算(计算思路)总匝数相数并联支路数总导体数定子槽,（,5,）查表,36,得导线直径。,（,6,）查表,36,，估算功率,（,7,）多极数改为少极数，则补充验算定子轭部磁密,（5）查表36得导线直径。,例,、有一台封闭式鼠笼三相异步电动机，,功率为,4.5KW,，电压,380V,，,Y,接法，电源频率为,50H,Z,，定子槽数为,36,槽，转子槽数为,26,槽，极数为,2p=4,，试改为,2p=2,，并保持原来电压、频率、接法和并联路数，重配一适当绕组，拆除原电机（,4,极）的绕组时记录数据如下：每槽导体数为,28,，线规为,2,根并绕,1.20mm,，单层绕组，节距,y=19,，并联支路数,a=1,，定子铁心长度,L,0,=92mm,，定子铁心轭高,h,c,=23.7mm,。,例、有一台封闭式鼠笼三相异步电动机，功率为4.5KW,（,1,）验证是否符合条件。,z,1,-z,2,0 z,1,-z,2,2p,z,1,-z,2,12p z,1,-z,2,24p,（,2,）计算出原极数下的每相串联导体数,每相串联导体数,=,（,3,）查表,36,，得出改极后每相串联导体数,（,4,）计算出改极后的每槽导体数,每槽导体数,=,（,5,）查表,36,得导线直径。,（,6,）查表,36,，估算功率,（,7,）多极数改为少极数，则补充验算定子轭部磁密,总匝数,相数,并联支路数,总导体数,定子槽数,（1）验证是否符合条件。总匝数相数并联支路数总导体数定子槽,解：,（,1,）,z,1,-z,2,=36-26=10,（,2,）,4,极时每相串联导体数,N,4,= = = 336,（,3,）查表,36,，得改为,2,极时每相串联导体数,N,2,=0.85 N,4,= 0.85 336 =285.5,取,N,2,=288,（,4,）改为,2,极后的每槽导体数,z,2,= = = 24,zZ,1,3a,Z,1,2836,31,maN,2,31 288,36,解：（1）z1-z2=36-26=10zZ13aZ128,（,5,）查表,36,得，两根并绕导线直径,d,2,=1.08d,4,=1.08 1.2=1.3(mm),（,6,）查表,36,得，估算功率,p,2,=,1.2p,4,=1.2 4.5=5.4 5.5(Kw),（,7,）,B,c1,=0.45 10,2,B,c1,= 0.4510,2,=1.58(T),符合要求,K,E,U,K,dp,K,c,N L,0,h,c,0.91220,0.956 288 9.2 0.95 2.37,（5）查表36得，两根并绕导线直径K E UKdp Kc,四、补充计算,有一台三相异步电动机，额定转速为,1440r/min,，电源频率为,50Hz,。求该电动机的磁极数和同步转速。,【,解,】,n,1,=60f/p,p=1 n,1,=60f/p = 3000 r/min,p=2 n,1,=60f/p = 1500 r/min,p=3 n,1,=60f/p = 1000 r/min,p=4 n,1,=60f/p = 750r/min,因为,n=1440r/min,故取,n,1,= 1500 r/min,所以,p=3,四、补充计算,四、补充计算,有一台,6,极三相异步电动机的额定电压为,380V,，额定电流为,67A,，联接，额定转速为,970r/min,，电源频率为,50Hz,，额定功率因数为,0.85,，额定效率为,80%,，起动转矩为,180N . m,。求该电动机的额定功率和采用,Y,一换接起动时的起动转矩。,【,解,】,电动机额定功率,P,2,=,3 U,线,I,线,cos,=,3 380 670.85=37.48KW,取,P,2,=38KW,Y,一换接起动时的起动转矩,T,起,T,起,= 180/3 =60 N . m,四、补充计算,第四节 修复后的试验,一、试验设备及通用试验项目,修复后的电动机必要的试验项目有：电机绝缘电,阻的测量、绕组直流电阻的测量、空载试验、堵,转试验和耐压试验。,二、试验方法和试验电路,1,、电机绝缘电阻的测量,在电动机的修理规程中，规定通用电动机绕组的热态（,75,0,C,）绝缘电阻不小于,0.5M,额定电压为,1000V,以上者，定子绕组一般,不小于,1M,，转子绕组一般不小于每千伏,0.5M,第四节 修复后的试验一、试验设备及通用试验项目二、试验方法,2,、绕组直流电阻的测定,在实际冷状态下测定绕组直流电阻，是电动机修复后必须进行的试验，测量方法通常有两种，即电桥法和电压表、电流表。,3,、耐压试验,耐压试验是检查绕组绝缘的最可靠方法，它包括绕组对机壳的耐压试验和三相绕组之间的耐压试验。,2、绕组直流电阻的测定,4,、空载试验,空载试验的目的，是为了测定额定频率和额定电压下的空载电流、空载损耗。,当三相电源对称时，额定电压下任何一相的三相空载电流，与其平均值的误差应不超过平均值的,10%,。,5,、堵转试验,目的在于测定电动机的堵转电流、堵转转矩和堵转损耗。检查绕组连接情况和转子铸铝质量。,4、空载试验,