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本節(jié)只介紹常用的直流、交流電動機，其它特殊電機、電動機的常見故障。

(相關(guān)資料圖)

一、關(guān)于旋轉(zhuǎn)磁場三相交流異步電動機是在通三相電后，定子形成旋轉(zhuǎn)磁場，帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的。要實現(xiàn)電動機換向，只要更改電源相序即可。

二、機械特性

圖7-1：

三相交流異步電動機的機械特性必須掌握的幾個概念：1、同步轉(zhuǎn)速n0：旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。2、額定轉(zhuǎn)速ne：名牌公稱轉(zhuǎn)速。3、最大扭矩Mm：電機可以實現(xiàn)的最大輸出轉(zhuǎn)矩。4、額定轉(zhuǎn)矩Me：電機的公稱扭矩，對應(yīng)于額定轉(zhuǎn)速。5、轉(zhuǎn)差率：s=（n0-n）/n0。由于帶負載時，實際轉(zhuǎn)速和同步轉(zhuǎn)速n0有差距，所以我們說電機速度是有“靜差”的。

三、三相異步電動機的計算

（一）轉(zhuǎn)速必須熟記如下公式：n=60f （1-s） /pn：轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分f：頻率，赫茲（Hz）p：極對數(shù)

（二）輸出功率與扭矩的關(guān)系公式：P=MΩP：功率，瓦（W）M：扭矩，牛頓。米（N.m）Ω：角速度，弧度其中，Ω=2лf=2лn/60代入上面公式，折算成我們常用單位：P= MΩ=M*2лn/60=M*n/9554單位：KW、轉(zhuǎn)/分、牛頓。米例：計算15KW，1435轉(zhuǎn)電機的額定轉(zhuǎn)矩。

（三）轉(zhuǎn)矩與電壓、頻率的關(guān)系另外，要了解的一個結(jié)論是：三相交流異步電動機的輸出扭矩和電壓平方成正比，和頻率平方成反比。即：MαU2/f2這個關(guān)系是變頻器恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速的基礎(chǔ)。

（四）功率與電流計算P=√3 UIcosφ近似計算，每KW對應(yīng)電流在1.8A左右，我們考試時可以按2A估算。如15KW的電動機，電流近似為30A。

四、啟動方法

1、直接啟動：直接啟動電動機。一般用于7KW以下電機，沒有硬性規(guī)定，看現(xiàn)場使用要求。大于7KW的電機，要采取降壓啟動（如星三角）。2、星三角啟動：前面有圖。3、變頻啟動：即使用變頻器啟動。4、軟啟動器啟動：使用專用軟啟動器啟動。

五、調(diào)速方法

1、變極調(diào)速——變極電機即前面講到的角/雙星調(diào)速。能否實現(xiàn)這種調(diào)速，和電動機本身選型有關(guān)，市場上可以買到△/YY接法的電動機。2、變頻調(diào)速——變頻器下圖是變頻調(diào)速的機械特性，頻率越低，則曲線越低。可以看出變頻調(diào)速是一種特性很硬的調(diào)速方式。

圖7-2：變頻調(diào)速的機械特性3、轉(zhuǎn)差調(diào)速——滑差離合器采用磁連接的離合器連接，由于沒有硬連接，而是通過調(diào)整定子磁場使轉(zhuǎn)子（負載）丟步的方式來調(diào)速，特性軟，除了輸送系統(tǒng)外，在機床上對速度有穩(wěn)定性要求的時很少采用。這種技術(shù)已經(jīng)基本淘汰。4、一種淘汰的調(diào)速方法——繞線轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速

7.2 直流電動機

現(xiàn)在使用越來越少，了解一些基本概念即可。

一、導(dǎo)體在磁場中受力左手定則：磁力線通過左手手心，四指指向電流方向，拇指為受力方向。

二、電動機轉(zhuǎn)速

機械特性公式為：n=（U-IaRa）/CeφU：電樞電壓，Ia：電樞電流，Ra：電樞電阻。所以，一般直流電機調(diào)速有：1、調(diào)節(jié)電樞電阻：一般是在電樞回路中串聯(lián)外電阻；2、調(diào)節(jié)勵磁電流：在勵磁回路中串聯(lián)外電阻；3、調(diào)節(jié)電樞電壓：調(diào)節(jié)電樞電源電壓；三種方式。

三、勵磁方法：有他勵、并勵、串勵和復(fù)勵四種。

（c）串勵 （d）復(fù)勵圖7-3：直流電動機的不同勵磁方式不同的勵磁方式，機械特性也不同。一般他勵、并勵方式使用比較多。

四、機械特性

他勵和并勵是直流電動機兩種特性比較好的勵磁方式，下圖是并勵電動機的機械特性圖。

圖7-4：并勵電動機的機械特性TN、nN為額定轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)速。機械特性坡度越大，表示機械特性越軟，速度越容易隨負載而波動。

五、調(diào)速方法

（一）降壓調(diào)速這是常用的直流電機調(diào)速方法，其優(yōu)點是機械特性比較硬。

圖7-5：改變電樞電壓時的機械特性曲線（二）弱磁調(diào)速改變勵磁電流，也可以實行調(diào)速。但這種調(diào)速方法只能向下調(diào)整電流，原因是勵磁電流不能超過額定值。由于向下調(diào)整勵磁電流，也叫弱磁調(diào)速。弱磁調(diào)速時，依據(jù)前面的直流電動機的轉(zhuǎn)速公式，我們知道其速度將向上升高。必須注意的是，勵磁繞組不能開路，否則相當于磁場被減小到零，從而造成電動機達到最大轉(zhuǎn)速，即“飛車”。

圖7-6：減小勵磁電流的機械特性曲線（三）轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻，方法簡單容易實現(xiàn)，也是一種調(diào)速方法，但這種調(diào)速方式的機械特性軟，在對速度穩(wěn)定性要求比較高的場合，不建議采用。

圖7-7：轉(zhuǎn)子串電阻時的機械特性

下面是電動機的常見故障：

一、三相交流異步電動機

1、三相異步電機缺相：

現(xiàn)象：電機無法啟動，或啟動后缺相時轉(zhuǎn)速明顯過慢，且發(fā)熱，有低頻聲。

處理：此時應(yīng)檢查電源、接觸器、電源開關(guān)等，一般是由于接線松動、保險熔斷、觸點拉毛等造成的。

2、三相異步電機三相不平衡

現(xiàn)象：電機轉(zhuǎn)速變慢，有異常發(fā)熱現(xiàn)象。

處理：方法與“三相異步電機缺相”類似。

如果是電源的原因，一般是由于三相負載不均衡造成，需要調(diào)整負載分配。

3、三相異步電機絕緣不良

現(xiàn)象：電機轉(zhuǎn)速變慢，有發(fā)熱現(xiàn)象；三相電流不平衡；嚴重時送不住電。

處理：需要測量電動機的繞組對地、繞組三相之間的絕緣。一般絕緣電阻不應(yīng)該少于1M，可以運行的最低電阻是380K，過低的絕緣電阻將造成繞組對地或相間短路，燒壞電機。

此時需要打開繞組檢查，發(fā)現(xiàn)有漆面破損時要對繞組重新浸漆，如果是因為潮濕造成的，且不嚴重，可以進行風(fēng)干。

4、掃膛

現(xiàn)象：電機運轉(zhuǎn)有刮碰雜音，用螺絲刀可以聽到；

處置：需要拆卸，檢查軸承是否磨損、松動及中軸是否變形，或者轉(zhuǎn)子表面是否有異常。必要時要更換軸承。

5、機械問題

如軸承問題，干研后，可能造成附加震動，異響，掃膛。同樣需要拆卸處置，加油或更換。

二、直流電動機

直流電機主要注意其特殊點：

1、整流子積碳，環(huán)火

要定期清理。

2、碳刷打火，表面磨損，剝蝕

要定期打磨更換。碳刷拆裝要記住位置、方向，并按原狀裝回。

3、至于機械類問題，與交流電動機類似。

三、電動機良好運行的環(huán)境要素

了解電動機運行的環(huán)境要求是正常使用電機的基礎(chǔ)，大致有如下因素和電機使用狀態(tài)有關(guān)。

1、電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性

電網(wǎng)電壓對電機輸出扭矩影響極大。如三相交流異步電動機的輸出扭矩和電壓的平方成正比，欠壓時，扭矩將快速損失，將可能造成電機堵轉(zhuǎn)而燒毀電機。

2、三相電壓平衡度

三相電壓不平衡，將造成異步電機三相電流不平衡，電機特性劣化，可能燒壞電動機。

3、環(huán)境濕度

使用環(huán)境潮濕時，一定要定期測量電機的絕緣，防止在絕緣破壞后，電機燒毀。如淋雨線、帶有冷卻水的冷加工設(shè)備等。

4、潤滑

部分大型電機需要潤滑，軸承潤滑不良，將造成電動機軸承加速磨損，產(chǎn)生振動，嚴重時電動機會發(fā)生機械損壞。

5、地腳松動

由于電動機是旋轉(zhuǎn)且承載的部件，因此地腳松動會導(dǎo)致設(shè)備振動，加速電動機及機械部件損壞，并影響加工精度。

6、接觸器、空開觸點燒毛

由于接觸器、空開直接通過電機電流，在反復(fù)合、斷期間，會發(fā)生弧光，因此要關(guān)注（特別是接觸器）觸點是否有燒蝕現(xiàn)象，觸點嚴重?zé)g時，會造成電動機三相電壓不均衡，進而損壞電機。

四、電動機的大修要求

我們不一定要求所有電動機都采取自主或委托維修的策略，但大型電動機因為其成本高昂，停臺損失大，因此必須有針對性的主動性維修規(guī)范，而不能簡單地等損壞時更換。

以下是公司的內(nèi)定標準，應(yīng)該比通用國家標準略高，對大型電動機的維修有指導(dǎo)意義。各車間可以根據(jù)自己的使用環(huán)境引用并做適應(yīng)性調(diào)整。

（一）修理內(nèi)容

1、電機前后軸承拆卸、更換，前后端蓋、軸承內(nèi)外端蓋清理，并按軸承使用規(guī)定加潤滑脂。

2、進行絕緣測試，絕緣達不到5M以上的，要烘干或重新浸漆。

3、電機定子線圈修理：

對定子線圈進行清理、維修，

1）定子線圈灰塵、油垢清除；

2）檢查絕緣有無損傷，漆膜光滑；

3）檢查引線焊接牢固，絕緣無損傷，無過熱老化現(xiàn)象。

4、檢查內(nèi)部定子繞組固定情況，各固定結(jié)構(gòu)件無松動、斷股、移位現(xiàn)象，保證氣隙均勻。

5、檢查轉(zhuǎn)子情況并進行修理：

1）轉(zhuǎn)子表面灰塵、油污清除；

2）通風(fēng)通路暢通；

3）導(dǎo)體無變形、開焊、裂痕、松動、移位現(xiàn)象；

4）平衡塊緊固，無松動。

6、系統(tǒng)通風(fēng)良好，風(fēng)扇固定良好，旋轉(zhuǎn)自如并工作正常，有問題要進行局部檢修或更換。

（二）大修后的測試

電機大修后，應(yīng)要求乙方提供測試手段，測試如下項目，并提交測試報告：

1、絕緣電阻：

用兆歐表測試：

1）三相對地電阻，不小于5兆歐。

2）相間電阻，不小于5兆歐。

2、直流電阻：

使用雙臂電橋測量，三相電阻的：

不平衡度=100%X（最大阻值－最小阻值）/平均阻值

應(yīng)小于5％。

3、電流不平衡度：

電機運行1小時內(nèi)，檢測：

1）空載檢查三相空載電流是否平衡，不平衡度不超過5%；

2）帶載檢查三相電流是否平衡，不平衡度不超過8%；

4、定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙：

各處的氣隙與平均值之差不應(yīng)大于平均值的正負5％。

5、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動狀態(tài)測試：

空載條件下轉(zhuǎn)動輕松自如，負載條件下沒有異常振動和異響。

由廠家提供不低于國標（GB755-87）的軸承公差配合標準、振動檢測標準，由甲方確認，并提供維修后的檢測數(shù)據(jù)。

編輯：黃飛