电工技能与实训图文 (4)

项目七 交流异步电动机的检修与维修
2．防护形式的选择 (1) 开启型。外壳有通风孔，借助和转轴连成一体的通风 风扇使周围的空气与电动机内部的空气流通。这种形式的电动 机冷却效果好，适用于干燥无尘的场所。 (2) 防护型。机壳内部的转动部分及带电部分有必要的机 械保护，以防止意外的接触。
项目七 交流异步电动机的检修与维修 (3) 封闭式。机壳严密密封，靠自身或外部的风扇进行冷 却，外壳带有散热片。适用于潮湿、多尘或含酸性气体的场合。 (4) 防爆式。电动机外壳能阻止电动机内部的气体爆炸传 递到电动机外部，从而引起外部燃烧气体的爆炸。
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7.2.2 三相异步电动机的选型
1．电源的选择 在三相异步电动机中，中小功率电动机大多采用三相380 V电压，但也有使用三相220 V电压的。在电源频率方面，我 国自行生产的电动机采用50 Hz的频率，而世界上有些国家采 用60 Hz的交流电源。虽然频率不同，但不至于烧毁电动机， 不过它们的工作性能是大不一样的。
项目七 交流异步电动机的检修与维修 从20世纪90年代末期起，我国已开始实现从Y系列向Y2系 列过渡。图7-2(a)、(b)所示分别为Y系列和Y2系列三相笼型异 步电动机外形图。
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(a) Y 系列
(b) Y2 系列
图7-2 Y、Y2系列异步电动机
项目七 交流异步电动机的检修与维修 从节能或环保的角度出发，当前世界各国都以法律形式强 制推广高效节能电动机，我国规定从2003年起，停止生产热轧 硅钢片，于是Y3系列三相异步电动机即是贯彻国家产业政策， 用冷轧硅钢片为导磁材料，并且满足最低能效标准。在外形上， Y3系列和Y2系列相仿。
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表 7-2 三相定子绕组的绝缘电阻
相间绝缘电阻 RL/MΩ
对地绝缘电阻 RE/MΩ
U 相与 V 相 V 相与 W 相 W 相与 U 相
U 相对地
V 相对地
W 相对地
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4．三相定子绕组首、末端的判别 将三相定子绕组的6个出线端暂定标记为U1、U2、V1、V2、 W1、W2，然后按图7-3(a)所示把其中任意两相绕组串联(图中 为U相及V相)后再与交流电压表连接，第3相绕组(图中为W相) 通过单相自耦调压器输入一个低压交流电(约36 V)通电后，若 电压表有读数，则说明连接在一起的两个端点一个为首端，另 一个为末端。若电压表无读数，则说明连接在一起的两个端点 同为首端或同为末端，如图7-3(b)所示。
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3．电动机电压和转速的选择 异步电动机的额定电压有380 V、3000 V、6000 V几种， 其后两种为大功率异步电动机采用。电压等级的选择应根据电 动机类型、功率和使用场所的电源电压来决定。 电动机额定转速的选择应根据生产机械设备的要求来确定， 但是对于一些低速运转的生产机械设备，可考虑选用额 定转速较高的电动机(例如同步转速为1500 r/min)，再配以减 速器。
2．异步电动机的型号 异步电动机的型号表示及其涵义如图7-1所示。
Y2 -132 S - 4
磁极数 机座类别(L 为长机座，M 为中机座，S 为短机座) 铁芯中心高度(mm) 设计序号 异步电动机
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铁芯中心高度越大，电动机容量越大，因此三相异步电动 机按容量分类与铁芯中心高度有关。中心高度在(80～315) mm 为小型，中心高度在(315～630) mm为中型，630 mm以上为大 型。在同样的中心高度下，机座长则铁芯长，相应的电动机容 量也较大。
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4．转速的选择 应根据生产机械设备的要求来选择电动机的额定转速，但 转速也不宜选择过低(一般不低于500 r/min)，否则会提高设备 成本。如果电动机转速和机械转速不一样，可以用皮带轮或齿 轮等变速装置变速。在负载转速要求不严格的情况下，尽量选 用四极电动机。因为在相同容量下，二极电动机启动电流大、 启动转矩小且机械磨损大，而多极电动机则体积大、造价高、 空载损耗大，所以都不太合适。
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表 7-1 三相异步电动机定子绕组直流电阻的测量
三相定子绕组相别
U相
V相
万用表测直流电阻 R/Ω
单臂电桥测直流电阻 R/Ω
W相
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3．用兆欧表测量定子三相绕组的对地绝缘电阻和相间绝 缘电阻
在测量各相绕组对地绝缘电阻时，可将兆欧表的接线柱 “L”接被测相绕组一端，接线柱“E”接电动机机座上没有油 漆的部位。而在进行相间绝缘电阻测量时则应将兆欧表的接线 柱“L”及“E”分别接在不同的两相绕组出线端上，测出的绝 缘电阻值即为相间绝缘电阻，将测量值分别记录于表7-2中。
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自20世纪50年代起，我国三相笼型异步电动机的产品进行 了多次更新换代，使电动机的整体质量不断提高。其中J、J0 系列为我国20世纪50年代生产的仿苏产品，容量为 (0.6～125) kW，现已少见。J2、J02系列为我国20世纪60年代 自行设计的统一系列产品，采用E级绝缘，性能比J、J0系列有 较大的提高，目前仍在许多设备上使用。
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3．功率的选择 选用电动机的功率要满足所带负载的要求。一般电动机的 额定功率要比负载的功率大一些，以留有一定余量，但也不宜 大太多，否则既浪费设备容量，又降低了电动机的功率因数和 效率。对于短时运行的工作场合，如果选用连续工作型电动机， 由于电动机允许短时过载，因此所选电动机的额定功率可以略 小一些。
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能力培养目标 (1) 掌握三相异步电动机的通用测试方法。 (2) 学习三相异步电动机定子绕组的重绕工艺。 (3) 掌握异步电动机的拆装。 (4) 掌握单相异步电动机的维修方法。 (5) 培养分析问题与解决问题的能力。 (6) 培养团队协作能力。
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项目七 交流异步电动机的检修与维修 (4) 按相数分类，可分为三相电动机和单相电动机。单相 异步电动机一般为1 kW以下的小功率电动机，分为单相电阻 启动、单相电容启动、单相电容运转、单相电容启动与电容运 行和单相罩极式等。此类电动机广泛应用于工农业生产和居民 日常生活的各个领域，尤其是在电动工具、医疗器械、家用电 器等方面。
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2．电动机的接地装置 电动机的绝缘如果损坏，运行中机壳就会带电，一旦机壳 带电而电动机又没有良好的接地装置，当操作人员接触到机壳 时，就会发生触电事故，因此电动机的安装、使用一定要有接 地保护。在电源中性点直接接地系统，应采用保护接中性线， 在电动机密集地区应将中性线重复接地；在电源中性点不接地 系统，应采用保护接地。
7.2 基 础 知 识
7.2.1 异步电动机的分类与型号
1．异步电动机的分类 异步电动机在工农业生产及各种机械负载中被广泛应用， 按照其不同的特征分类如下。 (1) 按照转子结构形式分类，可分为笼式异步电动机和绕 线式异步电动机。
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① 防护式电动机：能防止水滴、尘土、铁屑或其他物体 从上方或斜上方落入电动机内部，适用于较清洁的场合。
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7.2.5 三相异步电动机的通用测试
1．机械部分的检查 将三相异步电动的外壳清扫干净，看电动机的端盖、轴承 盖、风扇等安装是否合乎要求，紧固部分是否牢固可靠，转动 部分应轻便灵活，转动时应没有摩擦声和异常声响。
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2．直流电阻测量 将三相定子绕组出线端的连接点拆开，用万用表电阻挡测 量定子三相绕组的通断情况，以判断三相定子绕组有无断路现 象。若三相绕组正常，则测出的电阻值应基本一致，按万用表 测得的电阻为参考值，用单臂电桥精确测量三相定子绕组的直 流电阻值，记录于表7-1中。
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7.2.4 三相异步电动机种类和形式的选择
1．电动机种类的选择 三相异步电动机有鼠笼式和绕线式两种。鼠笼式异步电动 机结构简单、坚固耐用、价格低廉、维护方便；缺点是启动性 能差、功率因数较低、调速困难。绕线式电动机启动性能较好， 但价格较贵，维护工作量较多，其他性能与鼠笼式无太大差异。
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(5) 按通风冷却方式分类，可分为自冷式、自扇风冷式、 他扇风冷式、管道通风式四种。
(6) 按安装结构形式分类，可分为卧式、立式、带底脚、 带凸缘四种。
(7) 按绝缘等级分类，可分为E级、B级、F级、H级。 (8) 按工作定额分类，可分为连续、断续、短时三种。
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7.2.3 电动机的安装原则和接地装置
1．电动机的安装原则 若电动机的安装场所选择得不好，不但会使电动机的寿命 大大缩短，还会引起故障，损坏周围的设备，甚至危及操作人 员的生命安全，因此，电动机的安装应遵循如下原则： (1) 有大量尘埃、爆炸性或腐蚀性气体、环境温度40℃以 上以及在水中作业等场所，应该选择具有合适防护形式的电动 机。
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7.1 项目说明 7.2 基础知识 7.3 项目实训内容
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7.1 项 目 说 明
本项目介绍了异步电动机的分类与型号，要求学生能根据 生产实际情况合理选择电动机的类型及相关型号；学习异步电 动机的通用测试项目及测试方法；掌握异步电动机常见故障的 分析与检修方法；学习拆装电动机的顺序及方法；掌握电动机 定子绕组的重绕工艺，学习三相异步电动机定子绕组重绕后的 检测与试验。
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