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电机知识讲座 讲课人 王凯 内容 一 电机概述二 电机的启动及启动注意事项三 电机的使用维护须知四 电机的润滑五 电机的防护和绝缘等级六 电机的常见故障分析 一 电机概述 1 什么是电机电机是一种机电能量转换或信号转换的电磁机械装置 就能量转换的功能来看 分为两大类 一类是发电机 它把机械能转换成电能 通过原动机先把各类一次能源蕴藏的能量转换成机械能 然后通过发电机把机械能转换为电能 经输 配电网络送往各种用电场所 另一类是电动机 它把电能转化为机械能 用来驱动各种用途的生产机械和其他装置 以满足不同的需求 下面我们主要介绍电动机 特别是三相异步电动机 一 电机概述 2 电动机的分类1 按电压分高压电机 1140V低压电机 1140V2 按冲片外径分大型电机 定子冲片外径 990中型电机 590 定子冲片外径 990小型电机 定子冲片外径 590 安装型式 常用的安装方式包括 B3 B5 B35 V1 V3等 右图为几种安装方式的样例 一 电机概述 3 按相数分单相电机三相电机4 按转速分同步电机异步电机5 按供电电源分直流电机交流电机 一 电机概述 3 电动机的结构三相异步电动机的结构主要由两个部分组成 一是固定不动的部分 简称定子 定子是用来产生旋转磁场的 主要由定子铁心 定子绕组和机座等部分组成 二是可以自由旋转的部分 简称转子 它在定子绕组旋转磁场的作用下获得一定的转矩而旋转 通过联轴器或皮带轮带动其他机械设备做功 转子由转子铁心 转子绕组和转轴等部分组成 定子与转子之间有一个很小的气隙 此外 还有机座 端盖轴承 接线盒 风扇等其他部分 如下图所示 二 电机的启动及启动注意事项 1 电动机启动前的准备为了保证电动机正常安全地启动 一般启动前应作好下述准备 1 检查电源是否有电 电压是否正常 若电源电压过高或过低 都不宜启动 2 接触器是否正常 如零部件有无损坏 使用是否灵活 触头接触是否良好 接线是否正确 牢固等 3 熔丝规格大小是否合适 安装是否牢固 有无熔断或损伤 4 电动机接线板上接头有无松动或氧化 5 检查传动装置 如皮带轻紧是否合适 连接是否牢固 联轴器的螺丝 销子是否紧固等 二 电机的启动及启动注意事项 6 传动电动机转子和负载机械的转轴 看其转动是否灵活 7 检查电动机外壳是否接地 接地线有无断路 接地螺丝是否松动 脱落等 8 搬开电动机周围的杂物并清除机座表面灰尘 油垢等 9 检查负载机械是否妥善地作好了启动准备 10 对正常运行中的绕线式电动机 应经常观察电动机滑环有无偏心摆动现象 观察滑环的火花是否发生异常现象 滑环上碳刷是否要更换 启动前的检查 二 电机的启动及启动注意事项 2 启动注意事项1 电动机在启动时应注意在电动机附近是否有人或其他杂物 以免造成人身或机械事故 2 接通电源后 如果电动机不转 应立即切断电源 绝不能迟疑等待 更不能带电检查电动机发故障 否则将会烧毁电动机和发生危险 3 启动时应注意观察电动机 传动装置 负载机械的工作情况 以及线路上的电流表和电压表的指示 若有异常现象 应立即断电检查 待故障排除后 在做启动 二 电机的启动及启动注意事项 4 同一线路上的电动机不应同时启动 一般应由大到小逐台启动以免多台电动机同时启动 线路上电流太大 电压降低过多 造成电动机启动困难引起线路故障或使开关设备跳闸 5 启动时 若电动机的旋转方向反了 应立即切断电源 将三相电源线中的任意两相互换一下位置 即可改变电动机转向 6 电动机应避免频繁启动 尽量减少启动次数 特殊用途除外 表1电动机运转前后的检查项目 表2电动机按惯例进行维护和检查项目 三 电机使用维护须知 电动机日常维护检查的目的是 及早发现设备异常状态 及时进行处理 防止事故扩大 具体检查项目如下 1 看 外观检查 靠视觉可以发现下列异常现象 1 通过外观察看 可以发现电机外部零部件有无磨损 油污 粉尘和腐蚀现象 2 电动机是否有接触点变色 冒烟等现象 发生此现象是否由电机过热 导体接触不良或绕组烧毁等造成的 3 仪表指示是否正常 有无指示 三相电流 电压是否平衡 仪表无指示或不正常 则表明电源电压不平衡 熔丝被烧断 转子三相电阻不平衡 单相运转 导体接触不良等 4 电流表指示过大 则表明电机过载 轴承损伤 机械卡住等 5 电机停止转动 其原因有 电源停电 定 转子铁芯相擦 单相运转 由于电压过低致使电机转矩太小 负载过大 电压降过大等 2 听 用听诊棒听电机声音 可以听到电磁噪声 通风噪声 机械摩擦声和轴承杂音等 从而判断出电机故障 引起电机噪声大的原因 在机械方面有 轴承故障 机械不平衡 紧固螺丝松动 联轴器连接不符要求 在电气方面有 电压不平衡 单相运转 绕组有断路 击穿等故障 起动性能不好 加速性能不好 测量振动值 三 电机使用维护须知 3 闻 用鼻闻可以发现焦味 其造成原因有 电机过热 绕组烧毁 缺相运转 润滑不好 轴承烧毁 绕组击穿 4 摸 用手摸电机外壳表面 可以发现电动机振动和温升是否过高 其中造成电机振动原因有 机械不平衡 电压不平衡 电机缺相运转 绕组有断路和击穿故障 造成温升过高的原因有 过载 散热不好 低电压运行 缺相运转 卡住 加速特性不好 起动时间过长 5 电机一般检查项目 电动机运转前后的检查项目见表1 电动机惯例进行维护的检查项目见表2 6 有空冷器的电动机 检查进 出冷却水的温度 压力 7 有集电环的电动机 检查电刷与集电环的接触有无火花 四 电机的润滑 1 电动机润滑的方式电动机的品种与规格大小众多 一般电动机的润滑剂选用取决于轴承类型 转数和温度 负荷等 小型电动机常用滑动轴承 在轴承座内设有储油槽或油池采用甩油环和油链 甩油圈在轴套内使用润滑油循环润滑 也有用油绳润滑的 保持润滑油的耐用寿命为20000 4000H 中型电动机多用滚动轴承 内径25mm以上 使用润滑脂润滑 通常一次性装填润滑脂 轴承内装填约1 2脂 使用1年后再清洗更换 四 电机的润滑 大型电机中可能使用滚动轴承或滑动轴承 两种润滑剂都可能使用 一般滑动轴承用油润滑 滚动轴承用脂润滑 电动机的轴承温度一般应控制在65 80之间 合金滑动轴承最好低于65 采用飞溅润滑 油浴润滑 循环润滑和油环润滑等润滑方式 润滑油在系统中反复使用 而且经常是分散成极小的油滴 与空气接触多 容易氧化变质 应该选用高质量等级的润滑油 并添加抗氧剂 防锈剂 防腐剂和抗乳化剂 使用油壶 油芯 油杯 油绳 油链等润滑方式 可选用质量等级较低 粘度较高的全损耗系统油 四 电机的润滑 2 润滑的目的电动机润滑的目的是为了减少摩擦 降低磨损 润滑油润滑还可以带走摩擦产生的热量 从而降低摩擦表面的温度 起到冷却作用 因此 必须根据机械设备的操作条件来选用不同质量要求的润滑油脂 3 润滑油或润滑脂的选用润滑油一般能形成流体润滑 使摩擦副的两个摩擦表面被油膜完全隔开 减少摩擦表面的摩擦 降低磨损 同时具有冷却降温作用 因此 润滑油是机械设备润滑之首选 四 电机的润滑 润滑脂能很好地粘附在机械设备摩擦部件的表面上 不容易流失和滑落 特别是当热或机械作用逐渐变小 乃至消失时 润滑脂逐渐变稠 并恢复到一定的稠度 因此选用润滑脂润滑不需要经常添加 且具有一定的防护作用 可以适用于一些工况 例如较高温或较低温 重负荷和震动负荷 中速或低速 经常间歇或往复运动的轴承 特别是处于垂直位置的机械设备 同时 由于润滑脂膜比润滑油膜厚 可以防护空气 水分 尘土和碎屑进入摩擦部件的表面 五 电机的防护和绝缘等级 1 电机IP防护等级IP INTERNATIONALPROTECTION 防护等级系统是由IEC INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISSION 所起草的 将电机依据防尘防湿之特性加以分级 这里所指的外物含工具 人的手指等均不可接触到电机内之带电部分 以免触电 IPXX防护等级是由两个数字所组成 第一个数字表示电机防尘 防止外物侵入的等级 第二个数字表示电机防湿气 防水侵入的密闭程度 数字越大表示其防护等级越高 五 电机的防护和绝缘等级 第一个标示特性号码 数字 所指示的防护程度0 没有防护对外界的人或无特殊防护1 防止大于50mm的固体物侵入防止人体 如手掌 因意外而接触到电机内部的零件 防止较大尺寸 直径大于50mm 的外物侵入2 防止大于12mm的固体物侵入防止人的手指接触到电机内部的零件防止中等尺寸 直径大于12mm 外物侵入 3 防止大于2 5mm的固体物侵入防止直径或厚度大于2 5mm的工具 电线或类似的细节小外物侵入而接触到电机内部的零件 五 电机的防护和绝缘等级 4 防止大于1 0mm的固体物侵入防止直径或厚度大于1 0mm的工具 电线或类似的细节小外物侵入而接触到电机内部的零件 5 防尘完全防止外物侵入虽不能完全防止灰尘进入 但侵入的灰尘量并不会影响电机的正常工作 6 防尘完全防止外物侵入且可完全防止灰尘进入 五 电机的防护和绝缘等级 第二个标示特性号码 数字 所指示的防护程度0 没有防护没有防护1 防止滴水侵入垂直滴下的水滴 如凝结水 对电机不会造成有害影响 2 倾斜15度时仍可防止滴水侵入当电机由垂直倾斜至15度时 滴水对灯具不会造成有害影响3 防止喷洒的水侵入防雨 或防止与垂直的夹角小于60度的方向所喷洒的水进入电机造成损害 4 防止飞溅的水侵入防止个方向飞溅而来的水进入电机造成损害 五 电机的防护和绝缘等级 5 防止喷射的水侵入防止来自各方向喷嘴射出的水进入电机内造成损害 6 防止大浪的侵入装设于甲板上的电机 防止因大浪的侵袭而进入造成损坏 7 防止浸水时水的侵入电机浸在水中一定时间或