实训三异步鼠笼式电动机

异步鼠笼式电动机异步鼠笼式电动机 一 一 概述概述 异步电动机除了鼠笼式电动机外 还有绕线式电动机 绕线式电动机 一般是大容量的 转子绕组也是人工用铜线绕制而成的 不象笼式电动机 转子绕组是铸造时铸造而成的 绕线式电动机是可以调速的 而鼠笼式电 动机本身不能调速 要想调速就得用变频的方法调速 那么鼠笼电动机转 子有单鼠笼和双鼠笼 我们这次实习的就是单鼠笼电动机 单鼠笼电动机 一般是小容量的 100KW 以下的一般采用单鼠笼 单鼠笼电动机转子绕组 是铝的而双鼠笼电动机一般是大容量的 100KW 以上 特殊情况例外 一 般的容量双鼠笼电动机比单鼠笼电动机体积小 成本大 价格高 煤矿井 下综采设备一般都采用的是双鼠笼电动机 它的转子是两套绕组 所以叫 双鼠笼电动机 两套绕组一套在下边 一套在上边 所以也叫上笼和下笼 一个笼是启动笼 一个笼是工作笼 我们讲了这么多单鼠笼和双鼠笼主要 是让同学对异步电动机有个大致的了解 我们这次实习的是单鼠笼电动机 而在我们日常工作生活的周围我们经常见到的电动机都是鼠笼式电动机 而且是单鼠笼的 下面我们主要讲我们实习的电动机 二 二 电动机的构造电动机的构造 主要是有定子 转子 端盖组成 1 定子 由定子铁芯和定子绕组组成 2 转子 由转子铁芯和转子绕组和轴组成 3 端盖 有支撑转子轴的大端盖 端盖里装有轴承还有小端盖 小端盖主 要是密封轴承上的黄油 4 接线盖 定子绕组下好线要引出六个头 U1 U2 V1 V2 W1 W2 这 六个头引在接线盒上去接星或角 不是随便接的 是根据电动机绕组和 内部的连接来定的 同时还要考虑外部电源的电压高低来接星或角 如 果接错了 电动机定子绕组会烧毁的 烧毁的原因是接错线电动机电流 增大 绕组烧毁 三 异步电动机的定子绕组 我们这次实习的电动机是一台 4KW 4 极电动机 绕组形式是单 层绕组交叉链式形成的 定子铁芯是 36 槽 4 极电动机有 12 个极相组 相数 极数 极相组数 3 4 12 个极相组 相数 我们实习的电动机是三相电动机 级数 实习的电动机是 4 极电动机即 N S N S 把这 12 个极相组下到 36 个槽里 组成一个定子绕组 使电动机的转速为 1450 转 分 那么这 12 个极相组是怎么组成的呢 极相组有一连一的 如图一 极相组有一连二的 如图二 极相组有一连三的 如图三 还有极相组有一连四的 一连五的 一连六的等等 图一 单匝线圈 图二 双匝线圈 图三 三匝线圈 下面主要讲我们实习电动机极相组的情况 如果采用一连一如图一 那么一个极相组占两槽 12 个极相组占去 24 槽 定子铁芯显然没有占满 如果采用一连二如图二 每个极相组占 4 槽 那么 12 个极相组占去 48 个槽 36 槽电动机槽数不噶偶 如何解决这个问题呢 36 槽电动机 A 相 12 槽 B 相 12 槽 C 相 12 槽 如果 A 相采用两个一连二 两个一连一 即 那么 4 槽 2 槽 正好 12 槽 B 相同样采用 4 槽 2 槽 4 槽 2 槽 正好 12 槽 C 相同样采用 4 槽 2 槽 4 槽 2 槽 正好 12 槽 三相加起来是 36 槽 我们实习的电机每槽 49 匝 每根铜线的直径大约 1 04mm 那么一连而 98 匝 一连一 49 匝 内部接线方法是一路 电压 380V 一路 是个什么概念 等画展开图 时再讲 我们这次实习电动机主要是定子下线 接线和电动机组装及电动机的 主要试验 试验的目的和方法 由于同学们是初次接触电动机 实习时间安排得也紧 所以我们的极相组 匝数不采用 49 匝 略少点 要不下线太困难 线直径采用 1 0 完全是真材 实料 和正规电动机完全一样 由于我们绕组匝数少了点 故送电时也同样低 一点电压 内部连接采用一路 Y 4 极电机共 12 个极相组 那么 4 极电机它的 电气角度是 720 每个极相组位 60 一连一 一连二都是 60 这样 60 12 720 我们这台电动机极相组的跨距采用的是一连二的是 1 9 一连一采用 1 8 中间隔着 3 4 5 6 7 8 共 6 个槽 中间隔着 2 3 4 5 6 7 共 6 个槽 虽然采用的是 1 9 1 8 但是中间隔着的槽是一样的 我们实习的电机绕组是通的三相交流电 三相交流电互差 120 以每秒 50 次 的周波有规律的在变化 所以我们电机绕组 W1 V1 U1也互差 120 电角度 下面我们画 A 相得展开图 们画 A 相得展开图如图三 图三 A 相的展开图 从 A 相的展开图上来看 第 2 3 4 槽电流方向一致 11 12 13 槽电流 方向一致而且和 2 3 4 槽电流方向正好相反 20 21 22 槽电流方向一致 和 2 3 4 槽方向一致 和 11 12 13 槽正好相反 29 30 31 槽电流方向 一致和 11 12 13 槽方向一样 和 2 3 4 20 21 22 槽方向相反 这样就 通过电流的方向不同 形成 N S N S 下面我们再把另一相的展开图画出来 4 极电机 720 电角度 那么每槽就 是 20 电角度 A 相与 B 相和 C 相在电动机定子上的输入端要互差 120 也就 是 W1 V1 U1要互差 120 刚才我画出 A 相 下面我们画 B 相得输入端 Y1 应该从那一槽画起 应该从第 9 槽画起 第 9 槽和第 3 槽正好差 120 图四 B 相展开图 同学们从展开图上看 8 9 10 槽位一个电流方向 而且和 26 27 28 槽 方向一致 和 17 18 19 35 36 1 槽方向相反 这样又形成了一个 N S N S 同学们再仔细看极相组的连接方法 第一个极相组的尾端和第二 个极相组尾端相连 第二个极相组的首端和第三个极相组的首端相连 第三个 极相组的尾端和第四个极相组的尾端相连 只有这样的接法才能形成图上的电 流方向 有了这个电流方向就形成 N S N S 这个级数 那么 A 相也是这样连 的 图五 C 相展开图 三相交流电是以每秒 50 赫兹在变化着 那么我们展开图上电流方向也同样 在以每秒 50 赫兹在变化 但是要分析它们的电流方向只有取某一瞬间来分析 我们取 t1时间来分析 A 相在正方向 B 相也在正方向 C 相在负方向 负方向 的流入正好是流出 流出正好是流入 如图六 图六 A B C 相电流图 从三个展开图上来分析 U1 V1 W1正好互差 120 第 3 个图上来看 同样形成 N S N S 只是因为在这一瞬间此相处在负方向 W1是流出 W2是 流入 在接星或接角是 W1还应看成是是头而 W2看成是尾 下面我们把 3 个展开图画成 1 个来分析一下下线工艺 如图七 图七 下线展开全图 从图上来看 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电流方向为 11 12 13 14 15 16 17 18 19 电流方向为 20 21 22 23 24 25 26 27 28 为上升 29 30 31 32 33 34 35 36 1 电流方向为下降 这样三相交流电利用 电流的改变而形成 N S N S 一个四级电机 接线方法通过这四个图就很清楚 标出 U1 V1 W1互差 120 小连接是尾接尾 首接首 尾接尾 下面我们来 分析一下下线过程 我们这台电动机是一台单层交叉链式绕组形式 也就是说 每个极相组有两个边 一个边被别的极相组压着 而另一个边压着别的极相组 虚线部分在下边 被别的极相组压着 这样就有规律互相交叉在一起 下面说一下怎样下线 先下 11 12 槽 这个极相组另一边暂时不能下 因为 3 4 槽是压别的极 相组 13 槽也不能下 因为 13 槽从图上看是压 14 槽 那么 13 槽也放着 先 下 14 槽 14 槽这个极相组的另一个边也不能下 因为 7 槽是压 8 槽的 8 槽 还没有线呢 15 16 槽也不能下 因为 15 16 槽是压 17 18 槽 那么只好下 17 18 槽 下完 17 18 槽后这个极相组的另一边就可以下了 因为 11 12 槽 已经下线了 9 槽 10 槽正好是压 11 12 槽 19 槽不能下 下 20 槽 下完 20 槽后这个极相组的另一边也可以下来了 因为 14 槽有线了 将另一边下到 13 槽内 总结一下 同学看它有一个规律 下两槽隔一槽 下一槽隔两槽 下两槽 隔一槽 就照这个规律下线 保证没错 四 四 电动机的试验电动机的试验 1 绝缘电阻的测定 目的 检查槽绝缘有无损坏 或者没有垫好 相绝缘有无损坏或者没有垫 好 用兆欧表 500V 以下电气设备用 500V 的兆欧表 660V 电压的电气设备用 1000V 的兆欧表 1140 的电气设备用 2500V 的兆欧表 检查对地将表的两个头 一个头接在 U1上 另一端接外壳上 用每分 120 转速度摇动兆欧表手柄 看指针指向多大 摇 1 分钟新电机应该无穷 大 旧电机 380V 的 0 5 兆欧即可用 然后再接 V1摇一次 接 W1摇一次 检查相间将表的两个头接在 U1 V1上摇 1 分钟 再接在 V1 W1上 摇 1 分钟 再接上 U1 W1上摇 1 分钟 摇的结果都应该是无穷大 否则 就有问题 如图八 图八 A B C 三相 2 工频试验 耐压 标准给电机加一个单相 2U 1000V 电压一分钟看是否击穿 如果没有 击穿是好电机 如果击穿了 槽绝缘 相绝缘或者对地距离有问题 下面 咱们具体分析它是什么原因 首先讲一下耐压机的构造 最简单的耐压机 如图九 图九 耐压机的简单原理图 将升压器的两个头一个接在 U1 V1上 另一个头接 W1上同时接地 外壳 慢慢旋转自耦变压器 自耦变压器有 1V 电压 电机上就有 30V 电压 当电压表指向 57V 电动机就有 1760V 电压 一分钟后电压降回零 停电后将升压器的三个头其中一个接 U1 W1上 另一个头接 V1上同时 接地 然后送电慢慢旋转自耦变压器 看着电压表 当电压指向 57V 是停 止升压 一分钟后慢慢将自耦变压器降回 0V 停电 耐压结束 如果在耐压过程中电机绕组被击穿了 不要着急 首先查一下是对地 击穿了还是相间出了问题 如果对地出了问题 要查出是哪一相出了问题 要查出 哪两相之间的哪两个极相组相连了 找出问题后处理完后再耐压 直至顺利通过 3 旋转磁场试验 目的 检查电机下线或接线是否正确 标准 送一个三相 10 15 V 电压 方法 不装转子给定子绕组送一个三相 10 15 交流电 用以个圆形铁片伸 到定子里 看铁片转不转 如果不转检查接线是否正确 下线是否正确 如果转了 一般情况下装上转子 转子都会转 也有极少数装上转子不转 的话 因为接线或者下线有点小毛病 铁片试不出来 4 直流电阻的测定 目的 检查一下接线时有多有少 应该每个极相组的匝数一样 接线是否 牢靠 如果接线时有虚接电阻照样大 方法 用直流电桥查出 RAB RAC RBC绝对不应该相等 有大有小 那 么它有个范围 公式 5 空载试验 目的 试验电机铁损大小 当然铁损是越小越好 方法 电机转子装入定子内 端盖装上固定螺栓都上好 用手旋转一下电 机轴应该很灵活 然后送一个额定电压 在额定电压下看功率表上的损耗有多 大 看电流表上的电流有多大 电流表上的读书应该是空载电流为好 大或小 都有问题 6 铜损的试验 目的 检查电机铜损的大小 损耗小的为好 方法 将电机轴固定定位不让电机转 大电机用机械的方法固定 小电机用手 握住就可以了 将三相调压器降至 0V 电压 慢慢升电压 看着电流表 当电 流表升到电机的额定电流时停止升电压 这时看功率表的读数 这个读数就是 铜损 再观察一下电压表 看电压是多大 五 电机浸漆 我们实习不浸漆 但是大家应该对浸漆有一个了解 电机在制造和修理过程中 浸漆是一个必须要做的工作 目的 解决散热问题 其中增强绝缘 加强绕组的机械强度 打击知道电机的绝缘等级