机修工培训培训教案

教教 案案 课程名称 课程名称 机修工培训班 任课教师 任课教师 常永飞 审核签字 审核签字 2 课程名称 课程名称 机修工培训班 本次课课题 本次课课题 电气安全 专业电气 操作等 学时数 学时数 8 教学目的及要求 教学目的及要求 通过本次课程的学习要使学员掌握一些常见 的电气知识和专业电气操作等 教学重点 教学重点 机械设备的专业知识及操作要求 电气专业基本知 识 常见故障排查 电气安全等 教学难点 教学难点 电气安全 专业电气知识 教学方法 教学方法 讲授法 教学用具 教学用具 无 教学内容 教学内容 设备电机 电气知识 第一章 电气基本知识第一章 电气基本知识 电机是以电磁感应和电磁力定律为基本工作原理进行电能的传递 或机电能量转换的机械 一 电机在国民经济中的作用 一 电机在国民经济中的作用 1 电能的生产 传输和分配中的主要设备 2 各种生产机械和装备的动力设备 3 自动控制系统中的重要元件 图 0 1 简单的电力系统示意图 3 二 电机的分类二 电机的分类 由此 我们已经可以看出电机是任何一个国家基础建设所必不 可缺的进行电能的生产 传输和分配中的主要设备 三 电机中所用的主要材料 三 电机中所用的主要材料 已经知道电机是进行机电能量转换或讯号转换的机械电磁装 置 由此 电机中所用的材料无外乎 1 导电材料 构成电机中的电路系统 为了减少损耗 要求材 料的电阻率小 常用的有紫铜和铝 2 导磁材料 构成电机中的磁路系统 要求材料具有较高的导 磁率和较底的铁耗系数 常用硅钢片 钢板和铸钢 3 绝缘材料 作为带电体之间及带电体与铁心间的电气隔离 要求耐热好 介电性能高 4 结构材料 使电机各个零件构成一个整体 要求材料的机 械强度好 加工方便 重量轻 四 电机的发热 四 电机的发热 任何机械装置工作了一段时间后 都会出现发热的现象 我 们已经学过了电工和大物 那么 很显然 这是损耗的出现所导致 的结果 4 1 温升 电机的温度在工作了一段时间后不在上升而达到某一 稳定数值 此值和周围冷却介质温度之差 我们称之为温升 电机的温升不仅取决与损耗的大小和散热情况 还与电机的 工作方式有关 定额 制造厂按国家标准的要求对电机的全部电量和机械量的 数值以及运行的持续时间和顺序所做的规定称为电机的定额 既电 机的工作方式 1 连续定额 2 短时定额 3 周期工作定额 五 电机的冷却 五 电机的冷却 电机的冷却快慢直接决定了电机的寿命和额定容量 1 冷却介质 空气 氢气 水和油 2 冷却方式 外部冷却和内部冷却 现代巨型电机均采用内部 冷却方式 六 电机的防护 六 电机的防护 电机的防护方式有开启式 防护式 封闭式和 防爆式 1 开启式 即电机的定子两端和端盖上都有很大的通分口 散 热好但只能在清洁 干净的环境中使用 2 防护式 机座下面有通风口 散热好 但不能防止潮气和灰 尘 适于在干燥的环境中使用 3 封闭式 完全封闭 适用于任何环境中 4 防爆式 在封闭的基础上制成隔爆形式 机壳有足够的强度 5 适用与易燃易爆的场合 七 研究电机时常用的基本定律 七 研究电机时常用的基本定律 1 全电流定律 安培环路定律 在磁场中沿任一闭和回路磁场强度的线积分等于穿过该回路 所有电流的代数和 即 LH dl I 其中电流的正方向与闭合回路 的正方向满足右手定则 2 电磁感应定律 在我们回顾的所有定律中这将是最重要的一个 简单的说电 磁感应定律就是变化的电场附近会产生变化的磁场 而变化的磁场 附近会产生变化的电场 定义 无论何种原因使的与闭合线圈交链的 磁链 随着 时间 T 变化时 线圈中将会 产生感应电动势 e 分类 根据原因的不同 感应电动势可分为以 下两类 1 切割 运动 电动势 指线圈不动 跨接在线圈上的导体运 动 使得穿过线圈的磁通随着时间的变化而变化 此时的 e 叫做切 割电动势 e Blv 方向由右手定则判定 2 变压器电动势 指线圈不变 穿过线 圈的磁通 发生变化 这样在线圈内将产生感应电动势 其 6 大小与线圈的匝数和磁通变化率成正比 方向由楞次定律决定 3 电磁力定律 载流导体在磁场中要受到力的作用 方向 用左手定则判定 f Bil 在旋转电机中 作用在转子载流导体上的电磁力将使转子受 到一个力矩 我们称之为电磁转矩 电磁转矩是电机实现机电能量 转换的重要物理量 4 回顾右手定则 左手定则 磁感应强度 磁通密度 B 和磁 通 5 电路定律 1 欧姆定律 u iR 2 基尔霍夫第一定律 电流定律 i 0 3 基尔霍夫第二定律 电压定律 在电路中 对任一回路 沿回路环绕一周 回路内所有电动势 的代数和等于所有电压降的代数和 即 e u 6 磁路及磁路定律 无论是静止的电机还是旋转的电机 都必须以电磁场作为其 耦合场 换句话说 磁场是电机必不可缺的工作环境 电流在它周 7 围的空间建立磁场 磁场的分布我们常用一些闭合线 磁力线 来 描述 电路 电流流过的路径我们称之为电 路 磁路 磁力线所经过的路径称为磁路 磁路的材料不同 其导磁性能也不同 铁磁材料的特点 1 磁导率随着外加磁场的变化而发生相应的变化 存在磁饱 和现象 2 在交变磁场的作用下 存在磁滞和涡流现象 在铁磁物质 内产生能量损耗 即铁耗 1 磁路的欧姆定律 考虑到磁路和电路在分析思路上基本一直 所以 我们在分析 磁路时 可以将全电流定律应用到磁路中来 如图所 示 截面相等的无分支闭和磁路上 则有 8 即磁路中的磁通 等于作用在该磁路上的磁动势 F 除以磁路的磁 阻 Rm 或乘以磁导 这就是磁 路的欧姆定律 2 磁路的基尔霍夫第一定律 于是如图所示 3 磁路的基尔霍夫第二定律 磁路和电路在这里有所不同 在磁路中 构成磁路的各个部分 的材料和截面会有所不同 这样在分析时 我们要将磁路进行分段 每段有相同的材料和截面 即 B 和 要相同 则 9 注意 尽管磁路和电路在物理量和基本定律上有一一对应的关系 但是 磁路和电路仍有本质的区别 1 电路中可以有电动势而无电流 磁路中有磁动势必有磁通 2 电路中有电流就有功率损耗 而在恒磁通下 磁路中无损耗 3 电流只在导体中流过 而磁路中除了主磁通外还必须考虑到漏磁 通的影响 4 电路中电阻率在一定温度下恒定不变 而由于铁磁材料构成的磁 路中 磁导率是随着磁密而变化的 所以磁导率不是一个常数 八 能量守恒定律 物理中的能量守恒定律在这里同样使用 稳态运行时 九 本课程的任务 电机电气工程及其自动化 自动化专业的主要技术基础课 是为 了为以后的专业操作及安全的学习打下准备和基础 所以 学好电 机学对后面的专业知识的学习是至关重要的 并为今后安全操作专 业方面的设备并做好安全防护打下坚实的基础 第二章 专业学习及故障排除第二章 专业学习及故障排除 一 给煤机一 给煤机 10 1 给煤 给煤机的作用是什么 常用机的作用是什么 常用给煤给煤机有哪几种 机有哪几种 给煤机的作用是根据煤流或生产或锅炉负荷需要 调节给煤量 把 原煤均匀地送入下一级生产流程的设备 常用机的主要型式有 圆盘式 皮带式 刮板式 振动式 电子重 力式皮带给煤机等 2 振动振动式式给煤机给煤机是怎样是怎样工作工作的 有何特点 的 有何特点 振动式给煤机的工作原理是 振动式给煤机由煤斗 倾斜给煤槽及 电磁振动器组成 在振动器作用下 给煤槽往复运动实现连续给煤 调节振动器电压或用可控硅改变电路是电流 均可改变振动器振幅 达到调节给煤量的止的 这种给煤机无转动部件 维护检修方便 电能消耗少 调节方便 但原煤水分高 煤末多时 给煤槽两边的煤易被振实结饼 使给煤 量下降甚至断煤 若原煤过于干燥 再加上磨煤机为负压时 易发 生自流而使调节失控 3 往复式给煤机 往复式给煤机 K 型往复式给煤机用于煤或其它磨琢性小 粘性小的松散粒 状物料的给料 将储仓或料坑里的物料连续均匀地卸落到运输设 备或其他筛选设备中 由机架 底板 给煤槽 传动平台 漏斗 闸门 托 辊等组成 当电机开动后经弹性联轴器 减速机 曲柄连杆机构 拖动倾料 5 的底板在辊上作直线往复运动 煤均匀地卸到其他设 备上 11 4 三相异步电动机常见故障分析 三相异步电动机常见故障分析 4 1 通电后电动机不能转动 但无异响 也无异味和冒烟 1 故障原因 电源未通 至少两相未通 熔丝熔断 至少两相 熔断 过流继电器调得过小 控制设备接线错误 2 故障排除 检查电源回路开关 熔丝 接线盒处是否有断点 修 复 检查熔丝型号 熔断原因 换新熔丝 调节继电器整定值 与电动机配合 改正接线 4 2 通电后电动机不转 然后熔丝烧断 1 故障原因 缺一相电源 或定干线圈一相反接 定子绕组相间 短路 定子绕组接地 定子绕组接线错误 熔丝截面过小 电源线短路或接地 2 故障排除 检查刀闸是否有一相未合好 可电源回路有一相断线 消除反接故障 查出短路点 予以修复 消除接地 查出误 接 予以更正 更换熔丝 消除接地点 4 3 通电后电动机不转有嗡嗡声 l 故障原因 定 转子绕组有断路 一相断线 或电源一相失电 绕组引出线始末端接错或绕组内部接反 电源回路接点松动 接触电阻大 电动机负载过大或转子卡住 电源电压过低 小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬 轴承卡住 2 故障排除 查明断点予以修复 检查绕组极性 判断绕组末端 是否正确 紧固松动的接线螺丝 用万用表判断各接头是否假接 予以修复 减载或查出并 消除机械故障 检查是还把规定的面 12 接法误接为 Y 是否由于电源导线过细使压降过大 予以纠正 重新装配使之灵活 更换合格油脂 修复轴承 4 5 电动机起动困难 额定负载时 电动机转速低于额定转速较多 1 故障原因 电源电压过低 面接法电机误接为 Y 笼型转子 开焊或断裂 定转子局部线圈错接 接反 修复电机绕组时增 加匝数过多 电机过载 2 故障排除 测量电源电压 设法改善 纠正接法 检查开焊 和断点并修复 查出误接处 予以改正 恢复正确匝数 减 载 4 6 电动机空载电流不平衡 三相相差大 1 故障原因 重绕时 定子三相绕组匝数不相等 绕组首尾端接 错 电源电压不平衡 绕组存在匝间短路 线圈反接等故障 2 故障排除 重新绕制定子绕组 检查并纠正 测量电源电压 设法消除不平衡 峭除绕组故障 4 7 电动机空载 过负载时 电流表指针不稳 摆动 1 故障原因 笼型转子导条开焊或断条 绕线型转子故障 一相 断路 或电刷 集电环短路装置接触不良 2 故障排除 查出断条予以修复或更换转子 检查绕转子回路并 加以修复 4 8 电动机空载电流平衡 但数值大 1 故障原因 修复时 定子绕组匝数减少过多 电源电压过高 Y 接电动机误接为 电机装配中 转子装反 使定子铁芯未 13 对齐 有效长度减短 气隙过大或不均匀 大修拆除旧绕组时 使用热拆法不当 使铁芯烧损 2 故障排除 重绕定子绕组 恢复正确匝数 设法恢复额定电压 改接为 Y 重新装配 更换新转子或调整气隙 检修铁芯 或重新计算绕组 适当增加匝数 4 9 电动机运行时响声不正常 有异响 1 故障原因 转子与定子绝缘纸或槽楔相擦 轴承磨损或油内有 砂粒等异物 定转子铁芯松动 轴承缺油 风道填塞或风扇 擦风罩 定转子铁芯相擦 电源电压过高或不平衡 定子绕 组错接或短路 2 故障排除 修剪绝缘 削低槽楔 更换轴承或清洗轴承 检 修定 转子铁芯 加油 清理风道 重新安装置 消除擦痕 必要时车内小转子 检查并调整电源电压 消除定子绕组故障 4 10 运行中电动机振动较大 1 故障原因 由于磨损轴承间隙过大 气隙不均匀 转子不平 衡 转轴弯曲 铁芯变形或松动 联轴器 皮带轮 中心未 校正 风扇不平衡 机壳或基础强度不够 电动机地脚螺丝 松动 笼型转子开焊断路 绕线转子断路 加定子绕组故障 2 故障排除 检修轴承 必要时更换 调整气隙 使之均匀 校正转子动平衡 校直转轴 校正重叠铁芯 重新校正 使 之符合规定 检修风扇 校正平衡 纠正其几何形状 进行加 14 固 紧固地脚螺丝 修复转子绕组 修复定子绕组 4 11 轴承过热 1 故障原因 滑脂过多或过少 油质不好含有杂质 轴承与轴 颈或端盖配合不当 过松或过紧 轴承内孔偏心 与轴相擦 电动机端盖或轴承盖未装平 电动机与负载间联轴器未校正 或 皮带过紧 轴承间隙过大或过小 电动机轴弯曲 2 故障排除 按规定加润滑脂 容积的 1 3 2 3 更换清洁的润 滑滑脂 过松可用粘结剂修复 过紧应车 磨轴颈或端盖内孔 使之适合 修理轴承盖 消除擦点 重新装配 重新校正 调整皮带张力 更换新轴承 校正电机轴或更换转子 4 12 电动机过热甚至冒烟 1 故障原因 电源电压过高 使铁芯发热大大增加 电源电压过低 电动机 又带额定负载运行 电流过大使绕组发热 修理拆除绕组时 采 用热拆法不当 烧伤铁芯 定转子铁芯相擦 电动机过载或频 繁起动 笼型转子断条 电动机缺相 两相运行 重绕后定 于绕组浸漆不充分 环境温度高电动机表面污垢多 或通风道堵 塞 电动机风扇故障 通风不良 定子绕组故障 相间 匝间短 路 定子绕组内部连接错误 2 故障排除 降低电源电压 如调整供电变压器分接头 若是电机 Y 接 法错误引起 则应改正接法 提高电源电压或换粗供电导线 15 检修铁芯 排除故障 消除擦点 调整气隙或挫 车转子 减 载 按规定次数控制起动 检查并消除转子绕组故障 恢复三 相运行 采用二次浸漆及真空浸漆工艺 清洗电动机 改善环 境温度 采用降温措施 检查并修复风扇 必要时更换 检修定 子绕组 消除故障 三 电气元件及基本知识 1 中间继电器 中间继电器作用是用来传递信号或同时控制多个电路 也可直 接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件 它的结构和交流 接触器基本相同 只是电磁系统小些 触点多些 继电器的工作原理是当某一输入量 如电压 电流 温度 速度 压 力等 达到预定数值时 使它动作 以改变控制电路的工作状态 从 而实现既定的控制或保护的目的 在此过程中 继电器主要起了传 递信号的作用 2 电压继电器 它是当电路中电压达到预定值时而动作的继电器 其结构与电 流继电器基本相同 只是电磁铁线圈的匝数很多 而且使用时要与 电源并联 它广泛应用于失压 电压为零 和欠压 电压小 保护 中 所谓失压和欠压保护就是当由于某种原因电源电压降低过多或 暂时停电时 电动机即自动与电源断开 当电源电压恢复时 如不 重按起动按钮 则电动机不能自行起动 如果不是采用继电器控制 而是直接用闸刀开关进行手动控制 由于在停电时未及时拉开开关 16 当电源电压恢复时 电动机即自行起动 可能造成事故 另外还有 过电压继电器 它是当电路电压超过一定值时 因电磁铁吸力而切 断电源的继电器 它用于过电压保护 如保护硅管和可控硅元件 3 电流继电器 电流继电器的电磁铁线圈匝数较少 若通过线圈的电流低于额 定值时 电磁铁的吸力不足以克服反作用弹簧的弹力 衔铁不动作 若电流超过额定值 电磁铁的吸力大于弹力 因而衔铁被吸 这样 触头系统中常闭触头断开 而常开触头就闭合 由于电流超过某额 定值时 继电器才会动作 故又称为过电流继电器 调节反作用弹 簧的弹力 可以调整动作电流的数值 电流继电器主要用于过载和短路保护 它比熔断器的结构复杂 但过载保护性能优于熔断器 而且事故后不必像熔断器那样更换元 件 可重复使用 所以 它在电力系统中对电机激过载和短路起着 关键性的保护作用 基本原理 低压控制电路通电 电磁铁产生磁性 吸引衔铁 使 高压工作电路的动触点与静触点连接 接通高压工作电路 4 时间继电器的作用 工作原理和它的连接方式 可利用时间继电器控制电器延时通断 如在电动机的星三角启动电路 中就有时间继电器 5 热继电器的作用及原理 17 热继电器是用于电动机或其它电气设备 电气线路的过载保护 的保护电器 电动机在实际运行中 如拖动生产机械进行工作过程中 若机 械出现不正常的情况或电路异常使电动机遇到过载 则电动机转速 下降 绕组中的电流将增大 使电动机的绕组温度升高 若过载电 流不大且过载的时间较短 电动机绕组不超过允许温升 这种过载 是允许的 但若过载时间长 过载电流大 电动机绕组的温升就会 超过允许值 使电动机绕组老化 缩短电动机的使用寿命 严重时 甚至会使电动机绕组烧毁 所以 这种过载是电动机不能承受的 热继电器就是利用电流的热效应原理 在出现电动机不能承受的过 载时切断电动机电路 为电动机提供过载保护的保护电器 使用热继电器对电动机进行过载保护时 将热元件与电动机的 定子绕组串联 将热继电器的常闭触头串联在交流接触器的电磁线 圈的控制电路中 并调节整定电流调节旋钮 使人字形拨杆与推杆 相距一适当距离 当电动机正常工作时 通过热元件的电流即为电 动机的额定电流 热元件发热 双金属片受热后弯曲 使推杆刚好 与人字形拨杆接触 而又不能推动人字形拨杆 常闭触头处于闭合 状态 交流接触器保持吸合 电动机正常运行 若电动机出现过载情况 绕组中电流增大 通过热继电器元件 中的电流增大使双金属片温度升得更高 弯曲程度加大 推动人字 形拨杆 人字形拨杆推动常闭触头 使触头断开而断开交流接触器 18 线圈电路 使接触器释放 切断电动机的电源 电动机停车而得到 保护 可见 热继电器通常是直接断开接触器的控制回路来断开主回 路的 6 欧姆龙的继电器 1 PLC40 点继电器输出的最高能承受多大电流 用来控制 380V 用双火