电机基本原理及预防性试验151ppt

《电机基本原原理及预防性性试验》广西恒达电机机科技有限公公司电机基本原理理一电机现场周期期预防性试验验二七电机基本原理理及预防性试试验3一.电机基本原理理一.电机的基本原原理与分类电机是一种机机电能量转换换或信号转换换的电磁机械械装置。就能能量转换的功功能来看，电电机可分为两两大类。第一类是发电电机，它把机机械能转换为为电能；通过过原动机先把把各类一次能能源蕴藏的能能量转换为机机械能，然后后通过发电机机把机械能转转换为电能。。第二类是电动动机，它是把把电能转换为为机械能，用用来驱动各种种用途的生产产机械和其他他装置。它们们的工作原理理都是以电磁磁感应原理为为基础。由于一次能源源形态的不同同，可制成不不同的发电机机。利用水力力资源，与水水轮机配合，，可制成水轮轮发电机；利利用煤、石油油等资源的热热能，和锅炉炉、汽轮机配配合，可制成成汽轮发电机机。此外，还还有利用风能能、原子能、、地热能、垃垃圾等能源的的各类发电机机。根据应用场合合的要求和电电源的不同，，电动机有交交流感应电动动机、交流同同步电动机、、直流电动机机，以及满足足不同需求的的控制电机和和特种电机等等。一.电机的基本原原理与分类二.异步电机异步电机亦称称感应电机，，定、转子间靠靠电磁感应作作用，在转子子内感应电流流以实现机电电能量转换，，感应电机一一般用作电动动机。异步电动机是是由电能转换换为机械能的的一种交流电电机，其负载载时的转速与与所接电源频频率之比不是是恒定值。而而感应电动机机是一种应用用最为普遍的的异步电动机机，仅一套绕绕组(一般为定子绕绕组)连接电源，而而转子绕组不不需与其他电电源相连接，，转子绕组电电流是感应产产生的。在不不致引起误解解或混淆的情情况下，也可可称感应电动动机为异步电电动机。这里里论及的电动动机其实质为为感应电动机机。二.异步电机异步电动机具具有结构简单单，制造、使使用和维护方方便，运行可可靠，以及重重量较轻，成成本较低等优优点。同时有有较高的运行行效率和较好好的工作特性性，从空载到到满载范围内内接近恒速运运行，能满足足大多数工农农业生产机械械和家用电器器的传动要求求。异步电动动机还便于派派生成各种防防护型式，以以适应不同环环境条件的需需要。随着电电力电子器件件及交流变频频调速技术的的发展，由异异步电动机和和变频器组成成的交流调速速系统的调速速性能及经济济性已可与直直流调速系统统相媲美，且且使用维护简简便，因而应应用愈来愈广广泛。异步电动机在在各种电动机机中应用最广广，需要量最最大，在各种种电气传动系系统中，有90％左右采用异异步电动机驱驱动，在电网网总负载中，，异步电动机机占60％左右。从用用电量而言，，使用量最大大的是中小型型三相异步电电动机。三.同步电机同步电机也是是一种常用的的交流电机，，同步电机的的特点是稳态态运行时，转转子的转速n与电网频率f之间具有固定定不变的关系系n=ns=60f/p（转／分），，转速ns称为同步转速速。若电网频频率不变，则则稳态时，同同步电机的转转速恒为常值值而与负载的的大小无关。。从原理上看，，同步电机既既可用作发电电机，亦可用用作为电动机机或补偿机。。现代发电站站中的交流发发电机几乎全全部都是同步步发电机，在在工矿企业和和电力系统中中，同步电动动机和补偿机机用得也不少少。四.直流电机直流电机是电电机的主要类类型之一。直直流电动机以以其良好的起起动性能和调调速性能著称称，直流发电电机供电质量量较好，常常常作为励磁电电源和某些工工业中的直流流电源。与交交流电机相比比，直流电机机的结构较复复杂，成本较较高，可靠性性较差，使它它的应用受到到限制。近年年来，与电力力电子装置结结合而具有直直流电机性能能的电机不断断涌现，使直直流电机有被被取代的趋势势。尽管如此此，直流电机机仍有一定的的理论意义和和实用价值。。五.电动机的主要要性能指标1.效率η电动机输出机机械功率与输输入电功率之之比，通常以以百分数表示示。效率是电动机机最重要的技技术经济指标标之一，直接接影响电动机机有效材料用用量和运行费费用。较高的的运行效率可可以为用户带带来显著的节节能效果，但但电动机的有有效材料用量量增加，成本本及售价将要要提高。同时时，较高的效效率能否充分分发挥作用还还与电动机的的年运行时间间和运行时负负载率有关，，电动机年运运行时间越长长，运行负载载率越高，提提高效率后的的节能效果越越显著。2.功率因数cosΦ电动机输入有有效功率与视视在功率之比比。3.堵转电流I1（起动电流Ist）电动机在额定定电压、额定定频率和转子子堵住时从供供电回路输入入的最大稳态态方均根电流流。4.电机的转矩电机额定输出出转矩的工程程计算公式为为式中：T：电机的额定定输出转矩（（单位N.m）Pmech：电机的轴功功率（单位kW）n：电机的额定定转速（单位位r/min）5.堵转转矩T1（起动转矩Tst）电动机在额定定电压、额定定频率和转子子堵住时所产产生的转矩的的最小测得值值。增大转子电阻阻，起动转矩矩Tst将随之增大，，直到达到最最大转矩值为为止。对于绕绕线型电机，，可以在转子子中接入外加加电阻来实现现这一点。五.电动机的主要要性能指标6.最小转矩Tu（Tmin）电动机在额定定电压、额定定频率下，在在零转速与对对应于最大转转矩的转速之之间所产生的的稳态异步转转矩的最小值值。7.最大转矩Tb（Tmax）电动机在额定定电压、额定定频率下所能能产生的最大大稳态异步转转矩。最大转矩与电电源电压的平平方成正比，，与定、转子子漏抗之和近近似成反比；；最大转矩的的大小与转子子电阻值无关关，最大转矩矩与额定转矩矩之比称为过过载能力，如如果负载的制制动转矩大于于最大转矩，，电动机就会会停转。为保保证电动机不不因短时过载载而停转，通通常最大转矩矩倍数取1.6～2.5。8.噪声电动机在空载载稳态运行时时A计权声功率级级（dB(A)），以及在额额定负载运行行时超过空载载运行的噪声声声功率级增增量。9.振动电动机在空载载稳态运行时时振动速率有有效值（mm/s）五.电动机的主要要性能指标13131.旋转磁场的产产生旋转磁场：按按一定规律分分布的磁场，，极性和大小小不变，围绕绕一个轴心在在空间以一定定转速不断旋旋转的磁场。。A-X、B-Y、C-Z三个线圈的始始端（或末端端）在空间上上彼此互隔120°分布在定子铁铁心内圆的圆圆周上，构成成了对称三相相绕组。把三三个绕组接成成星形，并接接通对称的三三相电源上，，于是，在定定子三相绕组组中通过三相相电流。旋转磁场是如如何产生的？？六.三相异步电动动机的工作原原理三相绕组作星星形连接1414B相从A相后移120°C相从B相后移120°A相从C相后移120°当三相对称绕绕组接上三相相对称电源，，就产生旋转转磁场。NSNNNSSS以记号表表示流入，以以⊙记号流出出15151.旋转磁场的产产生获得旋转磁场场的条件：1）有一组三相对对称的绕组，，也即三个线线圈组成的三三相绕组在空空间位置必须须互成120°。2）在对称的三相相绕组中通过过对称的三相相电流。旋转磁场的转转向与三相电电流的相序一一致。若要改变磁磁场的转向，，只要改变通通入定子绕组组的三相电流流的相序，即即变更任意两两根电源的进进线，便可达达到改变磁场场转向的目的的。如何改变旋转转磁场的转向向？为什么？？六.三相异步电电动机的工工作原理1616N1N2S2S1N1S1S2N2N1S1N1S1N2N2S2S24极旋转磁场场示意图1717式中，ns为同步转速速，单位r/min；p——极对数；f1——交流电源的的频率。可以看出，，当交流电电流变化一一周时，一一对磁极的的旋转磁场场在空间转转过360°，两对磁极极的旋转磁磁场只转过过180°。显然两对对磁极较一一对磁极旋旋转磁场的的速度慢了了一半，以以此类推，，电流变化化一周时（（360°电角度），，其旋转磁磁场就在空空间转过1/p转，若定子子电源的频频率为f1，则旋转磁磁场每分钟钟转速ns为六.三相异步电电动机的工工作原理18182.三相异步电电动机的工作原理三相异步电电动机圆柱柱形的转子子铁心上，，嵌有均匀匀分布的导条，导条两端端分别用端环将它们连接接成一个整整体。三相异步电电动机的定定子铁心上上嵌有三相相对称绕组组，接通三三相对称电电源后，在在定子、转转子之间的的气隙内产产生了以同步转速旋转的旋转转磁场。转子导条被被这种旋转转磁场切割，在导条内内产生感生电电流，磁场又对对导条产生电磁力力。于是转子子就跟着旋旋转磁场旋旋转。右手定则决定电流方向左手定则决定导条受力方向六.三相异步电电动机的工工作原理1919三相异步电电动机定子子接三相电电源后，定定子中会有有三相电流流，定子电电流产生圆圆形旋转磁磁动势，圆圆形旋转磁磁密，若转转子静止，，转子鼠笼笼导条与旋旋转磁密有有相对运动动而感应电电动势，由由于转子导导条彼此在在端部短路路，于是导导条中有电电流，不考考虑电动势势与电流的的相位差时时，电流的的方向同电电动势方向向，这样，，导条就在在磁场中受受力，用左左手定则确确定受力方方向。转子子受力，产产生电磁转转矩，如果果电磁转矩矩能克服负负载转矩，，转子便就就能旋转起起来，并加加速旋转。。转子旋转后后，转速为为n，只要n＜ns(ns为旋转磁动动势同步转转速），转转子导条与与磁场仍有有相对运动动，产生与与转子不转转时相同方方向的电动动势、电流流及受力，，电磁转矩矩仍旧为逆逆时针方向向，转子继继续旋转，，稳定运行行。可见，，异步电动动机转子的的转速n不可能达到到同步转速速ns，异步二字字就由此而而来。2.三相异步电电动机的工作原理六.三相异步电电动机的工工作原理20203.三相异步电电动机的结构六.三相异步电电动机的工工作原理212122223.三相异步电电动机的结构六.三相异步电电动机的工工作原理23233.三相异步电电动机的结构六.三相异步电电动机的工工作原理3.1定子定子是异步步动机的静静止部分，，由定子铁铁心、定子子绕组和机机座等部件件组成。机座有绕组定子子铁心定子绕组——电路部分——感应电势。。定子铁心——磁路部分，，放置定子子绕组。一般采用导导磁性能良良好和比损损耗小的电电工硅钢片片叠成。为了嵌放定定子绕组，，在定子铁铁心内圆冲冲出许多形形状相同的的槽——定子槽。（1）定子铁心心：定子铁心作作为电机的的磁路，一一般由0.35~0.5mm厚的硅钢片片冲制、叠叠压而成。。钢片的表表面涂有绝绝缘漆，内内园表面冲冲有均匀分分布的槽，，槽内嵌韩韩定子绕组组，槽形可可分为开口口、半开口口等几种形形式。。异步电机定定子冲片(a)半闭口槽(b)开口槽(c)半开口槽感应电动机机的定子槽槽形（1）定子铁心心：半闭口槽形形的优点是是电动机的的效率和功功率因数较较高，缺点点是绕组绝绝缘和嵌线线比较困难难，一般用用于中小型型电动机中中。半开口槽形形可以嵌放放成型绕组组，一般用用于大型低低压电动机机中。开口槽形可可以嵌放成成型绕组，，绕组可以以事先经过过绝缘处理理后再放入入槽内，因因此绕组的的绝缘处理理比半闭口口槽形方便便，用于高高压电动机机中。(a)半闭口槽(b)开口槽(c)半开口槽感应电动机机的定子槽槽形（1）定子铁心心：（2）定子绕组组：定子绕组的的作用是通通入三相交交流电流，，产生旋转转磁场。通通常绕组是是用高强度度漆包线绕绕制成各种种型式的线线圈，嵌入入定子槽内内。大容量量的电动机机采用成型型线圈，经经过绝缘处处理后，再再嵌放在定定子槽内。。（2）定子绕组组：电机每相绕绕组的匝数数和导线截截面积，是是按照每相相额定电压压和电流设设计的。使使用时，如如果三相电电源电压（（线电压））等于电动动机每相额额定电压，，绕组可采采用三角形形接法；如如果电源电电压是每相相绕组电压压的，，则需需采用星形形接法。（2）定子绕组组：a)△△形接法法b）Y形接法法三相电电动机机接线线板端端子排排列（2）定子子绕组组：三相绕绕组可可接成成星形形（Y）或接接成三三角形形（△△）。。为了了便于于接线线，常常将三三相绕绕组的的六个个出线线头引引至接接线盒盒中，，（2）定子子绕组组：三相绕绕组可可接成成星形形（Y）或接接成三三角形形（△△）。。为了了便于于接线线，常常将三三相绕绕组的的六个个出线线头引引至接接线盒盒中，，（2）定子子绕组组：三相绕绕组可可接成成星形形（Y）或接接成三三角形形（△△）。。为了了便于于接线线，常常将三三相绕绕组的的六个个出线线头引引至接接线盒盒中，，（3）机座座：机座的的作用用是固固定定定子铁铁心和和定子子绕组组，并并以两两个端端盖支支承转转子，，同时时期保保护整整个电电动机机和散散发电电动机机运行行中所所产生生的热热量的的作用用。机座一一般采采用铸铸铁件件、钢钢件等等制成成。3.2转子转子是是电动动机的的旋转转部分分，由由转子子铁心心、转转子绕绕组和和转轴轴和滑滑环等等部件件组成成。笼型转转子（1）.转子铁铁心转子铁铁心作作为电电动机机磁路路的一一部分分，是是由0.35~0.5mm厚的硅硅钢片片冲制制、叠叠压而而成。。固定定在转转轴上上。转转子表表面冲冲有均均匀分分布的的槽，，槽内内嵌放放转子子绕组组。为为了改改善电电动机机的起起动性性能，，鼠笼笼式电电动机机转子子的铁铁心，，一般般采用用斜槽槽结构构（即即转子子的槽槽并不不与轴轴线平平行，，而是是倾斜斜一个个角度度）。。此外外，还还有双双鼠笼笼和深深槽结结构。。绕线转转子铁铁心转子铁铁心槽槽形铸铝转转子（1）.转子铁铁心（2）.转子绕绕组用以切切割定定子磁磁场，，产生生感应应电势势和电电流，，并在在旋转转磁场场作用用下使使转子子转动动。按按结构构型式式不同同，可可分为为鼠笼笼式转转子和和绕线线式转转子两两种。。鼠笼式式转子子绕组组是由由安放放在槽槽内的的裸铜铜导体体，这这些导导体两两端焊焊接在在端环环上，，因其其形状状和鼠鼠笼一一样，，所以以叫鼠鼠笼式式转子子，采采用离离心铸铸铝或或低压压铸铝铝一次次浇铸铸成型型。铜排笼笼型转转子铸铝笼笼型转转子（2）.转子绕绕组绕线式式转子子绕组组和定定子绕绕组基基本相相同。。其极极对数数和定定子绕绕组一一样，，三相相绕组组的末末端连连在一一起作作星形形连接接，三三个始始连接接在三三个滑滑环上上，与与外电电路相相连接接。绕线转转子UVWKLM（3）.转轴用以传传递转转矩，，支撑撑转子子的重重量，，一般般由钢钢及合合金钢钢经过过机械械加工工而成成。转轴（4）.滑环与与电刷刷作为绕绕线式式异步步电动动机转转子绕绕组与与电路路连接接的部部件，，三个个滑环环与转转轴之之间，，都要要彼此此绝缘缘。通通过电电刷和和滑环环与起起动变变阻器器相连连接。。滑环环在材材料有有青铜铜、黄黄铜、、低碳碳钢等等。电电刷常常用的的有石石墨、、电化化石墨墨、金金属石石墨等等。集电环环与刷刷架（5）.气隙气隙大大小对对电机机性能能影响响很大大。气隙越越大，，磁阻阻越大大，产产生同同样大大小的的旋转转磁场场需要要的励励磁电电流越越大。。使功功率因因数变变坏。。但气隙隙大可可以减减小气气隙磁磁场中中的谐谐波含含量，，减小小附加加损耗耗，改改善启启动性性能。。气隙过过小，，安装装困难难，运运行不不安全全。（6）.其它异步电电动机机的结结构件件还包包括端端盖（（分别别装在在机座座的两两侧，，起支支撑转转子的的作用用，轴轴承（（连接接转动动部分分与静静止部部分，，采用用滚动动轴承承或滑滑动轴轴承，，减少少摩擦擦）轴轴承盖盖。铸铁端端盖滚动轴轴承4545假定线线圈abcd在恒定定磁场场中匀匀速旋旋转，，则线线圈中中会感感应出出一个个交变变的电电动势势。1、直流流电动动势的的产生生七直直流电电机的的工作作原理理和基基本结结构4646换向器器的构构成七直直流电电机的的工作作原理理和基基本结结构将集电电环1、2改成为为对径径放置置的两两个弧弧形导导电片片，两两导电电片在在未与与线圈圈相联联时，，彼此此间是是相互互绝缘缘的，，这就就是简简单的的换向向器，，导电电片称称为换换向片片。4747如果线线圈旋旋转，，在交交变电电动势势改变变方向向的过过程中中，将将电刷刷A、B与集电电环1、2的接触触加以以变换换，则则可以以在电电刷A、B两端获获得直直流电电动势势。1、直流流电动动势的的产生生七直直流电电机的的工作作原理理和基基本结结构4848当原动机驱动电机转子逆时针旋转后，如右图。可见，，和电电刷A接触的的导体体总是是位于于N极下，，和电电刷B接触的的导体体总是是位于于S极下，，导体ab在S极下，，a点低电电位，，b点高电电位；；导体体cd在N极下，，c点低电电位，，d点高电电位；；电刷刷A极性仍仍为正正，电电刷B极性仍仍为负负。1、直流流电动动势的的产生生4949NS2.直流发发电机机基本本工作作原理理NS－E＋－E＋输出直流电电换向原动机机感应电电动势、电电流Φ电磁转转矩（阻转转矩））驱动电磁关系直流发发电机机就将将机械械能转转变成成电能能5050换向器器和电电刷作作用①将线线圈中中的交交流电电势整整流成成刷间间的直直流电电势；；②把转转动的的电路路与外外面不不转的的电路路连接接。2、直流流发电电机的的基本本工作作原理理从刷间间电势势波形形看，，电势势脉动动很大大，为为了减减小电电势的的脉动动程度度，实实际电电机采采用很很多元元件组组成电电枢线线圈，，均匀匀分布布在电电枢表表面，，并按按一定定规律律连接接，刷刷间串串联元元件数数增多多，脉脉动减减小，，就得得到所所需的的直流流电。。平滑波波形5151有4个线圈圈的直直流电电机，，在电电刷A、B间的电电动势势等于于其间间串联联各线线圈的的电动动势的的代数数和。。从波波形看看，电电刷间间电动动势的的脉动动大为为减小小，若若每极极下有有8个线圈圈时，，脉动动值最最大也也不会会达其其平均均值的的1%。2、直流流发电电机的的基本本工作作原理理有4个线圈圈的直直流电电机及及其电电动势势波形形5252平均电电磁转转矩的的产生生当线圈圈中电电流流流动，，根据据左手手定则则载流流导体体受电电磁力力而产产生的的转矩矩方向向与驱驱动方方向相相反，，如果果电流流的大大小不不变，，磁通通密度度在垂垂直于于导体体运动动方向向的空空间按按正弦弦规律律分布布，线线圈匀匀速旋旋转，，其波波形如如下所所示；；2、直流流发电电机的的基本本工作作原理理由于电电磁转转矩方方向与与驱动动方向向相反反，因因此是是阻力力距。。5353平均电电磁转转矩的的产生生左图中中，在在具有有集电电环结结构的的电机机中，，由电电刷A、B通入直直流电电流，，根据据左手手定则则，要要想产产生一一个单单方向向的平平均电电磁转转矩是是不可可能的的。因因为，，当导导体位位于不不同机机型的的磁极极下时时，导导体中中流过过的电电流必必须改改变方方向，，才能能使电电磁转转矩的的方向向保持持不变变。3、直流流电动动机的的基本本工作作原理理5454平均均电电磁磁转转矩矩的的产产生生采用用与与发发电电机机相相同同结结构构，，通通过过电电刷刷A、B流过过直直流流电电流流，，电电流流从从电电刷刷A流进进，，自自B流出出，，根根据据左左手手定定则则，，载载流流导导体体受受电电磁磁力力而而产产生生的的转转矩矩方方向向都都是是逆逆时时针针方方向向，，如如果果电电流流的的大大小小不不变变，，磁磁通通密密度度在在垂垂直直于于导导体体运运动动方方向向的的空空间间按按正正弦弦规规律律分分布布，，线线圈圈匀匀速速旋旋转转，，其其波波形形如如下下所所示示；；3、直直流流电电动动机机的的基基本本工工作作原原理理5555平均均电电磁磁转转矩矩的的产产生生由波波形形图图可可以以看看出出，，转转矩矩是是变变化化的的，，除除了了平平均均转转矩矩外外，，还还包包括括交交变变转转矩矩。。为为了了减减小小交交变变转转矩矩的的脉脉动动，，可可以以增增多多线线圈圈的的数数目目。。3、直直流流电电动动机机的的基基本本工工作作原原理理直流流电电动动机机就就将将电电能能转转变变成成机机械械能能。。换向向器器恰恰好好又又担担负负了了把把电电刷刷外外的的直直流流电电流流改改变变为为线线圈圈内内的的交交流流电电流流的的任任务务。。换向向器器和和电电刷刷作作用用5656直流电源电刷换向器电枢绕组电枢枢绕绕组组NSIIabcdU+–电刷刷换向向片片转动动方方向向磁极极3、直直流流电电动动机机的的基基本本工工作作原原理理57574.直流流电电机机的的基基本本结结构构58584.直流流电电机机的的基基本本结结构构1—风扇扇；；2—机座座；；3—电枢枢；；4—主磁磁极极；；5—刷架架；；6—换向向器器；；7—端盖盖；；8-换向向极极；；9—出线线盒盒；；10—接线线板板5959主磁极换向磁极电刷装置机座端盖定子转子电枢铁心电枢绕组换向器转轴轴承直流电机4.直流流电电机机的的基基本本结结构构(1)、定定子子定子子通通常常指指磁磁路路中中静静止止部部分分及及其其机机械械支支撑撑，，包包括括机机座座、、磁磁轭轭、、主主极极、、换换向向极极等等。。1）机机座座与与磁磁轭轭机座座有有两两种种型型式式：：整整体体（（磁磁轭轭））和和叠叠片片（（磁磁轭轭））机机座座。。整体体（（磁磁轭轭））机机座座，，担担负负双双重重任任务务，，即即作作为为电电机机的的机机械械支支撑撑（（机机座座）），，又又是是磁磁极极间间磁磁通通的的通通路路（（磁磁轭轭））。。所所用用的的材材料料要要求求具具有有良良好好的的导导磁磁性性能能，，因因此此一一般般不不用用铸铸铁铁，，而而用用铸铸钢钢或或钢钢筒筒做做成成。。并并且且，，为为了了使使磁磁路路中中的的磁磁通通密密度度不不致致太太高高，，要要求求有有一一定定的的导导磁磁面面积积，，这这常常使使其其在在机机械械强强度度和和刚刚度度上上大大有有富富余余。。在调速要要求高的的电机中中，这种种整块钢钢做成的的磁轭，，比较不不利。因因为调速速而要求求主极磁磁通相应应的有快快速变化化时，定定子磁轭轭中的涡涡流效应应常常阻阻尼了这这种变化化，使时时间常数数变大，，同样的的原因会会对换向向不利，，在这种种情况下下，就必必须采用用叠片（（磁轭））机座以以减少涡涡流效应应。其磁磁轭用几几毫米厚厚的薄钢钢板叠成成，钢板板间涂漆漆，相互互绝缘，，整个叠叠片磁轭轭固定在在机座上上，此时时机械支支撑与磁磁轭的作作用分开开，这样样的机座座可以用用铸铁；；中大型型电机常常用钢板板焊成。。4.直流电机机的基本本结构(1)、定子2）主磁极极主磁极的的作用，，是使电电枢表面面的气隙隙磁通密密度在空空间按一一定形状状分布，，并且能能在磁极极上固定定励磁绕绕组。主磁极通通常用0.5-3mm厚的低碳碳钢板冲冲成一定定的形状状的冲片片，然后后叠压成成凸形磁磁极，主主极叠片片一般用用铆钉铆铆成整体体，再用用螺钉固固定在机机座内腔腔（磁轭轭）上。。4.直流电机机的基本本结构中大型直直流电机机主极冲冲片主磁极装装配主极装配配图2）主磁极极-励磁绕组组主极励磁磁绕组又又称为主主极绕组组，它是是集中式式矩形线线圈，绕绕制好后后套装在在凸极上上，是产产生主磁磁场的基基本部件件。当绕绕组通过过电流时时，每个个磁极将将交替呈呈现N极和S极，应使使相邻的的主磁极极的极性性相反，，因此定定子相邻邻主极线线圈必须须反接串串联。容容量大的的电机采采用并联联接线，，但必须须保持其其极性不不变。永磁式的的主磁极极采用永永久磁铁铁制成，，故没有有主极绕绕组。4.直流电机机的基本本结构励磁绕组组极性与与接线a）串联接接线b)并联接线线2）主磁极极-补偿绕组组补偿绕组组，嵌装装在主磁磁极的极极靴上，，补偿绕绕组与电电枢绕组组串联，，其电流流方向与与所对应应的主磁磁极下电电枢绕组组的电流流方向相相反，从从而补偿偿交轴电电枢反应应。4.直流电机机的基本本结构补偿绕组组示意图图2）主磁极极-补偿绕组组大中型的的直流电电机一般般电枢电电流较大大，电枢枢反应将将使气隙隙磁场严严重畸变变，从而而形成换换向片间间的电位位差火花花而导致致环火。。如果在在主磁极极的极靴靴槽中安安装补偿偿绕组，，并和电电枢绕组组串联，，补偿绕绕组产生生的磁动动势与电电枢绕组组磁动势势方向相相反，从从而消除除交轴电电枢磁动动势的影影响，使使气隙磁磁场在负负载时不不产生畸畸变，可可消除电电位差火火花，防防止环火火。另一一方面补补偿绕组组与换向向极绕组组同轴，，两者在在交轴所所建立的的磁动势势方向相相同，从从而可使使换向极极绕组安安匝数减减小，以以减小换换向极的的漏磁通通，提高高换向极极磁路的的线性度度。改善善电机运运行和承承受冲击击负荷的的换向性性能。补偿绕组组示意图图2）主磁极极-补偿绕组组由于补偿偿绕组用用铜量较较多，结结构复杂杂，因此此只在大大中容量量的直流流电机中中才采用用。补偿绕组组的接线线方式有有三种：：1）全部补补偿线圈圈串联后后，与换换向极绕绕组串联联于电枢枢一端。。2）全部补补偿线圈圈串联后后，与换换向极绕绕组分别别串接在在电枢两两端。3）每极补补偿绕组组分别与与同极性性的换向向极逐个个穿插串串联。4.直流电机机的基本本结构带换向绕绕组和补补偿绕组组的电枢枢绕组补偿绕组组的安置置展开图图2）主磁极极-补偿绕组组补偿绕组组的基本本结构型型式有三三种：1）菱形补补偿绕组组，一般般由漆包包园线绕绕制，用用于梨形形补偿槽槽的小型型电机。。2）同心式式补偿绕绕组由外外包绝缘缘的扁铜铜线绕制制，用于于开口补补偿槽的的中型电电机，为为了减少少补偿齿齿槽对电电枢表面面铁耗的的影响，，采用磁磁性槽楔楔。3）条式补补偿绕组组由裸铜铜排制成成，分直直线和端端线两部部分，嵌嵌线时，，将外包包绝缘的的直线部部分穿入入半闭口口或闭口口的补偿偿槽内，，然后联联接端线线部分，，组成线线圈。为为了防止止补偿绕绕组在电电磁力的的作用下下发生移移动，在在端部用用绝缘垫垫块和玻玻璃丝带带绑扎。。4.直流电机机的基本本结构(1)、定子3）换向极极换向极安安装在相相邻两主主极之间间，故称称为间极极或附加加极，其其作用是是帮助换换向，减减小火花花而设置置。一般般有几个个主极就就有几个个换向极极。换向极形形状简单单，常用用厚钢板板刨削而而成，同同样，在在磁通变变化快而而换向要要求高的的场合，，换向极极也要求求用钢片片绝缘后后叠装而而成。换向极上上装有换换向极线线圈，一一般有粗粗的扁铜铜线绕成成，只有有几匝，，换向极极绕组总总是与电电枢绕组组串联。。4.直流电机机的基本本结构换向极结结构3）换向极极换向极绕绕组的极极性不能能接错，，否则会会产生环环火而把把换向器器损坏。。换向极极与主极极极性必必须遵循循一定的的关系，，即运用用于电动动机时，，换向极极极性应应与顺转转向前面面的主极极极性相相反，用用作发电电机则与与顺转向向前面的的主极极极性相同同。4.直流电机机的基本本结构换向极与与主磁极极的极性性关系用作电动动机用作发电电机3）换向极极换向极的的作用是是：当电电机有负负载时，，电枢电电流流过过换向极极绕组产产生磁动动势，其其方向与与交轴电电枢磁动动势相反反，其大大小则应应除抵消消换向极极下交轴轴电枢反反映磁动动势外，，还要在在换向区区内建立立一个适适当的外外磁场，，即换向向磁场，，使换向向元件产产生附加加电动势势，以抵抵消电抗抗电动势势，就可可使换向向元件的的总电动动势接近近零值，，从而改改善电机机的换向向。4.直流电机机的基本本结构装置换向向极改善善换向(2)、转子转子部分分包括电电枢铁心心、电枢枢绕组、、换向器器、风扇扇、转轴轴和轴承承。1）电枢铁铁心它提供主主极下的的通路，，当电枢枢在磁场场中旋转转时，铁铁心中的的磁通方方向不断断变化，，因而也也会产生生涡流和和磁滞损损耗，通通常用0.5mm厚的硅钢钢片或冷冷轧硅钢钢片叠成成，片间间涂绝缘缘漆以减减少损耗耗，硅钢钢片上还还冲出转转子槽，，以便嵌嵌放电枢枢绕组。。4.直流电机机的基本本结构电枢冲片片容量稍大大的电机机，电枢枢铁心在在轴向分分成几段段，各段段留出10mm左右的间间隙，作作为径向向通风沟沟。(2)、转子转子部分分包括电电枢铁心心、电枢枢绕组、、换向器器、风扇扇、转轴轴和轴承承。4.直流电机机的基本本结构1—风扇；2—绕组；3—电枢铁心心；4—绑带；5—换向器；；6—轴(2)、转子2）电枢绕绕组用带绝缘缘的铜导导线绕成成一个一一个的线线圈元件件，嵌放放在电枢枢铁心的的槽中，，各元件件按一定定的规律律连接的的相应的的换向片片上，全全部这些些元件就就组成了了电枢绕绕组。元件可以以是多匝匝的，也也可能只只有一匝匝，绕组组导线的的截面积积决定于于元件内内通过电电流的大大小，小小电机一一般用带带绝缘的的园导线线；电流流较大的的用矩形形截面的的导线。。4.直流电机机的基本本结构绕组元件件在槽中中的位置置(2)、转子3）换向器器换向器由由许多换换向片组组成，这这些换向向片彼此此以云母母片相互互绝缘，，全部又又以云母母环对地地绝缘，，换向片片由梯形形铜排制制成，尾尾端开沟沟或接有有连接片片（称升升高片）），以供供电枢绕绕组元件件端线焊焊于其中中。换向器的的结构型型式有多多种，中中小型电电机常用用燕尾式式，以使使用V形截面的的压圈夹夹紧，在在燕尾与与V形压圈间间垫以V形云母环环，使其其互相绝绝缘。4.直流电机机的基本本结构1—套筒；2—压圈；3—V形云母环环；4—换向片；；5—云母片；；6—压圈(2)、转子3）换向器器换向器的的直径总总是小于于电枢直直径，为为了使电电枢绕组组的接头头与换向向片相连连接，升升高片是是换向片片与电枢枢绕组的的中间联联接零件件。在小小型电机机中，换换向器直直径与电电枢直径径相差较较小，也也可将换换向片的的一端加加高来省省去升高高片。4.直流电机机的基本本结构升高片与与换向片片的联接接3)换向器常用的中中小型换换向器结结构1-螺母；2-V形压圈；；3-V形绝缘环环；4-换向片；；5-绝缘套筒筒；6-套筒；7-螺钉；8-紧固螺钉钉(3)、其他部部分1）电刷装装置直流电机机电枢绕绕组和电电流均通通过电刷刷装置与与外电路路相接，，电刷本本身是由由石墨等等做成的的导电块块，放在在刷握内内，刷握握再装于于刷架上上，根据据电流大大小的不不同，每每个刷架架上装有有一个电电刷或一一组并联联的电刷刷，同极极性刷架架上的电电流汇集集成一起起后，引引向接线线板，再再通向机机外。电电刷组的的数目一一般等于于主极的的数目，，各电刷刷组在换换向器表表面的分分布应是是等距的的，电刷刷有一定定的正确确位置。。4.直流电机机的基本本结构1—电刷；2—刷握；3—弹簧压板板；4—刷架座；；5—刷杆(3)、其他部部分2）轴承支支撑中小电机机一般用用滚动轴轴承，大大型电机机用滑动动轴承。。中小电电机的轴轴承座固固定于机机座两端端的端盖盖上，安安装运行行比较方方便。在在大型电电机中，，用座式式轴承直直接支撑撑在电机机底板上上。安装装时，要要求来调调整轴的的中心位位置。4.直流电机机的基本本结构直流电机机轴承(3)、其他部部分3）结构型型式直流电机机的结构构型式与与其他交交流电机机一样，，根据不不同的冷冷却方式式，分为为开启式式、防护护式、封封闭式几几种。气隙为了使电电机能够够运转，，定子和和转子之之间要留留有一定定大小的的间隙，，此间隙隙称为气气隙，它它是主磁磁路的重重要组成成部分，，气隙磁磁场是电电机进行行能量转转换的媒媒介，气气隙的大大小和气气隙磁场场的分布布及其变变化对电电机运行行影响很很大。在在小容量量电机中中，气隙隙约1～3mm；在大电电机中，，可达10～12mm。4.直流电机机的基本本结构(3)、其他部部分4）铭牌和和额定值值额定值是是制造造厂对直直流电机机在指定定工作条条件下运运行时所所规定的的一些量量值。在在额定状状态下运运行时，，可以保保证电机机长期可可靠地工工作。并并具有优优良的性性能。额额定值也也是制造造厂和用用户进行行产品设设计或试试验的依依据。额额定值通通常标在在各电气气的铭牌牌上，故故又叫铭铭牌值。。4.直流电机的的基本结构构直流电机机机组直流电机铭牌直流电动机型号Z2－72产品编号7001结构类型____励磁方式他励功率22kW励磁电压220V电压220V工作方式连续电流116.3A绝缘等级B级转速1500r/min重量__kg标准编号JB1104-68出厂日期__年__月(3)、其他部分分4)铭牌和额定定值4.直流电机的的基本结构构直流电机的的额定数据据主要有以以下几种。。1、电机型号号：说明电电机总的特特点（它适适宜应用的的场所、功功率范围、、尺寸等的的大致概念念）2、额定容量量（功率））PN（单位：kW）直流电动机机PN=UNINりN（输出机械械能）直流发电机机PN=UNIN（输出电能能）3、额定电压压UN（单位：V）在额定情况况下，电刷刷两端输出出（发电机机）或输入入（电动机机）的电压压。4、额定电流流IN（单位：A）在额定工况况下，电刷刷流入或流流出的电流流。5、额定转速速nN（单位：r/min）在额定功率率、额定电电压、额定定电流时电电机的转速速。6、励磁电压压UfN（单位：V）/励磁电流IfN（单位：A）4）.铭牌和额定定值7、励磁方式式：电机机励磁绕组组供电方式式；指并励励、串励、、他励、复复励。8、定额：表表示电机在在额定情况况下连续运运转时，温温升不会超超过允许值值。9、绝缘等级级：绝缘等等级越高，，允许温升升就高。10、铭牌上没没有的额定定值：额定转矩TN、额定效率りN其中TN=9.55PN/nNりN：在带额定定负载运行行时，输出的机械功率与与输入功率率之比。4）.铭牌和额定定值5)、线端标志志在实际运行行时，电机机各物理量量在额定值值时的运行行，称为额定运行。电机处于于额定运行行状态，具具有良好的的性能，工工作可靠。。当电机电电流小于额额定电流时时的运行，，称为欠载运行，电机长期期欠载，效效率不高，，造成浪费费；当电机机电流大于于额定电流流时的运行行，称为过载运行，长期过载载，使电机机过热，降降低使用寿寿命甚至损损坏电机。。所以额定定值是选择择电机的依依据，应根根据实际使使用情况，，合理选择择电机容量量，使电机机工作在额额定运行状状态。6）电机使用用时注意事事项5、励磁方方式直流电机的的励磁方式式是指励磁磁绕组获得得励磁电流流的方式。。除永磁式式直流电机机外，直流流电机的磁磁场都是通通过励磁绕绕组通入电电流激励而而建立的。。按励磁方方式不同可可分为四种种：他励、、并励、串串励和复励励。（1）他励励磁绕组接接在独立的的电源上，，与电枢绕绕组无关。。（2）并励励磁绕组与与电枢绕组组并联。（3）串励励磁绕组与与电枢绕组组串联。（4）复励5、励磁方方式直流电动机机的励磁方方式直流发电机机的励磁方方式（1）他励：直流电机机的励磁电电流由其它它直流电源源单独供给给。如图所所示。他励直流发电机的电枢电流和负载电流相同，即：（2）并励：发电机的励磁绕组与电枢绕组并联。且满足。。5、励磁方方式（3）串励：励磁绕组组与电枢绕绕组串联。。满足。。5、励磁方方式（4）复励：并励和串串励两种励励磁方式的的结合。电电机有两个个励磁绕组组，一个与与电枢绕组组串联，一一个与电枢枢绕组并联联。5、励磁方方式G直流发电机机励磁方式式分类自励GIa+Ua－他励串励复励并励Ia+U－IfIGGIfIa+U－I+U－IfIIaIf+Uf－一种静止的的电机将一一种电压的的电能转换换为另一种种电压的电电能。用途分类：：电力变压器器，电力系系统传输电电能电炉变压器器，专给炼炼钢炉供电电整流变压器器，大型电电解电镀、、直流电力力机车供电电仪用变压器器、控制变变压器无线电变压压器，仅传传输信号。。3.1变压器的分分类、基本本结构、额额定值一一、变压压器的分类类电力变压器器变压器的总总容量大致致相当于发发电机容量量的三倍。。输电过程程中，通常常将电压升升高，通过过高压输电电线传送到到远方的城城市，经过过降压变压压器降为10kv电压，再经经过配电降降压变压器器分配给用用户。输送同样的的功率，电电压低则电电流大，一一方面由于于大电流在在输电线路路上引起损损耗，另一一方面大电电流在线路路阻抗上产产生大的的压降，受受电端电压压很低，电电能传送不不出去。只有高电压压能将电能能输送到远远方。配电变压器变压器类别别-变压方式升压变压器器——升高电压的的变压器降压变压器器——降低电压的的变压器特殊变压器器，如试试验用高压压变压器、、电炉用变变压器、电电焊用变压压器、晶闸闸管线路中中的变压器器、用于测测量仪表的的电压互感感器和电流流互感器等等等变压器类别别-线圈数目双绕组变压压器，在铁铁芯中有两两个绕组，，一个为初初级绕组，，一个为次次级绕组自耦变压器器，初级、、次级绕组组合为一个个三绕组变压压器，三个个绕组连接接三种不同同电压的线线路多绕组变压压器，如分分裂变压器器变压器类别别-冷却方式油浸式变压压器——铁芯和绕组组都一起浸浸入灌满了了变压器油油的油箱中中，可以加加强绝缘和和改善冷却却散热条件件干式变压器器，能满满足特殊要要求，如安安全变压器类别别-相数单相变压器器三相变压器器二、电力变变压器的基基本结构基本结构：：油浸式变变压器的主主要结构部部件：铁心心、绕组、、油箱、绝绝缘套管等等。（一）铁心心由心柱和铁铁轭两部分分组成，心心柱用来套套装绕组，，铁轭将心心柱连接起起来，使使之形成闭闭合磁路为为减少铁心心损耗，铁铁心用厚0.30～0.50mm的硅钢片叠叠成，片上上涂以绝缘缘漆，以避避免片间短短路。在大大型电力变变压器中．．为提高磁磁导率和减减少铁心损损耗，常采采用冷轧硅硅钢片；为为减少接缝缝间隙和激激磁电流，，有时还采采用由冷轧轧硅钢片卷卷成的卷片片式铁心。。1、心式心心柱被被绕组所包包围心式结构的的绕组和绝绝缘装配比比较容易，，所以电力力变压器常常常采用这这种结构。。特点铁心包围绕绕组的顶面面、底面和和侧面。壳式变压器器的机械强强度较好，，常用于低低压、大电电流的变压压器或小容容量电讯变变压器。特点2、壳式（二）绕组组定义：变压压器的电路路部分，用用纸包或纱纱包的绝缘缘扁线或圆圆线绕成。。一次绕组——输入电能的的绕组二次绕组——输出电能的的绕组同异点：一一次和二次次绕组具有有不同的匝匝数、电压压和电流，，其中电压压较高的绕绕组称为高高压绕组，，电压较低低的称为低低压绕组。。从高低压绕绕组的相对对位置来看看，变压器器绕组可以以分为同心心式和交叠叠式两类。。同心式：高高低压绕组组同心的套套在铁心柱柱上。为便便于绝缘，，一般低压压绕组在里里面高压绕绕组在外面面。交叠式：高高低压绕组组互相交叠叠放置，为为便于绝缘缘，上下两两组为低压压。（三）油箱箱油浸式变压压器的器身身浸在变压压器油的油油箱中。油油是冷却介介质，又是是绝缘介质质。油箱侧侧壁有冷却却用的管子子（散热器器或冷却器器）。机械支撑、、冷却散热热当变压器出出现故障时时，产生的的热量使变变压器油汽汽化，气体体继电器动动作，发出出报警信号号或切断电电源。如果事故严严重，变压压器油大量量汽化，油油气冲破安安全气道管管口的密封封玻璃，冲冲出变压器器油箱，避避免油箱爆爆裂。（四）绝缘缘套管将线圈的高高、低压引引线引到箱箱外，是引引线对地的的绝缘，担担负着固定定的作用。。（瓷质））套管外形常常做成伞形形，电压愈愈高、级数数愈多。此外，还有有储油柜、、吸湿器、、安全气道道、净油器器和气体继继电器。三、变压器器的额定值值1、额定容量量SN：额定视在在功率双绕组变压压器，一、、二次侧额额定容量S1N=S2N；三绕组变压压器三侧容容量不一定定相等。对对三相变压压器指三相相的总容量量。单位：VA、KVA、MVA。容量在630kVA以下的为小小型电力变变压器；800~6300kVA的为中型电电力变压器器；8000~63000kVA为大型电力力变压器；；90000kVA及以上的为为特大型电电力变压器器。2、额定电压压UN：一次侧额额定电压U1N，二次侧额额定电压U2N。额定电压均均指线电压。U2N：一次侧外外加额定电电压U1N时的二次侧侧空载电压压。单位：V、KV3、额定电流流IN：一次侧额额定电流I1N，二次侧额额定电流I2N。额定电流均均指线电流。单位：A4、额定频率率fN：我国规定定为50HZ。单相变压器器三相变压器器额定值的关关系了解：变压器铭牌牌数据每台变压器器都有一铭铭牌，上面面标注着型型号、额定定值及其它它数据，便便于用户了了解变压器器的运行性性能。电力变压器器产品型号SL7－315/10产品编号额定容量315kV·A使用条件户户外式式额定电压10000/400V冷却条件ONAN额定电流18.2/454.7A短路电压4%额定频率50Hz器身吊重765kg相数数三三相油油重重380kg联接组别Yyno总重重1525kg制造厂厂生生产日期期图电力变压器器铭牌示意意图型号说明例如型号为为：SL7-630/10，其中“S”代表三相，，“L”代表铝导线线，“7”代表设计序序号，“630”代表额定容容量为630kV•A，“10”代表高压绕绕组额定电电压为10kV。我国生产的的各种变压压器系列产产品有：S7、SL7、S9、SC8等。其中SC8型为环氧树树脂浇注干干式变压器器。113二.电机现场周周期预防性性试验1141.概述为满足在用用电机在现现场进行周周期预防性性试验的需需要，在周周期预防性性试验工作作中依据相相关标准，，利用仪器器、仪表及及相关设备备，对电机机进行在线线和离线检检测，预防防性试验是是电机设备备运行和维维护工作中中的一个重重要环节，，是保证电电机安全运运行的有效效手段之一一。对电机机设备的电电气绝缘技技术指标进进行检测，，是保证电电机设备安安全运行的的重要措施施，是绝缘缘监督工作作的基础。。通过试验验，可以掌掌握电机设设备的绝缘缘状况，用用以判断设设备是否符符合运行条条件，预防防设备损坏坏，及时发发现缺陷，，进行相应应的维护与与检修，以以免运行中中的设备绝绝缘在工作作电压或过过电压作用用下击穿造造成事故，，保证安全全运行和经经济运行。。1152.总则则1.1电机机设设备备按按照照本本实实施施方方案案进进行行直直流流耐耐压压试试验验，，耐耐压压试试验验电电压压值值以以额额定定电电压压的的倍倍数数计计算算时时，，发发电电机机和和电电动动机机应应按按铭铭牌牌额额定定电电压压计计算算。。1.2进行行电电机机绝绝缘缘试试验验时时，，除除制制造造厂厂装装配配的的成成套套设设备备外外，，宜宜将将连连接接在在一一起起的的各各种种设设备备分分离离开开来来单单独独试试验验。。同同一一试试验验标标准准的的设设备备可可以以连连在在一一起起试试验验。。1162.总则则1.3进行行电电气气绝绝缘缘的的测测量量和和试试验验时时，，当当只只有有个个别别项项目目达达不不到到本本标标准准的的规规定定时时，，则则应应根根据据全全面面的的试试验验记记录录进进行行综综合合